中国不同成因类型金矿床的黄铁矿成分标型特征及统计分析

黄铁矿是各类矿床中普遍出现的矿物,在金矿床中更是重要的载金矿物,对其成分标型进行深入研究可以获得大量成因信息。近些年对于各个矿区黄铁矿成分标型的研究很多,但对各成因类型金矿床中黄铁矿的成分标型特征进行系统研究的文献还未见报道。文章提出用δFe-δS的投图方法对各成因类型金矿床的黄铁矿主量元素进行研究,并得出了各类型金矿床黄铁矿的主量元素标型特征。对于金矿床中黄铁矿的微量元素特征,文中运用Co-Ni-As质量比三角图对各成因类型金矿床中的黄铁矿微量元素进行分析,得出了各成因类型金矿床黄铁矿微量元素标型特征。火山热液型、岩浆热液型、变质热液型和卡林型金矿床具有各自不同特征：火山热液型微量元素富含Mo、Sn中温元素,岩浆热液型富含Ti、Cr、Mo、Hg高中低温元素,变质热液型富含Ti、Cr高温元素,卡林型富含Tl（253×10-6）、Hg（547.52×10-6）低温元素,与Au相关的元素也各有区别,火山热液型和岩浆热液型以Se、Te等为特征,变质热液型以Sb,Bi等为特征,卡林型以Hg、Tl、Zn等为特征,主微量元素蛛网图显示各类型矿床元素演化趋势各异,含量也各异。Co-Ni-As图显示火山热液和岩浆热液具有相同的分布区（1或2区）,而变质热液和卡林型各有自己的分布区（3和4区）。S同位素数据显示各成因类型的S来源于各自的花岗岩、变质岩、沉积岩,δ34S变化范围从浅成低温热液型、岩浆热液型、变质热液型到卡林型依次增大。因此,黄铁矿主微量元素蛛网图、δFe-δS的主量元素投图方法,以及Co-Ni-As微量元素投图方法是良好的黄铁矿成分标型研究方法。我们的研究结果对金矿中黄铁矿标型的研究以及金矿床的成因类型判别和找矿具有借鉴意义。     

黄铁矿微量元素LA-ICP-MS原位微区分析方法及其在金矿床研究中的应用

LA-ICP-MS原位微区分析技术具有空间分辨率高、检出限低等突出优点,可以有效地获得矿床不同成矿阶段矿物的微量元素组成信息。黄铁矿广泛分布在不同类型的金矿床中,是认识矿床成因的一个重要载体矿物。文章总结了近些年来LA-ICP-MS分析技术的发展趋势和其在分析黄铁矿微量元素指示金矿床成因方面的研究进展。研究提出了在详细的岩相学工作基础之上,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术准确测定黄铁矿微量元素并结合元素面扫描可以有效限定微量元素在黄铁矿中的分布赋存状态,探讨了元素进入黄铁矿机理和富集过程;利用典型元素含量（组合或比值）可以有效地反演成矿流体性质、指示成矿物质来源,进而约束金矿床的成因。此外,文章还总结了近些年来黄铁矿微量元素在找矿勘查领域取得的系列成果,认为其在成矿潜力评价以及指导选矿加工等领域具有巨大的应用前景。总之,LA-ICP-MS分析技术是建立矿床学从宏观到微观研究的重要桥梁,与BSE、SEM、TEM以及同位素分析等技术结合,可以有效刻画金矿床形成的精细过程,对于约束成矿金属来源以及金富集沉淀机制等方面研究具有重要意义。     

