国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

新疆阿爾泰阿舍勒銅鋅礦床礦物學(xué)特征及其地質(zhì)意義*

2020-11-04 13:19:34張振龍楊富全楊成棟
礦床地質(zhì) 2020年5期
關(guān)鍵詞:舍勒閃鋅礦黃銅礦

張振龍,楊富全,李 強(qiáng),楊成棟

(1 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100037;2 合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,安徽合肥 230009)

阿爾泰造山帶是中亞造山帶的重要組成部分,從北西到南東橫跨了俄羅斯、哈薩克斯坦、中國(guó)以及蒙古(Seng?r et al., 1993; Xiao et al., 2009)。該造山帶經(jīng)歷了古生代時(shí)期雙向增生作用和中新生代時(shí)期陸內(nèi)造山作用,巖漿活動(dòng)以及構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜(何國(guó)琦等,1994;Jahn et al., 2000; Windley et al., 2002; 2007; Wang et al., 2009; Xiao et al., 2010;Yang et al., 2011)。哈薩克斯坦阿爾泰為聞名世界的VMS 型銅鉛鋅多金屬成礦帶之一,已發(fā)現(xiàn)多個(gè)大型、超大型礦床,如尼古拉耶夫大型銅鋅礦、別洛烏索夫大型鉛鋅銅多金屬礦、列寧諾戈?duì)査箍顺笮豌U鋅銅多金屬礦、孜良諾夫斯克超大型鉛鋅多金屬礦等(Daukeev et al., 2004)。新疆阿爾泰是哈薩克斯坦阿爾泰東延部分,具有相似的成礦背景,是中國(guó)重要的VMS 型銅多金屬成礦帶,已發(fā)現(xiàn)多個(gè)VMS 型礦床,如阿舍勒大型銅鋅礦床(陳毓川等,1996;Yang et al., 2018)、可可塔勒大型鉛鋅礦床(王京彬等,1998)。新疆阿舍勒銅鋅礦是典型的VMS 型礦床,自1984 年發(fā)現(xiàn)以來(lái),前人對(duì)該礦床的含礦火山系、礦床特征、成礦流體、成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦作用、成礦規(guī)律和成礦預(yù)測(cè)進(jìn)行了許多研究工作(陳毓川等,1996;王登紅等,2002;牛賀才等,2006;Cai et al., 2010;高珍權(quán)等,2010;柴鳳 梅 等,2013;楊 富 全 等,2013;2015;吳玉峰等,2015;邊春靜,2018;Yang et al.,2018)。2009 年在阿舍勒開(kāi)始了深部找礦工作,發(fā)現(xiàn)塊狀礦體繼續(xù)向下延深,同時(shí)在深部發(fā)現(xiàn)了脈狀礦化,儲(chǔ)量不斷增大。對(duì)于新發(fā)現(xiàn)礦體和礦化與已發(fā)現(xiàn)的礦體為同一成礦系統(tǒng)不清楚,影響了下一步的找礦勘查。本文在野外調(diào)查基礎(chǔ)上,對(duì)新發(fā)現(xiàn)礦體和礦化現(xiàn)象進(jìn)行研究,利用電子探針對(duì)礦物成分進(jìn)行分析,探討成礦環(huán)境,以期為探討阿舍勒銅鋅礦成礦作用,總結(jié)成礦規(guī)律和深部找礦提供依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

新疆阿爾泰在地理上分為北阿爾泰、中阿爾泰和南阿爾泰(也稱(chēng)阿爾泰南緣),與海相火山作用有關(guān)的鐵、銅、鉛鋅、金礦主要分布于南阿爾泰(圖1a、b)。南阿爾泰北以阿巴宮-庫(kù)爾特?cái)嗔褳榻?,南與額爾齊斯構(gòu)造帶相鄰。主要為上志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組和中-上泥盆統(tǒng)阿勒泰組變質(zhì)火山沉積巖系,其次是下-中泥盆統(tǒng)阿舍勒組、上泥盆統(tǒng)齊也組和下石炭統(tǒng)紅山嘴組火山沉積巖系。南阿爾泰泥盆紀(jì)變質(zhì)火山沉積巖系主要分布在NW 向阿舍勒、沖乎爾、克蘭和麥茲盆地中。

阿舍勒銅鋅礦床位于阿舍勒盆地,主體為阿舍勒組和齊也組(圖2)。阿舍勒組為含礦巖系,由海相中酸性、基性火山巖、火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖夾碳酸鹽巖組成。阿舍勒礦區(qū)主要出露阿舍勒組和齊也組(圖3),阿舍勒組第一巖性段為凝灰?guī)r、含角礫晶屑凝灰?guī)r,少量霏細(xì)巖,夾灰?guī)r透鏡體。第二巖性段劃分成3 個(gè)亞段:下亞段為(角礫)凝灰?guī)r、霏細(xì)巖、凝灰質(zhì)礫巖,少量集塊巖、火山角礫巖、英安巖、安山巖、珍珠巖、玄武巖、沉凝灰?guī)r和灰?guī)r;中亞段主要為(含角礫)沉凝灰?guī)r、(含)角礫凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)礫巖、集塊巖,少量火山角礫巖、玄武巖、安山巖、英安巖、灰?guī)r;上亞段為玄武巖,少量沉凝灰?guī)r透鏡體。齊也組為集塊巖、火山角礫巖、(角礫)凝灰?guī)r、玄武巖、安山巖、流紋巖、沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)礫巖、凝灰質(zhì)砂巖、砂巖、粉砂巖。

圖1 新疆阿爾泰構(gòu)造位置圖(a)區(qū)域地質(zhì)略圖(b,據(jù)Yang et al.,2018)1—第四系沉積物;2—侏羅系含煤巖系;3—石炭系火山-沉積巖;4—泥盆系變質(zhì)火山-沉積巖;5—中-上志留統(tǒng)變質(zhì)沉積巖和火山巖;6—中-上奧陶統(tǒng)變質(zhì)火山-沉積巖;7—中寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)變沉積巖;8—震旦系—寒武系變質(zhì)沉積巖、變質(zhì)火山巖;9—侏羅紀(jì)—三疊紀(jì)花崗巖類(lèi);10—二疊紀(jì)—泥盆紀(jì)花崗巖類(lèi);11—志留紀(jì)—奧陶紀(jì)花崗巖類(lèi);12—斷裂和推測(cè)斷裂;13—礦床位置及編號(hào)礦床名稱(chēng):1—薩爾朔克多金屬礦床;2—阿舍勒銅鋅礦床;3—大東溝鉛鋅礦床;4—烏拉斯溝多金屬礦床;5—鐵木爾特鉛鋅銅礦床;6—塔拉特鉛鋅鐵礦床;7—阿克哈仁鉛鋅礦;8—鐵列克薩依鉛鋅礦床;9—可可塔勒鉛鋅礦;10—薩吾斯鉛鋅礦床Fig.1 Tectonic location(a)and simplified regional geological map(b,after Yang et al.,2018)of the Altay Mountains,Xinjiang1—Quaternary sediments;2—Jurassic coal bearing clastics;3—Carboniferous volcanic-sedimentary rocks;4—Devonian metavolcanic-sedimentary rocks;5—Silurian metasedimentary rocks and volcanic rocks;6—Ordovician metavolcanic-sedimentary rocks;7—Middle-Cambrian to Early-Ordovician metasedimentary rocks;8—Proterozoic-Cambrian metasedimentary rocks and volcanic rocks;9—Triassic-Jurassic granitoid;10—Devonian-Permian granitoid;11—Ordovician-Silurian granitoid;12—Fault and inferred fault;13—Deposit and its No.Name of the deposits:1—Sarsuk polymetallic deposit;2—Ashele Cu-Zn deposit;3—Dadonggou Pb-Zn deposit;4—Wulasigou polymetallic deposit;5—Tiemierte Pb-Zn-Cu deposit;6—Talate Pb-Zn-Fe deposit;7—Akeharen Pb-Zn deposit;8—Tieliekesayi Pb-Zn deposit;9—Keketale Pb-Zn deposit;10—Sawusi Pb-Zn deposit

