段俊等
摘 要:青海德爾尼銅(鈷)礦床賦存于東昆侖阿尼瑪卿蛇綠巖套中部,巖石類型主要有蛇紋石化的方輝橄欖巖、純橄欖巖和二輝橄欖巖,礦石類型主要為塊狀、條帶狀含銅黃鐵礦礦石,礦床成因存在多種認(rèn)識。通過野外詳細(xì)觀察、室內(nèi)顯微鏡下礦石礦物特征鑒定以及電子探針分析,確定德爾尼銅(鈷)礦床的礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等,礦石結(jié)構(gòu)以半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主;鈷元素在早期黃鐵礦中比較富集,晚期黃鐵礦中較貧,w(Co)/w(Ni)值指示黃鐵礦與巴西Sossego鐵氧化物銅金礦一致;早期黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的微量元素質(zhì)量比值指示礦床成礦溫度為200 ℃~300 ℃,屬于中溫環(huán)境,進一步證明了該礦床不是巖漿型礦床,屬于海底噴流沉積成因。礦床成礦過程可劃分為4個階段:海底噴流沉積階段、構(gòu)造變形階段、熱液階段和表生氧化階段,其中前兩個階段為銅、鈷、鋅的主要成礦期。
關(guān)鍵詞:銅(鈷)礦床;礦床成因;電子探針分析;蛇綠巖;中溫?zé)嵋涵h(huán)境;成礦階段;海底噴流沉積;青海
中圖分類號:P618.41;P618.62 文獻標(biāo)志碼:A
1 礦區(qū)地質(zhì)特征
德爾尼銅(鈷)礦床位于阿尼瑪卿蛇綠巖帶東段的德爾尼蛇綠巖中部(圖1),該蛇綠巖帶為古特提斯洋的分支洋盆關(guān)閉后的殘留[14-15]。礦區(qū)僅出露上石炭統(tǒng)及下二疊統(tǒng)地層,且以后者為主。德爾尼蛇綠巖呈構(gòu)造巖塊冷侵位于下二疊世一套淺海相—半深海相生物碎屑灰?guī)r和砂板巖中。該蛇綠巖與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,代表一個已被構(gòu)造肢解但巖石單元十分發(fā)育的古洋殼[7]。德爾尼銅(鈷)礦床所在的超基性巖體是德爾尼蛇綠巖中最大的超基性巖體[16],長約17 km,寬200~800 m,面積8~9 km2。巖體呈NW—SE向展布,傾向NE,傾角較陡。該巖體主要由蛇紋石化的方輝橄欖巖、純橄欖巖和二輝橄欖巖組成。方輝橄欖巖強烈蛇紋石化,原巖結(jié)構(gòu)仍被保留,根據(jù)橄欖石和斜方輝石的殘留假象,原巖由75%~90%(體積分?jǐn)?shù))的橄欖石和10%~25%(體積分?jǐn)?shù))的斜方輝石以及少量鉻尖晶石組成;純橄欖巖多蛇紋石化,含有少量斜方輝石(已經(jīng)蝕變?yōu)榻伿?,仍保持了原巖粒狀結(jié)構(gòu),且原巖中含有少量蝕變程度不等的鉻尖晶石,純橄欖巖與方輝橄欖巖為過渡關(guān)系;二輝橄欖巖由蛇紋石化的橄欖石、絹石化的斜方輝石和較為新鮮的單斜輝石組成,含少量鉻尖晶石,單斜輝石體積分?jǐn)?shù)為5%~10%,分布均勻,顆粒較細(xì),
為透輝石。
2 采樣位置與分析方法
德爾尼銅(鈷)礦床礦石樣品為Ⅰ號礦體上部從東到西依次采樣,并進行礦相顯微鏡和電子探針下背散射電子成像觀察及成分定量分析。本測試工作在長安大學(xué)西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點實驗室進行。電子探針為JXA-8100,工作條件為:加速電壓為15 kV,電子束流為1×10=-8 A,電子束半徑為1~3 μm,以獲得最高的峰背比和最好的空間分辨率。樣品Cu元素的測試標(biāo)準(zhǔn)采用黃銅礦(Cu含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為3458%,F(xiàn)e為3035%,S為3491%,總計9984%),F(xiàn)e、S元素采用黃鐵礦(Fe含量為46.55%,S為5343%,總計9998%),Ni元素則采用金屬鎳。