粤东北桃源铀矿床黄铁矿地球化学特征及其地质意义

粤东北桃源铀矿床位于华南铀成矿省武夷山铀成矿带,其矿床成因、成矿物理化学环境特征等还未开展深入研究。黄铁矿的地球化学特征往往能够有效地反映其形成时的地球化学环境。桃源铀矿床中黄铁矿与沥青铀矿成因关系密切。因此笔者在野外地质调查和岩相学基础上,利用LA-ICP-MS原位分析技术,对桃源矿床黄铁矿主、微量元素开展研究。结果表明:(1)黄铁矿主量元素w(Fe)=41.64%～49.39%,平均值为45.83%;w(S)=50.56%～57.62%,平均值为53.73%,w(Fe)/w(S)=0.73～0.98,平均值为0.85,表明其形成环境是一个微弱缺铁,相对富硫的相对封闭的地球化学环境;(2)黄铁矿中相对富集Si、Na、Al、K、Ca、Cr、Co、Ni、Ti、Cu、Ge、As、Se、Bi、Pb等微量元素;(3)绝大多数微量元素与主量元素Fe、S无明显线性关系,表明在黄铁矿形成过程中,这些微量元素的地球化学行为除受到类质同象因素的影响外,还受其他因素影响;(4)成矿元素U与部分微量元素显示出较好的正相关关系,其中Na、Ti等元素含量高表明与铀矿物在空间上紧密相关的黄铁矿形成于成矿早期的碱性热液蚀变阶段,而非成矿期,要早于铀成矿时间,并为铀成矿提供还原剂;(5)黄铁矿内部微裂隙发育,成矿期铀矿物容易进入其中,从而引起裂隙附近铀含量升高。伴随的高含量As表明其形成于中低温热液环境。     

安徽铜陵新桥Cu-Au-S矿床黄铁矿微量元素LA-ICP-MS原位测定及其对矿床成因的制约

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是一种固体微区分析新技术。用该技术来分析矿床中硫化物的微量元素组成可以为研究成矿流体特征、矿床成因及找矿勘探提供有关的科学信息。文中以安徽铜陵矿集区内新桥Cu-Au-S矿床中的黄铁矿为研究对象,在详细的野外观察和室内鉴定的基础上,将矿床中的黄铁矿分为具有沉积特征的胶状黄铁矿(PyⅠ)、具有变形重结晶和热液叠加作用特征的细粒他形黄铁矿(PyⅡ)和具热液成因特征的中—粗粒自形黄铁矿(PyⅢ)3种类型。LA-ICP-MS原位微量元素测定结果显示,PyⅠ中相对富含Ti、Co、Ni、As、Se、Te;PyⅡ继承了PyⅠ中富含Ti、Co、Ni、As、Se、Te、Bi的特征,同时还含有不均匀分布的少量成矿元素(Cu、Pb、Zn、Au、Ag);PyⅢ中成矿元素Cu、Pb、Zn、Ag、Au以及Bi元素的含量较高,Co、Ni、As的含量较低。在元素赋存状态方面,Co、Ni、As、Se和Te均以类质同象的形式进入到了黄铁矿的晶格中;Bi在PyⅡ中主要以含Bi矿物的微细包裹体形式存在,而在PyⅢ中的Bi还部分取代了Fe而占据了晶格;Cu、Pb、Zn、Au、Ag这些成矿元素中,Cu和Zn分别以黄铜矿和闪锌矿的矿物包裹体存在于黄铁矿中;PyⅡ中所含的少量Au、Ag,可能分别以自然金和自然银的形式存在,而在PyⅢ中Au可能主要以银金矿的形式存在,Ag除了以银金矿的形式存在以外还可能赋存于黄铁矿中含铋的矿物包裹体内;Pb主要赋存于黄铁矿中的方铅矿或含铋矿物的包裹体中。在综合分析黄铁矿的结构形态和微量元素组成特征的基础上认为,PyⅠ型黄铁矿可能形成于前人提出的晚古生代海底沉积或喷流沉积环境,PyⅡ和PyⅢ型黄铁矿分别形成于中生代区域构造变形-热液叠加改造的过渡环境和热液环境,PyⅡ和PyⅢ的形成时间相近。新桥矿床的形成可能经历了晚古生代海底沉积或喷流沉积期和燕山期热液期,胶黄铁矿主要形成于沉积成矿期,而矿床中成矿物质Cu、Pb、Zn、Au、Ag等主要来自燕山期岩浆侵入作用形成的热液成矿系统。     

