青海省都蘭縣雙慶鐵礦床金屬硫化物地球化學(xué)特征及其指示意義

何朝鑫, 陳翠華*, 李佑國, 張 燕, 代鴻章, 尹 力,王池源, 鄒 發(fā), 李長山, 宋玉坤, 涂宗林

(1. 成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 四川 成都 610059; 2. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京), 北京 100083)

0 引 言

雙慶鐵礦床位于青海省都蘭縣, 屬于祁漫塔格-都蘭成礦帶, 該成礦帶礦產(chǎn)豐富, 以鐵銅多金屬礦為主。大地構(gòu)造位于柴達(dá)木盆地南緣, 東昆侖成礦帶東段、北西西向布爾漢布達(dá)山和北北西向鄂拉山之間(圖 1)。祁漫塔格-都蘭成礦帶整體研究程度較低, 豐成友等、吳健輝等對(duì)祁漫塔格-鄂拉山地區(qū)的成礦規(guī)律和斑巖型-夕卡巖型礦床地質(zhì)研究有所涉及[1–4]。周顯強(qiáng)和張占玉等分別對(duì)都蘭地區(qū)的控礦構(gòu)造和夕卡巖型鐵多金屬礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律有所研究[1,5]。而在祁漫塔格-都蘭成礦帶上的典型礦床研究甚低, 僅沈貴春等、張芬英等和保守禮等對(duì)青海都蘭縣洪水河鐵礦床的地質(zhì)特征、礦床成因及找礦遠(yuǎn)景有所研究[6–8]。梁海川等和張延林等分別對(duì)占卜扎勒鐵礦、躍進(jìn)山鐵礦地質(zhì)特征及成因有所研究[9–10]。雙慶鐵礦床作為其成礦帶上的典型礦床, 卻從未有過系統(tǒng)研究。目前僅筆者[11–13]對(duì)該礦床的控礦構(gòu)造、地質(zhì)特征、礦物共生組合等方面作有簡(jiǎn)要分析, 未存有過對(duì)該礦床中金屬硫化物地球化學(xué)特征等方面進(jìn)行研究。本文旨在分析雙慶鐵礦床中金屬硫化物地球化學(xué)特征, 結(jié)合閃鋅礦標(biāo)型特征研究, 以期為礦床中金屬硫化物生成環(huán)境提供指示意義。

1 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域大地構(gòu)造位于古亞洲與特提斯構(gòu)造域的結(jié)合部位, 是中央造山帶西部成員-秦祁昆造山系的一部分, 地處東昆侖多島弧盆造山系的西段, 區(qū)域上自北向南可劃分出6個(gè)次級(jí)構(gòu)造巖漿帶(圖1)。該區(qū)成礦帶隸屬秦祁昆成礦域、昆侖成礦省、東昆侖成礦帶之祁漫塔格Fe-V-Ti-Au-Cu-Pb-Zn成礦亞帶[14]。區(qū)內(nèi)地層均有出露, 以古生界和中生界為主。概括為古-中元古界基底、下古生界、上古生界和下中生界4個(gè)構(gòu)造層群。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈, 種類齊全(侵入巖、噴出巖、基性-超基性和中酸性均有產(chǎn)出), 自西向東有加里東期-華力西期-印支期-燕山期的變化趨勢(shì)。以祁漫塔格蛇綠巖為界, 北部發(fā)育加里東-華力西巖體, 南部發(fā)育印支-燕山期巖體。區(qū)內(nèi)鐵、銅、鉛鋅等多金屬成礦與印支期和加里東期的小巖體、巖脈、巖枝和不規(guī)則狀的中酸性花崗質(zhì)侵入巖關(guān)系密切[2]。

青海省都蘭縣雙慶鐵礦床位于青海省都蘭縣西南60 km, 距香日德鎮(zhèn)北2 km, 屬都蘭縣管轄, 交通便利。礦區(qū)大面積為第四系所覆蓋, 僅在礦區(qū)北側(cè)有零星侏羅系及石炭系地層出露。出露的下石炭統(tǒng)大致可分為上、中、下三部分: 上部為綠色片巖組;中部為碳酸鹽建造; 下部為砂頁巖建造。侏羅系主要為火山碎屑巖及熔巖組成, 礦區(qū)火成巖種類較多,主要有花崗閃長巖、斜長花崗斑巖、花崗閃長斑巖,次為黑云母花崗巖、斜長花崗巖、閃長玢巖及煌斑巖, 多為巖脈, 少數(shù)呈巖枝產(chǎn)出, 一般規(guī)模不大[15]。雙慶鐵礦床為中酸性巖漿成礦系列中的鐵礦床和殼幔型中酸性巖漿活動(dòng)有關(guān)[16]。

