***6*,< **+ * *6*,6,+ * + 岩 石 学 报 四 川 黑 牛 洞 铜 矿 床 磁 黄 铁 矿 的 标 型 特 征 及 成 矿 指 示 意 义 祝 向 平 汪 名 杰 姚 鹏 徐 金 沙 李 建 忠 陈 敏 华 唐 高 林!" # $ "! %& '! & ( ' ) 中 国 地 质 大 学 地 球 科 学 与 资 源 学 院 北 京 ***+ ) 国 土 资 源 部 成 都 地 质 矿 产 研 究 所 成 都,**+ ) 四 川 里 伍 铜 业 股 份 有 限 公 司 甘 孜,,**! " # $% & ' ***+!! % $!,**+!!! % (,,**! **-)) 收 稿 **+)*)- 改 回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摘 要 黑 牛 洞 铜 矿 床 是 近 年 来 国 内 发 现 的 富 铜 矿 床 之 一 磁 黄 铁 矿 是 该 矿 床 中 含 量 最 高 的 金 属 矿 物 且 与 该 矿 床 最 重 要 的 矿 石 矿 物 黄 铜 矿 共 生 本 文 试 图 通 过 研 究 磁 黄 铁 矿 的 矿 物 学 特 征 为 揭 示 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 成 因 提 供 重 要 参 考 信 息 本 文 运 用 电 子 探 针 扫 描 电 镜 射 线 衍 射 分 析 和 矿 相 显 微 镜 观 测 等 方 法 对 黑 牛 洞 不 同 产 状 磁 黄 铁 矿 进 行 了 形 貌 化 学 组 成 和 结 构 分 析 研 究 表 明 不 同 矿 石 类 型 的 磁 黄 铁 矿 均 为 六 方 晶 系 其 :" 原 子 含 量 的 百 分 比 变 化 范 围 是 3 +3 在 :"6% 相 图 中 黑 牛 洞 矿 床 的 磁 黄 铁 矿 位 于 磁 黄 铁 矿 和 黄 铁 矿 共 生 相 区 据 研 究 黑 牛 洞 矿 床 中 磁 黄 铁 矿 的 成 分 结 构 和 矿 物 组 合 中 罕 见 黄 铁 矿 等 信 息 寓 示 磁 黄 铁 矿 的 峰 期 变 质 温 度 高 于 * 该 矿 床 中 磁 黄 铁 矿 至 少 有 两 种 成 因 即 主 要 从 流 体 中 沉 淀 并 受 变 质 的 磁 黄 铁 矿 和 少 量 由 黄 铁 矿 变 质 脱 硫 而 成 的 磁 黄 铁 矿 黑 牛 洞 矿 床 矿 体 和 蚀 变 围 岩 中 石 墨 广 泛 发 育 表 明 变 质 过 程 处 于 强 还 原 环 境 而 还 原 环 境 中 % 在 流 体 中 的 溶 解 度 较 小 且 易 于 沉 淀 矿 床 中 黑 色 电 气 石 的 普 遍 产 出 表 明 中 高 温 热 液 存 在 这 与 磁 黄 铁 矿 的 标 型 特 征 相 对 应 中 高 温 流 体 存 在 强 还 原 环 境 和 碳 质 的 催 化 作 用 等 为 黄 铁 矿 变 质 形 成 磁 黄 铁 矿 提 供 了 有 利 的 条 件 也 为 黑 牛 洞 铜 矿 床 铜 元 素 在 韧 性 剪 切 带 形 成 的 有 利 容 矿 空 间 中 沉 淀 再 富 集 提 供 了 必 要 的 物 理 化 学 矿 产 资 源 补 偿 费 矿 产 勘 查 项 目 四 川 省 九 龙 县 里 伍 铜 矿 外 围 普 查 和 成 都 地 质 矿 产 研 究 所 青 年 基 金 项 目 联 合 资 助 ) 第 一 作 者 简 介 祝 向 平 <-< 年 生 男 博 士 研 究 生 从 事 矿 物 学 岩 石 学 矿 床 学 研 究 62 8 & ; = & ). 2).