甘肃白山堂斑岩铜矿中黄铁矿的矿物学特征

<正>甘肃白山堂斑岩铜矿矿区位于甘肃省肃北金塔县,黄铁矿为该铜矿中较常见的金属矿物,具有分布广、含量高、贯穿不同的成矿期次的特点。黄铁矿通常作为标型矿物来研究指示矿床的成因,故其形态及化学成分特征的研究对斑岩铜矿的形成及演化具有一定的指示意义。     

西藏甲玛矿床磁黄铁矿微量元素特征及其与金富集沉淀的耦合机制

【研究目的】甲玛矿床是西藏冈底斯成矿带最重要的斑岩成矿系统之一,具有斑岩、矽卡岩、角岩、脉状金矿四位一体矿体结构,形成了丰富的矿物种类和多样的金属矿化。其中,磁黄铁矿作为重要的金属矿物之一,其矿物地球化学特征以及与金矿化的耦合关系一直不明确。【研究方法】此次,以甲玛斑岩成矿系统外围和远端的不同产状的磁黄铁矿为研究对象,基于详细的野外地质调查和镜下鉴定,通过激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析方法（LAICP-MS）对不同产状的磁黄铁矿开展测点分析和扫描分析,详细揭示其地球化学特征。【研究结果】结果显示,甲玛矿床磁黄铁矿主要富集Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Se,弱富集Pb、Bi、Sb、Te、Ag、As,而Mo、Cd、In、Sn、Ba、W、Au、Tl、Th、U等元素含量较低。其中,矽卡岩中的磁黄铁矿具有较高的Co/Ni比值,能有效揭示其岩浆热液成因,而角岩中磁黄铁矿可能继承了一定的沉积特征。【结论】甲玛矿区磁黄铁矿的Cu、Zn、Pb含量变化特征与矿床空间矿化规律一致。矽卡岩中的块状磁黄铁矿与金矿化关系密切,金主要呈他形、不规则的独立金矿物产于磁黄铁矿的孔隙和粒间。同时,金的富集和沉淀可能与富铋的熔体有关。创新点：磁黄铁矿是甲玛超大型斑岩成矿系统中典型的金属矿物之一,其微区原位分析清晰揭示其微量元素地球化学特征和矿物成因,同时,证实矽卡岩中磁黄铁矿的高品位金与成矿流体中的富铋熔体有关。     

西藏多龙矿集区荣那铜金矿床蚀变矿物学和地球化学及找矿意义

位于西藏多龙矿集区的荣那铜金矿床是班公湖-怒江成矿带首例斑岩型-浅成低温热液型矿床,它的发现对于班公湖-怒江成矿带找矿模型的构建以及资源潜力评估有着重要意义。本文以荣那矿床ZK3204岩芯钻孔为研究对象,针对其蚀变矿物,运用短波红外光谱测试技术,并结合金属矿物组合以及黄铁矿LA-ICP-MS原位微量元素特征,以期查明其矿床成因,并为深部资源勘查提供理论依据。短波红外光谱测试显示出ZK3204钻孔蚀变矿物垂向分带组合为:高岭石+(地开石)→高岭石+伊利石→高岭石+(地开石+石膏)→高岭石+绢云母+伊利石→高岭石+伊利石+(叶腊石)+(地开石),金属矿物也从Cu-S体系逐渐转变为Cu-Fe-S体系。通过黄铁矿LA-ICP-MS原位微量元素分析发现,黄铁矿可分为四类,分别对应荣那矿床四个成矿阶段:(1) Py I:Co、Ni、Cu、Ag、Au含量较低,Co/Ni显示为沉积成因,代表成岩期黄铁矿;(2) PyⅡ:Co、Ni含量较低,Cu、Ag、Au含量较高,Co/Ni显示为沉积成因,代表第一期斑岩型矿床成矿期黄铁矿;(3) PyⅢ:Co含量较低,Ni、Cu、Ag、Au含量较高,Co/Ni显示为沉积成因,代表第二期斑岩型矿床成矿期黄铁矿;(4) PyⅣ:Cu、Ag、Au含量较低,Co、Ni含量较高,Co/Ni显示为热液成因,代表浅成低温热液矿床成矿期黄铁矿。风化作用也是荣那矿床重要地质过程,贯穿于各成矿阶段,反映为早白垩世班公湖-怒江洋盆向北俯冲消减大背景下的多龙矿集区隆升事件,导致矿床被大量剥蚀,也使黄铁矿显示沉积成因。荣那矿床目前仍有较大找矿潜力,在钻孔深部(815m以下),黄铁矿Cu、Ag、Au含量,钻孔中Cu、Pb、Zn、Cr、Hg等含量,绢云母、伊利石含量以及铜金矿的矿石品位均有向下升高的趋势,说明在ZK3204钻孔下部仍有巨大的找矿潜力,可作为未来深部资源探测的重点对象。     

