賈文娟，王功文，韓江偉，燕長海，宋要武 ，劉傳權(quán)，馮 源，王宏衛(wèi)，楊 帆，孔 亮，郭娜娜，張旭晃，李軍軍

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450007；3.西北有色地質(zhì)研究院，陜西 西安 710000；4.河南省欒川縣地質(zhì)礦產(chǎn)局，河南 欒川 471500)

河南欒川魚庫Mo礦床黃鐵礦熱電性特征及成礦規(guī)律

賈文娟1，王功文1，韓江偉2，燕長海2，宋要武2，劉傳權(quán)2，馮 源3，王宏衛(wèi)4，楊 帆1，孔 亮1，郭娜娜4，張旭晃4，李軍軍3

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450007；3.西北有色地質(zhì)研究院，陜西 西安 710000；4.河南省欒川縣地質(zhì)礦產(chǎn)局，河南 欒川 471500)

欒川魚庫鉬礦床位于華北克拉通南緣，礦床的形成與燕山期巖漿-矽卡巖熱液成礦作用有關(guān)，是近年來發(fā)現(xiàn)的大型隱伏鉬多金屬礦床。對(duì)魚庫礦區(qū)骨干剖面的深部鉆孔(>1 000 m)中黃鐵礦開展熱電性標(biāo)型特征分析，發(fā)現(xiàn)樣品中黃鐵礦以N型為主，總含量達(dá)96%。根據(jù)黃鐵礦導(dǎo)型及熱電性參數(shù)變化特征推測出礦體向深部有一定規(guī)模的延伸。根據(jù)熱電性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出成礦溫度范圍在270～332 ℃之間，結(jié)合礦床礦石特征判斷該礦床屬于淺成中溫?zé)嵋撼傻V。并利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，運(yùn)用ArcGIS對(duì)計(jì)算出來的成礦溫度進(jìn)行克里格插值分析，探討礦區(qū)深部成礦規(guī)律。

黃鐵礦； 熱電性特征； 成礦預(yù)測；魚庫Mo礦床；河南

0 引 言

黃鐵礦是最常見的金屬硫化物，同時(shí)也是多金屬硫化物礦石典型礦物組分之一[1]。黃鐵礦標(biāo)型特征不僅可以用于判斷成礦物源，也是重要的找礦標(biāo)志，因此其成為礦床成因和找礦信息的重要研究內(nèi)容[2-3]。黃鐵礦標(biāo)型特征在判斷成礦溫度、剝蝕程度、礦床規(guī)模和尋找隱伏礦體方面均起到重要作用[4-6]。

近年來，根據(jù)“十二五”科技支撐課題和整裝勘查項(xiàng)目，河南省地質(zhì)調(diào)查院與中國地質(zhì)大學(xué)(北京)聯(lián)合，通過三維多元地學(xué)信息集成找礦研究[7]，開展了欒川礦集區(qū)Mo、Pb-Zn礦增儲(chǔ)的礦產(chǎn)勘查工作。截至目前，深度達(dá)1 000 m鉆孔超過了25個(gè)，為該區(qū)深部鉬多金屬礦增儲(chǔ)奠定了基礎(chǔ)。本文在礦集區(qū)新發(fā)現(xiàn)的魚庫礦區(qū)優(yōu)選典型鉆孔，開展深部找礦規(guī)律研究。

圖1 欒川鉬鎢鉛鋅銀礦床地質(zhì)簡圖[10]Fig.1 Regional geological map of the Luanchuan Mo-W-Pb-Zn-Ag deposit1.下古生界陶灣群；2.上古生界欒川群；3.中元古界官道口群；4.中元古界寬坪群； 5.太華群； 6.燕山期花崗巖；7.村鎮(zhèn)； 8.壓性斷裂帶； 9.張性斷裂帶； 10.張扭性斷裂帶； 11.壓扭性斷裂帶； 12.性質(zhì)不明斷裂帶； 13.背斜軸； 14.向斜軸； 15.倒轉(zhuǎn)背斜軸； 16.地質(zhì)界線； 17.平行不整合界線； 18.角度不整合界線； 19.鉬礦床 ；20.鉛鋅礦床； 21.隱伏鉬(鎢)礦

