资源描述:
书书书 云南羊拉铜矿床磁黄铁矿标型矿物学特征及 成矿意义 杨镇1 杨立强1 刘江涛1 孟健寅1 吕亮1 孙诺1 张广宁1 龙斐2 Y A N GZ h e n 1 ,Y A N GL i Q i a n g 1 ,L I UJ i a n g T a o 1 ,ME N GJ i a n Y i n 1 ,L L i a n g 1 , S U NN u o 1 ,Z H A N GG u a n g N i n g 1a n dL O N GF e i2 1 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 1 0 0 0 8 3 2 云南迪庆矿业开发有限责任公司, 香格里拉 6 7 4 4 0 0 1 S t a t e K e y L a b o r a t o r yo f G e o l o g i c a l P r o c e s s e s a n dM i n e r a l R e s o u r c e s ,C h i n aU n i v e r s i t yO f G e o s c i e n c e s ,B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ,C h i n a 2 Y u n n a nD i q i n gM i n i n gI n d u s t r y G r o u p ,S h a n g r i L a 6 7 4 4 0 0 ,C h i n a 2 0 1 4 0 3 1 2收稿, 2 0 1 4 0 6 2 4改回 Y a n gZ ,Y a n gL Q, L i uJ T , Me n gJ Y , L L , S u nN , Z h a n gG Na n dL o n gF 2 0 1 4 Mi n e r a l o g yt y p o mo r p h i c c h a r a c t e r i s t i c s o f p y r r h o t i t e a n dmi n e r a l i z a t i o ns i g n i f i c a n c e o f Y a n g l ac o p p e r d e p o s i t ,Y u n n a n ,C h i n a A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 3 0 ( 9 ) 2 6 6 9 - 2 6 8 0 A b s t r a c t Y a n g l ac o p p e rd e p o s i t i so n eo f t h ei m p o r t a n t a n dl a r g ed e p o s i t l o c a t e di nt h em i d d l ep a r t o f t h eS a n j i a n gT e t h y s m e t a l l o g e n i cb e l t H o w e v e r ,i t so r eg e n e s i sr e m a i n su n r e s o l v e d I nL i n o n go r eb l o c k ,t h em o s t i m p o r t a n t p a r t o f t h ed e p o s i t ,t h e p r i n c i p a l m e t a l l i cm i n e r a l s i n c l u d ec h a l c o p y r i t e ,p y r r h o t i t e a n dp y r i t e T h e p y r r h o t i t e o r e s a r e t h e m o s t i m p o r t a n t s u l f i d e o r e s t y p e I n t h i s s t u d y ,w eh a v ep e r f o r m e dt h em i n e r a g r a p h y ,e l e c t r o p r o b em i c r o a n a l y z e r a n dX r a yd i f f r a c t i o na n a l y s i s o nt h ep y r r h o t i t es a m p l e s f r o mt h eL i n o n gt oa n a l y z et h et y p o m o r p h i cc h a r a c t e r i s t i c so f m o r p h o l o g y ,c o m p o s i t i o na n dt e x t u r eo f p y r r h o t