紫金山矿田Cu-Fe-S矿物的EPMA和LA-ICP-MS微区元素分析及地质意义

应用EPMA和LA-ICP-MS微区分析技术,首次揭示了紫金矿田中铜铁硫化物的主、微量元素分布特征。研究表明紫金山铜金矿浅部蓝辉铜矿石的铜矿物具有富Se的特征,其中铜蓝中的Se最高可达1.57%,并出现Se的成分环带特征。LA-ICP-MS的微量元素分析表明蓝辉铜矿和久辉铜矿中含较高的Au(1×10-6)和Ag,是金、银的重要载体,同时含较高含量的Bi、Sn、As和Se,与次生富集成因存在着显著的区别。紫金山铜金矿和龙江亭铜矿的斑铜矿是重要的Ag和Bi载体,不同阶段的斑铜矿的微量元素有差异,高硫化阶段的斑铜矿Bi含量较高,而中低硫化阶段的斑铜矿Ag和Sn含量较高。黄铜矿含少量的Ag,但出现了较高的In(约30×10-6),是铟的重要载体。高硫化阶段的黄铁矿具有更高的Cu和Ni。此外,矿石矿物中普遍含有较高的Se、Te、Ge和As,均表明紫金山矿田的矿床与火山活动的热液作用紧密相关。紫金山铜金矿床中出现的W、Sn、Mo、Bi和In元素异常带是一种指示斑岩型矿化向高硫化型矿化过渡的地球化学标志,指示紫金山深部具有潜在的斑岩成矿潜力。     

X射线荧光光谱-X射线粉晶衍射-偏光显微镜分析12种产地铜精矿矿物学特征

我国是世界上最大的铜精矿进口国,研究不同产地铜精矿的矿物学特征,能支撑铜精矿原产地分析及相关固体废物属性鉴定。本文研究对象为来自8个国家12个矿区的进口铜精矿样品,采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线粉晶衍射(XRD)以及偏光显微镜进行综合分析,探寻这些矿区铜精矿的元素组成、矿物组合特征,探讨不同成因类型铜精矿的矿物学差异。X射线荧光光谱分析表明铜精矿样品主要元素为Cu、Fe、S、O,普遍含有Zn、Si、Al、Mg、Ca、Pb;X射线粉晶衍射物相分析表明铜精矿样品主要物相为黄铜矿,其次常含有黄铁矿和闪锌矿等物相;偏光显微镜光片鉴定表明铜精矿样品金属矿物中黄铜矿的含量在88%~98%之间,观察到黄铜矿与闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿共生,闪锌矿与斑铜矿、砷黝铜矿共生,黄铜矿、砷黝铜矿和斑铜矿共生等连生体矿相。结合铜精矿不同成矿类型分析表明,斑岩型、矽卡岩型、火山成因块状硫化型铜矿床样品中常见黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿,并分别含有黑云母、草酸钙石、硫酸铅特征矿物;铁氧化物铜金矿床样品主要矿物为黄铜矿,常见磁黄铁矿、滑石特征矿物。通过本文采用多种技术表征不同产地铜精矿样品元素含量、物相组成、矿相组成的差异,能够全面分析不同产地铜精矿样品的矿物学特征,对进口铜精矿的风险识别和管控具有重要意义。     