本文借鑒以往黃鐵礦在金礦成礦預(yù)測中運(yùn)用的技術(shù)方法，首次利用鉆孔樣中黃鐵礦較系統(tǒng)地研究欒川魚庫鉬 Mo多金屬礦床的成礦規(guī)律。結(jié)合地質(zhì)、地球化學(xué)信息，綜合分析黃鐵礦形態(tài)、熱電性標(biāo)型在垂向空間上不同深度、不同礦化程度、不同巖性樣品中的變化規(guī)律，探討黃鐵礦標(biāo)型特征與成礦之間的關(guān)系，并對(duì)礦床的成礦溫度、剝蝕程度進(jìn)行了計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，運(yùn)用ArcGIS地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)空間分析模塊，對(duì)研究區(qū)黃鐵礦樣品估算的成礦溫度進(jìn)行了克里格插值，分析研究區(qū)鉬多金屬礦床成礦環(huán)境及其深部找礦地段。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

欒川魚庫隱伏斑巖鉬(鎢)礦床位于南泥湖—上房特大型鉬礦田的西南側(cè)，是近年來新發(fā)現(xiàn)的斑巖—矽卡巖礦田(圖1)。區(qū)域位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)南緣的豫西斷隆、三川—欒川陷褶斷帶中，陷褶斷帶北部為熊耳山隆褶帶，南部為伏牛山隆褶帶，是典型的活動(dòng)性大陸邊緣[8-9]。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育下古生界奧陶系陶灣群、新元古界青白口系欒川群、中元古界薊縣系官道口群和長城系熊耳群地層。本區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，最顯著的構(gòu)造是NNW向展布的兩條區(qū)域性大斷裂，即北部的馬超營大斷裂和南部的黑溝—欒川—維摩寺大斷裂及一系列近于平行向南逆沖的推覆斷層，對(duì)盧氏—欒川臺(tái)緣褶皺帶的地質(zhì)發(fā)展和成巖成礦有著重要的控制作用[9]。

區(qū)域巖漿巖活動(dòng)劇烈，整個(gè)南泥湖巖體是由燕山期斑狀鉀長花崗巖與斑狀黑云母花崗巖組成的復(fù)式巖體。呈不規(guī)則橢圓形小巖株產(chǎn)出，巖體的延伸方向與構(gòu)造線方向一致，主要為富硅、高鉀的花崗巖體，與研究區(qū)內(nèi)的 Mo-Pb-Zn礦關(guān)系密切[8-10]。

1.2 礦床地質(zhì)特征

圖2 欒川鉬鉛鋅銀礦帶地質(zhì)簡圖(據(jù)Cao等[9]修編)Fig.2 Sketch geologic map of the Luanchuan Mo-W-Pb-Zn-Ag deposit1.下古生界陶灣群三岔口組；2.新元古界欒川群魚庫組；3.欒川群大紅口組；4.欒川群煤窯溝組；5.欒川群南泥湖組；6.欒川群三川組；7.中元古界官道口群白術(shù)溝組；8.燕山早期斑狀二長花崗巖；9.前加里東期變輝長巖；10.前加里東期變正長斑巖；11.斷層；12.層控型礦化帶；13.矽卡巖型礦化帶；14.礦化帶編號(hào)

魚庫礦床屬于石寶溝礦田，與其西北方向的南泥湖礦田屬于同一成礦系統(tǒng)(圖1)。魚庫鉬鉛鋅礦床含礦地層主要為新元古界欒川群三川組(Pt3s)碳酸鹽巖夾碎屑巖地層(圖2)。三川組下段(Pt3s1)以灰白色變石英砂巖為主，夾鈣質(zhì)粉砂巖。巖石致密堅(jiān)硬，內(nèi)有細(xì)粒星點(diǎn)狀黃鐵礦，風(fēng)化后呈“火燒皮”狀，底部含燧石，厚度326.55 m。三川組上段(Pt3s2)上部主要為灰白色中厚層大理巖，巖石質(zhì)純，下部為青灰色條紋條帶狀大理巖夾鈣質(zhì)粉砂巖薄層，局部巖石矽卡巖化，可見透閃石及綠簾石化斑點(diǎn)，厚度289.86 m(圖2)。