3 礦石礦物特征
德爾尼銅(鈷)礦床礦石以塊狀硫化物為主,礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、鈷鎳黃鐵礦,偶見鉻尖晶石;脈石礦物主要為碳酸鹽礦物。
黃鐵礦(FeS2)為德爾尼銅(鈷)礦床最主要的礦石礦物,含量一般為50%~70%,遍布各個礦體,尤其以礦體中上部含量較高,構(gòu)成各類黃鐵礦礦石和含銅黃鐵礦礦石的主要成分。根據(jù)61件黃鐵礦電子探針分析數(shù)據(jù),其Fe、S含量平均為46.927%、53418%,此外含有較少量的Co(最高含量0.428%,平均0.115 9%)和Se(含量平均0.002 2%)及微量的As、Ni、Cu、Zn、Te、Ti和Bi等元素(表1)。
4.2 礦床成因
通過德爾尼銅(鈷)礦床中黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦的微量元素分析,前2個世代黃鐵礦w(Co)/w(Ni)值都大于10,且大多數(shù)樣品分布在巴西Sossego鐵氧化物銅金礦附近,不同于一般的巖漿熱液礦床和巖漿礦床。礦床的成礦年齡為(2955±72)Ma[28],明顯早于礦區(qū)北部的印支期花崗巖,礦區(qū)也沒有發(fā)現(xiàn)厚大的石英脈或者碳酸鹽巖脈等大量熱液活動的標(biāo)志,排除了礦床成因與印支期花崗巖相關(guān);另外,德爾尼礦床的礦石礦物富集黃銅礦與黃鐵礦,形成于中溫環(huán)境,以塊狀與條帶狀礦石為主,不同于巖漿熔離礦床,后者主要為黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦組合,以浸染狀礦石為主,主成礦溫度為高溫。與塊狀硫化物礦床類比(表2),德爾尼銅(鈷)礦床具有類似于塞浦路斯型塊狀硫化物礦床的構(gòu)造背景和礦物組合特征[28],早期黃鐵礦、黃銅礦與磁黃鐵礦的微量元素含量更類似于VMS型礦床[29]。與巖漿熱液礦床中金屬礦物成分類比,德爾尼銅(鈷)礦床中閃鋅礦較陜西八里坡鉬礦床中閃鋅礦富Fe,貧Cd與Bi[28],黃鐵礦中鈷含量也高于一般熱液礦床。因此,德爾尼礦床成因不同于一般熱液礦床和巖漿型礦床,更類似于塞浦路斯型塊狀硫化物礦床[30]。
5 結(jié) 語
(1)德爾尼銅(鈷)礦床中早期黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的微量元素質(zhì)量比值指示礦床成礦溫度為200 ℃~300 ℃,屬于中溫?zé)嵋涵h(huán)境,與現(xiàn)代大洋正在形成的硫化物礦床(白煙筒)直接測溫接近。
(2)德爾尼銅(鈷)礦床的礦石礦物特征和礦物成分明顯不同于巖漿型礦床,礦床成因更類似于塊狀硫化物礦床。
(3)德爾尼銅(鈷)礦床成礦過程可劃分為4個成礦階段:海底噴流沉積階段、構(gòu)造變形階段、熱液階段和表生氧化階段。
長安大學(xué)于鳳池老師對德爾尼銅(鈷)礦床光片鏡下鑒定提供了細(xì)心指導(dǎo),西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所宋忠寶研究員對論文提出了寶貴意見,在此一并致謝!