多宝山矿田铜山斑岩铜矿床地质特征与蚀变分带:对热液-矿化中心及深部勘查的启示

大兴安岭铜山斑岩铜矿床位于中亚成矿域东段多宝山矿集区的东南部。前人对其进行了一些研究工作,但是针对其作为斑岩铜矿类型本身最重要标志的斑岩并未报道,且缺乏对该矿床基础矿床地质特征的详细研究。笔者在详细的野外工作、岩相学和矿相学工作的基础上,首次发现了该矿床的矿化斑岩,并将矿区的蚀变、矿化、脉系,划分出热液期和表生期:热液期包括以磁铁矿-钾长石-黄铁矿(Ⅰ)-黄铜矿-绿帘石-绿泥石为特征的热液活动早阶段,以石英-辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿(Ⅱ)-少量闪锌矿-方铅矿及痕量斑铜矿为特征的主成矿阶段,以石英-方解石-黄铁矿(Ⅲ)为特征的热液活动晚阶段以及孔雀石-蓝铜矿及少量蓝辉铜矿为特征的表生期。根据镜下156个薄片中的蚀变矿物鉴定及含量统计,划分出1064勘探线剖面的蚀变矿物组合及分带;根据铜山断层上、下盘蚀变带的类型、组合、强度对比分析,推测热液蚀变成矿中心与斑岩体顶部大致位于ZK1064-2钻孔正下方1400 m深处,这为下一步深部找矿勘探提供了指导方向。     

不同成因类型矿化中黄铁矿微量元素地球化学记录——以广东大宝山多金属矿床为例

位于南岭成矿带的大宝山多金属矿床发育W-Mo-Cu-Pb-Zn多金属矿化,主要由斑岩W-Mo矿化、矽卡岩Mo-W矿化和矿床成因存在争议的层状似层状硫化物矿化3种类型组成,在这3类矿化中广泛发育黄铁矿。本文通过电子探针面扫描分析和LA-ICP-MS点分析,调查了3种类型矿化中黄铁矿的微量元素含量特征和元素Co、Ni、As的赋存状态。电子探针面扫描分析表明,除了层状似层状硫化物矿化中的黄铁矿具弱的As不均匀分布外,其余两类矿化中黄铁矿的微量元素分布均匀,无明显环带构造;LA-ICP-MS分析表明3类矿化中黄铁矿的微量元素含量很低,但在误差范围内依然体现出明显差异,斑岩矿化中的微量元素Co、Ni、As和Se主要以类质同像替代存在,而Cu、Zn、Sn、Sb则分别以黄铜矿、闪锌矿、锡石和辉锑矿的微细粒矿物包裹体形式赋存;矽卡岩矿化中的黄铁矿富集Co、Ni、As、Se、Mo和微量的Cu和Zn;Ni和Ag则在层状似层状硫化物矿化中的黄铁矿中相对富集。研究结果表明大宝山多金属矿床中的黄铁矿微量元素特征一方面可以用于研究黄铁矿中微量元素的赋存状态,另一方面可以用于指示成矿过程中的物理化学条件和示踪区域成矿物质来源,厘定成矿过程。矿床成因存在争议的层状似层状矿化经历了泥盆纪海底火山喷发,在断陷盆地处形成的矿胚受到燕山期深源物质和多期次成矿流体的叠加改造。     

青海卡而却卡铜多金属矿床矿石矿物化学成分特征研究

卡而却卡铜多金属矿床是祁漫塔格成矿带最重要的一个矿床,该矿床分为A、B、C三个矿区,成矿以铜、铅、锌为主,伴有铁、钼、金、银等矿化。本文主要分析卡而却卡铜多金属矿床黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿与斑铜矿共5种主要矿石矿物的化学成分特征,利用A、B、C三个矿区黄铜矿S元素含量,黄铜矿(Fe+Cu)/S比值（平均值分别为1. 93、1. 82、1. 8）,黄铁矿Co/Ni值（平均值分别为5. 43、3. 89、1. 06）,闪锌矿中Fe含量以及Zn/Cd比值（B区和C区Zn/Cd比值在177. 84~488. 13之间）,结合前人流体包裹体测温结果表明卡而却卡矿床成矿温度存在A区>B区>C区,其中B区7号脉>8号脉>4号脉的特征,A区成矿于中高温环境;B区、C区早期形成于中高温,晚期形成于中温环境。依据卡而却卡A、B、C三个矿区的成矿环境和矿床地质特征,通过黄铁矿Co、Ni、As元素含量特征、闪锌矿中Cd、Zn、Mn、Fe元素含量特征,认为卡而却卡矿床A区具有受岩浆热液控制的斑岩型铜矿床成因特征,B区和C区为矽卡岩型矿床成因特征。     