魚庫隱伏鉬(鎢)礦體周圍構(gòu)造發(fā)育。礦體位于一個(gè)倒轉(zhuǎn)背斜的北西翼。西北側(cè)和東南側(cè)各發(fā)育兩個(gè)北東—南西向壓性斷裂帶，西南部發(fā)育多個(gè)北西西向壓性斷裂帶[6]。沿?cái)嗔褞嵋夯顒?dòng)強(qiáng)烈，控制著區(qū)域鉬、鉛鋅、銀的礦化[7]。鉬主礦體主要分布于二長花崗斑巖體內(nèi)，礦體在空間分布上與花崗斑巖頂面起伏形態(tài)相“整合”，主要賦存于斑巖體外接觸帶，總體向北西方向側(cè)伏，側(cè)伏角20°左右。目前勘探鉆孔見礦最大厚度265.74 m，最小厚度4.38 m，礦體品位0.03%～0.10%。鉬礦體巖控作用明顯。礦石類型主要為斑巖型，其次為矽卡巖型。鉬鎢礦石和鉬礦石主要賦存于矽卡巖中。礦石結(jié)構(gòu)為鱗片狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、自形—它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代環(huán)狀結(jié)構(gòu)及放射狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為浸染狀、細(xì)脈浸染狀和細(xì)脈狀，矽卡巖型及大理巖型礦石呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀，矽卡巖礦石以浸染狀為主，細(xì)脈狀次之。金屬礦物有輝鉬礦、白鎢礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦；脈石礦物有鉀長石、石英、斜長石、黑云母、透輝石、陽起石、次閃石、電氣石、鋯石、螢石、綠簾石、綠泥石、絹云母等[10]。

1.3 黃鐵礦產(chǎn)出特征

黃鐵礦的結(jié)晶習(xí)性對(duì)其形成環(huán)境的變化反映較為敏感，在低的過飽和度、低硫逸度以及過高或過低于其最佳形成溫度的條件下，{100}形較為發(fā)育，且晶形相對(duì)簡單; 在適中的溫度、緩慢的冷卻速度和有充分物質(zhì)來源的高過飽和度、高硫逸度條件下，{210} 和{111}較為發(fā)育，且晶形相對(duì)復(fù)雜[2-4,11-12]。

圖3 魚庫礦床黃鐵礦微形貌特征Fig.3 The characteristics of pyrites from the Yuku deposita.花崗巖中自形黃鐵礦；b.花崗巖中侵蝕結(jié)構(gòu)黃鐵礦；c.鉀化花崗巖中碎裂結(jié)構(gòu)黃鐵礦脈；d.矽卡巖中骸晶結(jié)構(gòu)黃鐵礦；e.矽卡巖中侵蝕結(jié)構(gòu)黃鐵礦；f.輝長巖中黃鐵礦脈；Py.黃鐵礦；Mo.輝鉬礦；Pl.斜長石；Kfs.鉀長石

研究區(qū)樣品中黃鐵礦大部分被交代在礦石中呈浸染狀分布，或呈顆粒狀及脈狀生長，其中花崗巖中含少數(shù)自形-半自形立方體黃鐵礦，顆粒較小(圖3a)，一般為0.1～0.5 mm，侵蝕結(jié)構(gòu)黃鐵礦顆粒較大(圖3b)，可達(dá)1 mm以上，鉀化花崗巖中還生長碎裂結(jié)構(gòu)的黃鐵礦脈，脈寬在0.7～1.5 mm之間(圖3c)；矽卡巖中黃鐵礦也多為交代結(jié)構(gòu)(圖3d)，且顆粒粒徑一般較大，為1～2 mm，圖中黃鐵礦沿大顆粒石榴子石環(huán)帶生長。矽卡巖中還生長被輝鉬礦交代的黃鐵礦(圖3e)。輝長巖中黃鐵礦脈(圖3f)，脈寬2.2～4 mm之間。少數(shù)輝長巖中黃鐵礦為它形粒狀，粒徑為0.5 mm左右。