摘 要:青海德爾尼銅(鈷)礦床賦存于東昆侖阿尼瑪卿蛇綠巖套中部,巖石類型主要有蛇紋石化的方輝橄欖巖、純橄欖巖和二輝橄欖巖,礦石類型主要為塊狀、條帶狀含銅黃鐵礦礦石,礦床成因存在多種認(rèn)識。通過野外詳細(xì)觀察、室內(nèi)顯微鏡下礦石礦物特征鑒定以及電子探針分析,確定德爾尼銅(鈷)礦床的礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等,礦石結(jié)構(gòu)以半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主;鈷元素在早期黃鐵礦中比較富集,晚期黃鐵礦中較貧,w(Co)/w(Ni)值指示黃鐵礦與巴西Sossego鐵氧化物銅金礦一致;早期黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的微量元素質(zhì)量比值指示礦床成礦溫度為200 ℃~300 ℃,屬于中溫環(huán)境,進一步證明了該礦床不是巖漿型礦床,屬于海底噴流沉積成因。礦床成礦過程可劃分為4個階段:海底噴流沉積階段、構(gòu)造變形階段、熱液階段和表生氧化階段,其中前兩個階段為銅、鈷、鋅的主要成礦期。
關(guān)鍵詞:銅(鈷)礦床;礦床成因;電子探針分析;蛇綠巖;中溫?zé)嵋涵h(huán)境;成礦階段;海底噴流沉積;青海
中圖分類號:P618.41;P618.62 文獻標(biāo)志碼:A
1 礦區(qū)地質(zhì)特征
德爾尼銅(鈷)礦床位于阿尼瑪卿蛇綠巖帶東段的德爾尼蛇綠巖中部(圖1),該蛇綠巖帶為古特提斯洋的分支洋盆關(guān)閉后的殘留[14-15]。礦區(qū)僅出露上石炭統(tǒng)及下二疊統(tǒng)地層,且以后者為主。德爾尼蛇綠巖呈構(gòu)造巖塊冷侵位于下二疊世一套淺海相—半深海相生物碎屑灰?guī)r和砂板巖中。該蛇綠巖與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,代表一個已被構(gòu)造肢解但巖石單元十分發(fā)育的古洋殼[7]。德爾尼銅(鈷)礦床所在的超基性巖體是德爾尼蛇綠巖中最大的超基性巖體[16],長約17 km,寬200~800 m,面積8~9 km2。巖體呈NW—SE向展布,傾向NE,傾角較陡。該巖體主要由蛇紋石化的方輝橄欖巖、純橄欖巖和二輝橄欖巖組成。方輝橄欖巖強烈蛇紋石化,原巖結(jié)構(gòu)仍被保留,根據(jù)橄欖石和斜方輝石的殘留假象,原巖由75%~90%(體積分?jǐn)?shù))的橄欖石和10%~25%(體積分?jǐn)?shù))的斜方輝石以及少量鉻尖晶石組成;純橄欖巖多蛇紋石化,含有少量斜方輝石(已經(jīng)蝕變?yōu)榻伿?,仍保持了原巖粒狀結(jié)構(gòu),且原巖中含有少量蝕變程度不等的鉻尖晶石,純橄欖巖與方輝橄欖巖為過渡關(guān)系;二輝橄欖巖由蛇紋石化的橄欖石、絹石化的斜方輝石和較為新鮮的單斜輝石組成,含少量鉻尖晶石,單斜輝石體積分?jǐn)?shù)為5%~10%,分布均勻,顆粒較細(xì),
為透輝石。
2 采樣位置與分析方法
德爾尼銅(鈷)礦床礦石樣品為Ⅰ號礦體上部從東到西依次采樣,并進行礦相顯微鏡和電子探針下背散射電子成像觀察及成分定量分析。本測試工作在長安大學(xué)西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點實驗室進行。電子探針為JXA-8100,工作條件為:加速電壓為15 kV,電子束流為1×10=-8 A,電子束半徑為1~3 μm,以獲得最高的峰背比和最好的空間分辨率。樣品Cu元素的測試標(biāo)準(zhǔn)采用黃銅礦(Cu含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為3458%,F(xiàn)e為3035%,S為3491%,總計9984%),F(xiàn)e、S元素采用黃鐵礦(Fe含量為46.55%,S為5343%,總計9998%),Ni元素則采用金屬鎳。