福建紫金山矿田金、银赋存状态及黄铁矿标型研究

福建紫金山铜金矿床、悦洋银多金属矿床和罗卜岭斑岩型矿床同属于与陆相火山岩相关的斑岩-浅成低温热液成矿系统。通过显微镜观察、电子探针成分分析、场发射扫描电子显微镜观测和矿石元素含量分析等综合研究方法,认为紫金山铜金矿床金的赋存状态除金矿石中自然金矿物外,金还赋存于铜矿石中硫砷铜矿、蓝辉铜矿、久辉铜矿和黄铁矿中,硫砷铜矿含金性最好,金含量最高达370 μg/g;悦洋银多金属矿床银的赋存状态包括独立银矿物、亚显微银矿物和类质同象银,银的载体矿物有方铅矿、黄铁矿、黄铜矿等;黄铁矿是紫金山铜金矿床和悦洋银多金属矿床中共同存在的矿物,黄铁矿成分标型特征表明两处矿床的形成均与热液有关,与前人的研究结果一致。     

衡阳盆地北缘盐田桥铜矿床成矿构造地质地球化学特征

盐田桥铜矿床位于长寿-衡阳-观音阁断裂成矿带中部,属茶恩寺铜铅锌多金属成矿区内,是以铜矿为主,共(伴)生有铅锌矿等高-中温热液充填交代型矿床。以构造地球化学找矿为出发点,在研究区域构造地质背景、矿区构造地质特征及控矿因素的基础上,重点对F_1断裂构造岩主量元素、微量元素特征进行了分析,发现F_1中Cu、Pb、Zn、W等成矿元素有较大变化,说明元素的富集与断裂的活动有着极为密切的成因关系。富含成矿元素热液沿F_1断裂消弱带运移,并充填到构造裂隙中,与围岩发生交代作用而富集成矿。     

山西省阳高县堡子湾金矿床矿物标型特征

根据成因矿物学及找矿矿物学观点，系统研究堡子湾金矿床黄铁矿、金矿物、方铅矿、黄铜矿和闪锌矿等金属矿物，石英、碳酸盐、绢(白)云母和金红石等非金属矿物的产状、形态及化学成分标型，结果表明：①矿床中矿物组合复杂，硫化物种类多，有少量硫盐矿物出现；②矿物中微量元素成分复杂，富含As，Sb，Bi，Se，Te等Au活化、迁移有利的矿化搬运剂，Cu，Ph，Zn，Au，Ag等成矿元素和Cr，Ni，V等深源元素；元素矿物组合及其特征比值指示金矿化与深源(下地壳或上地慢)浅成岩浆热液活动(斑岩系统)有关，燕山期石英二长斑岩(角砾岩)是成矿的主导因素；③矿石中大量出现铁白云石、富铁闪锌矿，粒状、富Ti金红石的大量分布，反映矿床剥蚀深度较大，目前可能已揭露至中深部中温带，位于斑岩系统的中下部，深部金矿化不利；④矿石含丰富的铜矿物，其他硫化物矿物中含铜量大，指示深部可能存在斑岩型Cu(Au)矿化。     

石英黄铁矿中群体包裹体微量元素研究--以胶东焦家式金矿床为例

采用ICP-MS测定了胶东焦家、马塘、东季和红布金矿床黄铁矿、石英及其群体包裹体的微量元素组成。结果表明,黄铁矿包裹体与石英包裹体均富集Cu、Pb和Zn等成矿元素,反映了成矿流体的特征;不同成矿阶段成矿流体特征有差异,石英黄铁矿化阶段、黄铁绢英岩化阶段、石英多金属矿化阶段石英及其包裹体微量元素含量均高于成矿较差的钾长石化阶段的石英及其包裹体;与陆壳微量元素丰度相比,黄铁矿及石英中Cu、Pb、Zn、Ag和Au等成矿元素富集;与地热卤水及斑岩铜矿卤水微量元素含量相比,黄铁矿及石英包裹体中以Cu为代表的成矿元素均较其它元素相对富集,反映了成矿流体中富集成矿元素的特征。上述结果表明,可以采用ICP-MS测定黄铁矿及石英包裹体微量元素来研究成矿流体的特征。     