2 黃鐵礦熱電性標(biāo)型

2.1 測試原理及應(yīng)用

礦物的熱電性是指礦物晶體在溫差條件下產(chǎn)生電勢差的物理性質(zhì)，包括熱電系數(shù)和導(dǎo)電類型(簡稱導(dǎo)型)兩層含義。利用熱電儀測量礦物在冷端與熱端的電位差，可以實(shí)現(xiàn)礦物熱電性的測量。熱電性系數(shù)α是指單位溫差的熱電勢[13]，表達(dá)式為α=ΔE/ΔT。式中：α代表熱電系數(shù)；E代表熱電動(dòng)勢；ΔT代表溫差。

黃鐵礦是半導(dǎo)體礦物，其導(dǎo)電類型有兩種，一種是電子型(N型)，另一種是空穴型(P型)。當(dāng)熱電動(dòng)勢E為負(fù)值時(shí)，礦物表現(xiàn)為N型導(dǎo)電；E為正值時(shí)，礦物表現(xiàn)為P型導(dǎo)電。黃鐵礦主元素含量比為虧Fe(即S過剩)時(shí)顯示空穴導(dǎo)型(P型)，所含的陰電荷過剩顯示空穴型導(dǎo)型(N型)[2-4,14-15]。一般情況下，黃鐵礦形成深度越大，其成礦溫度越高，壓力越大，熱電動(dòng)勢趨于負(fù)值，黃鐵礦表現(xiàn)為電子型(N型)；反之，黃鐵礦形成深度越淺，其成礦溫度越低，壓力越小，熱電動(dòng)勢趨于正值，黃鐵礦表現(xiàn)為空穴型(P型)[16-18]。通過對(duì)黃鐵礦熱電系數(shù)和熱電導(dǎo)型的測量與分析，可以有助于研究礦床成礦溫度和剝蝕率及礦體深度等問題，進(jìn)而推測礦體深部成礦前景[2-4]。

2.2 測試方法及結(jié)果

筆者在魚庫礦床對(duì)礦體進(jìn)行了坑道與鉆孔的樣品采集工作。采樣鉆孔分別為分布于03線勘探線上的ZK0301、ZK0307與ZK0315，樣品標(biāo)高垂向分布范圍200～1 330 m。

樣品中的黃鐵礦多呈浸染狀與脈狀分布，粒度與晶形均差別較大，筆者共選取了37個(gè)巖石樣品中的黃鐵礦單礦物。在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)成因礦物實(shí)驗(yàn)室，利用BHTE—06型熱電系數(shù)測量儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。冷端溫度設(shè)置為20 ℃左右，熱端溫度設(shè)置為80 ℃左右，活化溫度設(shè)置為60 ℃[19]。在每個(gè)樣品中精選50粒黃鐵礦作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見表1。

研究結(jié)果表明，研究區(qū)的礦體黃鐵礦熱電系數(shù)α變化范圍為-308～321.9 μV·℃-1。以N型為主，熱電性系數(shù)介于-308～-12 μV·℃-1之間；少量P型黃鐵礦，其熱電系數(shù)介于36.8～321.9 μV·℃-1。

3 分析與討論

3.1 成礦溫度

大量經(jīng)驗(yàn)證明黃鐵礦的熱電系數(shù)可能與其形成溫度有一定關(guān)聯(lián)，1964年，A.戈?duì)柊蛦谭蛲ㄟ^對(duì)大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，做出了黃鐵礦的熱電性-溫度圖，并從中獲得線性方程，即t=(704.51-|α|)/1.818 (N型)與t=3×(122.22+α)/5.0 (P型)。根據(jù)上述兩式，用黃鐵礦熱電性數(shù)據(jù)計(jì)算出礦床的成礦溫度。魚庫礦區(qū)礦化樣品中黃鐵礦成礦溫度變化范圍為270～332 ℃。這與流體包裹體測溫結(jié)果(280～380 ℃)基本吻合*河南省地質(zhì)調(diào)查院.欒川鉛鋅礦區(qū)深部資源勘查技術(shù)集成.2015.，礦區(qū)無礦化或少量礦化巖石樣品中黃鐵礦成礦溫度變化基本分布于257.9～300 ℃之間。總體來看，礦化樣品中黃鐵礦的成礦溫度大于無礦化或少量礦化巖石樣品，由此也能指示出黃鐵礦具有不同期次和成因。綜合前面對(duì)黃鐵礦晶形統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為該礦床為中溫礦床。

