内蒙古北山老硐沟金矿石榴子石地球化学特征

老硐沟金矿是北山成矿带东段发现的中型金矿床,是多期次多阶段成矿作用叠加的产物,矿床成因类型复杂。矿床共分为5个矿段,其中Ⅲ矿段以矽卡岩矿体为主。矽卡岩矿物以石榴子石为主,可分为早、晚两期,早期石榴子石更具震荡环带。通过详细的镜下观察和电子探针对两期石榴子石进行了系统研究,早期石榴子石核部以钙铝榴石组分为主,向边部为钙铁-钙铝过渡组分;晚期石榴子石以钙铁榴石为主。石榴子石化学成分特征表明,早期矽卡岩化阶段,热液环境为中酸性、弱氧化—弱还原环境;后期铁质含量增多,氧逸度增加,热液环境碱性、氧化性增强。老硐沟金矿Ⅲ矿段石榴子石为钙铁-钙铝榴石系列,属热液交代成因,早期多形成钙铝-钙铁榴石,伴随铜矿化,晚期热液环境变化,钙铁榴石增多,黄铁矿化、毒砂矿化增多,造成金富集成矿。     

西藏知不拉铜多金属矿床地质、石榴子石分带特征及其地质意义

西藏知不拉铜多金属床是冈底斯成矿带东段典型的矽卡岩矿床,石榴子石是矿区最主要的矽卡岩矿物,其颗粒间的空隙是金属矿物的主要赋存部位。本文通过详细的钻孔编录,结合岩矿鉴定及电子探针分析,划分出两种不同类型的石榴子环带,并在垂向上具有明显的分带:产于顶板凝灰岩中的石榴子石以钙铁榴石为主,环带中心颜色深,向外逐渐变浅,由纯钙铁榴石过渡到钙铝榴石;而位于底板大理岩附近石榴子石多以钙铝榴石为主,从环带核部向外颜色变深,化学组成由钙铝榴石向钙铁榴石变化,其它化学成分变化不大。反映该区上下两套不同性质围岩在石榴子石形成过程中所起的作用不同,其中上部凝灰岩主要提供了Fe,底部大理岩则是Ca的来源,热液流体贡献Si、Al及部分Fe,并随着环境和物质成分改变导致环带外侧具有不同于核部的变化趋势。这很好地解释了石榴子石矽卡岩在空间上具有上部为钙铁榴石、向下逐渐过渡到钙铝榴石的空间分带。石榴子石特征及分带显示了其属热液接触交代成因,这为矿床类型的确定提供了依据,也为在该区域内寻找类似矿床指明了方向。     

西藏甲玛铜多金属矿石榴子石矿物学特征及成因意义

甲玛铜多金属矿主要的工业矿体赋存于矽卡岩中,石榴石矽卡岩是主要的矽卡岩类型,因此,研究石榴子石的矿物学特征及其成因具有重要的意义。本文综合前人研究成果,重点对采于甲玛矿区不同钻孔的、不同空间位置的石榴子石进行了矿石学及电子探针分析研究,并系统对比其矿物学特征。对18个石榴子石测点和项目组其它电子探针分析成果表明,甲玛铜多金属矿的石榴子石均为钙质系列,由贫Ti的钙铁榴石和富Ti、Mg、Mn的钙铝榴石组成。受流体氧逸度的制约,矿区中心以钙铁榴石为主,边缘以钙铝榴石为主,从深部至浅部钙铁榴石含量减少,钙铝榴石含量增加。此外,石榴子石"锯齿状"环带成分暗示了其流体过程的多期多阶段性。     