礦區(qū)次火山巖發(fā)育,主要有(石英)閃長(zhǎng)巖、(石英)閃長(zhǎng)玢巖、玄武安山巖、英安斑巖、流紋斑巖,少量輝長(zhǎng)巖脈。

瑪爾卡庫(kù)里斷裂為區(qū)域大斷裂,是切穿地殼的深大斷裂,總體走向NW-SE 向,斷層面傾向NE,平面上呈舒緩的反“S”型斜貫阿舍勒盆地,受該斷裂影響,阿舍勒礦區(qū)發(fā)生韌性剪切變形。

圖2 阿舍勒盆地地質(zhì)略圖(據(jù)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì),2015修改)1—第四系沉積物;2—紅山嘴組凝灰?guī)r、英安巖、安山巖;3—齊也組火山角礫巖、凝灰?guī)r、安山巖;4—阿勒泰組片巖、變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖;5—阿舍勒組玄武巖、流紋巖和凝灰?guī)r;6—托克薩雷組砂巖、粉砂巖夾灰?guī)r;7—康布鐵堡組變粒巖、片麻巖和變流紋巖;8—輝長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖;9—石英閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖;10—花崗巖;11—英云閃長(zhǎng)巖;12—斷裂:①—瑪爾卡庫(kù)里深大斷裂;②—?jiǎng)e斯薩拉大斷裂;③—加曼哈巴大斷裂;13—推測(cè)斷裂;14—礦床及編號(hào)礦床名稱(chēng):1—薩爾朔克金多金屬礦;2—齊也銅礦點(diǎn);3—喀英德銅礦;4—阿舍勒銅鋅礦;5—?jiǎng)e斯鐵熱克南銅礦點(diǎn);6—樺樹(shù)溝銅礦;7—加曼闊依塔斯銅礦點(diǎn);8—床阿依銅礦點(diǎn);9—阿依托汗銅礦點(diǎn);10—鐵熱克特薩依銅礦點(diǎn);11—多拉納勒銅礦點(diǎn)Fig.2 Geological sketch map of the Ashele Basin(modified after No.4 Geological party of the Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,2015)1—Quaternary sediments;2—Tuff,dacite and andesite of Hongshanzui Fm.;3—Volcanic breccia,tuff and andesite of Qiye Fm.;4—Schist,metasandstone and metasiltstone of Altay Fm.;5—Basalt,rhyolite and Tuff of Ashele Fm.;6—Sandstone and siltstone intercalated with limestone of Tuokesalei Fm.;7—Granulite,gneiss and metarhyolite of Kangbutiebao Fm.;8—Gabbro and gabbro diorite;9—Quartz diorite and diorite;10—Granite;11—Tonalite;12—Fault:①—Maerkakuli large Fault;②—Biesisala large Fault;③—Jiamanhaba large Fault;13—Inferred fault;14—Deposit and its No.Name of the deposits:1—Sarsuk polymetallic gold deposit;2—Qiyexi copper occurrence;3—Kayingde copper deposit;4—Ashele copper—zinc deposit;5—Biesitierknan copper occurrence;6—Huashugou copper deposit;7—Jiamankuoyitasi copper occurrence;8—Chuang’ayi copper occurrence;9—Ayituohan copper occurrence;10—Tierketesayi copper occurrence;11—Duolanale copper occurrence

圖3 阿舍勒銅鋅礦區(qū)地質(zhì)略圖(據(jù)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì),2015修改)1—中新生界沉積物;2—齊也組第二段砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、火山角礫巖;3—齊也組第一段集塊巖、火山角礫巖;4—阿舍勒組第二段玄武巖、流紋巖、凝灰?guī)r、灰?guī)r;5—阿舍勒組第一段凝灰?guī)r夾沉凝灰?guī)r;6—托克薩雷組砂巖、粉砂巖;7—閃長(zhǎng)玢巖;8—石英閃長(zhǎng)(玢)巖;9—輝長(zhǎng)巖;10—潛玄武安山巖;11—英安斑巖;12—流紋斑巖;13—斷裂;14—礦化蝕變帶及編號(hào);15—鐵帽Fig.3 Geological sketch map of the Ashele Cu–Zn deposit(modified after No.4 Geological Party,Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,2015)1—Mesozoic-Cenozoic sediments;2—Sandstone,tuffaceous sandstone and volcanic breccia of 2nd Member of Qiye Fm.;3—Volcanic agglomerate and volcanic breccia of 1nd Member of Qiye Fm.;4—Basalt,rhyolite and tuff of 2nd Member of Ashele Fm.;5—Tuff intercalated tuffite of 1nd Member of Ashele Fm.;6—Sandstone and siltstone of Tuokesalei Fm.;7—Diorite porphyry;8—Quartz diorite porphyry and quartz diorite;9—Gabbro;10—Subvolcanic basaltic andesite;11—Dacite porphyry;12—Rhyolite porphyry;13—Fault;14—Mineralization and alteration zone and its No.;15—Gossan

2 礦體特征

阿舍勒礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶15 條,與地層走向基本一致,主要產(chǎn)于阿舍勒組第一、第二段中,Ⅰ號(hào)礦化帶位于礦區(qū)中部的阿舍勒組第二段,是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大也是重要的礦化蝕變帶,阿舍勒銅鋅礦床主要賦存于該礦化帶中。該蝕變帶長(zhǎng)約2600 m,寬約50~400 m,圈定出2 個(gè)礦體,呈層狀或透鏡狀產(chǎn)于玄武巖與英安巖之間的(含角礫)凝灰?guī)r中(圖4),其中Ⅰ號(hào)為主礦體,屬隱伏礦體,在16 到21 勘探線控制礦體長(zhǎng)1640 m,厚2~74 m,垂直深度30~1500 m。Ⅰ號(hào)礦化帶存在2 種礦化類(lèi)型,即上部位噴流沉積相層狀礦化和下部噴流通道相(或補(bǔ)給通道)脈狀礦化。層狀礦化主要為噴流沉積作用形成的塊狀、條帶狀、條紋狀礦石,成礦元素為Cu和Zn;層狀礦體下盤(pán)補(bǔ)給通道相及周?chē)鸁嵋何g變強(qiáng)烈,主要為強(qiáng)硅化、絹云母化、綠泥石化和黃鐵礦化,發(fā)育細(xì)脈、網(wǎng)脈狀礦化,主要成礦元素為Cu,其次是Zn,局部Au富集。