雙慶鐵礦床整體由大小不同的小礦體組成, 礦體長 100～650 m, 沿傾斜方向延伸25～195 m, 礦體沿北東走向斷續(xù)分布長約3 km, 多呈斷續(xù)式、平行式排列, 厚度變化較大, 從1～2 m至20 m均有。礦體主要賦存于綠色片巖與大理巖層間, 其次沿大理巖層面或裂隙間分布, 少數(shù)礦體位于綠色片巖中。礦體形態(tài)一般呈透鏡狀和扁豆?fàn)? 透鏡狀的礦體在其中心部位礦體稍厚且富, 而向四周變薄成楔形尖滅或分岔尖滅, 貧礦多分布于邊部。部分礦體局部受褶皺影響形成不規(guī)則鞍狀, 礦體規(guī)模小、變化大(圖2)。該鐵礦床為侏羅紀(jì)花崗巖與下石炭統(tǒng)中部碳酸鹽巖建造及上部片巖發(fā)生接觸交代, 形成夕卡巖型鐵礦床[11]。

圖1 青海省都蘭地區(qū)區(qū)域構(gòu)造略圖(據(jù)張占玉等[1])Fig.1 Sketch map showing regional structure in the Dulan area, Qinghai Province (after Zhang et al.[1])

圖2 雙慶鐵礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of the Shuangqing iron deposit

雙慶鐵礦床中原生金屬氧化物主要有磁鐵礦、穆磁鐵礦, 原來金屬硫化物有輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦(圖3), 次生金屬礦物有少量銅藍(lán)、針鐵礦、褐鐵礦、鉛釩等。礦床中非金屬礦物主要有石榴子石、硅灰石、透輝石、陽起石、綠簾石、綠泥石、絹云母、石英、方解石及碳酸鹽巖等。

礦石構(gòu)造主要有致密塊狀構(gòu)造、次塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、脈狀-網(wǎng)脈狀構(gòu)造和星散狀構(gòu)造等。礦石結(jié)構(gòu)主要有由結(jié)晶作用形成的自形-半自形結(jié)構(gòu)、他形結(jié)構(gòu)、生長環(huán)帶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu); 交代作用形成的交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、脈狀充填結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)、浸蝕結(jié)構(gòu); 固溶體分離作用形成的固溶體分離結(jié)構(gòu)和定向固溶體分離結(jié)構(gòu)。

雙慶鐵礦床的原生礦石類型相對(duì)較多, 按礦物組合分為磁鐵礦礦石、黃銅礦-磁鐵礦礦石、黃鐵礦-磁鐵礦礦石、黃鐵礦-黃銅礦-磁鐵礦礦石、方鉛礦-閃鋅礦-磁鐵礦礦石、方鉛礦-閃鋅礦礦石、黃銅礦-閃鋅礦-黃鐵礦礦石。另有經(jīng)次生氧化作用而形成的礦石, 如磁鐵礦-褐鐵礦礦石和孔雀石等。

雙慶鐵礦床的圍巖蝕變現(xiàn)象發(fā)育明顯, 主要為夕卡巖化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化等[12–13]; 其中夕卡巖化與礦化關(guān)系密切, 夕卡巖礦物主要有石榴子石、硅灰石、透輝石、透閃石、陽起石、綠簾(泥)石等。

根據(jù)礦床產(chǎn)出的地質(zhì)特征、礦石的物質(zhì)組成及礦石組構(gòu)特征等, 將雙慶鐵礦床成礦過程劃分為 3期, 分別為夕卡巖期、石英-硫化物期及表生期。

根據(jù)礦物的共生組合及其生成順序關(guān)系, 將雙慶鐵礦床的夕卡巖期劃分為 3個(gè)階段, 分別為早夕卡巖階段、晚夕卡巖階段和氧化物階段。早夕卡巖階段主要形成一套無水夕卡巖礦物, 主要有石榴子石、硅灰石和透輝石; 晚夕卡巖階段主要由交代作用形成的一套含水夕卡巖礦物組合, 主要有透閃石、陽起石、綠簾石、綠泥石等; 氧化物階段溶液中的鐵元素除部分參與硅酸鹽礦物外, 大量以磁鐵礦形式晶出, 該階段是雙慶鐵礦床的主要成礦階段,故又稱磁鐵礦階段。該階段形成大量磁鐵礦和少量穆磁鐵礦, 另有少量金屬硫化物形成, 如輝鉬礦和磁黃鐵礦等。