3 礦石礦物特征
德爾尼銅(鈷)礦床礦石以塊狀硫化物為主,礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、鈷鎳黃鐵礦,偶見鉻尖晶石;脈石礦物主要為碳酸鹽礦物。
黃鐵礦(FeS2)為德爾尼銅(鈷)礦床最主要的礦石礦物,含量一般為50%~70%,遍布各個礦體,尤其以礦體中上部含量較高,構(gòu)成各類黃鐵礦礦石和含銅黃鐵礦礦石的主要成分。根據(jù)61件黃鐵礦電子探針分析數(shù)據(jù),其Fe、S含量平均為46.927%、53418%,此外含有較少量的Co(最高含量0.428%,平均0.115 9%)和Se(含量平均0.002 2%)及微量的As、Ni、Cu、Zn、Te、Ti和Bi等元素(表1)。
4.2 礦床成因
通過德爾尼銅(鈷)礦床中黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦的微量元素分析,前2個世代黃鐵礦w(Co)/w(Ni)值都大于10,且大多數(shù)樣品分布在巴西Sossego鐵氧化物銅金礦附近,不同于一般的巖漿熱液礦床和巖漿礦床。礦床的成礦年齡為(2955±72)Ma[28],明顯早于礦區(qū)北部的印支期花崗巖,礦區(qū)也沒有發(fā)現(xiàn)厚大的石英脈或者碳酸鹽巖脈等大量熱液活動的標(biāo)志,排除了礦床成因與印支期花崗巖相關(guān);另外,德爾尼礦床的礦石礦物富集黃銅礦與黃鐵礦,形成于中溫環(huán)境,以塊狀與條帶狀礦石為主,不同于巖漿熔離礦床,后者主要為黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦組合,以浸染狀礦石為主,主成礦溫度為高溫。與塊狀硫化物礦床類比(表2),德爾尼銅(鈷)礦床具有類似于塞浦路斯型塊狀硫化物礦床的構(gòu)造背景和礦物組合特征[28],早期黃鐵礦、黃銅礦與磁黃鐵礦的微量元素含量更類似于VMS型礦床[29]。與巖漿熱液礦床中金屬礦物成分類比,德爾尼銅(鈷)礦床中閃鋅礦較陜西八里坡鉬礦床中閃鋅礦富Fe,貧Cd與Bi[28],黃鐵礦中鈷含量也高于一般熱液礦床。因此,德爾尼礦床成因不同于一般熱液礦床和巖漿型礦床,更類似于塞浦路斯型塊狀硫化物礦床[30]。
5 結(jié) 語
(1)德爾尼銅(鈷)礦床中早期黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的微量元素質(zhì)量比值指示礦床成礦溫度為200 ℃~300 ℃,屬于中溫?zé)嵋涵h(huán)境,與現(xiàn)代大洋正在形成的硫化物礦床(白煙筒)直接測溫接近。
(2)德爾尼銅(鈷)礦床的礦石礦物特征和礦物成分明顯不同于巖漿型礦床,礦床成因更類似于塊狀硫化物礦床。
(3)德爾尼銅(鈷)礦床成礦過程可劃分為4個成礦階段:海底噴流沉積階段、構(gòu)造變形階段、熱液階段和表生氧化階段。
長安大學(xué)于鳳池老師對德爾尼銅(鈷)礦床光片鏡下鑒定提供了細(xì)心指導(dǎo),西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所宋忠寶研究員對論文提出了寶貴意見,在此一并致謝!