圖4 阿舍勒銅鋅礦I號(hào)礦化帶21勘探線剖面圖(據(jù)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì),2015修改)Fig.4 Cross-section of No.21 prospecting line of the Ashele Cu–Zn deposit(modified after No.4 Geological Party,Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,2015)

Ⅱ號(hào)礦化帶賦存于阿舍勒組第二段下亞段上部凝灰?guī)r中,規(guī)模僅次于Ⅰ號(hào)礦化帶,長(zhǎng)約2050 m,寬120~260 m,地表與深部礦化較Ⅰ號(hào)帶弱。地表為重晶石礦體,為噴流沉積作用形成,發(fā)育條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造和塊狀構(gòu)造。深部為強(qiáng)硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化,其中硅化和黃鐵礦化與細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀多金屬礦化關(guān)系最密切,主要成礦元素為銅、鉛、鋅、銀。層狀重晶石礦體與脈狀多金屬礦體構(gòu)成VMS型礦床的雙層結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有致密塊狀、塊狀、條帶狀、紋層狀、斑雜狀、稠密浸染狀、稀疏浸染狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造(圖5a~f)。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦,次為方鉛礦、黝銅礦、斑銅礦、鋅砷黝銅礦、自然金、磁黃鐵礦、銀金礦等。主要非金屬礦物為石英、絹云母、白云母、綠泥石、重晶石、方解石、白云石、斜長(zhǎng)石等。圍巖蝕變主要發(fā)育在層狀礦體的下盤(pán)和補(bǔ)給通道的脈狀礦體周?chē)饕泄杌?、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化。礦區(qū)噴氣巖主要有含鐵碧玉巖、重晶石、強(qiáng)硅化帶、黃鐵礦層。

3 電子探針?lè)治?/h2>

3.1 樣品及分析方法

前人對(duì)阿舍勒銅鋅礦開(kāi)展了大量礦物學(xué)研究(陳毓川等,1996;王登紅等,2002),本文主要是針對(duì)近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的脈狀礦化開(kāi)展礦物學(xué)研究。樣品采自Ⅰ號(hào)礦化帶的ZK2102、ZK0810 鉆孔,Ⅱ號(hào)礦化帶的ZK0702、ZK0916A。ZK2102-8、ZK0810-21、ZK0916-13 和ZK0702-13 為黃鐵礦黃銅礦石英脈、ASL13-1 為含黃鐵礦重晶石礦石、ZK0702-3 為方鉛礦閃鋅礦石英脈、ZK0702-5為方鉛礦礦石。

脈狀礦體中金屬礦物以黃鐵礦+黃銅礦+方鉛礦+閃鋅礦+黝銅礦+輝碲鉍礦為主,黃鐵礦常呈立方體或半自形晶產(chǎn)出,黃銅礦呈他形粒狀,細(xì)脈狀,網(wǎng)脈狀,黝銅礦,閃鋅礦和方鉛礦呈半自形到他形,方鉛礦見(jiàn)典型的黑三角孔,輝碲鉍礦呈自形到半自形。見(jiàn)黃鐵礦常被黃銅礦和閃鋅礦交代,黃銅礦又被方鉛礦和黝銅礦交代,也常見(jiàn)黃銅礦、黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦連生并交代黃鐵礦,黃銅礦、黝銅礦分布于黃鐵礦中或充填黃鐵礦粒間或裂隙中。本次對(duì)脈狀礦石中的黃鐵礦(圖6a、b)、黃銅礦(圖6b、d、e、g)、方鉛礦(圖6c~e)、閃鋅礦(圖6b~e)、砷黝銅礦(圖6f~g)、輝碲鉍礦(圖6a)、銻黝銅礦(圖6c、d、f、g)及綠泥石(圖6h、i)進(jìn)行了電子探針?lè)治觥?/p>

圖5 阿舍勒銅鋅礦床礦化特征a.致密塊狀黃鐵礦礦石;b.稠密浸染狀銅鋅礦石;c.條帶狀銅鋅礦石;d.含石英重晶石礦石;e.碧玉巖;f.黃鐵礦黃銅礦石英脈Fig.5 Characteristics of mineralization in the Ashele Cu-Zn deposita.Dense massive pyrite ore;b.Dense disseminated copper-zinc ore;c.Banded copper-zinc ore;d.Quartz-bearing barite ore;e.Jaspilite;f.Pyrite-chalcopyrite-quartz vein

圖6 阿舍勒礦床電子探針點(diǎn)位a.黃鐵礦石英脈;b.黃鐵礦黃銅礦閃鋅礦脈;c.方鉛礦閃鋅礦礦石;d.方鉛礦閃鋅礦石英脈;e.黃銅礦方鉛礦閃鋅礦脈;f.方鉛礦礦石;g.黃銅礦礦石;h.黃鐵礦黃銅礦石英脈;i.黃鐵礦重晶石礦石Fig.6 Point position of electron microprobe from Ashele deposita.Pyrite-quartz vein;b.Pyrite-chalcopyrite-sphalerite vein;c.Galena-sphalerite ore;d.Galena-sphalerite-quartz vein;e.Chalcopyrite-galenasphalerite vein;f.Galena ore;g.Chalcopyrite ore;h.Pyrite-chalcopyrite-quartz vein;i.Pyrite-barite ore

電子探針?lè)治龉ぷ髟谥袊?guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所電子探針實(shí)驗(yàn)室完成,儀器型號(hào)為JXA-8230電子探針儀,儀器工作條件:-20 nA、電壓15 kV,束斑直徑5 μm。

3.2 分析結(jié)果

黃鐵礦電子探針數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。11 點(diǎn)黃鐵礦主要成分w(Fe)介于45.781%~46.720%,平均為46.275%,接近理論值(w(Fe)=46.55%),w(S)介于52.724%~53.311%,平均為52.906%,低于理論值(w(S)=53.45%),化學(xué)式為Fe0.99~1.01S2。n(S)/n(Fe)比值介于1.98~2.02,接近理論比值2。δFe或者δS參數(shù)可以表示元素Fe或S偏移程度。阿舍勒礦床脈狀礦體黃鐵礦的Fe 和S 偏移程度為δFe=(Fe×100-46.55)/46.55×100=-1.652~0.365,δS=(S×100-53.45)/53.45×100=?1.358~~?0.260,與層狀礦體黃鐵礦的Fe 和S含量偏移程度(δFe=-1.01~?14.97,δS=?8.49~-1.59)相比(張永革等,1993),其偏移程度小。陳光遠(yuǎn)等(1989)認(rèn)為黃鐵礦中Fe/(S+As)比值與其深度具有較好的相關(guān)性,淺、中、深部的Fe/(S+As)值分別為0.926、0.863、0.846。阿舍勒黃鐵礦中w(As)介于0.008%~0.205%,其Fe/(S +As)值 范 圍 為0.862~0.882,平均為0.874,估算其深度處于中部和淺部之間,與黃鐵礦樣品采自補(bǔ)給通道相的地質(zhì)事實(shí)吻合。w(Se)介于0~0.049%(4個(gè)點(diǎn)低于檢測(cè)值),w(Co)介于0.030%~0.145%,w(Ni)很低,僅1 個(gè)點(diǎn)為0.027%,Co/Ni 為3.37。測(cè)得8 個(gè)點(diǎn)w(Au)和w(Ag)分別是0.002%~0.057%,0.004%~0.022%。在脈狀黃鐵礦中還檢測(cè)出Cu,Zn 等微量元素。對(duì)1 顆黃鐵礦進(jìn)行線分 析,w(S) 介 于52.729%~53.0331%,w(Fe) 介 于45.781%~46.72%,略虧S,且中部S虧損較邊部大,Se核心部位含量高,向邊部遞減。溫度是控制S 和Se之間類(lèi)質(zhì)同象發(fā)生活動(dòng)的主要因素(劉英俊等,1984),溫度越高,S和Se類(lèi)質(zhì)同象越容易進(jìn)行。w(Se)變化表明黃鐵礦形成核心部位時(shí)溫度較高,然后逐漸下降,形成過(guò)程中熱量變化趨勢(shì)可能無(wú)波動(dòng)。

