東昆侖中東段駝路溝鈷（金）礦床鈉鐵礬的識(shí)別及其指示意義*

牛斯達(dá)，吳華英**，牛向龍，王英超，白生龍，陳家浩，張敏，莫凌超

（1中國冶金地質(zhì)總局礦產(chǎn)資源研究院，北京 101300；2中國冶金地質(zhì)礦物綜合利用研發(fā)中心，北京 101300；3青海省第三地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810029）

黃鉀鐵礬族礦物是干旱地區(qū)硫化物礦床風(fēng)化殼中常見的表生礦物，其化學(xué)通式為AB3[XO4]2-(OH)6，占據(jù)A位的大離子變化可形成不同的端員礦物。前人認(rèn)為黃鉀鐵礬是指示干燥地區(qū)硫化鐵礦床氧化帶的標(biāo)型礦物，其詳細(xì)研究可以為礦床的次生富集過程提供重要約束（李勝榮等，2021）。有學(xué)者對新疆東天山北部紅山礦區(qū)硫化物礦床氧化帶中的系列硫酸鹽礦物進(jìn)行了40Ar/30Ar年代學(xué)、化學(xué)分析、XRD、穆斯堡爾譜等方面的系統(tǒng)研究（秦克章等，2008；許英霞等，2007；2008；李國武等，2010；郭海棠等，2014），探討了其礦物學(xué)特征、成因機(jī)理和形成環(huán)境。陳蕾等（2014）、楊 靜 等（2014）對 黃 鉀 鐵 礬 進(jìn) 行了40Ar/30Ar年代學(xué)和氫氧同位素研究，為古氣候變化和礦床次生富集等地質(zhì)事件提供了制約。也有學(xué)者陸續(xù)進(jìn)行了關(guān)于含水硫酸鹽礦物的理論和實(shí)驗(yàn)性的研究工作，Chou等(2002)研究了硫酸鹽在0.1 MPa的壓力下和不同濕度下的平衡體系；Basciano等(2008)對合成黃鉀鐵礬族礦物的晶體化學(xué)進(jìn)行了研究；Billon等(2015)從熱力學(xué)角度系統(tǒng)總結(jié)了含水硫酸鹽礦物的焓變。近年來也有一些含水硫酸鹽礦物作為新礦物被發(fā)現(xiàn)，如Pekov等(2018)在智利廢棄的Alcaparrosa礦黃鐵礦的氧化帶中發(fā)現(xiàn)了一種含水的鈉鈦硫酸鹽，并將其命名為calamaite。

在漫長的氧化和風(fēng)化作用下，氧化帶內(nèi)原生礦物的分解伴隨著元素的遷移、沉淀，以及新的氧化物礦物的析出和結(jié)晶，使得氧化帶出現(xiàn)特征的礦物種或礦物組合（秦克章等，2008；Matysek et al.,2014）。前人研究認(rèn)為，含水硫酸鹽由原生硫化物的氧化和風(fēng)化作用形成，金屬氧化帶通常作為金屬硫化物礦床的重要找礦標(biāo)志(Paramanick et al.,2021)。此外，硫酸鹽礦物在原生硫化物漫長的氧化過程中保存下來，是研究古氣候和古地理環(huán)境的重要對象(Matysek et al.,2014;Paramanick et al.,2021)。

駝路溝礦床是近年在青海東昆侖造山帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首例獨(dú)立鈷（金）礦床（豐成友等，2006）。石英鈉長巖作為典型的熱水沉積巖，是駝路溝礦區(qū)鈷礦體的重要找礦標(biāo)志，也是熱水噴流沉積型礦床的重要鑒別標(biāo)志（湛守智等，2006），與其一脈相承的氧化產(chǎn)物——本文研究的鈉鐵礬為研究熱水噴流型礦床提供了獨(dú)特的切入點(diǎn)。黃鉀鐵礬是指示干旱地區(qū)硫化物礦床氧化帶的標(biāo)型礦物，而鈉鐵礬可否作為富鈉的熱水噴流沉積型礦床中黃鐵礦被氧化的示礦標(biāo)志？這個(gè)問題目前還沒有確切的回答，這也是本文關(guān)注的問題。原生硫化物和其氧化物都是重要的含鈷來源(Hazen et al.,2017)，鈉鐵礬系統(tǒng)的礦物學(xué)研究對于探究硫化物礦床的氧化帶、豐富鈷礦床成因礦物學(xué)和找礦礦物學(xué)認(rèn)識(shí)具有重要意義。