3.2 礦體剝蝕率

根據(jù)黃鐵礦熱電系數(shù)可以計(jì)算黃鐵礦的熱電性參數(shù)XNP,利用XNP可以計(jì)算出礦體剝蝕率γ (礦體相對(duì)礦化總長度的剝蝕百分比)[11]。黃鐵礦的熱電性參數(shù)XNP = (2fⅠ+fⅡ)-(fⅣ+ 2fⅤ)，其中：fⅠ表示黃鐵礦樣品中α>400 μV·℃-1的百分比；fⅡ表示α為200～400 μV·℃-1的百分比；fⅣ表示α為0～-200 μV·℃-1的百分比；fⅤ為α<-200 μV·℃-1的百分比。

最后利用γ=50-XNP /4計(jì)算魚庫礦體剝蝕率，顯示標(biāo)高1 283.86 m礦體剝蝕率為81%，由標(biāo)高1 283.86 m至1 090 m，礦體的剝蝕率波動(dòng)上升，而由標(biāo)高964 m到225 m處波動(dòng)下降至54%。以上數(shù)據(jù)說明礦體被剝蝕到下部，在鉆孔垂向上，由淺至深呈現(xiàn)低→高→低的輕微韻律式變化表明礦體向深部有可能有一定延伸。這與黃鐵礦熱電導(dǎo)型特征所反映的情況一致。

3.3 黃鐵礦熱電性的垂向空間分布特征

魚庫礦區(qū)鉆孔ZK0301黃鐵礦的導(dǎo)型多為N型，熱電性系數(shù)在垂向上呈波動(dòng)式上升，在淺部具有一定的穩(wěn)定性(圖4)。在接觸帶和蝕變較嚴(yán)重的964 m和224 m處，黃鐵礦熱電性系數(shù)出現(xiàn)特高值。取樣深度由地下1 300 m至200 m，熱電系數(shù)峰值由-200 μV·℃-1波動(dòng)上升至-100 μV·℃-1附近?？咨?54 m和孔深224 m處出現(xiàn)P型黃鐵礦，854 m深處黃鐵礦熱電性系數(shù)數(shù)值分散，基本平均分布在0～300 μV·℃-1之間，224 m處黃鐵礦熱電性系數(shù)集中在20 μV·℃-1。

表1 魚庫礦區(qū)黃鐵礦熱電性特征

圖4 鉆孔ZK0301熱電性系數(shù)與深度變化關(guān)系Fig.4 Line chart of thermoelectric coefficients of pyrites from different elevations in ZK0301

魚庫礦區(qū)鉆孔ZK0307中大理巖和花崗巖樣品中，黃鐵礦導(dǎo)型都為N型，熱電性系數(shù)分散分布于-100～-300 μV·℃-1之間(圖7)。本鉆孔樣品中未出現(xiàn)P型黃鐵礦。在垂向上黃鐵礦熱電性系數(shù)呈波動(dòng)式遞增并具有一定的穩(wěn)定性。取樣深度從孔深840 m至孔深710 m處的黃鐵礦熱電系數(shù)峰值由-200 μV·℃-1增長至-150 μV·℃-1。

圖5 鉆孔ZK0307熱電性系數(shù)與深度變化關(guān)系Fig.5 Line chart of thermoelectric coefficients of pyrites from different elevations in ZK0307