表1 阿舍勒銅鋅礦床黃鐵礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 1 Electron microprobe analyses of pyrite in the Ashele Cu-Zn deposit

黃銅礦w(S)介于34.408%~34.881%,平均為34.653%,w(Fe) 介 于29.498%~30.567%,平 均 為30.150%,w(Cu) 介 于33.535%~34.715%,平 均 為34.192%(表2),主要元素Cu、Fe、S 的含量接近理論值(w(Cu)=34.56%,w(Fe)=30.52%,w(S)=34.92%),Cu/Fe 值在0.97~1.00,(Cu+Fe)/S 值在0.98~1.00,化學(xué)式為Cu0.99~1.00Fe0.98~1.01S2。測(cè)得4 個(gè)點(diǎn)w(Au)變化于0.014%~0.072%,w(Ag)有2個(gè)點(diǎn)低于檢測(cè)值,其余介于0.005%~0.042%,w(Co)變化于0.028%~0.093%,w(As)和w(Ni)很低,各有1 個(gè)點(diǎn)檢測(cè)出分別為0.006%和0.004%,Co/Ni 比值大于1,含有Ge、Pb、Te、Zn、Se等微量元素。

閃鋅礦w(S)介于32.896%~33.415%,平均為33.178%,略高于S含量理論值(w(S)=32.90%),w(Zn)介于66.347%~67.822%,平均為67.142%,接近理論值(w(Zn)=67.10%),Zn/S 比值介于0.98~1,接近理論值,化學(xué)式為Zn0.97~1.00S。w(Fe)介于0.030%~0.203%(表3),僅檢測(cè)出3 個(gè)點(diǎn)Au,其w(Au)介于0.026%~0.037%,w(Ag)低于檢測(cè)值,檢測(cè)出4 個(gè)點(diǎn)Te,其w(Te)介于0.003%~0.068%,檢測(cè)出7個(gè)點(diǎn)Se,其w(Se)介于0.004%~0.047%,含有Ge、Co、Ni、Pb 等微量元素。Se、Te及S為同一主族元素,化學(xué)性質(zhì)相近,S常被Se、Te類(lèi)質(zhì)同象代替。

表2 阿舍勒銅鋅礦床黃銅礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 2 Electron microprobe analyses of chalcopyrite in the Ashele Cu-Zn deposit

表3 阿舍勒銅鋅礦床閃鋅礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 3 Electron microprobe analyses of sphalerite in the Ashele Cu-Zn deposit

方鉛礦中w(S)介于12.888%~13.317%,平均為13.216%,w(Pb) 介 于86.028%~86.906%,平 均 為86.351%,其理論值為w(Pb) = 86.6%,w(S)=13.40%,元接近理論值,樣品Pb/S 值介于1~1.04,化學(xué)式為Pb1.00~1.04S,含有Hg、Se、Ge、Te、Co、Ni、Zn 等微量元素(表4)。

Ⅰ號(hào)礦化帶(表5)黝銅礦(ASL2012-8) w(As)介于14.574%~16.313%,平均為15.488%,w(S)介于27.193%~27.893%,平 均 為27.534%,w(Cu) 介 于42.352%~42.692%,平 均 為42.525%,w(Zn) 介 于7.620%~7.869%,平均為7.719%,w(Sb)介于4.130%~5.938%,平均為6.147%,Au 檢測(cè)出2 個(gè)點(diǎn)為0.020~0.075%,w(Ag)介于0.106%~0.180%,平均為0.146%,w(Fe)介于0.571%~0.955%,平均為0.707%。w(As)大于w(Sb),且w(Zn)較高,屬于鋅砷黝銅礦,化學(xué)式為

Ⅱ號(hào)礦化帶(表5)黝銅礦(ZK0702-5)w(As)介于13.584%~14.697%,平 均 為13.896%,w(S) 介 于26.985%~27.546%,平 均 為27.259%,w(Cu) 介 于40.879%~41.621%,平 均 為41.337%,w(Zn) 介 于7.070%~8.006%,平均為7.675%,w(Sb)介于8.039%~9.117%,平均為8.750%,Au 僅檢測(cè)出1 個(gè)點(diǎn)為0.002%,w(Ag)介于1.024%~1.337%,平均為1.191%,F(xiàn)e 介于0.449%~1.179%,平均為0.593%。w(As)大于w(Sb),且w(Zn)較高,w(Ag)大于1%,屬于含銀鋅砷黝銅礦,化學(xué)式為

表4 阿舍勒銅鋅礦床方鉛礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 4 Electron microprobe analyses of Galena in the Ashele Cu-Zn deposit

表5 阿舍勒銅鋅礦床黝銅礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 5 Electron microprobe analyses of Tetrahedrite in the Ashele Cu-Zn deposit

Ⅱ號(hào)礦化帶(表5)黝銅礦(ZK0702-3,ZK0702-13) w(As)介于7.600%~9.104%,平均為8.276%,w(S)介于26.114%~26.819%,平均為26.340%,w(Cu)介于38.426%~39.888%,平 均 為38.960%,w(Zn) 介 于7.527%~8.348%,平 均 為 7.841%,w(Sb) 介 于15.706%~17.738%,平均為16.971%,Au 檢測(cè)出3 個(gè)點(diǎn)為0.006%~0.021%,w(Ag)介于1.182%~2.378%,平均為2.030%,w(Fe)介于0.270%~0.440%,平均為0.355%,含有Pb,Bi,Co等微量元素。根據(jù)元素含量分類(lèi),屬于含銀鋅銻黝銅礦,化學(xué)式為

黝銅礦中Ag 和Sb 有一定正相關(guān)性(圖7a),Ag與Cu 呈負(fù)相關(guān)(圖7b)。對(duì)1 顆砷黝銅礦進(jìn)行線分析ZK0702-5-2-1~5(圖8a~d),w(S)介于26.985%~27.546%,w(As) 介 于13.421%~14.697%,w(Cu) 介40.879%~41.621%,w(Sb)介于8.039%~9.117%。從邊部-中心-邊部w(S)和w(As)逐漸升高,w(Sb)變化趨勢(shì)與w(As)相反,w(Cu)逐漸降低。對(duì)1 顆銻黝銅礦進(jìn)行線分析(圖8e~h),w(S)介于26.114%~26.359%,w(As) 變 化 于7.6%~8.441%,w(Cu) 為38.426%~39.312%,w(Sb)介于16.757%~17.738%。從中心到邊部S、As、Sb、Cu 呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的變化,w(S)逐漸升高,w(Cu)升高然后降低。黝銅礦中w(As)逐漸降低,w(Sb)逐漸增加,具有典型的正分帶性,即w(Sb)/w(As+Sb)值逐漸增加,暗示在礦物形成過(guò)程中,溫度逐漸下降。