i t e T h er e s u l t sa b o v e r e v e a l t h eo r ef o r m i n ge n v i r o n m e n t a n dp r e c i p i t a t e dm e c h a n i s mo f t h ep y r r h o t i t e ,w h i c hp r o v i d ev a l i dc o n s t r a i n t so nt h eo r eg e n e s i s T h eg e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a r ed i s c u s s e df u l l ya n ds u m m a r i z e di nd e t a i l h e r e I t s o r eb o d i e s a r et y p i c a l l yl a y e r e do r b e d d e di nt h e i n t e r l a y e r f i s s u r eo f s t r a t u m ,c l o s e l y r e l a t e dt o t h e g r a n o d i o r i t e a n ds k a r na n dc o n t r o l l e db y t h e c o m b i n a t i o no f t h e p l u t o n ,s t r a t u ma n d s t r u c t u r e s ,w h i c hs h o wo b v i o u sf e a t u r e so ft h es k a r nd e p o s i t T h ep y r r h o t i t eh a si r o nb l a c k ,b r o n z e ,m a s s i v ea n dd i s s e m i n a t e d s t r u c t u r e M i c r o s c o p i c a l l y ,i ts h o w sy e l l o w i s h w h i t e ,s n u f f ,w i t h o u ti n t e r n a lr e f l e c t i o na n dh e t e r o g e n e i t y ,a n h e d r a lt os u b h e d r a l g r a n u l a r s t r u c t u r e L o c a l l y ,t h e p y r r h o t i t e i s c u t b y q u a r t z p y r i t e c h a l c o p y r i t e c a l c i t e v e i n ,a n dt h e c h a l c o p y r i t e d e v e l o p e di ns p h a l e r i t e a s d r o p l e t o rf o l i a c e o u ss h a p e T h ep y r r h o t i t ei nt h eY a n g l ac o p p e rd e p o s i t ,h a v ec o n t e n t o f F e 5 9 2 5 % ~6 0 2 5 %,a v e r a g e 5 9 7 1 % a n dSe l e m e n t 3 9 1 0 % ~3 9 9 7 %,a v e r a g e 3 9 5 2 %,a n dh e n c et h ec h e m i c a l f o r m u l ai sF e 6S7~F e8S9T h ea v e r a g e v a l u e o f c r y s t a l c e l l p a r a m e t e r si ss i m i l a r ,a 0=1 1 9 1 2 ,b0=6 8 5 9 ,c0=1 2 8 1 3 ,a n dt h ec r y s t a l p o w d e rX r a yd i f f r a c t i o n p r o f i l e s o f p y r r h o t i t es h o w sad o u b l e p e a kp h e n o m e n o nw i t hn e a r l ye q u a l i n t e n s i t y ,w h i c ha r em a i nc h a r a c t e r i s t i c so f t h em o n o c l i n i c p y r r h o t i t e A c c o r d i n g l y ,i nt h