祝 向 平 等 四 川 黑 牛 洞 铜 矿 床 磁 黄 铁 矿 的 标 型 特 征 及 成 矿 指 示 意 义, 条 件 关 键 词 磁 黄 铁 矿 黑 牛 洞 矿 床 富 铜 矿 受 变 质 矿 床 成 矿 机 制 中 图 法 分 类 号 -+),+), 引 言 黑 牛 洞 矿 床 产 于 四 川 江 浪 穹 隆 内 著 名 的 里 伍 铜 矿 床 的 西 北 侧 是 国 内 近 年 来 发 现 的 少 见 的 富 铜 矿 床 黑 牛 洞 铜 矿 床 呈 层 状 似 层 状 产 于 江 浪 穹 隆 的 变 质 岩 系 中 与 里 伍 铜 矿 床 的 矿 床 特 征 相 似 关 于 里 伍 铜 矿 床 成 因 主 要 有 三 种 观 点 火 山 6 沉 积 改 造 成 矿 姚 家 栋 <<* 中 6 高 温 热 液 交 代 成 矿 宋 铁 和 等 <<* 和 变 形 变 质 成 矿 颜 丹 平 等 << 颜 丹 平 等 <<- 杜 亚 军 和 田 竞 亚 <<, 三 种 矿 床 成 因 观 点 都 认 可 一 个 共 同 点 即 承 认 在 成 穹 变 质 作 用 之 前 有 成 矿 物 质 通 过 火 山 6 沉 积 作 用 的 预 富 集 换 言 之 在 形 成 富 矿 之 前 存 在 含 矿 沉 积 岩 系 为 后 期 变 质 富 集 成 富 矿 的 形 成 奠 定 了 重 要 的 物 质 基 础 姚 鹏 等 **, 但 在 铜 富 集 就 位 模 式 观 点 差 异 比 较 大 火 山 6 沉 积 改 造 成 矿 观 点 强 调 区 域 变 质 作 用 等 改 造 成 矿 富 集 中 6 高 温 热 液 交 代 成 矿 强 调 燕 山 期 花 岗 岩 浆 热 液 对 它 的 叠 加 富 集 变 形 变 质 成 矿 主 张 多 期 次 的 变 形 变 质 流 体 对 先 存 含 矿 物 质 的 迁 移 富 集 成 矿 各 种 观 点 均 不 可 忽 视 江 浪 穹 隆 变 质 核 杂 岩 形 成 过 程 对 铜 富 集 起 到 的 重 要 作 用 李 建 忠 等 **, 由 于 该 地 区 地 质 研 究 程 度 较 低 变 形 变 质 作 用 强 烈 研 究 难 度 较 大 因 而 目 前 为 止 对 变 质 作 用 温 度 成 矿 环 境 等 仍 未 取 得 共 识 受 变 质 硫 化 物 矿 床 中 利 用 磁 黄 铁 矿 的 成 分 结 构 构 造 特 征 探 讨 成 矿 元 素 变 质 再 富 集 作 用 一 直 备 受 关 注 磁 黄 铁 矿 的 成 分 和 结 构 特 征 能 对 矿 床 受 变 质 的 温 度 有 指 示 作 用 8 <, >"4 & " /" <, ; <+?0 %. / <+ 0& 8 8 <+- 顾 连 兴 和 尹 琳 << : <<, ** **, **- 丁 奎 首 等 **- 黑 牛 洞 铜 矿 床 铜 矿 石 中 主 要 含 铜 矿 物 是 黄 铜 矿 呈 他 形 粒 状 嵌 生 在 磁 黄 铁 矿 颗 粒 中 间 因 此 在 很 大 程 度 上 磁 黄 铁 矿 的 富 集 机 制 能 代 表 黄 铜 矿 的 富 集 机 制 本 文 主 要 研 究 黑 牛 洞 铜 矿 床 中 磁 黄 铁 矿 的 成 分 结 构 标 型 特 征 和 特 征 矿 物 组 合 旨 在 探 讨 该 矿 床 铜 元 素 的 变 质 富 集 峰 期 变 质 温 度 条 件 和 成 矿 环 境 矿 区 地 质 概 况 黑 牛 洞 铜 矿 区 位 于 扬 子 地 台 西 缘 锦 屏 山 断 裂 以 西 的 江 浪 变 质 核 杂 岩 内 图 大 片 地 区 被 石 炭 二 叠 系 和 三 叠 系 地 层 覆 盖 黑 牛 洞 铜 矿 床 是 江 浪 穹 隆 铜 元 素 最 富 集 地 段 之 一 黑 牛 洞 铜 矿 床 发 育 强 烈 的 韧 性 变 形 包 括 正 逆 两 种 韧 性 剪 切 带 这 些 韧 性 变 形 以 发 育 顺 片 理 的 石 英 钩 状 褶 皱 对 图 里 伍 铜 矿 矿 区 地 质 略 图 6 志 留 系 甲 坝 板 岩 组 6 中 元 古 界 里 伍 岩 群 上 段 6 中 元 古 界 里 伍 岩 群 下 段 上 岩 带 二 道 棚 带 6 中 元 古 界 里 伍 岩 群 下 段 中 岩 带 里 伍 带 6 中 元 古 界 里 伍 岩 群 下 段 中 岩 带 两 岔 河 带,6 实 测 推 测 主 滑 脱 正 断 层 -6 实 测 推 测 一 般 滑 脱 正 断 层 +6 实 测 推 测 地 质 界 线 <6 铜 矿 床 点 : )" 8. 80 "/.