輝碲鉍礦w(Bi)介于56.987%~58.752%,平均為57.917%,w(Te) 介 于33.973%~36.075%,平 均 為35.354%,w(S)介于4.029%~4.372%,平均為4.194%,與 理 論 值(w(Bi)=59.27%,w(Te)=36.18%,w(S)=4.55%)相比,Bi、Te、S含量偏低,可能是混入Se、Ag、Fe 等造成的,w(Se)介于1.099%~1.300%,平均為1.242%,w(Ag) 介 于0.013%~0.178%,F(xiàn)e 介 于0~3.303%(表6),含有Zn,Cu,Ni 等微量元素,化學(xué)式為Bi2.02~2.20Te2.01~2.24S。

圖7 黝銅礦Ag與Sb、Cu的含量關(guān)系Fig.7 Correlation of Ag-Sb and Ag-Cu in tetrahedrite

綠泥石中w(SiO2)介于24.300%~28.690%,平均為25.89%,w(Al2O3)介于22.759%~24.098%,平均為23.610%,w(MgO)介于13.929%~19.641%,平均為16.840%,w(FeO)介 于16.082%~24.617%,平 均 為2.570%,w(MnO) 介 于0.024%~0.252%,平 均 為0.140%,含有微量Na2O、K2O、TiO2、CaO 和Cr2O3等(表7)。綠泥石是層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物族,基本結(jié)構(gòu)由2 個(gè)四面體層夾1 個(gè)八面體層組成,通式為[R2+,R3+]6Ⅵ[Si4-xR3+x]ⅣO10(OH)8,其 中R2+代 表Mg2+、Fe2+、Mn2+等,R3+代表Al3+、Fe3+、Cr3+等,綠泥石結(jié)構(gòu)式和特征值以14 個(gè)氧原子為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算(表8),使用較為廣泛Fe-Si 分類(lèi)方案進(jìn)行投圖(Deer et al.,1962),顯示綠泥石主要為蠕綠泥石(鐵綠泥石),個(gè)別為密綠泥石(圖9)。

4 討 論

4.1 Au、Ag、Se賦存狀態(tài)

本次研究發(fā)現(xiàn)Ⅰ號(hào)礦化帶脈狀礦體中黝銅礦的w(Ag)為0.106%~0.18%,黃銅礦中w(Ag)為0.008%~0.033%。Ⅱ號(hào)礦化帶脈狀礦體中黝銅礦w(Ag)為1.024%~2.378%,屬于含銀鋅砷黝銅礦和含銀鋅銻黝銅礦,黃鐵礦中w(Ag)為0.004%~0.022%,黃銅礦中w(Ag)為0.005%~0.042%,輝碲鉍礦中w(Ag)為0.013%~0.178%,閃鋅礦和方鉛礦中w(Ag)低于檢出限。因此,Ⅰ號(hào)礦化帶脈狀礦體伴生Ag主要賦存于黝銅礦中,少量在黃銅礦中,Ⅱ號(hào)礦化帶脈狀礦體中Ag 主要賦存于含銀鋅砷黝銅礦、含銀鋅銻黝銅礦,其次是黃鐵礦、黃銅礦和輝碲鉍礦中。周良仁等(1995)獲得Ⅰ號(hào)礦化帶層狀礦體中黃鐵礦中w(Ag)介于0.001%~0.017%,黃銅礦中w(Ag)介于0.001%~0.120%,閃鋅礦w(Ag)介于0.006%~0.012%,王登紅等(1998)獲得Ⅰ號(hào)礦化帶層狀礦體中黝銅礦中w(Ag)介于0.02%~0.48%,Ⅱ號(hào)礦化帶黝銅礦中w(Ag)介于0.45%~3.50%。因此,在層狀礦體及補(bǔ)給通道相的脈狀礦體中,黝銅礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦普遍含Ag元素。

本次獲得脈狀礦體黃鐵礦中w(Au)介于0.002%~0.057%,黃銅礦中w(Au) 介于0.014%~0.072%,銻黝銅礦和砷黝銅礦中少量分析點(diǎn)中w(Au)介于0.002%~0.075%,閃鋅礦中少量分析點(diǎn)中w(Au)介于0.026%~0.037%,輝碲鉍礦和方鉛礦中w(Au)均低于檢出限。脈狀礦體中伴生Au 主要賦存于黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦和閃鋅礦中。在層狀礦體中黃鐵礦w(Au)介于0.1×10-6~7.8×10-6,黃銅礦中w(Au)介于0~0.34%,閃鋅礦中w(Au)介于0.10×10-6~0.36×10-6(張永革等,1993;王登紅,1995;周良仁等,1995)。因此,層狀礦體和脈狀礦體主要含金礦物有黃銅礦、黃鐵礦,其次是閃鋅礦、銻黝銅礦和砷黝銅礦。

脈狀礦體中輝碲鉍礦中w(Se)介于1.099%~1.283%。黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦中w(Se)分別為0.002%~0.049%、0.001%~0.030%和0.004%~0.047%,部分低于檢出限。方鉛礦中多數(shù)w(Se)低于檢出限,少量介于0.010%~0.025%。銻黝銅礦和砷黝銅礦中Se 均低于檢出限。層狀礦體中黃鐵礦w(Se)介于0.001%~0.010%,黃銅礦中w(Se)介于0~0.29%,閃鋅礦中w(Se)介于0~0.001%(周良仁等,1995)。因此,層狀礦體及補(bǔ)給通道脈狀礦體中,黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦普遍含Se。

圖8 砷黝銅礦和銻黝銅礦中w(S)、w(As)、w(Sb)、w(Cu)變化(橫坐標(biāo)是圖6的測(cè)點(diǎn)號(hào))Fig.8 Variation of S,As,Sb,and Cu contents in tennantite and tetrahedrite(The horizontal coordinate is measuring point number in Fig.6)

綜上所述,層狀礦體和脈狀礦體無(wú)論是含Au、Ag、Se 礦物的種類(lèi)還是含量變化范圍,并沒(méi)有大的差別,表明它們的成礦物質(zhì)相似,流體中都普遍含有Au、Ag、Se 等元素,因此,層狀礦體和脈狀礦體為同期同源熱液活動(dòng)的產(chǎn)物。