南秦岭柞水-山阳矿集区小河口矽卡岩型铜矿床矿物化学及其成矿意义

秦岭造山带燕山期斑岩-矽卡岩型铜矿床因过去发现的数量有限,限制了对区内铜矿床成矿机制的深入研究。小河口铜矿床是南秦岭柞水-山阳矿集区内的典型矽卡岩型铜矿床,矿体产于燕山期花岗闪长玢岩与泥盆系桐峪寺组地层接触处的矽卡岩带内。成矿作用划分为4个阶段:Ⅰ干矽卡岩阶段、Ⅱ湿矽卡岩-氧化物阶段、Ⅲ石英-硫化物阶段和Ⅳ碳酸盐-石英阶段。本文在对该矿床矽卡岩矿物(石榴子石和辉石)和金属矿物(磁铁矿和硫化物)详细的岩(矿)相学观察基础上,针对这些矿物进行系统的电子探针成分分析,来示踪矽卡岩的成因和形成环境,讨论成矿元素的沉淀富集过程。研究表明,小河口铜矿床为典型的接触交代成因钙质矽卡岩型矿床。干矽卡岩矿化阶段从早到晚依次形成钙铝榴石(Adr_(24-31)Gr_(68-74))、钙铝榴石组分-钙铁榴石组分交替系列(Adr_(26-68)Gr_(31-72))和透辉石(Di_(73-91)Hd_(8-24))-纯钙铁榴石(Adr_(68-100)Gr_(0-30))。伴随着岩浆结晶分异,初始岩浆-热液流体与灰岩发生接触交代作用首先形成无环带钙铝榴石(Grt-a)矽卡岩,此时成岩环境为低氧逸度、酸性还原环境,不利于矽卡岩铁、铜矿化的形成;成矿流体不断从岩浆中出溶并发生多次沸腾,引起残留热液的氧化还原状态发生周期性变化,成矿热液由酸性逐渐向弱碱性演化,进而导致Fe~(3+)和Al~(3+)活度的变化,在振荡的物理化学环境中形成了钙铝榴石-钙铁榴石组分交替生长的宽环带石榴子石(Grt-c)矽卡岩;随着岩浆演化和流体作用的扩大,成矿体系处于较稳定的碱性和高氧逸度环境,Fe和Al的过饱和程度此消彼长,形成了透辉石-密集振荡环带钙铁榴石(Grt-b和Grt-d)矽卡岩。成矿流体演化进入湿矽卡岩-氧化物阶段后,富含挥发分的热液活动起主导作用,沸腾作用将H~+和CO_2分离进入气相,导致流体体系碱性和氧逸度程度进一步升高,进而形成磁铁矿和镜铁矿大量沉淀富集。石英-硫化物阶段,随着温度和氧逸度骤减导致黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿等硫化物发生沉淀,并以石英-硫化物脉的形式充填于构造裂隙或矽卡岩内。     

西藏甲玛超大型铜矿石榴子石特征及成因意义

石石榴子石是西藏甲玛超大型铜多金属矿床的主要矽卡岩矿物,分布广、颜色变化大,石榴子石矽卡岩中矿化好,是开展甲玛矽卡岩成因研究的一个重要切入点。通过对甲玛矿区大量岩矿心的地质编录,归纳石榴子石的颜色、晶形、矿物组合、矿化等地质现象,总结石榴子石在甲玛矿床的空间分布、矿化特征等,结合显微镜下鉴定,分析石榴子石的矿物学特征,并通过电子探针分析其化学成分。甲玛石榴子石集中于矽卡岩中,少量分布于角岩、大理岩和斑岩中。石榴子石为钙铁-钙铝榴石系列,以钙铁榴石为主,发育颜色与成分环带,光性异常致部分非均质。深色环带的SiO2、Al2O3含量较浅色环带高,而TFeO含量相反。石榴子石形成于矽卡岩早期,为晚期Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等多金属硫化物沉淀富集提供了有利空间。甲玛石榴子石的矿物学特征、化学成分组成、REE特征、流体包裹体、H-O同位素特征等显示其属于接触交代成因,认为甲玛是典型的岩浆热液接触交代矽卡岩型铜多金属矿床。     

