攀西地区白马层状岩体的矿物结晶顺序与钒钛磁铁矿矿床成因

Layered intrusions generally host Fe-Ti-V oxide deposit with ore-rich layers and ore-poor layers occurring alternately and forming bedding structure. In the two types of layers, closely associated silicates and Fe-Ti-V oxides show different mineral microtextures and compositions，which can record the evolution history of interstitial liquids and temperature and pressure characteristics. Thus, it can provide information on crystallization sequence and ore forming process. In this study, mineral microtextures and compositions from a continuous ore-poor layer – ore-rich layer – ore-poor layer of the Baima layered intrusion in the Panxi region will be investigated, to constrain the relative crystallization sequence of Fe-Ti-V oxides and silicates, and finally to illustrate the mechanism of accumulation of giant Fe-Ti-V oxide deposit in the Baima intrusion. This study will provide convincing mineralogical constraints on the Fe enrichment process in layered intrusions.

层状岩体通常发育丰富的钒钛磁铁矿矿层，富矿层和贫矿层常交替出现形成层理构造。富矿层和贫矿层中发育密切共生、但具不同显微结构类型和成分特征的铁钛氧化物与硅酸盐矿物，可记录富矿层和贫矿层中熔体成分的演化信息以及温度压力变化特征，指示铁钛氧化物和硅酸盐矿物结晶顺序和铁钛氧化物富集的岩浆过程。本研究拟选取攀西地区白马岩体中一个连续的贫矿层-富矿层-贫矿层剖面，通过分析其中橄榄石、单斜辉石、斜长石和铁钛氧化物的显微结构类型和成分特征，查明铁钛氧化物与硅酸盐矿物的相对结晶顺序，反演熔体演化过程，探讨白马岩体中巨量钒钛磁铁矿矿层的成因，为认识层状岩体的铁富集过程提供有说服力的矿物学约束。

层状岩体通常发育丰富的钒钛磁铁矿矿层，富矿层和贫矿层常交替出现形成层理构造。富矿层和贫矿层中发育密切共生、但具不同显微结构类型和成分特征的铁钛氧化物与硅酸盐矿物，可记录富矿层和贫矿层中熔体成分的演化信息以及温度压力变化特征，指示铁钛氧化物和硅酸盐矿物结晶顺序和铁钛氧化物富集的岩浆过程。本项目对攀西地区白马层状岩体的岩性剖面中贫矿层和富矿层的样品开展了详细的岩相学观察，发现堆晶矿物橄榄石、单斜辉石、斜长石以及粒间矿物角闪石发育有多种不同的结构。分别对斜长石环带、橄榄石环带、单斜辉石环带、棕色角闪石包裹体、棕色角闪石反应边以及棕色粒状角闪石的主微量元素研究发现，磁铁矿结晶晚于堆晶矿物，而几乎与棕色角闪石同时结晶，并且粒间存在富Fe、Ti、Ca和H2O的熔体。此外，对斜长石矿物内部多相矿物包裹体和矿物粒间显微结构分析进一步证明白马层状岩体粒间熔体演化过程中发生过硅酸盐岩浆不混溶作用，富矿石中大量钒钛磁铁矿可能与这一富铁熔体有关。通过对比棕色角闪石包裹体、棕色角闪石反应边、棕色粒状角闪石、黄绿色角闪石和绿色角闪石的结构和成分差异认为，演化的不混溶富硅熔体从下部带向上运移进入到上部带。本项目的开展对玄武质岩浆演化过程和层状岩体的铁富集过程提供有说服力的矿物学约束。