根據(jù)在石英-硫化物期不同礦物的先后生成關(guān)系及其組合特征, 又細(xì)分出 2個(gè)階段, 即早期石英硫化物階段和晚期石英硫化物階段。早期石英硫化物階段生成的非金屬礦物有綠簾石、綠泥石、絹云母、碳酸鹽和少量石英等; 而金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等大量硫化物晶出。晚期石英硫化物階段主要以石英和碳酸鹽類礦物增多為特征, 形成的非金屬礦物有石英、方解石及碳酸鹽礦物; 金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦,其次還有少量黃銅礦、黃鐵礦等。

表生期主要為由風(fēng)化表生作用形成的次生礦物,有磁鐵礦、黃鐵礦等經(jīng)次生氧化作用形成的針鐵礦、褐鐵礦等, 另有少量含銅礦物經(jīng)氧化作用而形成孔雀石等。

圖3 雙慶鐵礦床金屬硫化物顯微照片F(xiàn)ig.3 Photographs of metal sulfides in the Shuangqing iron deposit

2 樣品分析與測(cè)試方法

本次實(shí)驗(yàn)采自雙慶鐵礦床中新鮮、無風(fēng)化蝕變的黃鐵礦-黃銅礦-磁鐵礦礦石、方鉛礦-閃鋅礦-磁鐵礦礦石、黃銅礦-閃鋅礦-黃鐵礦礦石、方鉛礦-閃鋅礦礦石樣品, 對(duì)其磨制探針片, 經(jīng)顯微鏡下仔細(xì)觀察、鑒定, 選取有代表性金屬硫化物進(jìn)行電子探針分析測(cè)試。樣品測(cè)試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成。分析儀器為JXA-8100電子探針分析儀, 采用波譜定量分析元素組成, 測(cè)試條件為加速電壓 20 kV, 束流為1×10–8A, 出射角為40°, 測(cè)試方法和依據(jù)為GB/T 15074-2008《電子探針定量分析方法通則》。

從對(duì)應(yīng)作電子探針分析的閃鋅礦樣品磨制包裹體片, 挑選透明度較好閃鋅礦在成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院流體包裹本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行包裹體觀察及顯微測(cè)溫, 測(cè)溫采用Linkam THMSG600型冷熱臺(tái)進(jìn)行,主要測(cè)定閃鋅礦中流體包裹體的均一溫度和冰點(diǎn)溫度。該冷熱臺(tái)利用鉑電阻傳感器, 測(cè)溫范圍為–196～600 ℃, 溫度顯示 0.1 ℃, 控制穩(wěn)定溫度±0.1 ℃。儀器400 ℃時(shí), 相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)誤差在±2 ℃內(nèi); –22 ℃時(shí), 誤差為±0.1 ℃。儀器標(biāo)定與樣品測(cè)試均在 7 mm樣品臺(tái)及銀蓋恒溫室中進(jìn)行。

3 測(cè)試結(jié)果及討論

3.1 金屬硫化物地球化學(xué)特征

雙慶鐵礦床的金屬硫化物主要有輝鉬礦、黃鐵礦(磁黃鐵礦)、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦及次生銅藍(lán),分別對(duì)其成分進(jìn)行電子探針測(cè)試, 測(cè)試結(jié)果見表1、表2、表3和表4。

輝鉬礦的3個(gè)測(cè)試結(jié)果表明Mo的變化范圍為58.77%～59.06%, 平均為 58.96%; S的變化范圍為41.12%～41.24%, 平均為 41.17%; 通過計(jì)算, 得出輝鉬礦的平均化學(xué)式為Mo0.95S2。

黃鐵礦的 3個(gè)測(cè)試結(jié)果表明 Fe的變化范圍為44.93%～45.54%, 平均為 45.21%; S的變化范圍為51.94%～53.94%, 平均為 53.19%; 通過計(jì)算, 得出黃鐵礦的平均化學(xué)式為 Fe0.97S2; 一般情況下, 可以通過黃鐵礦的 Co/Ni比值來判斷其成因, 雙慶鐵礦床的黃鐵礦因缺乏Ni含量而無法判斷成因類型。

黃銅礦的 4個(gè)測(cè)試結(jié)果表明 Cu的變化范圍為34.12%～35.36%, 平均為 34.78%; Fe的變化范圍為28.79%～30.64%, 平均為 29.79%; S的變化范圍為34.26%～35.28%, 平均為 34.70%; 通過計(jì)算, 得出黃銅礦的平均化學(xué)式為Cu1.00Fe0.98S2。