& 2 1' " 称 石 英 透 镜 体 不 对 称 石 英 透 镜 体 和 %6 组 构 以 及 杆 状 石 英 等 为 显 著 特 征 不 对 称 石 英 透 镜 体 和 %6 组 构 显 示 是 一 个 正 韧 性 剪 切 带 逆 韧 性 剪 切 带 可 能 是 早 期 的 韧 性 变 形 正 韧 性 剪 切 带 发 育 在 晚 期 叠 加 了 脆 性 断 裂 成 为 容 矿 的 有 利 空 间 李 建 忠 等 **, 黑 牛 洞 铜 矿 床 所 赋 存 的 岩 层 主 要 为 前 震 旦 系 里 伍 岩 群 / 8 其 主 要 岩 性 为 云 母 片 岩 云 母 石 英 片 岩 片 状 石 英 岩 夹 斜 长 角 闪 岩 及 变 基 性 岩 研 究 表 明 原 岩 主 要 为 含 火 山 凝 灰 质 的 砂 泥 质 浊 积 沉 积 岩 为 大 陆 边 缘 条 件 下 形 成 的 产 物 姚 家 栋 <<* 根 据 岩 性 的 差 异 里 伍 群 分 为 三 个 岩 性 段 其 中 富 铜 矿 主 要 赋 存 于 第 三 岩 性 段 内 姚 鹏 等 **, 即 一 套 二 云 母 片 岩 二 云 母 石 英 片 岩 石 英 片 岩 和 斜 长 角 闪 岩 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 矿 石 中 金 属 矿 物 有 磁 黄 铁 矿 < 3 黄 铜 矿 + 3 和 有 极 少 量 的 闪 锌 矿 * <3 黄 铁 矿 * 3 等 矿 石 构 造 类 型 主 要 有 块 状 构 造 稠 密 浸 染 状 构 造 浸 染 状 构 造 星 点 浸 染 状 构 造 等 磁 黄 铁 矿 与 黄 铜 矿 紧 密 共 生 磁 黄 铁 矿 在 矿 体 中 多 呈 他 形 粒 状 在 蚀 变 围 岩 中 呈 板 状 或 薄 片 状 显 微 镜 下 块 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 中 可 见 大 量 大 颗 粒 半 自 形 磁 黄 铁 矿 颗 粒 颗 粒 之 间 存 在 大 量 平 直 的 三 角 形 平 衡 边 接 触 结 构 图 属 明 显 的 重 结 晶 现 象
, * + 岩 石 学 报 **+ 图 光 片 中 磁 黄 铁 矿 重 结 晶 : )@". 0/ 8 " & //" 磁 黄 铁 矿 矿 石 磁 性 较 弱 对 罗 盘 指 针 几 乎 不 产 生 影 响 不 同 产 状 的 磁 黄 铁 矿 有 明 显 的 磁 性 差 异 颗 粒 大 明 显 重 结 晶 的 磁 黄 铁 矿 中 受 强 磁 铁 影 响 颗 粒 较 少 细 粒 磁 黄 铁 矿 中 受 强 磁 铁 影 响 颗 粒 相 对 较 多 多 数 磁 黄 铁 矿 颗 粒 多 色 性 现 象 不 明 显 偶 见 有 多 色 性 颗 粒 黄 铁 矿 只 在 蚀 变 围 岩 中 出 现 矿 体 中 极 少 见 此 外 在 矿 体 和 围 岩 中 均 见 有 分 布 不 均 匀 的 针 状 黑 色 电 气 石 产 出 在 矿 体 中 电 气 石 局 部 富 集 呈 毡 状 磁 黄 铁 矿 黄 铜 矿 等 矿 石 矿 物 填 充 毡 状 交 织 的 电 气 石 颗 粒 间 块 状 铜 矿 石 中 与 黄 铜 矿 石 英 共 生 在 一 起 的 电 气 石 属 镁 铁 电 气 石 姚 鹏 等 **, 在 蚀 变 围 岩 裂 隙 中 和 石 英 脉 边 部 多 处 可 见 浸 染 状 碳 质 发 育 局 部 浸 染 状 碳 质 聚 集 呈 深 色 条 带 产 出 矿 石 中 部 分 碳 质 集 合 体 与 黄 铜 矿 磁 黄 铁 矿 密 切 共 生 发 育 实 验 方 法 黑 牛 洞 铜 矿 床 铜 矿 石 的 品 位 变 化 非 常 大 鉴 此 分 别 从 施 工 的 多 个 钻 孔 岩 芯 中 选 取 从 矿 体 到 蚀 变 围 岩 过 渡 的 代 表 性 样 品 包 括 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 含 稀 疏 浸 染 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 二 云 石 英 片 岩 含 薄 片 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 二 云 石 英 片 岩 斜 长 角 闪 岩 含 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 阳 起 石 化 斜 长 角 闪 岩 斜 长 石 脉 边 部 磁 黄 铁 矿 石 英 脉 边 部 