滇西红牛矽卡岩型铜矿床石榴子石特征

红牛矽卡岩型铜矿床是义敦岛弧南段格咱火山-岩浆弧新探明的铜矿床之一,目前探明铜金属资源量已达大型规模。与由侵入岩和大理岩直接接触形成的典型矽卡岩矿床不同,红牛铜矿床是隐伏岩体远程矽卡岩化的产物,其矽卡岩矿体与地层产状基本一致,通常相间排列,且距离岩体较远,大理岩中可见粗粒石榴子石和硅灰石,矽卡岩中常见大理岩捕掳体。根据矽卡岩矿物组合可将该矿床矽卡岩类型划分为石榴子石矽卡岩、石榴子石透辉石(或透辉石石榴子石)矽卡岩、透辉石矽卡岩、符山石-石榴子石矽卡岩、硅灰石-石榴子石矽卡岩、绿帘石-石榴子石矽卡岩、阳起石-绿帘石矽卡岩、硅灰石矽卡岩和绿帘石矽卡岩,其中以石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩和硅灰石矽卡岩为主。石榴子石是最重要的矽卡岩矿物,分布广泛、颜色变化大,且石榴子石矽卡岩中黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿化最好。本文通过对0ZK10、3ZK11和7ZK16钻孔岩芯的地质编录,查明石榴子石在红牛铜矿床的空间分布和矿化特征,采集该矿区新鲜的石榴子石矽卡岩、矽卡岩化大理岩和角岩磨制成光薄片,开展详细的显微镜下鉴定工作,观察石榴子石的颜色、粒度、结构、光性等岩相学特征,并通过电子探针分析其化学成分。红牛铜矿床石榴子石集中产出于矽卡岩中,少量产出于矽卡岩化大理岩和角岩中,具有明显的两期。早期石榴子石分布广泛,多呈褐色-红褐色,非均质性,异常干涉色,粒径一般在0.2~4mm之间,半自形-自形中细粒结构,韵律环带发育。SiO2含量变化范围为35.18%~37.69%、CaO为33.34%~36.35%、Al2O3为3.64%~13.69%、FeO为11.90%~24.18%、MgO为0.00%~0.08%,FeO和Al2O3含量变化呈负相关,SiO2和CaO含量变化整体呈正相关。石榴子石端员组分总体以钙铁榴石(36.88%~82.36%)为主,其次为钙铝榴石(16.59%~60.75%),还有少量的镁铝榴石、铁铝榴石和锰铝榴石,属于钙铁榴石-钙铝榴石系列(And37-82Gro17-61Spe+Pyr+Alm0.33-3.71)。晚期石榴子石呈浅褐色-浅红色,多发育于矽卡岩化角岩和大理岩中,少量发育于矽卡岩中,半自形-他形粒状结构,均质性,全消光,常具有溶蚀结构。SiO2含量变化范围为35.06%~36.27%、CaO为33.07%~33.77%、Al2O3为0.04%~1.05%、FeO为27.38%~28.18%、MgO为0.00%~0.04%,属于钙铁榴石(94.42%~98.46%)。早期石榴子石韵律环带发育,其主量元素含量变化显示出一定的规律性,由核部向边缘,SiO2和CaO基本保持不变,FeO含量增加,Al2O3含量减少,钙铁榴石含量增加,钙铝榴石含量减少,反映在石榴子石形成早期,成岩环境为低氧逸度、酸性还原环境;形成过程中氧逸度增加,成矿溶液由酸性向弱碱性演化。黄铜矿、磁黄铁矿、辉钼矿等金属硫化物多呈他形充填于石榴子石颗粒之间,或在石榴子石的裂隙中形成细脉,或沿石榴子石生长环带面交代,表明石榴子石形成于矽卡岩早期、早于铜矿化,并为金属硫化物的沉淀富集提供了空间。     