閃鋅礦的 5個(gè)測(cè)試結(jié)果表明 Zn的變化范圍為48.39%～57.33%, 平均為 53.51%; Fe的變化范圍為7.56%～13.26%, 平均為 10.17%; S的變化范圍為33.65%～34.15%, 平均為33.89%; 另有Cu的變化范圍為 0.07%～3.44%, 平均為 2.15%; Mo的變化范圍為 0.12%～0.17%, 平均為0.16%; Mn的變化范圍為0.06%～0.21%, 平均為 0.14%; Cd的變化范圍為0.16%～0.23%, 平均為 0.19%; Zn/Fe的變化范圍為3.65～7.56, 平 均 為 5.6; Zn/Cd 的 變 化 范 圍 為248.57～358.31, 平均為290.77; Fe/Cd的變化范圍為32.87～73.67, 平均為 54.65; 通過計(jì)算, 得出閃鋅礦的平均化學(xué)式為Zn0.78Fe0.17S。

方鉛礦的 2個(gè)測(cè)試結(jié)果表明 Pb的變化范圍為85.73%～85.90%, 平均為 85.82%; S的變化范圍為13.28%～13.35%, 平均為 13.32%; Ag的變化范圍為0.11%～0.12%, 平均為 0.11%; Bi的變化范圍為0.46%～0.53%, 平均為 0.50%; Cd的變化范圍為0.0015%～0.0028%, 平均為 0.0021%; 可見方鉛礦中含有少量Ag元素, 這也說明方鉛礦為載Ag礦物。通過計(jì)算, 得出方鉛礦的平均化學(xué)式為Pb1.00S。

銅藍(lán)中含 Cu為 63.81%, Fe為 3.34%, S為29.83%; 計(jì)算得到銅藍(lán)化學(xué)式為Cu1.07Fe0.06S。

根據(jù)雙慶鐵礦床礦床地質(zhì)特征中生成的金屬硫化物礦物先后順序, 有輝鉬礦→黃鐵礦(磁黃鐵礦)→黃銅礦→閃鋅礦→方鉛礦→銅藍(lán), 結(jié)合電子探針測(cè)試數(shù)據(jù)分析, 通過計(jì)算所得到的各金屬硫化物平均化學(xué)式與其對(duì)應(yīng)金屬硫化物礦物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)式對(duì)比表明, 其平均化學(xué)式的 S元素比例逐漸減弱,表明對(duì)應(yīng)礦物生成的還原環(huán)境在逐漸減弱。

3.2 閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)

閃鋅礦是雙慶鐵礦床中較常見的一種金屬硫化物。從顯微鏡下結(jié)構(gòu)特征分析, 大致將閃鋅礦分為早晚兩階段; 早階段閃鋅礦被方鉛礦交代, 形成交代結(jié)構(gòu); 晚階段閃鋅礦與方鉛礦近乎同時(shí)生成, 形成共邊結(jié)構(gòu); 早階段閃鋅礦顯微鏡下多呈深灰色,R≈17, 正交鏡下顯均質(zhì)性特征, 具明顯深紅色內(nèi)反射色; 晚階段閃鋅礦多呈灰褐色,R≈ 16.5, 正交鏡下具橙黃色-黃紅色內(nèi)反射色。通過閃鋅礦內(nèi)反射色推測(cè)其Fe元素含量較高, 而探針數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一結(jié)論, 早階段閃鋅礦 Fe元素含量變化范圍為10.84%～13.26%, 平均含量為 11.83%, 晚階段閃鋅礦Fe元素含量變化范圍為7.56%～7.80%, 平均含量為7.68%; 閃鋅礦中整體Fe元素平均含量為10.17%,說明閃鋅礦的整體生成溫度可能偏高, 屬于中偏高溫型閃鋅礦。

此外, 早階段閃鋅礦 Zn元素含量變化范圍為48.39%～52.91%, 平均為 51.01%; Cu元素含量變化范圍為 2.17%～3.44%, 平均為 2.84%; Zn/Fe比值的變化范圍為3.65%～4.88%, 平均為4.36%; Fe/Cd比值的變化范圍為63.33%～73.67%, 平均為68.5%; 晚階段閃鋅礦Zn元素含量變化范圍為57.17%～57.33%,平均為57.25%; Cu元素含量為0.07%; Zn/Fe比值的變化范圍為7.35～7.56, 平均為7.46; Fe/Cd比值的變化范圍為32.87～48.75, 平均為40.81; 從上述元素含量變化趨勢(shì)可知, 由早階段閃鋅礦至晚階段閃鋅礦,其Zn元素含量逐漸增加, Fe、Cu元素含量逐漸減少,

致使其Zn/Fe逐漸增加, Fe/Cd逐漸減少。

?

?

?