在野外地質(zhì)考察和顯微觀察的基礎(chǔ)上，結(jié)合掃描電鏡、全成分分析、電子探針和X射線衍射技術(shù)，筆者對青海駝路溝礦床玉女溝礦段中發(fā)育的鈉鐵礬進(jìn)行了系統(tǒng)研究，探討原生硫化物礦物的氧化過程、元素的遷移過程及其指示意義。

1 地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于東昆侖造山系（圖1a），昆南陸緣活動(dòng)帶。昆南陸緣活動(dòng)帶位于昆中斷裂與昆南斷裂之間，東西長約1500 km，南北寬約60 km，是在元古宙結(jié)晶基底上形成的一個(gè)多旋回造山帶，主要經(jīng)歷了加里東和晚華力西期—印支期的復(fù)合造山作用，于陸緣環(huán)境發(fā)生了中酸性火山活動(dòng)。加里東期總體表現(xiàn)為陸殼伸展，形成富含鈷、金等成礦物質(zhì)的火山-沉積建造；燕山期—喜馬拉雅期發(fā)生自南向北的逆沖推覆作用，使該地區(qū)發(fā)生褶皺及剪切變形并改造成礦（豐成友等，2006；陳喜峰，2014）。區(qū)內(nèi)地層主要為淺變質(zhì)火山-沉積巖系，廣泛出露中-新元古代萬保溝群、奧陶紀(jì)—志留紀(jì)納赤臺(tái)群、二疊紀(jì)—三疊紀(jì)海相-陸相沉積巖。本區(qū)巖漿活動(dòng)較弱，礦區(qū)內(nèi)無侵入巖體出露，火山巖以奧陶紀(jì)—志留紀(jì)納赤臺(tái)群哈拉巴依溝組火山碎屑巖為主。該區(qū)分布多條晚華力西期—印支期左行斜沖剪切形成的近東西向、北西向大型剪切帶，鈷、金、銅等礦產(chǎn)在該帶集中分布，駝路溝礦區(qū)即位于剪切帶中（潘彤等，2005；陳海福，2010）。

圖1 駝路溝礦區(qū)大地構(gòu)造位置和礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)陳海福，2010；奎明娟等，2019）a.東昆侖構(gòu)造簡圖及駝路溝礦區(qū)位置；b.駝路溝礦區(qū)地質(zhì)圖及礦體露頭Fig.1 The location and geological map of the Tuolugou deposit(after Chen,2010;Kui et al.,2019)a.The tectonic framework of East Kunlun and the location of the Tuolugou deposit;b.Geological map of the Tuolugou deposit showing the orebody outcrop

礦區(qū)出露地層為奧陶紀(jì)—志留紀(jì)納赤臺(tái)群哈拉巴依溝組，該地層受構(gòu)造控制明顯。地層在走向、傾向上具扭曲現(xiàn)象，總體走向近東西，北礦帶南傾、南礦帶北傾；地層自下而上分別為第一巖性段鈣質(zhì)千枚巖段（OSh1），第二巖性段碳質(zhì)千枚巖段（OSh2），第三巖性段千枚巖段（OSh3），第四巖性段砂板巖段（OSh4），礦區(qū)僅出露第二、第三及第四巖性段。根據(jù)礦化帶產(chǎn)出的地層不同劃分出2條鈷礦化帶，其中，北礦帶所控制的礦體均產(chǎn)于第四巖性段；南礦帶所控制的礦體均產(chǎn)于第三巖性段，共有3個(gè)礦段，分別為長征溝、玉女溝、短溝礦段。