Chemical composition of garnet from the Xintianling skarn W deposit in southern Hunan and its geological significanceSCIEI北大核心CSCD

新田岭矿床是南岭钨锡成矿带中的一个大型矽卡岩型钨矿床,产于骑田岭岩体东北部与石炭系碳酸盐地层的接触带位置。本文运用LA-ICP-MS技术对该矿床矽卡岩中的石榴子石进行了系统的成分分析,获得了其主量、微量和稀土元素含量。结果显示,新田岭矿床中的石榴子石属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列(And₂₄Gro₆₆ -And₇₁Gro₂₂),石榴子石的端元成分在富钙铝榴石和富钙铁榴石之间变化。稀土元素的配分模式也同时出现了左倾、Eu负异常和右倾、Eu正异常两种类型,暗示新田岭矿床石榴子石结晶过程中热液流体存在不同的氧化还原环境和水/岩比条件,这也与其晶体中是否出现振荡环带相对应。将不同矽卡岩型矿床中石榴子石的W、Sn含量进行对比显示,含W矿化的矽卡岩型矿床中石榴子石的W、Sn含量整体上显著高于不含W矿化的矿床,指示石榴子石中的W、Sn含量在一定程度上具有预测矽卡岩型矿床成W矿潜力的作用。此外,石榴子石中Fe、Eu、U等元素的含量还可以进一步区分矽卡岩W矿床中的伴生金属元素类型(包括W-Mo、W-Sn、W-Cu-...     

西藏知不拉矽卡岩型铜矿床矿物学特征及地质意义

西藏冈底斯知不拉矽卡岩型铜矿床位于驱龙超大型斑岩型铜钼矿床以南约2 km,矽卡岩及矿体主要呈层状-似层状赋存于下侏罗统叶巴组凝灰岩和大理岩中,具有凝灰岩-石榴子石化凝灰岩-石榴子石矽卡岩-辉石矽卡岩-(硅灰石化)大理岩的空间分带特征.石榴子石从早期到晚期以及从凝灰岩到大理岩方向均具有暗棕红色-棕红色-绿色(褐色)-淡黄褐色的变化特征,以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,少量为锰钙辉石.靠近凝灰岩的石榴子石Al、Ti含量较高,靠近大理岩的石榴子石Fe、Mn含量较高.石榴子石环带特征明显,浅色环带富钙铁,暗色环带富钙铝,由核部向边缘整体显示钙铁组分逐渐增加、钙铝组分相对减少的趋势.知不拉层状-似层状矽卡岩型矿体是由深部隐伏岩浆结晶分异的含矿热液在温度与压力的驱动下沿凝灰岩和大理岩的岩性分界面选择性交代形成,属于岩浆热液接触交代型矿床而非层控或喷流成因层矽卡岩型矿床,应与驱龙斑岩铜钼矿床属于同一套斑岩成矿系统.      