表4 雙慶鐵礦閃鋅礦電子探針分析結(jié)果數(shù)據(jù)(%)Table 4 Electron microprobe analysis (%) of sphalerite in the Shuangqing iron deposit

本文在全面、綜合考慮的基礎(chǔ)上, 將所有閃鋅礦測(cè)試數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體進(jìn)行分析。據(jù)余瓊?cè)A等[17]研究發(fā)現(xiàn), 閃鋅礦的 Zn/Fe比值與成礦溫度關(guān)系密切, 如表5所示。

表5 閃鋅礦的Zn/Fe比值與成礦溫度關(guān)系Table 5 Relationship between ratio of Zn/Fe in sphaleriteand mineralization temperature

雙慶鐵礦床的閃鋅礦 Zn/Fe的變化范圍為3.65～7.56, 平均為 5.6(＜10), 屬于中偏高溫型閃鋅礦。另外, 徐國風(fēng)統(tǒng)計(jì)閃鋅礦中的Zn/Cd比值表明,閃鋅礦中的Zn/Cd比值越高說明其形成溫度越高[18]。雙慶鐵礦床的閃鋅礦 Zn/Cd的變化范圍為248.75～358.31, 平均為 290.77, 說明本礦床的閃鋅礦形成溫度偏高, 亦證實(shí)雙慶鐵礦床的閃鋅礦屬于中偏高溫型閃鋅礦。

閃鋅礦作為地質(zhì)溫度計(jì)推算其形成溫度已得到認(rèn)識(shí)和研究。盧煥章[19]根據(jù)閃鋅礦與黃鐵礦或閃鋅礦與黃鐵礦和磁黃鐵礦共生時(shí)的Fe元素含量, 即Fe以類質(zhì)同像形式進(jìn)入閃鋅礦時(shí)兩者存在生成溫度的函數(shù)關(guān)系, 得出閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)和壓力計(jì)的結(jié)論。童潛明[20–21]根據(jù)閃鋅礦-方鉛礦中Cd元素的分配, 利用Cd在各自礦物中的分配系數(shù)來探討閃鋅礦的形成溫度。根據(jù)地質(zhì)熱力學(xué)原理, 即共生礦物對(duì)的微量元素分配系數(shù)建立起 Zn-Cd-Mn-S體系的地質(zhì)溫度計(jì)。分配系數(shù)而實(shí)際成礦作用中, 除了Cd、Zn、S、Mn的加入外,還有Fe的加入, Fe在閃鋅礦中以類質(zhì)同像的形式進(jìn)入閃鋅礦中, 考慮到Fe對(duì)成礦溫度的影響, 對(duì)上式進(jìn)行修正為:

對(duì)雙慶鐵礦床中的閃鋅礦平均溫度進(jìn)行計(jì)算如下:

而

且

則

通過對(duì)雙慶鐵礦床的閃鋅礦進(jìn)行溫度計(jì)算, 得出其平均溫度約為 284.9 ℃, 屬于中偏高溫型閃鋅礦(250～300 ℃)。通過計(jì)算得出的閃鋅礦類型與閃鋅礦中Zn/Fe比值和Zn/Cd比值確定的閃鋅礦類型相吻合。

3.3 閃鋅礦流體包裹體

閃鋅礦的流體包裹體研究是基于透射偏光顯微鏡的實(shí)驗(yàn)條件基礎(chǔ)上, 選取雙慶鐵礦床中含F(xiàn)e量較低、透明性相對(duì)較好的晚期閃鋅礦進(jìn)行研究。閃鋅礦中的流體包裹體主要有 3種類型, 分別為含子晶包裹體、氣液兩相包裹體和純氣相包裹體 (圖4), 其分布特征描述如下。

(1) 含子晶包裹體 為原生流體包裹體,多呈近橢圓狀呈孤立或星散狀分布, 少數(shù)呈線性分布于閃鋅礦中; 子晶可能為食鹽細(xì)小顆粒,包裹體大小較均一, 普遍約 8～10 μm。其中子晶比氣泡略小或近乎大小相當(dāng), 推測(cè)子晶大小占整個(gè)包裹體大小的 5%左右, 而氣液比約為 10%～15%(圖 4a)。

(2) 氣液兩相包裹體 有原生包裹體和次生包裹體。原生包裹體體積較大, 約10 μm, 多數(shù)呈負(fù)晶形孤立狀或星點(diǎn)狀分布, 少數(shù)為橢圓狀星點(diǎn)狀分布, 其包裹體的氣液比約 10%～15%; 次生包裹體體積偏小, 約 2～3 μm, 多呈群呈帶沿微裂隙分布(圖4b、4c)。