es u l p h u r r i c h ,r a p i dc o o l i n ga n dn o n u n i f o r ms t r e s s e dc o n d i t i o n s ,t h eh e x a g o n a l p y r r h o t i t et u r n si n t o m o n o c l i n i cp y r r h o t i t e D u r i n gt h ep r o c e s s ,t h es u l f u r o f p y r r h o t i t ew a s i nt h ef o r mo f S 2 -,t h ec o n t e n t o f t h ei r o ni np y r r h o t i t el a t t i c e r e d u c e ds o m e w h a t a n dt h ee l e c t r o n e g a t i v i t yo f F e 1 xSi n c r e a s e ds l i g h t l yw h i c ht h u s e n h a n c e dr e d u c i b i l i t y I nt h eF e Sp h a s ed i a g r a m , p y r r h o t i t el o c a t e s i nt h e m o n o c l i n i c p y r r h o t i t e p y r i t e z o n e ,w h i c hi n d i c a t e s t h a t t h e o r e f o r m i n g t e m p e r a t u r e i s a b o u t 2 5 0 ℃ a n dt h a t t h e o r eb o d i e s w e r ef o r m e di nt h e s u l p h u r r i c h ,r e d u c t i v e a n dn o n u n i f o r ms t r e s s e n v i r o n m e n t T h e p y r r h o t i t e s h o w s h i g hc o n t e n t o f C o a n d l o wc o n t e n t o f N i ,w h i l et h eC o / N i r a t i oh a s al a r g er a n g e ,w h i c hi s c o n s i s t e n t w i t ht h es k a r nc o p p e r d e p o s i t A l l t h eg e o l o g i c a l a n d m i n e r a l o g yt y p o m o r p h i cc h a r a c t e r i s t i c s o f p y r r h o t i t ea b o v es u g g e s t t h a t t h eY a n g l ac o p p e r d e p o s i t i s at y p i c a l s k a r nt y p ed e p o s i t T h e g e o l o g i c a l s e t t i n ga n dg e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s s u g g e s t t h eo r e f o r m i n gp r o c e s s e s a s f o l l o w s i nt h ee a r l yL a t eT r i a s s i c ,t h et e c t o n i c r e g i m et r a n s f o r m a t i o nf r o mc o l l i s i o n r e l a t e dc o m p r e s s i o nt oe x t e n s i o nc a u s e dt e n s i o n a l c h a r a c t e r i s t i c ss u p e r p o s e do nt h ef o r m e r t h r u s t f a u l t s a l o n gw h i c ht h eo r e b e a r i n gm a g m ai n t r u d e da n dc o n t a c t e dw i t ht h ew a l l r o c k s( m a i n l yL i n o n gF o r m a t i o nm a r b l e ) Wi t ht h e 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 1 4 / 0 3 0 ( 0 9 ) 2 6 6 9 8 0A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 本文受国家重点基础研究发展规划( 2 0 0 9 C B 4 2 1 0 0 8 ) 、 北京市优秀博士学位论文指导老师科研项目( 2 0 1 1 1 1 4 1 5 0 1 ) 、 中国地质调查局地 质调查项目( 1 2 1 2 0 1 1 4 0 1 3 5 0 1 ) 和高等学校学科创新引智计划( B 0 7 0 1 1 ) 联合资助. 