哈萨克斯坦萨亚克大型铜矿田矿物学特征及其地质意义

哈萨克斯坦萨亚克大型铜矿田中, 矽卡岩型矿床的矿体赋存于石炭系灰岩与花岗岩类的接触带上, 矿体及其周围发育大量矽卡岩。矽卡岩矿物主要由石榴子石、辉石、绿帘石、绿泥石等组成, 矿石矿物主要发育黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钴矿等。萨亚克矽卡岩型矿床成矿作用分为5个阶段: 透辉石-石榴子石矽卡岩阶段、石榴子石矽卡岩阶段、绿帘石-磁铁矿阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。电子探针分析结果表明, 矿区矽卡岩属典型的钙质矽卡岩。 其中石榴子石发育3种类型, 均属钙铝-钙铁榴石固溶体系列, 自早期透辉石-石榴子石矽卡岩阶段至晚期石榴子石矽卡岩阶段, 由钙铁榴石向钙铝-钙铁榴石转变, 并且钙铁-钙铝榴石与矿化关系最为密切。其中具环带结构的石榴子石中钙铁与钙铝含量随环带呈韵律性变化, 表明生长过程中成分具震荡性变化, 形成于不完全封闭的平衡条件, 指示流体的多期次多阶段性; 辉石以透辉石为主; 绿帘石属绿帘石族中绿帘石范畴; 磁铁矿TFeO含量高, 与其他氧化物成分呈负相关关系。石英硫化物阶段早期发育黄铜矿-黄铁矿-磁黄铁矿-白铁矿、黄铜矿-辉钴矿矿物组合; 晚期为主要矿化阶段, 发育大量致密块状黄铜矿。黄铜矿显示贫硫富铜、铁特征; 黄铁矿为亏硫型; 磁黄铁矿属贫钴富镍型。矽卡岩矿物共生组合及石榴子石成分演化等矿物学特征显示, 成矿过程中随着温度及氧逸度的降低, 成矿热液由弱碱性向酸性演化, 伴随热液在接触带的中和作用, 以黄铜矿为主的金属硫化物富集沉淀。     

北祁连西段小柳沟钨钼矿床矿物学、硫同位素特征及其地质意义

小柳沟钨钼(铜)矿床位于北祁连西段镜铁山_朱龙关裂谷带内,矿化主要产于长城系朱龙关群碳酸盐岩及基性火山岩中,它是一个与花岗质岩石有关的斑岩_矽卡岩_石英脉型矿床。其中,钨矿化主要为矽卡岩型,钼矿化主要为斑岩型。小柳沟花岗质岩石主要由二长花岗岩和花岗闪长岩组成,与成矿作用关系密切的为二长花岗岩。文章以小柳沟花岗质岩石中的主要造岩矿物和矽卡岩中的石榴子石为对象,利用电子探针对其矿物学特征进行研究。结果表明,小柳沟花岗质岩石的成岩物质主要来源于地壳,并有地幔物质的加入,岩体形成于较高氧逸度环境〔(logfO2Ni_NiO〕,是钨钼(铜)矿形成的有利条件。小柳沟矽卡岩中的石榴子石属于钙铝榴石_钙铁榴石系列,以钙铝榴石为主,矽卡岩属于交代成因的钙矽卡岩,主要形成于还原环境。石榴子石环带的核部相对富Al,边部相对富Fe,暗示成矿流体温度降低、氧逸度和p H值升高。矿物成分分析表明,石榴子石的Mn/Fe比值和矿化金属类型之间存在一定联系。硫化物的硫同位素显示,S可能来源于岩浆热液,结合前人的研究成果,认为小柳沟钨钼矿床的钨可能来源于岩浆及地层,钼主要来源于岩浆。     

湖南东坡矿田金船塘、红旗岭锡多金属矿床Rb-Sr、Sm-Nd同位素年代学研究

与千里山岩体有密切时空联系的东坡矿田是我国主要钨锡多金属矿产资源基地之一。在前人对千里山复式岩体成岩时代和金船塘与千里山岩体第一期似斑状花岗岩侵入活动有关的成矿作用研究的基础上,笔者选择金船塘及红旗岭矿床含矿石英脉中的石英和金船塘矿床矽卡岩矿石中的单矿物,进行石英流体包裹体Rb-Sr和矽卡岩矿物(包括符山石和石榴石)Sm-Nd同位素年代学研究,得出金船塘及红旗岭矿床石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄分别为133.4±5.9 Ma(MSWD=1.3)和143.1±8.7 Ma(MSWD=47),金船塘矿床矽卡岩矿物Sm-Nd等时线年龄为141±11 Ma(MSWD=0.27)。同位素年代学研究表明金船塘矿床至少存在164 Ma±、133~141 Ma两期成矿作用,在测定误差范围内,它们分别与千里山岩体第一期似斑状花岗岩(152 Ma)和第二期等粒黑云母花岗岩(136~137Ma)的侵入活动有关,而红旗岭矿床的成矿作用与千里山岩体第二期岩浆侵入活动有关。     