粤东北桃源铀矿床黄铁矿地球化学特征及其地质意义

粤东北桃源铀矿床位于华南铀成矿省武夷山铀成矿带,其矿床成因、成矿物理化学环境特征等还未开展深入研究。黄铁矿的地球化学特征往往能够有效地反映其形成时的地球化学环境。桃源铀矿床中黄铁矿与沥青铀矿成因关系密切。因此笔者在野外地质调查和岩相学基础上,利用LA- ICP- MS原位分析技术,对桃源矿床黄铁矿主、微量元素开展研究。结果表明：①黄铁矿主量元素w（Fe）=41.64% ~ 49.39%,平均值为45.83%;w（S）=50.56% ~ 57.62%,平均值为53.73%,w（Fe）/w（S）=0.73 ~ 0.98,平均值为0.85,表明其形成环境是一个微弱缺铁,相对富硫的相对封闭的地球化学环境;②黄铁矿中相对富集Si、Na、Al、K、Ca、Cr、Co、Ni、Ti、Cu、Ge、As、Se、Bi、Pb等微量元素;③绝大多数微量元素与主量元素Fe、S无明显线性关系,表明在黄铁矿形成过程中,这些微量元素的地球化学行为除受到类质同象因素的影响外,还受其他因素影响;④成矿元素U与部分微量元素显示出较好的正相关关系,其中Na、Ti等元素含量高表明与铀矿物在空间上紧密相关的黄铁矿形成于成矿早期的碱性热液蚀变阶段,而非成矿期,要早于铀成矿时间,并为铀成矿提供还原剂;⑤黄铁矿内部微裂隙发育,成矿期铀矿物容易进入其中,从而引起裂隙附近铀矿含量升高。伴随的高含量As表明其形成于中低温热液环境。     

庐枞盆地西湾铅锌矿床黄铁矿微量元素组成特征及成矿启示

黄铁矿作为铅锌矿床中最常见的金属硫化物之一,是铅锌矿床形成过程中的贯通性矿物,其矿物学与地球化学特征可探究成矿作用过程,进而探讨矿床成因。庐枞盆地是长江中下游多金属成矿带的重要组成部分,近年来在其北缘新发现了可达大型规模的西湾铅锌矿床。虽然前人对西湾铅锌矿床已开展了相关的研究,但对与成矿关系密切的黄铁矿化学组成及其成因等方面的研究还较为薄弱。本研究首次利用偏反光显微镜与激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对该矿床多类黄铁矿开展研究,揭示黄铁矿微量元素组成特征和替换机制,进一步探讨矿床成因。结果显示,根据晶体形态及矿物组合特征将黄铁矿分为成矿前与成矿期两期。成矿前黄铁矿主要呈半自形-它形粒状结构,粒径为10～50μm,可见多个细小颗粒组成粒状集合体,其特征元素主要为Cu、Ag、As、Pb、Sb;而成矿期黄铁矿主要呈自形-半自形粒状结构,粒径大于200μm,通常和方铅矿、闪锌矿组合,呈脉状的形式产出于灰岩裂隙中,其特征元素主要为Mn、Co、Ni、Zn、Cs、Cd、In、Sn。黄铁矿中微量元素替代机制主要为单元素和多元素耦合替代,其中单元素替代机制主要有Co²⁺     