第一作者简介杨镇, 男, 1 9 8 9年生, 硕士生, 矿产普查与勘探专业, E m a i l c u g b y z h @1 6 3 . c o m 通讯作者 杨立强, 男, 1 9 7 1年生, 教授, 博士生导师, 主要从事矿床学及矿产普查与勘探的教学和科研, E m a i l l q y a n g @c u g b . e d u . c n a d d i t i o no f t h em e t e o r i cw a t e r ,t h em a g m aa n do r e f o r m i n gh y d r o t h e r m a l r a p i d l yc o o l e d ,a n dt h eo p e ne n v i r o n m e n t g r a d u a l l yb e c a m e c l o s e d ,h i g h p r e s s u r ea n dr e d u c t i v e ,w h i c hl e dt or e d u c eo f t h ec o p p e r s o l u b i l i t ya n dt h ef o r m a t i o no f t h eY a n g l ac o p p e r d e p o s i t K e yw o r d s S k a r nd e p o s i t ;P y r r h o t i t e ;T y p o m o r p h i cc h a r a c t e r i s t i c s ;Y a n g l a ;Y u n n a n ;S a n j i a n g 摘 要 羊拉铜矿床是三江成矿带中段重要的大型铜矿床之一, 其矿床成因一直没有明确界定。里农矿段是羊拉铜矿床 最主要的组成部分, 该矿段矿石中黄铜矿、 磁黄铁矿和黄铁矿发育, 其中, 磁黄铁矿矿石是矿床中含量最高的硫化物矿石。本 文选取里农矿段的磁黄铁矿矿石样品, 利用矿相学、 电子探针和 X射线衍射对磁黄铁矿形态、 成分和结构标型特征进行分析, 探讨其形成环境和沉淀机制, 为揭示矿床成因提供有效约束。研究结果表明 羊拉铜矿床矿体具有典型的矽卡岩型矿床特 征, 多呈层状、 似层状产出, 且与花岗闪长岩岩体关系密切, 受花岗闪长岩岩体和大理岩、 变质石英砂岩等地层以及断裂构造 的共同控制; 磁黄铁矿矿石呈铁黑色、 古铜色、 铜褐色, 块状和浸染状构造; 镜下为黄白色、 黄褐色, 无内反射色, 非均质性不明 显, 他形 半自形粒状结构。局部可见磁黄铁矿被石英 黄铜矿 黄铁矿 方解石脉切断, 也见闪锌矿中有乳滴状、 叶片状黄 铜矿发育。磁黄铁矿中 F e 元素含量为 5 9 2 5 % ~ 6 0 2 5 %, 平均为 5 9 7 1 %, S元素为 3 9 1 0 % ~ 3 9 9 7 %, 平均 3 9 5 2 %, 化学 分子式为 F e 6S7~ F e8S9; 晶胞参数平均值为 a0= 1 1 9 1 2 , b0= 6 8 5 9 , c0= 1 2 8 1 3 , 磁黄铁矿的粉晶 X射线衍射曲线呈强度 大致相等的双峰, 表明羊拉铜矿床的磁黄铁矿以单斜磁黄铁矿为主。据此判断该区成矿作用过程中富硫、 并经历快速降温变 化, 非均匀应力作用使六方磁黄铁矿转化成了单斜磁黄铁矿; 磁黄铁矿中的硫是以 S 2 -的形式存在, 在六方磁黄铁矿向单斜磁 黄铁矿的转化过程中, 磁黄铁矿晶格中的 F e 离子略有减少, F e 1 xS 的电负性稍有增加, 还原性增强; 在 F e S 相图中, 磁黄铁矿 位于单斜磁黄铁矿和黄铁矿共生相区, 表明成矿温度在 2 5 0 ℃左右。即羊拉铜矿床的磁黄铁矿主体是形成于富硫、 非均匀应 力、 中温的还原环境。该区磁黄铁矿富 C o 贫 N i , C o / N i 值范围较大, 分布于矽卡岩型铜矿床范围附近, 与典型矽卡岩型铜矿有 相似的矿床地质和矿物学特征, 表明羊拉铜矿床属于矽卡岩型矿床。据此综合羊拉铜矿床的构造背景和地球化学特征, 推断 了其可能的成矿作用过程 晚三叠世早期, 该区由挤压环境逐步转换为伸展环境, 使得之前的一些逆断层叠加张性特点。