魚庫礦區(qū)ZK0315鉆孔N型黃鐵礦的熱電性系數(shù)峰值出現(xiàn)在-100～-200 μV·℃-1之間(圖8)，P型黃鐵礦熱電性系數(shù)峰值范圍分布于80～100 μV·℃-1之間， P型黃鐵礦占樣品總數(shù)的2%。透輝石大理巖中N型黃鐵礦的熱電性系數(shù)峰值出現(xiàn)在-240～-260 μV·℃-1之間， P型黃鐵礦熱電性系數(shù)分散分布于80～180 μV·℃-1之間，P型黃鐵礦占樣品總數(shù)12%。在垂向上黃鐵礦熱電性系數(shù)呈波動(dòng)式上升并具有一定的穩(wěn)定性。取樣深度由深部1 066 m至淺部565 m，熱電系數(shù)峰值由-200 μV·℃-1增長至-100 μV·℃-1附近，有時(shí)峰值低至-250 μV·℃-1。

圖6 鉆孔ZK0315熱電性系數(shù)與深度變化關(guān)系Fig.6 Line chart of thermoelectric coefficients of pyrites from different elevations in ZK0315

總體上看，3個(gè)鉆孔從地表至深部，熱電性系數(shù)變化趨勢一致，在孔深0～1 000 m 內(nèi)都呈波動(dòng)式變化，礦體剝蝕率呈現(xiàn)高—低—高的韻律變化，所以推測礦體向深部可能會(huì)有剝蝕百分比低的富礦段重復(fù)出現(xiàn)。此外，黃鐵礦熱電系數(shù)變化梯度很小，且出現(xiàn)P型黃鐵礦，這表明礦體具有穩(wěn)定延伸和產(chǎn)出的可能。

礦化較少或無礦化巖石中的黃鐵礦熱電系數(shù)則顯示出方差相對(duì)較大、分布更為分散的特點(diǎn)。這指示在魚庫礦區(qū)，黃鐵礦熱電系數(shù)波動(dòng)程度與礦化存在一定關(guān)系，在黃鐵礦熱點(diǎn)系數(shù)變化較快的區(qū)域易出現(xiàn)礦化。

3.4 黃鐵礦熱電系數(shù)離散性特征

黃鐵礦熱電系數(shù)離散度(σα′)可以較準(zhǔn)確地反映出熱電系數(shù)相差較大的不同樣品其熱電系數(shù)數(shù)值相對(duì)集中與分散的情況。離散度的計(jì)算采用σα′=|σα/α|× 100%[20-22]，其中α代表黃鐵礦樣品熱電系數(shù)的平均值；σα為熱電系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差。σα'數(shù)值越大，指示黃鐵礦熱電系數(shù)的分散程度越大；σα'數(shù)值越小，指示黃鐵礦熱電系數(shù)的分散程度越小。σα'值可反映成礦條件的穩(wěn)定性。在穩(wěn)定性較好的成礦條件下形成的黃鐵礦，其晶體性質(zhì)較為接近，熱電性系數(shù)離散程度較小。σα′值也可以反映出不同階段黃鐵礦的疊加程度。形成以N 型黃鐵礦為主的成礦階段，與形成以P型黃鐵礦為主的成礦階段比較，兩階段的成礦條件均相對(duì)穩(wěn)定，具有較小的σα′值; 而在兩成礦作用階段相疊加時(shí)，會(huì)造成成礦條件的波動(dòng)，σα′值也會(huì)相應(yīng)增高。

圖7 黃鐵礦深度與離散度關(guān)系圖Fig.7 The characteristics of thermoelectric coefficient dispersions of pyrites

根據(jù)研究區(qū)黃鐵礦的產(chǎn)出深度與離散度關(guān)系圖(圖7)，深度1 100～1 300 m 之間的離散度投點(diǎn)相對(duì)分散，600～900 m之間的離散度投點(diǎn)相對(duì)集中?？傮w上呈現(xiàn)由淺至深，離散度高值數(shù)據(jù)所占比例逐漸增多的現(xiàn)象。因此，推測1 100～1 300 m 之間的成礦階段熱液活動(dòng)有多次脈動(dòng)，造成不同區(qū)域的疊加程度有所差異； 而600～900 m，低值數(shù)據(jù)所占比例較高，指示不同階段疊加影響較小，成礦環(huán)境相對(duì)較為穩(wěn)定。