矽卡岩中石榴子石在示踪热液流体演化和矿化分带中的研究现状及其展望

热液型矿床形成过程中流体的组成、运移、演化及其矿质沉淀机制是矿床学研究的重点内容和难点。矽卡岩矿床中具有震荡环带结构的石榴子石完整记录了热液流体的性质、组成及演化过程,这种震荡环带的出现暗示了不同成分系列的石榴子石对不同阶段热液流体成矿物化环境的特定选择性。石榴子石晶体元素化学分带现象是流体运移和矿物再沉淀过程周期性循环再现的结果,对指示早期矽卡岩阶段热液流体中主、微量元素化学分带机制具有重要意义。不同成分系列、不同期次石榴子石的Fe_2O_3和Al_2O_3含量差异显著,其对热液流体演化过程中氧化还原环境的变化具有较好的示踪作用;相对主量元素而言,微量元素在流体演化过程中具有更好的探针作用,钙铝榴石常富集Al、Ti、Zr、HREE元素,而钙铁榴石常富集As、W、Mo、Fe、LREE元素。借助EMPA和LA_ICP_MS技术对具震荡环带结构的石榴子石进行主、微量元素(包括稀土元素)的微区和原位分析是探讨成矿过程中流体组成和性质演化的重要手段,其有可能揭示矿物生长机制、成矿环境以及成矿流体组成与性质的演化,而这一地质信息对于全面理解矽卡岩型矿床的矿化分带及成矿作用非常重要。     

湖南宝山铜铅锌多金属矿床矿物学特征及其地质意义

宝山铜铅锌多金属矿床位于我国南岭成矿带中段北缘,是南岭成矿带中的重要类型之一。宝山矿床具有明显的水平分带性,即以花岗闪长斑岩为中心的铜钼矿化,周边是铅锌银矿化。本文通过对宝山铜铅锌多金属矿床中的石榴子石、透辉石、黄铁矿、闪锌矿等矿物进行矿物学研究及电子探针测试分析,归纳总结出：宝山铜铅锌多金属矿床成矿期次为矽卡岩阶段、退变质与氧化物阶段、硫化物阶段;矿床石榴石端员组分总体以钙铁榴石（23.48%~90.39%）为主,其次为钙铝榴石（5.81%~71.27%）;辉石的成分端员以透辉石（Di_61-95）为主,石榴子石成分和透辉石组分与世界上典型矽卡岩型铜矿的石榴子石和透辉石组分十分相似,属于典型的矽卡岩型铜矿床。从宝山铜铅锌多金属矿床硫化物中黄铁矿、闪锌矿矿物成分组成可以看出,该矿床硫化物为岩浆热液成因,并呈现出北东向比南西向成矿温度高的特征。     

西藏蒙亚啊铅锌矿床矽卡岩矿物特征及其意义

西藏蒙亚啊铅锌矿床是冈底斯北缘一个重要的层状或似层状矽卡岩矿床,来姑组为矿床的主要容矿层位。矿区矽卡岩矿物主要有硅灰石、辉石、石榴石、透闪石、阳起石、绿帘石和绿泥石等。根据矿物的共生组合及交代关系,推断矿床经历了4个成矿阶段：早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。结合矿物手标本及显微镜下观察,通过对矽卡岩矿物的电子探针测试,分析石榴石、辉石和硅灰石的矿物特征,结果表明：西藏蒙亚啊铅锌矿床属钙质矽卡岩矿床,石榴石和辉石的组分变化较大,分别为And599~9472Gro0~3787(Pyr+Spe+Alm)087~678和Di1885~9444Hd339~7058Jo009~1114,硅灰石的矿物组分为Wo9900~9944Fs037~078En007~023。石榴石属钙铁榴石-钙铝榴石系列,且环带发育,辉石为透辉石-钙铁辉石系列,硅灰石组分较纯。西藏蒙亚啊矽卡岩为钙质矽卡岩,其矿床在形成过程中经历了热液流体的多期多阶段演化,矿床形成环境也并不是稳定的封闭体系。矽卡岩矿物成分特征表明,蒙亚啊铅锌矿床的成矿环境是一个低酸性的氧化-弱氧化环境。     