礦區(qū)構(gòu)造褶皺以駝路溝溝腦向斜為主，東西向展布，核部地層由志留系下統(tǒng)組成，斷裂發(fā)育相對較弱。區(qū)內(nèi)片理十分發(fā)育，屬區(qū)域構(gòu)造作用的產(chǎn)物（潘彤等，2011）。駝路溝礦區(qū)的礦床成因，主要有2種觀點(diǎn)：①熱水噴流沉積成因（張德全等，2002；豐成友等，2006），認(rèn)為其與海底噴氣沉積作用密切相關(guān)；②熱水噴流沉積-疊加改造成因（陳海福，2010），認(rèn)為該礦床形成與海底噴氣沉積成礦作用有關(guān)，在加里東期—晚華力西期—印支期碰撞造山過程中噴氣沉積型礦體被改造并導(dǎo)致鈷金元素在局部地段進(jìn)一步富集。

2 樣品介紹

本次研究的樣品采自青海省駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段，樣品整體呈黃褐色-褐紅色，產(chǎn)出于石英鈉長巖帶(圖2a、b)，與綠泥絹云母片巖呈接觸關(guān)系（圖2a）。樣品YN1-6-1呈赭黃色-褐黃色，樣品YN1-6-2呈赭紅色，樣品YN1-6-3比樣品YN1-6-1色調(diào)略淺，呈黃褐色-淺黃褐色，采樣位置示于圖2c、d。氧化帶整體呈疏松塊狀-土狀（圖3a～c），挑選出表面的氧化產(chǎn)物，篩分出40～60目樣品見圖3d～f，體視顯微鏡下照片見圖3g～i。60～80目樣品體視顯微鏡和透反射照片見圖4a～c。

圖2 駝路溝礦床玉女溝礦段氧化帶露頭和石英鈉長巖手標(biāo)本a.氧化帶及其與石英鈉長巖接觸帶；b.石英鈉長巖手標(biāo)本;c、d.氧化帶露頭Fig.2 Oxidation zone outcrops and quartz-albitite hand specimen of the Yunugou section of the Tuolugou deposita.Oxidation zone and its contact zone with quartz albitite;b.Hand specimen of quartz albitite;c,d.Outcrops of the oxidation zone

圖4 駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段氧化帶60～80目樣品體視顯微鏡和透反射照片a.樣品YN1-6-1;b.樣品YN1-6-2;c.樣品YN1-6-3Fig.4 Photos under stereo microscope,transmitted light and reflected light of 60～80 mesh samples from the oxidation zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposita.Sample YN1-6-1;b.Sample YN1-6-2;c.Sample YN1-6-3

3 測試方法

采自駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段氧化帶60～80目的樣品被粘在靶上以進(jìn)行掃描電鏡分析，掃描電鏡在中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室電子探針實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，使用ZEISS GeminiSEM 450掃描電鏡和OXFORD ULTIM MAX能譜儀。

X射線粉晶衍射在中國地質(zhì)大學(xué)（北京）科學(xué)研究院使用日本理學(xué)Smart lab 9000W X射線粉晶衍射儀（轉(zhuǎn)靶，后置石墨單色器），Cu Kα輻射源，40 kV，200 mA，X射線衍射圖在3°～70°(2θ)收集數(shù)據(jù)，步長0.02°，每步計(jì)數(shù)1 s。

全成分分析采用樣品粉末壓片半定量測試，在西北大學(xué)進(jìn)行，檢測范圍為F及其以后元素，各樣品所測元素含量歸一處理（總量100%，單位%，未做燒失量校正），測試儀器為日本理學(xué)ZSX Primus II型X射線熒光光譜儀。

電子探針定量分析在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所礦物微區(qū)物質(zhì)組分與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，樣品由氧化帶中的樣品粘在靶上經(jīng)過拋光后用于測試。所用儀器為日本電子JXA-iHP200F Hyper Probe和X-max能譜儀，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 15074-2008《電子探針定量分析方法通則》，分析精度為0.01%，加速電壓15 kV，電流20 nA，采用spot模式，束斑直徑1 μm。本次測試得到的所有數(shù)據(jù)經(jīng)過ZAF校正。

4 結(jié)果

4.1 掃描電鏡

掃描電鏡可以觀察到石英鈉長巖被風(fēng)化，表面發(fā)育微米級鈉鐵礬晶體，單個(gè)顆粒1～3 μm，小晶體團(tuán)聚形成3～10 μm疏松的團(tuán)塊（圖5a～d）。