4.2 礦物成分的地質(zhì)意義

阿舍勒銅鋅礦是典型的火山成因塊狀硫化物礦床,具有“雙層結(jié)構(gòu)”。Ⅰ號(hào)礦化帶上部由層狀硫化物組成的銅鋅礦體,自下往上,礦石類(lèi)型分為黃鐵礦礦石→黃銅礦黃鐵礦礦石→銅鋅黃鐵礦礦石→多金屬礦石→多金屬重晶石礦,與地層整合產(chǎn)出。下部補(bǔ)給通道中為細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀銅(鋅)礦體,局部富含金。Ⅱ號(hào)礦化帶上部為噴流沉積形成的層狀重晶石礦體,下部為補(bǔ)給通道中形成的銅鉛鋅銀礦體。電子探針?lè)治霰砻鳍窈廷蛱?hào)礦化帶脈狀礦體的黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等其主要元素的含量和理論值比較接近。層狀礦體中黃鐵礦在黃鐵礦礦石中平均Fe∶S 為1∶2,含銅黃鐵礦礦石中平均Fe∶S 為1∶1.98,在銅鋅黃鐵礦礦石中平均Fe∶S 為1∶2.02,在多金屬礦石中Fe∶S 為1∶2,表明層狀礦體中,自底部向上,黃鐵礦中硫略有差別(周良仁等,1995),脈狀礦體中的黃鐵礦平均Fe∶S 為1∶2,與多金屬礦石中黃鐵礦的Fe∶S 相似。脈狀礦體中的黃銅礦與層狀礦體中的黃銅礦主元素含量比相似,Cu∶Fe與(Cu+Fe)∶S值接近1∶1。

表6 阿舍勒銅鋅礦床輝碲鉍礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 6 Electron microprobe analyses of Tetradymite in the Ashele Cu-Zn deposit

表7 阿舍勒銅鋅礦床綠泥石電子探針?lè)治鼋Y(jié)果Table 7 Electron microprobe analyses of chlorites in the Ashele Cu-Zn deposit

黃鐵礦的Co/Ni 比值以及含量具有一定的成因意義,如沉積成因的黃鐵礦通常Co/Ni 比值小于1,與火山熱液、巖漿熱液相關(guān)的黃鐵礦Co/Ni比值大于1。本次研究獲得阿舍勒脈狀礦體黃鐵礦的w(Co)值大于0.03%,w(Ni)值較小,很多點(diǎn)低于檢測(cè)限度,w(Co)和w(Ni)符合海相火山作用硫化物高Co(平均480×10-6)、低Ni(<100×10-6)的特征(靳是琴等,1984),檢測(cè)出Ni 含量的點(diǎn)位其Co/Ni 比值為3.37,周良仁等(1995)獲得網(wǎng)脈狀黃鐵礦化硅化巖中黃鐵礦Co/Ni 比值大于1。阿舍勒層狀礦體中黃鐵礦礦石Co/Ni 比值大于1,11 點(diǎn)含銅黃鐵礦礦石、銅鋅黃鐵礦礦石和多金屬礦石的黃鐵礦Co/Ni 比值多數(shù)大于1,平均為1.09(周良仁等,1995),表明無(wú)論是層狀礦體、脈狀礦體還是蝕變巖中黃鐵礦,均為火山熱液成因。

圖9 阿舍勒銅鋅礦床綠泥石分類(lèi)圖解(據(jù)Deer et al.,1962)Fig.9 Classification of chlorites from the Ashele Cu-Zn deposit(after Deer et al.,1962)

阿舍勒礦床的黝銅礦以含鋅為特點(diǎn),上部層狀礦體中黝銅礦和下部補(bǔ)給通道的黝銅礦都含有Zn元素,w(Zn)可達(dá)8%,另外還有少量Fe和Ag元素(周良仁等,1995;陳毓川等,1996;王登紅等,1998)。Ⅰ號(hào)礦化帶脈狀礦體中黝銅礦富砷,Ⅱ號(hào)礦化帶脈狀礦體中的黝銅礦富銻。研究表明成礦溫度越高,形成的黝銅礦族礦物中,砷黝銅礦的含量占比越高(徐國(guó)風(fēng),1978),阿舍勒礦床黝銅礦的分布特點(diǎn)暗示Ⅰ號(hào)礦化帶脈狀礦體形成時(shí)溫度較Ⅱ號(hào)礦化帶的溫度高。

葉慶同等(1997)獲得阿舍勒層狀礦體中多金屬重晶石礦石的閃鋅礦形成溫度在180~230℃,多金屬礦石中的閃鋅礦形成溫度為180~240℃,銅鋅黃鐵礦礦石中的閃鋅礦形成溫度在220~280℃,含銅黃鐵礦礦石和黃鐵礦礦石中閃鋅礦含量較少,根據(jù)其他礦物測(cè)溫,形成溫度分別為280~362℃和280~410℃。周良仁等(1995)獲得阿舍勒層狀礦體的多金屬重晶石礦石中閃鋅礦的FeS 分子百分含量平均為0.118%,多金屬礦石中閃鋅礦的FeS平均為1.002%,銅鋅黃鐵礦礦石中閃鋅礦的FeS 平均為1.128%,黃銅礦黃鐵礦石中閃鋅礦的FeS平均為2.04%,黃鐵礦礦石閃鋅礦的FeS 平均為2.31%(圖10)。w(FeS)變化與不同類(lèi)型的礦石形成溫度相關(guān),溫度升高,w(FeS)增大。本次通過(guò)電子探針?lè)治雒}狀礦體中閃鋅礦得出FeS 分子百分?jǐn)?shù)平均為0.1%,這與多金屬重晶石礦物中閃鋅礦的FeS 相接近而明顯低于其他礦石類(lèi)型中FeS 含量,說(shuō)明脈狀礦體形成溫度與多金屬重晶石礦體的形成溫度相似,屬于中低溫度,在200℃左右。

表8 綠泥石特征值(以14 個(gè)氧原子為基準(zhǔn))Table 8 Characteristic values of chlorites in the Ashele Cu-Zn deposit(based on 14 oxygen)

圖10 阿舍勒礦床不同類(lèi)型礦石中閃鋅礦中w(FeS)變化1—脈狀礦化礦石;2—多金屬重晶石礦石;3—多金屬礦石;4—銅鋅黃鐵礦礦石;5—黃銅礦黃鐵礦石;6—黃鐵礦礦石Fig.10 Variation of FeS content in sphalerite in the Ashele deposit1—Vein type ore;2—Barite-polymetallic ore;3—Polymetallic ore;4—Copper-zinc pyrite ore;5—Chalcopyrite-pyrite ore;6—Pyrite ore

研究表明閃鋅礦中的鐵含量與溫度和硫逸度有關(guān)聯(lián)(Barton et al., 1966; Warmada et al., 2003),并作溫度-硫逸度lgf(S2)相關(guān)圖(圖11)。阿舍勒礦床脈狀礦體中閃鋅礦w(Fe)低,形成于中低溫(盧煥章,1975)。利用Yang 等(2018)測(cè)定的補(bǔ)給通道脈狀礦體形成溫度進(jìn)行投圖,黑色陰影部分為硫逸度值范圍(圖11),得出硫逸度(lgf(S2))范圍在-15~-11 之間,葉慶同等(1997)根據(jù)熱力學(xué)和閃鋅礦中FeS 分子百分?jǐn)?shù)估算層狀礦體形成時(shí)的硫逸度,黃鐵礦礦石的硫逸(lgf(S2))范圍為-16.46~-6.56,主要為-9.61,含銅黃鐵礦礦石硫逸度(lgf(S2))范圍為-16.41~-6.27,主要為?8.67,銅鋅黃鐵礦硫逸度(lgf(S2))為-15.9~-11.1,主要為-13.7,多金屬礦石硫逸度(lgf(S2))為?17.1~?14.2,主要為-15.0,多金屬重晶石礦石硫逸度(lgf(S2))為-19.9~-15.1,主要為?16.5,顯示出不同產(chǎn)狀礦體的形成時(shí)硫逸度有一定的連續(xù)性,礦體從底部到上部硫逸度總體趨勢(shì)降低。