(3) 純氣相包裹體 該類包裹體大小約5 μm,呈星點(diǎn)狀分布, 數(shù)量較少, 與氣液兩相包裹體呈帶分布(圖 4d)。

從閃鋅礦的流體包裹體均一溫度測(cè)試結(jié)果(表 6)可以看出, 均一溫度變化范圍為 255～274 ℃, 平均值為 265.7 ℃; 介于余瓊?cè)A等定義的中偏高溫型閃鋅礦(250～300 ℃)變化范圍間, 因而確定其屬于中偏高溫型閃鋅礦, 亦與通過閃鋅礦的 Zn/Fe比值及閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算生成溫度(284.9 ℃)接近, 相互佐證雙慶鐵礦床中形成的閃鋅礦屬于中偏高溫型閃鋅礦。

圖4 雙慶鐵礦床閃鋅礦中流體包裹體顯微照片(單偏光, 500×)Fig.4 Photomicrographs of fluid inclusions in sphalerite in Shuangqing iron deposit (polars uncrossed, 500×)

表6 雙慶鐵礦床中閃鋅礦流體包裹體均一溫度測(cè)試結(jié)果Table 6 Test results of homogenization temperature of fluid inclusions in sphalerite in Shuangqing iron deposit

4 結(jié) 論

(1) 在對(duì)雙慶鐵礦床礦床地質(zhì)特征詳細(xì)分析描述的基礎(chǔ)上, 確定其金屬硫化物由輝鉬礦→黃鐵礦(磁黃鐵礦)→黃銅礦→閃鋅礦→方鉛礦→銅藍(lán)的先后生成順序, 再對(duì)其分別進(jìn)行電子探針測(cè)試數(shù)據(jù)分析, 通過計(jì)算所得到的各金屬硫化物平均化學(xué)式與其對(duì)應(yīng)金屬硫化物礦物的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)式對(duì)比結(jié)果表明,其平均化學(xué)式的 S元素比例逐漸減弱, 表明對(duì)應(yīng)礦物生成的還原環(huán)境在逐漸減弱。

(2) 常見金屬硫化物閃鋅礦有早晚兩個(gè)階段,不同階段閃鋅礦的結(jié)構(gòu)特征及物質(zhì)組成存有差異。成分上表現(xiàn)為Zn、Fe、Cu等元素含量不同, 因而其Zn/Fe、Fe/Cd比值亦不同。綜合早晚兩階段所有閃鋅礦的Zn/Fe比值及Zn/Cd比值確定屬于中偏高溫型閃鋅礦(250～300 ℃); 通過童潛明[20–21]利用閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)的計(jì)算方法, 得出得出閃鋅礦平均生成溫度約為 284.9 ℃, 屬于中-高溫型閃鋅礦, 與Zn/Fe比值和Zn/Cd比值確定的閃鋅礦類型吻合。

(3) 通過對(duì)閃鋅礦中流體包裹體均一溫度測(cè)試結(jié)果, 表明其均一溫度變化范圍為 255.0～274.0 ℃,平均均一溫度為 265.7 ℃, 與閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算其形成溫度 284.9 ℃接近, 進(jìn)而佐證礦床中閃鋅礦為中偏高溫型閃鋅礦。

:

[1] 張占玉, 張永勝, 李華, 鐘良燕, 于德利, 劉光蓮, 石天成.青海省都蘭地區(qū)矽卡巖型鐵多金屬礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律[J]. 地質(zhì)與勘探, 2011, 47(6): 994–1001.Zhang Zhan-yu, Zhang Yong-sheng, Li Hua, Zhong Liang-yan,Yu De-li, Liu Guang-lian, Shi Tian-cheng. Geological characteristics and metallogenic regularities of the skarn iron polymetallic deposits in the Dulan area, Qinghai Province [J].Geol Explor, 2011, 47(6): 994–1001 (in Chinese with English abstract).

[2] 豐成友, 李東生, 吳正壽, 李軍紅, 張占玉, 張愛奎, 舒曉峰, 蘇生順. 東昆侖祁漫塔格成礦帶礦床類型、時(shí)空分布及多金屬成礦作用[J]. 西北地質(zhì), 2010, 43(4): 10–17.Feng Cheng-you, Li Dong-sheng, Wu Zheng-shou, Li Jun-hong, Zhang Zhan-yu, Zhang Ai-kui, Shu Xiao-feng, Su Sheng-shun. Major types, time-space distribution and metallogeneses of polymetallic deposits in the Qimantage metallogenic belt, eastern Kunlun Area [J]. Northwest Geol, 2010,43(4): 10–17 (in Chinese with English abstract).