含 矿岩浆沿这些断裂裂隙上侵, 与低温围岩( 主要为里农组大理岩) 接触并有大气降水的加入, 使得岩浆及成矿热液快速降温。 冷凝的岩浆和热液堵塞了围岩的裂隙, 原本开放的环境逐渐变得封闭、 高压和还原。后续岩浆在此封闭的环境中降低了冷凝 速度, 而在还原性条件下, 流体中铜元素的溶解度比在氧化性流体中低, 更有益于铜元素的沉淀成矿, 从而形成羊拉铜矿。 关键词 矽卡岩型矿床; 磁黄铁矿; 标型特征; 羊拉; 云南; 三江 中图法分类号 P 5 7 5 ;P 5 7 8 2 4 ;P 6 1 8 4 1 1 引言 金沙江成矿带是三江特提斯成矿域重要的斑岩 矽卡岩 型铜多金属产地之一( 邓军等, 2 0 1 1 , 2 0 1 2 ) , 形成于三江特提 斯复合造山过程中( D e n ge t a l . ,2 0 1 4 a ;邓军等, 2 0 1 0 a , b , 2 0 1 3 ; 杨立强等, 2 0 1 0 ) 。羊拉铜矿床位于金沙江成矿带北 段, 夹持在羊拉断裂和金沙江断裂之间, 在区域上存在巨大 找矿潜力, 对成矿作用过程的正确认识是新的找矿思路及勘 查突破的关键( D e n ge t a l . ,2 0 1 4 b ;Y a n ga n dB a d a l ,2 0 1 3 ; Y a n ge t a l . , 2 0 1 4 ) 。近年来, 多位学者对该矿床做了大量的 研究工作, 并取得了丰硕的成果。然而, 其矿床成因一直存 在争议。主要有包括以流体包裹体和稳定同位素为据的矽 卡岩型矿床( 陈思尧等, 2 0 1 3 a , b ) ; 以赋矿地层地质特征及矿 区发育的燧石的地球化学特征为据的 V M S型( 何龙清等, 1 9 9 8 ;P a ne t a l . , 2 0 0 1 ) ; 及以基础矿床地质特征为据的复合 成因类型( 朱俊等, 2 0 1 1 ) 。 羊拉矿区磁黄铁矿发育, 并与黄铜矿伴生, 前人对该区 磁黄铁矿进行了镜下和电子探针分析工作( 朱俊, 2 0 1 1 ; 杨喜 安等, 2 0 1 2 ) , 对磁黄铁矿的形态和成分特征做了详细的研 究, 但目前尚局限于简单陈述, 尚未对磁黄铁矿及共生黄铜 矿代表的形成环境和成矿过程深入解剖, 从而对矿床成因的 界定提供矿物成因学依据。 关于磁黄铁矿的研究, 前人已取得较多成果( Y u n da n d H a l l , 1 9 6 9 ;H ee t a l . , 2 0 1 2 ;K i n de t a l . ,2 0 1 3 ) 。磁黄铁矿 有六方磁黄铁矿、 单斜磁黄铁矿和斜方磁黄铁矿三种类型, 以六方和单斜最为常见( 卢静文和彭晓蕾, 2 0 1 0 ) 。其结晶存 在多样性, 以 F e 1 xS为化学通式, x 表示 F e 2 +的亏损数, 取值 范围为 0~ 0 2 2 3 。通常 F e 2 +代替部分 F e3 +, 为保持电价平 衡, 晶体结构中 F e 2 +出现部分空位, 形成“ 缺席构造” ( 李胜 荣等, 2 0 0 8 ) , C o 、 N i 、 S e 、 T e 等元素以类质同象的方式进入其 中, 只有在陨硫铁中 x 才可能为零, 形成理想的 F e S 。六方磁 黄铁矿( h p o ) 晶格缺位较少, 结构较为稳定, 其形成温度高, F e 原子含量百分比为 4 7 0 % ~4 7 8 %; 而单斜磁黄铁矿 ( m p o ) 的晶格缺位相对较多, 结构不及六方稳定, 其形成温 度低, F e 原子百分含量比为 4 6 5 % ~ 4 7 0 %; 不同的物、 化 环境及变化可以引起二者相互转化 ( H ee ta l . ,2 0 1 2 ; C h r i s t o p he t a l . , 2 0 1 3 ) , 表现出结晶多样性。从磁黄铁矿的 结晶多样性, 即形态、 成分、 结构标型特征, 可洞悉成矿条件 ( D e n n i se t a l . ,2 0 1 3 ) 及成矿环境的变化( A r n o l d ,1 9 6 2 ; Y u n da n dH a l l , 1 9 6 9 ) 。因此本文采用矿相显微镜观察、 电子 探针分析和 X射线衍射分析等技术, 通过磁黄铁矿的标型特 征研究, 分析其成矿环境及形成过程, 为揭示矿床成因提供 0762A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 4 , 3 0 ( 9 ) 图 1 羊拉铜矿区域构造位置简图( a , 据莫宣学等, 1 9 9 3修编) 及矿区地质图( b , 据朱俊等, 2 0 1 1修编) F i g . 1 S k e t c hg e o l o g i c a l m a p( a ,a f t e r M o e t a l . , 1 9 9 3 ) a n dg e o l o g i c a l m a po f Y a n g l a c o p p e r d e p o s i t ( b ,a f t e r Z h ue t a l . , 2 0 1 1 ) 重要的参考依据。 