4.3 綠泥石成分限定成礦溫度

綠泥石顆粒細(xì)小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,利用電子探針?lè)治鼍G泥石成分時(shí)容易產(chǎn)生誤差。因此,需要剔除一些被混染的測(cè)點(diǎn)。Foster(1962)提出以(Na2O+K2O+CaO)<0.5%作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)是否符合要求,如果w(Na2O+K2O+CaO)>0.5%,則表明綠泥石成分存在混染,需要剔除。盡管Fe2+不能通過(guò)電子探針?lè)治鲋苯荧@得,但可以利用晶體化學(xué)原理,間接計(jì)算Fe2+和Fe3+的含量,利用Droop(1987)提出的方法計(jì)算得出,阿舍勒的綠泥石不含F(xiàn)e3+。

圖11 阿舍勒銅鋅礦床共生硫化物形成時(shí)溫度與硫逸度的關(guān)系(據(jù)Warmada et al.,2003)Bo—斑銅礦;Py—黃鐵礦;Cpy—黃銅礦;En—硫砷銅礦;Te—黝銅礦;Po—磁黃鐵礦Fig.11 Conditions of deposition of the sulfide paragenesis in terms of t-lgf(S2)(after Warmada et al.,2003)Bo—Bornite;Py—Pyrite;Cpy—Chalcopyrite;En—Enargite;Te—Tetrahedrite;Po—Pyrrhotite

綠泥石結(jié)構(gòu)位置的替代關(guān)系常用AlⅣ、AlⅥ以及(AlVI+Fe2+)?(Mg2+)等值解釋。當(dāng)綠泥石AlⅣ/AlⅥ值接近1 時(shí),其四面體位置離子替代關(guān)系為完全的鈣鎂閃石型替代(Xie et al.,1997)。阿舍勒礦床綠泥石的AlⅣ值為1.13~1.41,AlⅥ值為1.45~1.68,AlⅥ/AlⅣ值變化于0.66~0.91,平均為0.87。因此,阿舍勒礦床綠泥石結(jié)構(gòu)中四面體位置上不是單純的鈣鎂閃石型置換。AlⅣ-AlⅥ圖解(圖12a)顯示兩者之間有一定的正相關(guān)性,AlⅥ=0.76AlⅣ+0.50(R2=0.51),說(shuō)明在AlⅣ置換Si 的過(guò)程中,在八面體位置上存在AlVI置換Fe2+或Mg2+。

圖12 綠泥石中主要陽(yáng)離子間的相關(guān)關(guān)系圖解Fig.12 Correlation of main cations in chlorites from the Ashele Cu-Zn deposit

在AlⅣ-Fe2+/(Mg2++Fe2+)圖解中(圖12b),AlⅣ-Fe2+/(Mg2++Fe2+)有較好的正相關(guān)關(guān)系:AlⅣ=1.55 Fe2+/(Mg2++Fe2+)-1.68(R2=0.73)。AlⅣ隨著Fe2+/(Mg2++Fe2+)值的增加而增加,表明在Fe2+替換Mg2+的過(guò)程中,由于綠泥石結(jié)構(gòu)的調(diào)整,促進(jìn)了AlⅣ對(duì)Si置換。Mg2+-(Fe2++AlⅥ)關(guān)系圖(圖12c)可以解釋綠泥石八面體位置的置換關(guān)系,擬合曲線關(guān)系為(Fe2++AlⅥ)=?0.99Mg2++5.87(R2=0.996),二者為負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明該位置主要被Fe2+、Al3+、Mg2+元素占據(jù),進(jìn)行著Fe2+、Al3+對(duì)Mg2+的置換。擬合Fe2+?Mg2+,AlⅥ?Mg2+線性關(guān)系(圖12d、e),分別得出曲線為Fe2+=?0.88Mg2++4.08(R2=0.99),AlⅥ=?0.11Mg2++1.81(R2=0.83),表明在八面體位置上Fe2+置換Mg2+的地位高于AlⅥ,處于主導(dǎo)地位。研究顯示若綠泥石經(jīng)歷一次作用形成,那么Mg2+與主要陽(yáng)離子則具較好的線性相關(guān)性(Xie et al.,1997),阿舍勒大多數(shù)的綠泥石中的Mg2+與Fe、AlⅥ、Si 及AlⅣ之間具有較好的相關(guān)性,暗示本區(qū)綠泥石可能為經(jīng)歷一期作用而形成。

綠泥石在中低溫壓條件下可以穩(wěn)定存在,對(duì)于其形成溫度,學(xué)者們建立了一系列的定量模型(Cathelineau et al., 1985; 1988; Kranidiotis et al.,1987; Jowett, 1991; Stefano, 1999)。Cathelineau 等(1985)發(fā)現(xiàn)綠泥石的形成溫度與綠泥石AlⅣ之間有著良好的相關(guān)性,因此提出利用AlⅣ含量來(lái)計(jì)算綠泥石的形成溫度,溫度方程為t=212AlⅣ+18。然而忽略 了AlⅣ受 其Fe、Mg 值 的 影 響。Kranidiotis 等(1987)對(duì)其提出修正公式t=106[AlⅣ+0.35 Fe2+/( Mg2++Fe2+)]+18,強(qiáng)調(diào)使用條件為Al 飽和型綠泥石。Jowett(1991)將Fe、Mg 值對(duì)綠泥石溫度計(jì)的影響引入方程t=319[AlⅣ+0.1Fe2+/(Mg2++Fe2+)]-69,前提條件是溫度范圍為150~325℃,F(xiàn)e/(Fe+Mg)<0.6的地?zé)嵯到y(tǒng),本文應(yīng)用該溫度計(jì)得出阿舍勒礦床溫度在299~393℃,與溫度計(jì)的適用范圍矛盾。Stefano(1999)認(rèn)為綠泥石的形成溫度計(jì)算可以用X 射線衍射數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算,提出綠泥石網(wǎng)面間距d001與溫度之間的關(guān)系式:d001(0.1 nm)=14.339-0.001 t(℃)。在缺失X 射線衍射數(shù)據(jù)時(shí),可以應(yīng)用AlⅣ、Fe2+值去計(jì) 算d001(0.1nm)值(Rausell et al., 1991; Nieto,1997),計(jì)算公式為d001(0.1 nm)=14.339-0.1155AlⅣ-0.0201Fe2+。