[3] 豐成友, 趙一鳴, 李大新, 劉建楠, 肖曄, 李國臣, 馬圣鈔.青海西部祁漫塔格地區(qū)矽卡巖型鐵銅多金屬礦床的矽卡巖類型和礦物學(xué)特征[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào), 2011, 85(7): 1108–1115.Feng Cheng-you, Zhao Yi-ming, Li Da-xin, Liu Jian-nan,Xiao Ye, Li Guo-chen, Ma Sheng-chao. Skarn types mineralogical characteristics of the Fe-Cu-polymetallic skarn deposits in the Qimantage Area, western Qinghai Province [J]. Acta Geol Sinica, 2011, 85(7): 1108–1115 (in Chinese with English abstract).

[4] 吳健輝, 豐成友, 張德全, 李進(jìn)文, 佘宏全. 柴達(dá)木盆地南緣祁漫塔格-鄂拉山地區(qū)斑巖-矽卡巖礦床地質(zhì)[J]. 礦床地質(zhì), 2010, 29(5): 760–774.Wu Jian-hui, Feng Cheng-you, Zhang De-quan, Li Jin-wen,She Hong-quan. Geology of porphyry and skarn type copper polymetallic deposits in southern margin of Qaidam Basin [J].Mineral Deposits, 2010, 29(5): 760–774 (in Chinese with English abstract).

[5] 周顯強(qiáng), 宋友貴, 鄧軍, 陳正樂. 青海都蘭地區(qū)控礦構(gòu)造特征研究[J]. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào), 1996, 2(1): 34–41.Zhou Xian-qiang, Song You-gui, Deng Jun, Chen Zheng-le. A study of structural control of ores in the Dulan area, Qinghai Province [J]. J Geomechan, 1996, 2(1): 34–41 (in Chinese with English abstract).

[6] 沈貴春, 武明德, 羅維斌. 青海省都蘭縣洪水河鐵礦床地質(zhì)特征及找礦潛力預(yù)測(cè)[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì), 2006, 20(4/5):446–449.Shen Gui-chun, Wu Ming-de, Luo Wei-bin. Geological characteristics of the Hongshuihe iron deposit in Dulan, Qinghai and ore potential forecasting [J]. Mineral Resour Geol, 2006,20(4/5): 446–449 (in Chinese with English abstract).

[7] 張芬英, 霍海清, 郝麗紅, 范麗琨, 蔡巖萍, 竇洪偉. 都蘭縣洪水河鐵礦地質(zhì)特征及成因分析[J]. 黃金科學(xué)技術(shù),2009, 17(3): 35–39.Zhang Fen-ying, Huo Hai-qing, Hao Li-hong, Fan Li-kong,Cai Yan-ping, Dou Hong-wei. Analysis on geological characteristic and genesis of Hongshuhe iron ore in Dulan County[J]. Gold Sci Technol, 2009, 17(3): 35–39 (in Chinese with English abstract).

[8] 保守禮, 葉積龍, 祁俊霞, 王春艷, 吳遠(yuǎn)安. 青海省都蘭縣洪水河鐵礦床成因及找礦遠(yuǎn)景探討[J]. 青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2010, 28(2): 42–46.Bao Shou-li, Ye Ji-long, Qi Jun-xia, Wang Chun-yan, Wu Yuan-an. Investigation on the Hongshuhe iron deposit forming reason and ore searching prospect in Dulan County of Qinghai Province [J]. J Qinghai Univ (Nat Sci ed), 2010, 28(2): 42–46(in Chinese with English abstract).

[9] 梁海川, 劉洪川. 青海占卜扎勒鐵礦地質(zhì)特征及成因初探[J].采礦技術(shù), 2005, 5(4): 70–71.Liang Hai-chuan, Liu Hong-chuan. Geological characteristics and genesis of Zhanbule iron deposit in Qinghai Province [J].Mining Technol, 2005, 5(4): 70–71 (in Chinese with English abstract).

[10] 張延林, 馬永久, 張培青, 韓玉. 青海省都蘭縣躍進(jìn)山鐵礦床地質(zhì)特征及成因分析[J]. 青海國土經(jīng)略, 2010 (4): 29–32.Zhang Yan-lin, Ma Yong-jiu, Zhang Pei-qing, Han Yu. Analysis on geological characteristic and genesis of Yuejinshan iron ore in Dulan County, Qinghai Province [J]. Manag Strat Qinghai Land Resour, 2010 (4): 29–32 (in Chinese).

[11] 何朝鑫, 陳翠華, 代鴻章, 張燕. 青海省都蘭縣雙慶鐵礦床構(gòu)造控礦及礦物共生組合初探[J]. 礦物學(xué)報(bào), 2011,31(Suppl): 789–790.He Chao-xin, Chen Cui-hua, Dai Hong-zhang, Zhang Yan.Ore-controlling structure and mineral paragenesis of Shuangqing iron deposit in Dulan Area, Qinghai Province [J].Acta Minal Sinica, 2011, 31(Suppl): 789–790 (in Chinese with English abstract).