2 区域与矿床地质 羊拉铜矿隶属于三江多金属成矿带中段, 位于中咱地块 与昌都 思茅地块结合带( 图 1 a ) , 夹持在矿区东侧近南北向 金沙江断裂和西侧羊拉断裂之间。矿区历经海西、 印支、 燕 山和喜山四个变形期, 形成一系列顺层剪切、 褶皱、 韧脆性破 裂以及推覆走滑构造。矿区内发育有不同时期、 不同性质, 走向北东、 倾向北西的次级断裂, 并与区域性断裂组合呈 “ 入” 字形。南北向断裂是主要的控矿构造, 沉积建造、 岩浆 活动以及导矿、 容矿空间均与南北向断裂密切联系。 矿体主要呈脉状赋存于与侵入岩接触的围岩中及岩体 裂隙中( 图 2 a ,b ) 。赋矿地层为泥盆系江边组( D 1j ) 、 里农组 ( D 2 + 3l ) 和石炭系贝吾组( C1b ) 。D1j 下段为块状大理岩夹绢 云母石英片岩、 角闪安山岩, 中段以变质绢云石英砂岩为主, 夹炭质黑云母石英片岩、 透辉石变粒岩等, 上段为大理岩、 局 部夹砂质板岩, 顶底部见石榴石矽卡岩化。D 2 + 3l 以变质石 英砂岩为主, 绢云板岩、 细晶大理岩、 角闪安山岩等次之, 下 段含较多的阳起石、 透辉石、 绿帘石等矽卡岩矿物。C 1b 主要 发育致密块状玄武岩、 杏仁状玄武岩、 凝灰岩夹绢云板岩和 大理岩, 与中酸性侵入体接触带附近见有矽卡岩化和铜矿 化。区内不同时代不同岩性的岩体均有出露, 以海西期火山 岩和印支 燕山期中酸性侵入岩为主( 图1 b ) 。岩性主要是花 岗闪长岩, 其次为二长花岗岩, 及少量的斜长花岗岩、 石英二 长斑岩、 辉长岩和闪长玢岩。花岗闪长岩为印支期侵入岩 体, 构成加仁岩体、 江边岩体、 里农岩体、 尼吕岩体和贝吾岩 体的中心相。二长花岗岩属于燕山期岩体, 构成加仁岩体、 1762杨镇等云南羊拉铜矿床磁黄铁矿标型矿物学特征及成矿意义 图 2 里农矿段 1 3号( a ) 和 9 1号( b ) 勘探线剖面图( 据杨喜安等, 2 0 1 1修编) F i g . 2 P r o f i l em a po f p r o s p e c t i n gl i n e s f r o mL i n o n go r eb l o c k( a f t e r Y a n ge t a l . , 2 0 1 1 ) 里农岩体、 和贝吾岩体的边缘相。 里农矿段铜的资源量为 1 2 3 3 3万吨, 是该矿床最主要 的组成部分, 也是目前唯一开采矿段。该矿段矽卡岩化、 矿 化最为发育。矿区内矿石矿物主要为黄铜矿( 选矿样中含量 为 3 1 1 %) 、 磁黄铁矿( 2 3 4 5 %) 和黄铁矿( 4 %) , 还含有少 量斑铜矿、 铜蓝、 毒砂、 方铅矿、 闪锌矿和辉钼矿等。脉石矿 物主要是石榴子石、 透辉石、 透闪石、 阳起石、 绿泥石、 绿帘石 等矽卡岩矿物。矿区经受多次构造活动和热液作用, 围岩蚀 变前后叠加改造, 发育有矽卡岩化、 绿泥石化、 钾化、 硅化等。 其中, 矽卡岩化是本区最为普遍、 最重要的一种蚀变, 广泛发 育于岩体外接触带碳酸盐岩变质碎屑岩接触部位, 主要为透 辉石榴石矽卡岩和阳起透辉石矽卡岩。 该矿段的矿体主要有两种产出部位, K T 1~K T 5产于岩 体外接触带围岩矽卡岩、 角岩化变质碎屑岩中, 矿体呈层状、 似层状产出( 图 2 a ) 。该类矿体具有明显的层控特征。矿体 总体走向近南北, 倾向西, 浅部倾角 2 0 ~ 4 0 , 深部约 5 0 ; K T 6 ~ K T 1 5号矿体赋存于北东向裂隙带( 图 2 b ) , 为一种贯 通式矿体, 矿体从矿化中酸性穿插至角岩化的围岩之中, 呈 密集的大脉状产出。受北东向裂隙构造带控制, 矿体倾向北 西, 倾角 6 0 ~ 8 0 。 K T 2是本区最主要的矿体, 沿地层层间呈层状、 似层状、 叠瓦状、 舒缓波状产出产出, 有分支复合现象( 图 2 a ) , 矿体 顶板为大理岩, 底板为砂质绢云板岩、 变质石英砂岩、 石英 岩、 透辉矽卡岩、 石榴石矽卡岩。矿体与围岩呈渐变关系, 含 矿岩石复杂, 有矽卡岩、 变质石英砂岩、 绢云砂质板岩、 大理 岩等。矿体长 1 1 4 0 m , 斜深 6 5~ 2 7 0 m 。矿体倾向北西, 倾角 较缓, 一般为 1 2 ~ 2 2 , 向深部矿体倾角逐渐变陡, 在 3 0 ~ 4 0 之间。矿石自然类型为硫化矿、 混合矿、 氧化矿。氧化带 深度在 1 0~ 1 1 0 m之间, 氧化带中矿石矿物有蓝铜矿、 孔雀 石。混合矿与硫化矿相伴产出, 金属矿物有黄铜矿、 磁黄铁 矿、 黄铁矿、 磁铁矿、 白铁矿( 杨喜安等, 2 0 1 2 ) 。铜估算资源 量为 3 9 5 3万吨, 占矿区比例 3 2 0 5 %。 K T 6是主矿体之一, 沿印支期花岗闪长岩体与燕山期二 长花岗岩的接触构造裂隙带, 呈大脉状产出( 图 2 b ) , 矿体赋 存于角岩、 碎裂二长花岗岩、 碎裂花岗闪长岩、 构造角砾岩、 变质绢云石英砂岩之中。