3.5 黃鐵礦熱電性對(duì)鉬品位的標(biāo)識(shí)

通過分析黃鐵礦熱電系數(shù)離散度以及鉬品位數(shù)據(jù)的變化情況，結(jié)合地質(zhì)特征，對(duì)魚庫礦體內(nèi)黃鐵礦熱電性分布特征和鉬礦化的關(guān)系進(jìn)行了研究。ZK0315 共采集12件樣品，樣品巖性為大理巖、花崗巖、輝長巖，垂向分布范圍為孔深565～1 143 m，通過對(duì)比離散度以及鉬品位的關(guān)系，由于鉬品位的高值區(qū)域與離散度的高值區(qū)域相對(duì)應(yīng)，可知鉬的富集區(qū)域位于該礦體中部且經(jīng)歷了多次成礦作用，進(jìn)行了多次疊加。

3.6 克里格插值

克里格插值(Kriging)又稱空間局部插值法，是以變異函數(shù)理論和結(jié)構(gòu)分析為基礎(chǔ)，在有限區(qū)域內(nèi)對(duì)區(qū)域化變量進(jìn)行無偏最優(yōu)估計(jì)的一種方法，是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要內(nèi)容之一。由于觀測數(shù)據(jù)滿足內(nèi)蘊(yùn)假設(shè),且其區(qū)域化變量的平均值是未知的常數(shù)，作者選擇了普通克里格插值，由于數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，在插值之前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)數(shù)處理[4]，其插值采用的變差函數(shù)及參數(shù)如圖8所示。

圖8 魚庫礦區(qū)03勘探剖面成礦溫度插值參數(shù)及變差函數(shù)Fig.8 Variation function and parameter of mineralization temperature of exploration line 03 in Yuku using Kriging interpolation

根據(jù)樣品統(tǒng)計(jì)分析，樣品品位空間服從球形分布，塊金值為0.002 6，垂向連續(xù)性較好，垂向樣品的相似性與連續(xù)性范圍達(dá)112.49 m，最大連續(xù)范圍達(dá)774.26 m。上述統(tǒng)計(jì)特征表明研究區(qū)礦體在深部具有較好的連續(xù)性，樣品品位在垂向變化不大，具有較好的繼承性特征，這與研究區(qū)巖漿-矽卡巖-脈狀礦體隸屬于一個(gè)成礦系統(tǒng)的理論成礦模式認(rèn)知一致[4，23-24]。

根據(jù)圖9可以看出，研究區(qū)域地層為三川組及白術(shù)溝組地層，由于這兩個(gè)地層巖性均主要為有利成礦的大理巖，因此，淺部脈狀礦體的發(fā)育不受地層控制，橫向切穿傾斜的地層，深部塊狀礦體與巖體形狀基本一致。用黃鐵礦計(jì)算出來的成礦溫度進(jìn)行克里格插值，結(jié)合薄片鑒定以及地質(zhì)分析，得出該地區(qū)礦床成礦溫度為270～332 ℃之間，根據(jù)克里格插值結(jié)果(圖10)顯示，中部低溫區(qū)域與細(xì)層狀礦體相對(duì)應(yīng)。左下角成礦溫度呈環(huán)帶狀逐漸升高，此處成礦應(yīng)與下部巖體有關(guān)。結(jié)合地質(zhì)背景發(fā)現(xiàn)，淺部礦體生長于有利成礦的三川組及白術(shù)溝組大理巖中，受構(gòu)造控制影響呈脈狀分布切穿地層，深部礦體受構(gòu)造-巖體控制，與褶皺核部上侵的巖體形狀重合度較高。這與研究區(qū)巖漿巖成礦能力與成礦特征趨于一致[23]。

圖9 魚庫03勘探剖面圖Fig.9 Map of the section of exploration line 03 in Yuku

圖10 魚庫鉬礦床03勘探剖面成礦溫度克里格插值圖Fig.10 Mineralization temperature plot of exploration line 03 using Kriging interpolation in the Yuku Mo deposit