安徽冬瓜山矽卡岩铜矿石榴石成分特征及其成因探讨

对安徽铜陵冬瓜山铜矿石榴石的地球化学特征进行了研究,并进行了成因探讨。野外调查及镜下观察发现,冬瓜山铜矿石榴石分为两期形成,第Ⅰ期石榴石环带发育,颜色较深,呈褐-棕黄色;第Ⅱ期石榴石呈他形-半自形穿切Ⅰ期,颜色较浅,呈浅黄-蜡白色,具非均质性。石榴石主量、稀土元素的等离子光谱(LA-ICP-MS)分析结果显示这两期石榴石有较大差别:第Ⅰ期石榴石钙铁榴石组分含量较高,可达94.14%,稀土元素配分模式为轻稀土元素富集、Eu正异常的右倾曲线;第Ⅱ期石榴石则相对富铝,钙铝榴石组分含量达44.06%,稀土元素配分模式为重稀土元素略微富集、Eu负异常的平缓曲线。这些特征表明,第Ⅰ期石榴石为岩浆成因,形成于较氧化环境;第Ⅱ期石榴石为热液交代成因,形成于较还原环境。     

西藏冈底斯南缘努日铜钨钼矿床地质特征与矽卡岩矿物学研究

西藏山南地区努日铜钨钼矿床位于冈底斯火山-岩浆弧构造带东段南缘,是新近探明的一个大型矽卡岩型铜钨钼矿床。矿区内出露有白垩系比马组和旦师庭组及大量晚白垩世和古近纪的侵入岩。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在白垩系比马组地层中,矽卡岩矿物主要为石榴子石、辉石、硅灰石、角闪石、绿帘石、符山石等;金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、白钨矿、斑铜矿、黝铜矿等。电子探针分析结果表明,矽卡岩矿物中石榴子石主要以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,角闪石属于镁角闪石-阳起石,帘石主要为绿帘石。矽卡岩类型在水平和垂向上具有较好的分带性,依次由石榴子石矽卡岩过渡到透辉石矽卡岩,再过渡到透辉石硅灰石矽卡岩,这种分带特征表现了流体交代作用的变化。矿化类型和矿化组合也具有一定的分带性,浅部以矽卡岩型钨矿化为主;随着深度的增加,逐渐过渡为脉状的铜矿体或铜钼矿体,在局部较深的钻孔中还有少量的斑岩型矿化,主要以铜矿化为主,伴有较弱的钼矿化。石榴子石组分在垂向和水平方向上均具有规律性的变化,由钙铁榴石占主体逐渐过渡为钙铝榴石占主体。成分剖面显示石榴子石的组分和化学成分随着环带的变化而变化,说明石榴子石是由一种脉动式流体形成的,可能是由流体化学成分的自身再平衡和生长过程中流体流量的改变而引起生长速率的改变共同实现的。通过含铁律比值(Kp)的计算,得出努日矿床形成于弱酸性、较强氧化状态。结合矽卡岩矿物分布和成分变化特征,推测努日矿区的矽卡岩可能是由深部侵入体分异出的热液沿着层间的破碎带或断裂,经过较远距离的运移,与地层中的碳酸盐岩发生交代作用而形成。渗透交代作用可能是形成矿区矽卡岩的主要原因,流体的温度和氧逸度变化对于形成不同的矽卡岩矿物具有重要作用。努日矿床的矽卡岩为浅部矽卡岩,可能存在统一的斑岩型-矽卡岩型成矿系统,深部具有较大的找矿潜力。     