阿舍勒礦區(qū)綠泥石的Fe2+/(Mg2++Fe2+)值與AlⅣ值呈較好的正相關(guān)關(guān)系(圖12b),因此,必須考慮Fe、Mg 對(duì)綠泥石溫度計(jì)的影響。通過(guò)顯微鏡觀察,綠泥石主要與石英或黃銅礦、黃鐵礦等硫化物共生,未見(jiàn)與富Al 的礦物共生,電子探針數(shù)據(jù)顯示綠泥石w(Al2O3)介于22.759%~24.098%,顯示綠泥石并非Al 飽和型綠泥石。因此,采用Stefano(1999)提出的溫度公式和Rausell 等(1991)及Nieto(1997)提出的d001值公式聯(lián)合計(jì)算綠泥石形成溫度和d001值。計(jì)算出阿舍勒綠泥石的形成溫度為157~206℃,平均190℃,d001為14.13~14.16,平均14.15。計(jì)算出綠泥石的形成溫度與I 號(hào)礦化帶脈狀礦體中石英的包裹體均一溫度較為一致,后者變化于121~335℃,峰值在170℃(Yang et al.,2018),也與閃鋅礦估算的溫度范圍溫一致,說(shuō)明脈狀礦體的形成溫度屬于中低溫環(huán)境。

阿舍勒礦床綠泥石主要是蠕綠泥石,說(shuō)明熱液流體中富含F(xiàn)e。劉英俊等(1987)認(rèn)為Fe 運(yùn)移與流體介質(zhì)具有酸性和還原性特征有關(guān)。基性巖中綠泥石的Mg/Fe+Mg 值較高,而產(chǎn)于含鐵建造中綠泥石的Mg/Fe+Mg 值則較低(Laird, 1988)。綠泥石Mg/(Fe+Mg)值為0.5~0.67,平均為0.6,相對(duì)偏高,表明綠泥石的形成環(huán)境與基性巖關(guān)系比較密切。綠泥石形成的可能機(jī)制是溶蝕-遷移-結(jié)晶,熱液流經(jīng)圍巖時(shí),對(duì)凝灰?guī)r中的礦物(如黑云母等)進(jìn)行溶蝕,并萃取礦物中的Fe 等元素,經(jīng)過(guò)搬運(yùn)后在礦物裂隙沉淀形成綠泥石。因此,在顯微鏡下常見(jiàn)綠泥石呈浸染狀與黃銅礦、黃鐵礦和毒砂等礦物共(伴)生。

4.4 成礦作用

晚古生代阿爾泰處于活動(dòng)大陸邊緣,古亞洲洋板塊向北俯沖到西伯利亞板塊之下,由此形成一系列島弧火山巖、大陸邊緣伸展斷陷盆地及多金屬礦床(Wang et al., 2006;Windley et al., 2007; Sun et al.,2009; Cai et al., 2011)。早-中泥盆世阿舍勒盆地內(nèi)形成了阿舍勒組火山巖系,阿舍勒組火山最早噴發(fā)在402 Ma,隨后在火山噴發(fā)間隙形成了阿舍勒銅鋅礦床的Ⅱ號(hào)礦化帶(394 Ma)及Ⅰ號(hào)礦化帶(388 Ma)(Yang et al.,2014)。前人通過(guò)分析阿舍勒銅鋅礦床同位素組成得知成礦流體主要為深循環(huán)海水與巖漿水混合,金屬元素主要來(lái)自于圍巖及火山噴氣,硫主要來(lái)自火山噴氣,少量來(lái)自海水(陳毓川等,1996;張志欣等,2014;Yang et al., 2018)。海水沿?cái)鄬雍土芽p滲透,從圍巖淋濾出金屬元素,深部循壞的海水混合巖漿流體,受次火山熱液系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)沿著補(bǔ)給通道向上遷移,噴發(fā)到海底,在低洼處或斜坡位置形成層狀礦體。層狀礦體自深部向淺部,成礦溫度逐漸降低(410~110℃),成礦壓力逐漸降低(35~10 MPa),硫逸度范圍(lgf(S2))在?19.9~?6.56,流體鹽度w(Naclq)范圍在2%~8% (陳毓川等,1996;葉慶同等,1997;Yang et al.,2018)。隨著溫度的下降,在中低溫的條件下,補(bǔ)給通道內(nèi)銅、鋅、金絡(luò)合物的分解和大量硫化物的析出,形成了脈狀礦化的銅(鋅)礦體。

致 謝野外工作期間得到新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的大力支持和幫助;電子探針?lè)治龅玫搅酥袊?guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所電子探針室的幫助,在此一并致以衷心的感謝。

5 結(jié) 論

(1)黃鐵礦w(Co)/w(Ni)值顯示其形成與火山熱液相關(guān);w(Fe)/ w(S+As)比值為0.874,顯示其形成中淺部位。閃鋅礦形成時(shí)硫逸度lgf(S2)在?15~?11之間。黝銅礦元素含量在As 和Sb 2 個(gè)組分端員之間變化,w(Zn)平均在7.68%,并含有Ag。脈狀礦體的主量和微量元素組成與層狀礦體具有相似性,為同期熱液作用的產(chǎn)物。

(2)脈狀礦體中Ag 主要賦存于含銀鋅砷黝銅礦和含銀鋅銻黝銅,少量在黃鐵礦、黃銅礦、輝碲鉍礦中。

(3)Au主要賦存于黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦和閃鋅礦中;Se 主要賦存于輝碲鉍礦中,少量在黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦中。

(4)綠泥石主要為蠕綠泥石,形成的機(jī)制可能是溶蝕—遷移—結(jié)晶,溫度為157~206℃,平均為190℃,形成于中低溫環(huán)境。

猜你喜歡
舍勒閃鋅礦黃銅礦
氨基三亞甲基膦酸在閃鋅礦和方鉛礦浮選分離中的應(yīng)用
金屬礦山(2023年8期)2023-09-19 00:41:10
西藏甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)閃鋅礦礦物學(xué)特征及其地質(zhì)意義*
典型雜質(zhì)礦物及離子對(duì)黃銅礦浸出影響的研究現(xiàn)狀
基于模糊數(shù)學(xué)法的阿舍勒銅礦深部巖體巖爆傾向性預(yù)測(cè)
Cu-X(X=C,Si,Ge,Sn,Pb)摻雜對(duì)閃鋅礦ZnS 可見(jiàn)光吸收的影響研究
六偏磷酸鈉及硅酸鈉對(duì)海水浮選黃銅礦的影響機(jī)理
金屬礦山(2020年10期)2020-11-14 11:20:40
不同價(jià)態(tài)雜質(zhì)離子對(duì)黃銅礦浮選的影響機(jī)理研究
金屬礦山(2018年12期)2019-01-14 08:26:36
聰明的舍勒
貴州五指山特大型鉛鋅礦床閃鋅礦的Rb-Sr定年及其地質(zhì)意義
江西銀山多金屬礦床中黃鐵礦黃銅礦化學(xué)特征
靖西县| 乡城县| 宕昌县| 保德县| 连山| 沅陵县| 武宁县| 玛沁县| 乐山市| 全椒县| 库车县| 瑞金市| 苍梧县| 马龙县| 武定县| 陵水| 繁峙县| 大庆市| 霍山县| 高青县| 江西省| 西乌珠穆沁旗| 祁阳县| 都江堰市| 田林县| 虹口区| 松潘县| 凌云县| 清水河县| 绥江县| 溧水县| 福海县| 贞丰县| 衢州市| 监利县| 泸定县| 同仁县| 金沙县| 广东省| 聊城市| 阜宁县|