4 結(jié) 論

通過對(duì)研究區(qū)黃鐵礦的熱電性標(biāo)識(shí)特征的研究，得出以下結(jié)論:

(1)樣品中黃鐵礦的導(dǎo)型以N型為主，熱電性系數(shù)介于-308～-12 μV·℃-1之間。含少量P型黃鐵礦，熱電系數(shù)介于36.8～321.9 μV·℃-1之間。由淺至深離散度值逐漸升高，表明成礦環(huán)境由淺至深逐漸復(fù)雜。

(2)根據(jù)黃鐵礦熱電性數(shù)據(jù)，計(jì)算出樣品中黃鐵礦成礦溫度變化范圍為257.9～332 ℃，礦體中黃鐵礦成礦溫度變化范圍為270～332 ℃，結(jié)合地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征綜合判斷，該礦床屬于中溫巖漿-矽卡巖型熱液礦床。

(3)鉬品位的高值區(qū)域與黃鐵礦熱電系數(shù)離散度的高值區(qū)域相互對(duì)應(yīng)，黃鐵礦導(dǎo)型及熱電性參數(shù)變化特征反映魚庫礦體向深部應(yīng)有一定規(guī)模的延伸。

(4)根據(jù)黃鐵礦成礦溫度克里格插值與實(shí)測勘探剖面對(duì)比分析，結(jié)合研究區(qū) Mo多金屬成礦模式，認(rèn)為魚庫鉬礦體主要受構(gòu)造-巖體約束。

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Thermoelectric Characteristics and Metallogenic Regularity of Pyrite in Yuku Molybdenum Deposit, Luanchuan,Henan

JIA Wenjuan1，WANG Gongwen1，HAN Jiangwei2，YAN Changhai2，SONG Yaowu2，LIU Chuanquan2，F(xiàn)ENG Yuan3，WANG Hongwei4，YANG Fan1，KONG Liang1，GUO Nana4，ZHANG Xuhuang4，LI Junjun3

(1.School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China；2.HenanInstituteofGeologicalSurvey,Zhengzhou,Henan450007,China；3.NorthwestInstituteofNonferrousMetalGeological,Xi’an,Shaanxi710000,China；4.LuanchuanBureauofGeologyandMineralResources,Luanchuan,Henan471500,China)

Luanchuan Yuku molybdenum deposit is located in the southern margin of the North China Craton, whose Yanshanian magma-skarn type mineralization is related to the large concealed Mo polymetallic deposit discovered in recent years. The samples from deep drilling mining (>1,000 m) were used to analyze thermoelectric characteristics of pyrite and the aim was to provide an important scientific basis for the exploration of deep prospecting in this area. The research contents and methods are as followed:the thermoelectric properties of pyrites are mainly of the N type with a total content of 96%.The thermoelectric parameters characteristics reflect the orebody denudation to the middle and lower position, but the statistical data shows the depth potential extension. According to the pyroelectricity of pyrite ore in the study area to calculate the forming temperature of fan between 270-332 ℃, the deposit belongs to shallow medium temperature hydrothermal mineralization. On the basis of geological statistics, ArcGIS Geostatistical Analyst modular was used to analyze the trend of metallogenic temperature, and the ore-forming regularity and potential targets were discussed.

pyrite; thermoelectric characteristic; metallogenic prediction； Yuku Mo deposit;Henan

2015-12-25；改回日期：2016-05-12；責(zé)任編輯：戚開靜。

河南省欒川縣整裝勘查項(xiàng)目(12120114035001)；國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41572318)。

賈文娟，女，碩士研究生，1992年出生，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，主要從事黃鐵礦與成礦規(guī)律關(guān)系研究。

Email: 1479662844@qq.com。

王功文，男，副教授，1972年出生，博士生導(dǎo)師，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，主要從事三維成礦預(yù)測研究。

Email:gwwang@cugb.edu.cn。

P618.6；P571

A

1000-8527(2016)06-1209-10