马坑铁矿钻孔岩心红外光谱特征及蚀变分带特征研究

红外反射光谱技术可无损、快速、批量地识别出硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等矿物,近年来在矿物学研究、地质勘探与找矿、矿山选冶等方面取得了较显著进展。尤其是热红外波段（6000~14500nm）可识别出辉石、石榴子石、橄榄石等蚀变矿物以及长石、石英等造岩矿物,对于矽卡岩型、铜镍硫化物型以及石英脉型等矿床地质找矿、矿床成因研究等具有重要意义。本文通过对国家实物地质资料馆馆藏的马坑铁矿钻孔岩心进行短波-热红外反射光谱测量与分析,总结马坑铁矿各蚀变矿物光谱特征,并快速厘定了该矿床的蚀变矿物类型及组合特征。马坑铁矿蚀变矿物主要有石榴子石、辉石、碳酸盐、绿泥石、绢（白）云母、角闪石、绿帘石、蒙脱石、石膏等。石榴子石热红外光谱特征是在9199nm、9730nm、10500nm及11100nm处具有明显的反射特征,辉石热红外光谱特征主要是在11500nm和12150nm处具有明显的吸收特征。红外光谱分析表明蚀变矿物在空间上呈现出明显的分带性,蚀变矿物组合及分布严格受围岩岩性和热液交代的双重控制。通过红外反射光谱蚀变矿物组合特征研究,“石榴子石+辉石”可作为矽卡岩型矿床的标型矿物组合,蚀变分带特征也反映了主矿体从高温到低温的变化过程;结合矿床地质特征,推断出马坑铁矿为典型的层控矽卡岩型矿床。本研究可为矽卡岩型矿床的成矿规律认识和找矿勘探等方面提供科学支撑。     

Genesis of the Kamioka Skarn Deposits: An Important Role of Clinopyroxene Skarn and Graphite-bearing Limestone in Precipitating Sulfide Ore

Abstract: A genetical relationship between skarn formation and mineralization is investigated for the Kamioka skarn deposits which are the largest Zn-Pb producer in Japan. In the Mozumi deposit, one of main deposits in the Kamioka mining area as well as Tochibora and Maruyama, clinopyroxene skarn was generally subjected to later replacement by garnet or magnetite–calcite–quartz during the Zn-Pb mineralization. The replacement of hedenbergitic clinopyroxene by andraditic garnet resulted in the formation of diopsidic clinopyroxene relicts. With the progress of replacement, the S/So value (So: an estimated area occupied by an original clinopyroxene grain in a thin section, S: a total area of relict clinopyroxene fragments) which is an index of the degree of replacement decreases from 0. 7 to 0. 1, and the hedenbergite mole percent of relict clinopyroxene decreases drastically from about 65 to less than 40. A close association of andraditic garnet and sphalerite suggests that heden-bergitic clinopyroxene skarn played an important role to reduce the relatively oxic ore-forming fluid enriched in Zn²⁺ and SO4^2– and to precipitate sphalerite from the fluid. Ferrous iron in the hedenbergitic clinopyroxene skarn was oxidized to form andraditic garnet. Besides this garnet formation, the mineral assemblage of magnetite–calcite–quartz replaced the clinopyroxene skarn at the time of mineralization. In both cases, the reduction of relatively oxic ore-forming fluid by hedenbergitic clinopy-roxene skarn at the later stage brought about the precipitation of sulfide minerals. In contrast, these types of later replacement are not found in the Tochibora deposit. Instead, graphite-bearing crystalline limestone and relatively fresh clinopyroxene skarn are common. Mineralized clinopyroxene skarn has high graphite carbon contents relative to barren one, suggesting that the amount of graphite in the skarn was an important controlling factor for mineralization. It is very likely that the graphite played a role of reducing agent during the mineralization in the Tochibora deposit.