圖5 駝路溝礦床玉女溝礦段氧化帶鈉鐵礬掃描電鏡照片和能譜譜圖a、b.鈉鐵礬微形貌（17800倍）、位置及對應(yīng)能譜譜圖；c、d.鈉鐵礬微形貌（23600倍）、位置及對應(yīng)能譜譜圖Fig.5 SEM image and EDS spectrum of samples from the oxidation zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposita,b.Micromorphology of natrojarosite(17800 times magnification),position and corresponding EDS results;c,d.Micromorphology of natrojarosite(23600 times magnification),position and corresponding EDS results

4.2 全成分分析和電子探針

石英鈉長巖中鈉長石和氧化帶鈉鐵礬電子探針結(jié)果見表1（部分分析位置示于圖6a～f）。新鮮石英鈉長巖見圖6a，樣品YN1-6-1見圖6b，樣品YN1-6-2見圖6c～e，樣品YN1-6-3見圖6f，氧化帶中鈉長石、石英與鈉鐵礬伴生（圖6b、f）。電子探針分析結(jié)果顯示，鈉鐵礬的w（FeO）為47.04%～53.09%（平均值48.60%），w（SO3）為27.30%～29.33%（平 均 值28.72%），w（Na2O）為0.65%～2.41%（平均值1.46%），但是由于氧化帶中樣品疏松，電子探針數(shù)據(jù)可能存在一定的偏差。駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段氧化帶樣品全成分分析結(jié)果見表2和圖7。樣品主量元素平均值為w（SiO2）35.26%，w（Fe2O3）21.99%，w（Al2O3）16.41%，w（SO3）12.44%，w（CaO）4.57%，w（K2O）4.24%，w（Na2O）2.51%，w（TiO2）1.10%，w（MgO）0.95%，w（P2O5）0.14%，w（Co2O3）0.04%。

表1 駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段鈉長石和氧化帶鈉鐵礬電子探針結(jié)果Table 1 EPMA results of albite and natrojarosite from the oxidation zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposit

表2 駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段氧化帶X射線熒光光譜分析結(jié)果(w（B）/%)Table 2 X-ray fluorescence spectrum analysis results of samples from the oxidation zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposit(w（B）/%)

圖6 駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段石英鈉長巖巖相學(xué)照片和氧化帶BES照片a.石英鈉長巖；b.樣品YN1-6-1；c～e.樣品YN1-6-2；f.樣品YN1-6-3Qz—石英；Ab—鈉長石；Nat—鈉鐵礬；Hem—赤鐵礦；Mus—白云母Fig.6 Petrographic photos of quartz albitite and BES images of samples from the oxidation zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposita.Quartz albitite;b.Sample YN1-6-1;c～e.Sample YN1-6-2;f.Sample YN1-6-3Qz—Quartz;Ab—Albite;Nat—Natrojarosite;Hem—Hematite;Mus—Muscovite

4.3 X射線衍射

X射線衍射結(jié)果見圖8。YN1-6-1樣品識(shí)別出的主要礦物為鈉鐵礬、白云母、鈉長石、石英、石膏；YN1-6-2樣品識(shí)別出的主要礦物為鈉鐵礬、白云母、鈉長石、石英、赤鐵礦；YN1-6-3樣品識(shí)別出的主要礦物為鈉鐵礬、白云母、鈉長石、石英、石膏。

5 討論

5.1 氧化帶中鈉鐵礬的礦物學(xué)特征

氣候條件是決定干旱地區(qū)硫化物礦床氧化帶特征的主要因素（涂光熾等，1963），大多數(shù)氧化帶中形成的硫酸鹽礦物常只能在pH值較小、含游離硫酸的酸性溶液中形成，在酸性介質(zhì)中才能穩(wěn)定（Blasco et al.,2016）。東昆侖地區(qū)地處高原，日照強(qiáng)烈，降水時(shí)間短，滲入地下的天水含量非常有限，使得富含黃鐵礦礦體的介質(zhì)經(jīng)常保持水量小、酸度大的特點(diǎn)。且硫酸鹽礦物為可溶性礦物，使得其僅能夠在干旱地區(qū)得以保存。