以变质绢云石英砂岩、 花岗闪长岩 为顶板, 二长花岗岩为底板。矿体长 1 7 5 0 m , 出露标高为 2 6 5 1~ 3 2 3 0 m 。矿体走向北东, 倾向北西, 倾角 3 2 ~ 7 0 。铜 资源量为 4 7 9万吨, 占矿区比例 4 0 3 %。 磁黄铁矿矿石为主采矿物之一, 是含量最高的矿石矿 物, 与黄铜矿紧密共生。手标本中呈铁黑色、 古铜色、 铜褐 色, 硬度大, 块状和浸染状构造。磁黄铁矿 黄铜矿矿石中可 见大量半自形磁黄铁矿颗粒( 图 3 a ) 。镜下, 该区磁黄铁矿 为黄白色、 黄褐色, 无内反射, 未见明显非均质性, 他形 半自 形粒状和浸染状。与黄铜矿、 黄铁矿、 毒砂等伴生, 通常在磁 黄铁矿出现部位均可见到黄铜矿的发育, 二者主要呈共生关 系, 局部可见磁黄铁矿被石英 方解石脉切断, 脉中发育黄铜 矿、 黄铁矿( 图 3 c ,f ) 。也见黄铁矿呈晶体残核包裹于磁黄 铁矿和黄铜矿之中( 图 3 b ) 。部分黄铜矿交代早期黄铁矿, 并保留原黄铁矿立方体晶型( 图 3 d ) 。此外, 在闪锌矿中还 可见到乳滴状、 叶片状黄铜矿( 图 3 e ) 。综上, 黄铁矿前后均 有磁黄铁矿生成, 黄铜矿与磁黄铁矿伴生, 并延续到磁黄铁 矿产出结束阶段。 3 分析方法与结果 3 1 样品与测试方法 本文所用样品均采自里农矿段新鲜矿石, 铁黑色、 古铜 色、 铜褐色, 硬度大, 块状和浸染状构造。成分单一, 矿石矿 物除磁黄铁矿外还有黄铜矿和少量黄铁矿。进行电子探针 2762A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 4 , 3 0 ( 9 ) 图 3 羊拉铜矿部分金属矿物显微照片 ( a ) 块状磁黄铁矿( P o ) 矿石; ( b ) 黄铜矿( C c p ) 、 磁黄铁矿伴生, 且含有黄铁矿( P y ) 残晶; ( c ) 黄铁矿、 黄铜矿伴生, 晚于磁黄铁矿; ( d ) 黄 铜矿交代早期黄铁矿, 且保留原立方体黄铁矿晶型;( e ) 闪锌矿( S p ) 中见叶片状、 乳滴状黄铜矿; ( f ) 黄铜矿脉切穿磁黄铁矿 F i g . 3 M e t a l m i n e r a l p h o t o s o f Y a n g l ac o p p e r d e p o s i t ( a ) t h em a s s i v ep y r r h o t i t e ( P o )o r e ;( b ) c h a l c o p y r i t e ( C c p )a s s o c i a t e dw i t hp y r r h o t i t e ,a n dc o n t a i nr e s i d u a l p y r i t e ( P y ) ;( c ) q u a r t z ( Q t z )a n d c a l c i t e ( C a l )v e i n s ,a n dc h a l c o p y r i t e w i t h i nt h ev e i n s ;( d ) c h a l c o p y r i t em e t a s o m a t i ce a r l yp y r i t e ,a n dr e t a i nt h eo r i g i n a l c u b ec r y s t a l s h a p e ;( e ) c h a l c o p y r i t ei s f o l i a t e da n dd r o p w i s e i ns p h a l e r i t e( S p ) ;( f ) v e i n e dc h a l c o p y r i t e a c r o s s e a r l y p y r r h o t i t e 检测的磁黄铁矿在镜下挑选黄铁矿形成之前的样品( 图 3 c ) , X衍射粉晶测试的磁黄铁矿单矿物从块状磁黄铁矿矿 石中挑选, 矿石内黄铁矿极少。 电子探针分析在中国地质科学院矿产资源研究所电子 探针实验室完成, 采用日本电子公司 J C X A 8 2 3 0型电子探针 仪, 工作条件 加速电压 2 0 k V , 通过样品的电流为 2 0 n A , 束射 直径为 5 μ m 。各元素的线系均为 K α , 检测限及标样见表 1 。 基于二级硫化物标样重复测试结果可知, 仪器的准确度和精 确度为 3 %。磁黄铁矿中基本高于检测限的元素包括 A s 、 P b 、 Z n 、 M o 、 A g 、 C u 、 S 、 F e 、 C o 、 N i 。选取镜下鉴定中具有代表 性的磁黄铁矿进行电子探针鉴定, 电子探针打点位置的确 定, 先放大到最大倍数, 选取表面光滑,颜色均一的位置,以 3762
展开阅读全文