[12] 何朝鑫, 陳翠華, 張燕, 趙德坤, 代鴻章. 青海省都蘭縣雙慶鐵礦床礦床地質(zhì)特征[J]. 礦床地質(zhì), 2012, 31(Suppl):109–110.He Chao-xin, Chen Cui-hua, Zhang Yan, Zhao De-kun, Dai Hong-zhang. Geological characteristics of Shuangqing iron deposit in Dulan Area, Qinghai Province [J]. Mineral Deposits,2012, 31(Suppl): 109–110 (in Chinese with English abstract).

[13] 何朝鑫, 陳翠華, 趙德坤, 張燕. 青海省都蘭縣雙慶鐵礦床圍巖蝕變及其部分元素交換遷移淺析[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展,2012, 27(Suppl): 19–20.He Chao-xin, Chen Cui-hua, Zhao De-kun, Zhang Yan.Wall-rock alteration and some elements of the exchange migration analysis of Shuangqing iron deposit in Dulan Area,Qinghai Province [J]. Adv Earth Sci, 2012, 27(Suppl): 19–20(in Chinese with English abstract).

[14] 徐志剛, 陳毓川, 王登紅, 陳鄭輝, 李厚民. 中國成礦區(qū)帶劃分方案[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2008: 1–138.Xu Zhi-gang, Chen Yu-chuan, Wang Deng-hong, Chen Zheng-hui, Li Hou-min. China Metallogenic Belt Division Scheme [M]. BeiJing: Geological Publishing House, 2008:1–138 (in Chinese).

[15] 李春仁, 鄧仲惠. 青海省都蘭縣雙慶鐵礦區(qū)詳查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].北京: 全國地質(zhì)資料館, 1968.Li Chun-ren, Deng Zhong-hui. Detailed investigation of the evaluation report of the Shuangqing iron deposit in Dulan Area, Qinghai Province [R]. BeiJing: The National Geological Library, 1968 (in Chinese with English abstract).

[16] 文雪峰, 王懷超, 竇洪偉. 青海省典型鐵礦礦床特征及其成礦系列的淺析[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì), 2006, 20(4/5): 450–454.Wen Xue-feng, Wang Huai-chao, Dou Hong-wei. Characteristics of typical iron ore deposits and their metallogenic series in Qinghai Province [J]. Mineral Resour Geol, 2006, 20(4/5):450–454 (in Chinese with English abstract).

[17] 余瓊?cè)A, 李若黔, 馮祖同. 南嶺地區(qū)鉛鋅礦床中閃鋅礦的標(biāo)型特征[C]//全國第一屆礦相學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)礦相學(xué)論文集.北京: 地質(zhì)出版社, 1987: 80–85.Yu Qiong-hua, Li Ruo-qian, Feng Zu-tong. Sphalerite standard type features study of lead-zinc deposits in Nanling region [C]// First National Symposium on Mine Ore Petrography Physiognomy Proceedings. Beijing: Geological Publishing House, 1987: 80–85 (in Chinese with English abstract).

[18] 盧慶蘭. 遼河群層控鉛鋅礦床中幾個(gè)主礦物的標(biāo)型特征[J].礦物巖石, 1990, 10(2): 59–68.Lu Qing-lan. The typomorphic characteristics of several main minerals in stratabouna Lead-Zinc deposit of Liaohe Group [J].Mineral Rock, 1990, 10(2): 59–69 (in Chinese with English abstract).

[19] 盧煥章. 閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)和壓力計(jì)[J]. 地質(zhì)地球化學(xué),1975 (2): 6–9.Lu Huan-zhang. Sphalerite geological thermometer and manometer [J]. Geology-Geochemistry, 1975 (2): 6–9 (in Chinese with English abstract).

[20] 童潛明. 鐵、銅、鉛、鋅硫化礦物微量元素分配系數(shù)地質(zhì)溫度計(jì)[J]. 地質(zhì)與勘探, 1983 (5): 25–32.Tong Qian-ming. The geothermometer of iron, copper, lead,zine sulfide mineral trace element distribution coefficient [J].Geol Explor, 1983 (5): 25–32 (in Chinese with English abstract).

[21] 童潛明. 閃鋅礦-方鉛礦鎘分配系數(shù)地質(zhì)溫度計(jì)應(yīng)用實(shí)例[J].地質(zhì)與勘探, 1986, 22(7): 24–27.Tong Qian-ming. Application examples of sphalerite-galena cadmium distribution coefficient geological thermometer [J].Geol Explor, 1986, 22(7): 24–27 (in Chinese with English abstract).