黃鉀鐵礬類礦物指具有黃鉀鐵礬型結(jié)構(gòu)的含羥基硫酸鹽礦物，屬三方晶系，自然界中常見的礦物分別是黃鉀鐵礬（KFe3[SO4]2(OH)6）和明礬石（KAl3-[SO4]2(OH)6）（王璞，1982）。駝路溝礦床玉女溝礦段氧化帶中的鈉鐵礬（NaFe3[SO4]2(OH)6）晶體細(xì)小，呈土狀、赭黃色-褐色-棕色，分布于層狀石英鈉長巖的表面（圖4），以及石英鈉長巖的顆粒間隙（圖6f）。YN1-6-1和YN1-6-3為赭黃色-褐黃色，識(shí)別出的主要礦物為鈉鐵礬、白云母、鈉長石、石英、石膏，YN1-6-3色調(diào)偏淺可能由于其中石膏的含量稍高所致（圖8）。在背散射電子像下可以觀察到赤鐵礦主要呈網(wǎng)脈狀（圖6c）、薄膜狀（圖6d），有的還保留磁鐵礦晶形被包含在其他礦物中（圖6e）。YN1-6-2樣品識(shí)別出的主要礦物為鈉鐵礬、白云母、鈉長石、石英、赤鐵礦，其色調(diào)主要由于赤鐵礦的影響而呈現(xiàn)赤紅色-赭紅色。

圖7 駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段氧化帶樣品全成分分析Fig.7 Bulk composition analysis of samples from the oxida‐tion zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposit

圖8 駝路溝礦床玉女溝礦段氧化帶樣品XRD結(jié)果Fig.8 XRD results of the samples from the oxidation zone in the Yunugou section of the Tuolugou deposit

鈉鐵礬屬于復(fù)雜島狀基型硫酸鹽，明礬石-黃鉀鐵礬族，黃鉀鐵礬亞族，具附加陰離子，有少量的鉀代替鈉（王璞，1982）。關(guān)于含水的鈉硫酸鹽礦物的研究僅有零星報(bào)道，李錫林（1964）發(fā)現(xiàn)了西北地區(qū)硫化物礦床發(fā)育纖鈉鐵礬(Sideronatrite)；韓照信等（2004）在對東天山康古爾塔格金礦床氧化帶中識(shí)別出鈉鐵礬(Natrojarosite)，該類含水的鈉質(zhì)硫酸鹽礦物是硫化物礦床的重要找礦標(biāo)志。本次研究的礦物，結(jié)合體視顯微鏡、電子探針、XRD結(jié)果進(jìn)行綜合判別，其成分特征以S、Fe、Na為特征（表1），由于顆粒不致密導(dǎo)致總量偏低和某些元素存在偏差，其XRD數(shù)據(jù)與鈉鐵礬三強(qiáng)線2θ=17.512(d=5.0600?)，2θ=28.568（d=3.1220?），2θ=29.101°(d=3.0660?)相符合，綜合成分和結(jié)構(gòu)特征，為其定名為鈉鐵礬（Natrojarosite，NaFe3[SO4]2(OH)6），與黃鈉鐵礬（Am‐arillite，NaFe(H2O)6[SO4]2，單斜晶系）、纖鈉鐵礬（Sideronatrite，Na2Fe(H2O)3[SO4]2(OH)，斜方晶系）和變纖鈉鐵礬（Metasideronatrite，Na4Fe2(H2O)3[SO4]4-(OH)2，斜方晶系）相區(qū)別。溫度能夠?qū)w的對稱程度產(chǎn)生影響，溫度升高時(shí)晶體對稱程度較高（潘兆櫓，1994；曾長育，2015）。其中，鈉鐵礬為三方晶系，對稱程度相對較高，這可能指示了氧化過程中相對較高的溫度。