青藏高原两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列及其"缺位找矿"之实践

斑岩_浅成低温热液型铜金矿床是西藏最新发现的组合矿床类型,其具有巨大的找矿潜力。笔者在西藏多龙矿集区铁格隆南铜金矿床、雄村矿集区主要矿体系统地质编录、综合研究的基础上,对其矿床地质背景、矿体形态产状、矿物组合、蚀变特征、成岩成矿年龄等进行了系统的总结,在前人研究的基础上,提出班怒成矿带与早白垩世岛弧型中_酸性火山岩_浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,以及冈底斯成矿带与早侏罗世—晚侏罗世岛弧型中_酸性火山岩_浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,是西藏最重要的寻找斑岩型_浅成低温热液型铜金矿的矿床成矿系列。依据"缺位找矿"理论,预测多龙矿集区尕尔勤、地堡那木岗、铁格隆山是浅成低温热液型铜金矿床的进一步勘查评价区,色那、拿顿角砾岩筒是寻找独立高硫化型浅成低温热液金矿床的重要靶区。铁格隆南浅成低温热液矿体叠加在斑岩型矿体之上,高硫化型浅成低温热液矿床浅部发育多孔状硅帽和明矾石_地开石_高岭石蚀变组合,金属矿物以硫砷铜矿_铜蓝_蓝辉铜矿_黝铜矿_黄铜矿_斑铜矿_黄铁矿等铜硫二元体系矿物组合为主,其中黄铁矿_黄铜矿_斑铜矿形成较早,矿床规模可突破1200万吨。雄村铜金矿集区发育低硫化型浅成低温热液多金属金矿体,矿体呈脉状,或在火山机构边缘构造中独立产出,或叠加于斑岩型铜金矿体之上产出,以绢云母化、叶蜡石化、伊利石化发育,闪锌矿、黝铜矿、磁黄铁矿_黄铁矿为主要金属矿物组合为特征,洞嘎、普钦木_哑达是低硫化型浅成低温热液矿床的勘查评价区,深部有找到斑岩型铜金矿的可能。上述2套矿床成矿系列亚系列都与燕山期斑岩铜金矿床的流体演化有关,具有特殊的蚀变矿物、金属矿物组合,寻找独立的浅成低温热液型金矿是下一步需要重视的找矿方向。     

上黑龙江盆地砂宝斯金矿黄铁矿地球化学特征及其成矿意义

砂宝斯金矿床是上黑龙江盆地内唯一的大型岩金矿床, 但其成矿物质来源和矿床成因仍然存在争议。为此, 在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上, 对不同世代黄铁矿开展LA-ICP-MS微量元素和S、Pb同位素分析。结果表明, 砂宝斯金矿床从成矿早期到主成矿阶段, 黄铁矿可划分为3个世代, 不同世代黄铁矿微量元素组成差异明显。PyII为金的主成矿期, 其中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Co、Ni、As、Mn、Sb、Sn、Ga等元素含量较高。Co、Ni、As以类质同象的形式进入黄铁矿晶格, Cu、Pb、Zn、Sb、Bi元素以金属硫化物矿物包裹体的形式赋存于黄铁矿中。Au元素以Au+、银金矿、铜金矿矿物包裹体微粒和亚微米的包体金形式存在于黄铁矿中。As–置换S –, 形成Au(HAs)–, 对Au的迁移及沉淀具有重要的作用。砂宝斯金矿床黄铁矿Co/Ni比值大多数小于1, 大部分点落入沉积成因范围, 少部分落入火山成因和热液成因范围, 表明黄铁矿并非单一来源。综合S、Pb同位素及黄铁矿微量元素特征, 砂宝斯金矿床成矿物质既来源于具上地壳和地幔混源特征的深部岩浆, 又来源于二十二站组围岩。结合区域成矿构造背景, 认为蒙古—鄂霍茨克洋闭合后, 早白垩世陆壳拆沉引发岩浆作用形成的初始成矿流体形成PyI型黄铁矿, Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Bi含量较少, Co、Ni含量相对较高; 由于大气降水的加入, 成矿流体运移过程中萃取二十二站组围岩中成矿物质, 富含As、Cu、Pb、Bi、Au、Ag, 形成沉积成因的PyⅡ型黄铁矿; 成矿晚期由于大气降水的减少, 形成既有沉积成因又有热液成因的PyⅢ型黄铁矿。砂宝斯金矿床成因类型为岩浆热液型金矿床。