摘 要:青海德爾尼銅(鈷)礦床賦存于東昆侖阿尼瑪卿蛇綠巖套中部,巖石類型主要有蛇紋石化的方輝橄欖巖、純橄欖巖和二輝橄欖巖,礦石類型主要為塊狀、條帶狀含銅黃鐵礦礦石,礦床成因存在多種認(rèn)識。通過野外詳細(xì)觀察、室內(nèi)顯微鏡下礦石礦物特征鑒定以及電子探針分析,確定德爾尼銅(鈷)礦床的礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等,礦石結(jié)構(gòu)以半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主;鈷元素在早期黃鐵礦中比較富集,晚期黃鐵礦中較貧,w(Co)/w(Ni)值指示黃鐵礦與巴西Sossego鐵氧化物銅金礦一致;早期黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的微量元素質(zhì)量比值指示礦床成礦溫度為200 ℃~300 ℃,屬于中溫環(huán)境,進一步證明了該礦床不是巖漿型礦床,屬于海底噴流沉積成因。礦床成礦過程可劃分為4個階段:海底噴流沉積階段、構(gòu)造變形階段、熱液階段和表生氧化階段,其中前兩個階段為銅、鈷、鋅的主要成礦期。
關(guān)鍵詞:銅(鈷)礦床;礦床成因;電子探針分析;蛇綠巖;中溫?zé)嵋涵h(huán)境;成礦階段;海底噴流沉積;青海
中圖分類號:P618.41;P618.62 文獻標(biāo)志碼:A
1 礦區(qū)地質(zhì)特征
德爾尼銅(鈷)礦床位于阿尼瑪卿蛇綠巖帶東段的德爾尼蛇綠巖中部(圖1),該蛇綠巖帶為古特提斯洋的分支洋盆關(guān)閉后的殘留[14-15]。礦區(qū)僅出露上石炭統(tǒng)及下二疊統(tǒng)地層,且以后者為主。德爾尼蛇綠巖呈構(gòu)造巖塊冷侵位于下二疊世一套淺海相—半深海相生物碎屑灰?guī)r和砂板巖中。該蛇綠巖與區(qū)域構(gòu)造線方向一致,代表一個已被構(gòu)造肢解但巖石單元十分發(fā)育的古洋殼[7]。德爾尼銅(鈷)礦床所在的超基性巖體是德爾尼蛇綠巖中最大的超基性巖體[16],長約17 km,寬200~800 m,面積8~9 km2。巖體呈NW—SE向展布,傾向NE,傾角較陡。該巖體主要由蛇紋石化的方輝橄欖巖、純橄欖巖和二輝橄欖巖組成。方輝橄欖巖強烈蛇紋石化,原巖結(jié)構(gòu)仍被保留,根據(jù)橄欖石和斜方輝石的殘留假象,原巖由75%~90%(體積分?jǐn)?shù))的橄欖石和10%~25%(體積分?jǐn)?shù))的斜方輝石以及少量鉻尖晶石組成;純橄欖巖多蛇紋石化,含有少量斜方輝石(已經(jīng)蝕變?yōu)榻伿?,仍保持了原巖粒狀結(jié)構(gòu),且原巖中含有少量蝕變程度不等的鉻尖晶石,純橄欖巖與方輝橄欖巖為過渡關(guān)系;二輝橄欖巖由蛇紋石化的橄欖石、絹石化的斜方輝石和較為新鮮的單斜輝石組成,含少量鉻尖晶石,單斜輝石體積分?jǐn)?shù)為5%~10%,分布均勻,顆粒較細(xì),
為透輝石。
2 采樣位置與分析方法
德爾尼銅(鈷)礦床礦石樣品為Ⅰ號礦體上部從東到西依次采樣,并進行礦相顯微鏡和電子探針下背散射電子成像觀察及成分定量分析。本測試工作在長安大學(xué)西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點實驗室進行。電子探針為JXA-8100,工作條件為:加速電壓為15 kV,電子束流為1×10=-8 A,電子束半徑為1~3 μm,以獲得最高的峰背比和最好的空間分辨率。樣品Cu元素的測試標(biāo)準(zhǔn)采用黃銅礦(Cu含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)為3458%,F(xiàn)e為3035%,S為3491%,總計9984%),F(xiàn)e、S元素采用黃鐵礦(Fe含量為46.55%,S為5343%,總計9998%),Ni元素則采用金屬鎳。