5.2 氧化過程以及鈉鐵礬的形成和保存

駝路溝礦區(qū)地處青藏高原邊緣東昆侖中東段，礦區(qū)內(nèi)變火山-沉積巖段發(fā)育典型的紋層狀熱水噴流沉積巖——石英鈉長石巖（圖2a、b；豐成友等，2006）。石英鈉長巖順層產(chǎn)出，通常具有明顯的沉積韻律及條帶狀構(gòu)造，其元素地球化學(xué)特征顯示出熱水噴流沉積巖的特征（Ma et al.,2006;羅金海等，2017）。駝路溝礦區(qū)石英鈉長石巖一般呈層狀、似層狀產(chǎn)出，與絹云石英片巖和綠泥絹云石英片巖構(gòu)成韻律紋層，多產(chǎn)出于礦體兩側(cè)30 m范圍內(nèi)，石英鈉長巖中鋯石SHRIMP U-Pb年齡為(468±9)Ma，應(yīng)代表本區(qū)海底火山噴流作用的時(shí)間，含礦巖系的時(shí)代為奧陶紀(jì)（豐成友等，2005；Feng et al.,2009）。Zhao等(2021)通過對西藏多龍礦集區(qū)榮那銅金礦氧化帶的研究認(rèn)為，以鈉鎂礬、石膏、鈉鐵礬等為代表的特定含水硫酸鹽礦物或礦物組合可作為高原干旱地區(qū)深部礦體的指示標(biāo)志。

黃鐵礦表面的氧化反應(yīng)在低濕度條件下主要受表面結(jié)構(gòu)控制（何宏平等，2019），在地表氧化環(huán)境里，黃鐵礦經(jīng)歷的分解反應(yīng)如下式：2FeS2+2H2O+7O2→2Fe22++4SO2-4+4H+(aq)；Fe2+進(jìn) 一 步 氧 化 變 為Fe3+，并消耗一些H+：4Fe2++4H+(aq)+O2→4Fe3++2H2O；Fe3+可以作為氧化劑進(jìn)一步氧化黃鐵礦，釋放更多的H+：FeS2+14Fe3++8H2O→15Fe2++SO2-4+16H+(aq)（鄒學(xué)功，1998；魯安懷等，2015）。

在弱酸性介質(zhì)作用下，長石抗風(fēng)化能力弱，經(jīng)過風(fēng)化其中的Si、Al、Na、K等元素可以被風(fēng)化淋濾出來，這些物質(zhì)溶解在水中，形成懸浮液或不同離子的絡(luò)合物，進(jìn)而進(jìn)行遷移、蒸發(fā)，伴隨著復(fù)雜的化學(xué)和微生物過程（Hiebert et al.,1992;張秉良等，2011）。石英鈉長巖是重要的賦礦圍巖，噴流型礦床中特征的石英鈉長巖的風(fēng)化、破碎伴隨著鈉長石中Na離子的析出，這為鈉鐵礬的形成提供了充足的Na離子來源，加之Na離子化學(xué)性質(zhì)極活潑，在有水的條件下便具備了鈉鐵礬的形成條件，其離子方程式為：3Fe3++2SO24-+Na++6H2O→NaFe[SO4]2(OH)6。鈉鐵礬的形成需要一定的水、氧化和酸性的環(huán)境，而鈉鐵礬易溶于水的特性則指示其保存需要干旱的環(huán)境。因此，鈉鐵礬可以作為干旱地區(qū)富鈉的熱水噴流沉積型礦床氧化帶的標(biāo)型礦物。

5.3 元素遷移及其指示意義

在風(fēng)化作用過程中，不同元素遷移程度存在差異，K、Ca、Na、Mg是易遷移元素，化學(xué)性質(zhì)活潑，硅酸鹽中的Si是可遷移元素，石英中的Si是不遷移元素，Al、Fe、Ti是惰性元素(Gay et al.,1980)。Buggle(2011)認(rèn)為，化學(xué)蝕變替代指標(biāo)(CPA)是代表鈉長石淋溶強(qiáng)度的最適宜指標(biāo)，計(jì)算公式為CPA=[A12O3/(A12O3+Na2O)]*100，但是該研究適用于黃土或者古土壤，對于發(fā)生了元素在特定條件下重新富集的礦體氧化帶中并不適用。就本次研究而言，與YN1-6-3相比，YN1-6-1樣品的鈉長石含量較高，而鈉鐵礬含量較少，因而氧化程度較弱，鈉長石和鈉鐵礬的比率可作為判別其氧化程度的標(biāo)志。

東昆侖造山帶大規(guī)模的隆升始于晚漸新世至早中新世（約30～20 Ma）（王國燦等，2005；周波，2019），全新世以來青藏高原東北部經(jīng)歷了全新世早期（11～8 ka BP），氣候冷干、化學(xué)風(fēng)化弱；全新世中期（8～4 ka BP）的氣候整體偏溫濕、化學(xué)風(fēng)化較強(qiáng)；全新世晚期（4 ka BP至今）的氣候環(huán)境趨于冷干、化學(xué)風(fēng)化較弱（張亞云等，2019）。因此，在化學(xué)風(fēng)化相對較強(qiáng)的時(shí)期，氧化帶中發(fā)生著較為活躍的氧化過程，而在相對干冷的時(shí)期有利于含水硫酸鹽礦物的保存，可能與上述全新世晚期的干冷氣候有關(guān)。

作為東昆侖成礦帶的獨(dú)立鈷礦，駝路溝礦床中黃鐵礦是最主要的含鈷礦物，鈷主要以類質(zhì)同象的形式賦存于黃鐵礦中。鐵和鈷均屬于親鐵元素，其原子序數(shù)相鄰，地球化學(xué)行為類似，在成礦過程中密不可分（張宏飛等，2012）。Fe2+（離子半徑0.74?，電負(fù)性1.8）和Co2+（離子半徑0.72?，電負(fù)性1.9）離子半徑相近，配位數(shù)均為6，化學(xué)鍵性相似，易于發(fā)生類質(zhì)同象替換，尤其在黃鐵礦中（梁有彬，1984；王宇非等，2021）。在氧化帶中，樣品YN1-6-2呈赭紅色，其w(Fe2O3)明顯高于樣品YN1-6-2和樣品YN1-6-3（圖7），而其w(Co2O3)卻明顯低于樣品YN1-6-2和樣品YN1-6-3。從某種程度上說，在氧化過程中，F(xiàn)e和Co在原生礦中由類質(zhì)同象造成的含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系在氧化過程中仍然被保留了下來。這也為通過鈉鐵礬的識(shí)別和研究在東昆侖成礦帶尋找熱水噴流沉積型鈷礦床提供新的思路。

6 結(jié)論

（1）在駝路溝礦區(qū)玉女溝礦段黃褐色-赤紅色氧化帶內(nèi)首次識(shí)別出鈉鐵礬，氧化帶內(nèi)主要礦物有鈉鐵礬、白云母、鈉長石、石英、石膏，赤鐵礦，赤紅色-赭紅色色調(diào)主要由于赤鐵礦的影響。

（2）鈉鐵礬在駝路溝礦區(qū)玉女溝氧化帶呈現(xiàn)為微米級晶體，呈赭黃色-褐色-棕色，分布于被風(fēng)化層狀石英鈉長巖的表面。鈉鐵礬為三方晶系，對稱程度相對較高，這可能指示了氧化過程中相對較高的溫度。

（3）在氧化過程中，原生黃鐵礦中的硫和鐵，以及石英鈉長巖中的鈉為鈉鐵礬的形成提供了物質(zhì)來源。鈉鐵礬的形成指示了其在次生氧化過程中的酸性環(huán)境和保存過程中的干旱氣候，其可作為指示高原干旱地區(qū)熱水噴流沉積型礦床氧化帶的標(biāo)型礦物。

致謝中國地質(zhì)大學(xué)（北京）劉廣耀副研究員在XRD測試中給予了許多幫助，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所陳振宇研究員、劉春花副研究員、陳小丹助理研究員在電子探針測試分析方面提供了諸多幫助，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所唐冬梅副研究員、毛亞晶副研究員、孫政浩博士、原江燕工程師在野外工作和掃描電鏡方面給予了大力支持，中國冶金地質(zhì)總局青海地質(zhì)勘查院王軍正高級工程師和張建鵬工程師在野外工作中給予了熱忱幫助，在此一并致以誠摯謝意。