3 礦石礦物特征
德爾尼銅(鈷)礦床礦石以塊狀硫化物為主,礦石礦物主要為黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、鈷鎳黃鐵礦,偶見鉻尖晶石;脈石礦物主要為碳酸鹽礦物。
黃鐵礦(FeS2)為德爾尼銅(鈷)礦床最主要的礦石礦物,含量一般為50%~70%,遍布各個礦體,尤其以礦體中上部含量較高,構(gòu)成各類黃鐵礦礦石和含銅黃鐵礦礦石的主要成分。根據(jù)61件黃鐵礦電子探針分析數(shù)據(jù),其Fe、S含量平均為46.927%、53418%,此外含有較少量的Co(最高含量0.428%,平均0.115 9%)和Se(含量平均0.002 2%)及微量的As、Ni、Cu、Zn、Te、Ti和Bi等元素(表1)。
4.2 礦床成因
通過德爾尼銅(鈷)礦床中黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦的微量元素分析,前2個世代黃鐵礦w(Co)/w(Ni)值都大于10,且大多數(shù)樣品分布在巴西Sossego鐵氧化物銅金礦附近,不同于一般的巖漿熱液礦床和巖漿礦床。礦床的成礦年齡為(2955±72)Ma[28],明顯早于礦區(qū)北部的印支期花崗巖,礦區(qū)也沒有發(fā)現(xiàn)厚大的石英脈或者碳酸鹽巖脈等大量熱液活動的標(biāo)志,排除了礦床成因與印支期花崗巖相關(guān);另外,德爾尼礦床的礦石礦物富集黃銅礦與黃鐵礦,形成于中溫環(huán)境,以塊狀與條帶狀礦石為主,不同于巖漿熔離礦床,后者主要為黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦組合,以浸染狀礦石為主,主成礦溫度為高溫。與塊狀硫化物礦床類比(表2),德爾尼銅(鈷)礦床具有類似于塞浦路斯型塊狀硫化物礦床的構(gòu)造背景和礦物組合特征[28],早期黃鐵礦、黃銅礦與磁黃鐵礦的微量元素含量更類似于VMS型礦床[29]。與巖漿熱液礦床中金屬礦物成分類比,德爾尼銅(鈷)礦床中閃鋅礦較陜西八里坡鉬礦床中閃鋅礦富Fe,貧Cd與Bi[28],黃鐵礦中鈷含量也高于一般熱液礦床。因此,德爾尼礦床成因不同于一般熱液礦床和巖漿型礦床,更類似于塞浦路斯型塊狀硫化物礦床[30]。
5 結(jié) 語
(1)德爾尼銅(鈷)礦床中早期黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦的微量元素質(zhì)量比值指示礦床成礦溫度為200 ℃~300 ℃,屬于中溫?zé)嵋涵h(huán)境,與現(xiàn)代大洋正在形成的硫化物礦床(白煙筒)直接測溫接近。
(2)德爾尼銅(鈷)礦床的礦石礦物特征和礦物成分明顯不同于巖漿型礦床,礦床成因更類似于塊狀硫化物礦床。
(3)德爾尼銅(鈷)礦床成礦過程可劃分為4個成礦階段:海底噴流沉積階段、構(gòu)造變形階段、熱液階段和表生氧化階段。
長安大學(xué)于鳳池老師對德爾尼銅(鈷)礦床光片鏡下鑒定提供了細(xì)心指導(dǎo),西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所宋忠寶研究員對論文提出了寶貴意見,在此一并致謝!