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 制 作 光 片 在 成 都 地 质 矿 产 研 究 所 分 析 测 试 中 心 对 磁 黄 铁 矿 进 行 扫 描 电 子 显 微 镜 观 测 和 磁 黄 铁 矿 的 能 谱 探 针 成 分 分 析 分 析 仪 器 型 号 日 立 %6 +** 扫 描 电 子 显 微 镜 能 谱 仪 能 谱 仪 探 针 分 析 实 验 条 件 加 速 电 压 "A 发 射 电 流 * 为 了 准 确 确 定 黑 牛 洞 铜 矿 床 磁 黄 铁 矿 的 结 构 信 息 分 别 选 取 块 状 矿 石 中 大 颗 粒 重 结 晶 的 磁 黄 铁 矿 石 英 脉 边 部 磁 黄 铁 矿 块 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 稠 密 浸 染 6 团 块 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 稠 密 浸 染 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 条 带 浸 染 6 稠 密 浸 染 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 进 行 能 谱 射 线 衍 射 物 相 定 量 分 析 该 实 验 在 北 京 大 学 微 构 实 验 室 完 成 实 验 条 件 射 线? +B 石 墨 弯 晶 单 色 器 管 电 压 * A 管 电 流 **2 扫 描 方 式, 扫 描 扫 描 速 度 C 分 采 数 步 宽 * * C 环 境 温 度 D 湿 度 * D 3 为 了 确 定 碳 质 矿 物 在 岩 石 中 的 赋 存 状 态 在 成 都 地 质 矿 产 研 究 所 测 试 中 心 对 采 集 于 岩 芯 中 近 矿 体 部 位 黄 铜 矿 6 磁 黄 铁 矿 矿 石 光 片 进 行 了 背 散 射 电 子 像 观 测 实 验 结 果 代 表 性 的 磁 黄 铁 矿 成 分 能 谱 仪 分 析 结 果 见 表 表 不 同 矿 石 类 型 中 磁 黄 铁 矿 平 均 成 分 /3 ( 48" 7" ". 2 0/ 0 1 & //"0"8"./" 1 2 1" " / "/ "0 样 品 号 ( (, (< ( + ( * (,< +E % ++ *,-, + - -< :" - < - - +, + - +, 化 学 式 :" * -, % :" * + % :" * -+ % :" * +* % :" * +* % :" * -+ % :" * - % 注 (6 条 带 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 (6 含 稀 疏 浸 染 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 二 云 石 英 片 岩 (6 含 薄 片 状 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 二 云 石 英 片 岩 ( 6 斜 长 角 闪 岩 ( 6 阳 起 石 化 含 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 斜 长 角 闪 岩 (,6 斜 长 石 脉 边 部 磁 黄 铁 矿 矿 +E6 石 英 脉 边 部 磁 黄 铁 矿 6 黄 铜 矿 矿 石 样 品 号 括 号 中 数 字 代 表 样 品 中 探 针 测 试 点 的 数 量
祝 向 平 等 四 川 黑 牛 洞 铜 矿 床 磁 黄 铁 矿 的 标 型 特 征 及 成 矿 指 示 意 义, 图 不 同 矿 石 类 型 中 磁 黄 铁 矿 能 谱 射 线 衍 射 图 谱 : ) 6 " " 6 0 " 07" /" 0 1 & //" 1" " // "0 1 "0 不 同 产 状 的 磁 黄 铁 矿 射 线 衍 射 图 谱 如 图 所 示 其 中 谱 线 E 为 条 带 浸 染 6 稠 密 浸 染 状 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 混 杂 白 云 母 黄 铜 矿 :"% E 为 稠 密 浸 染 状 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 混 杂 石 墨 黄 铜 矿 :"% E 为 稠 密 浸 染 6 团 块 状 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 混 杂 绿 泥 石 :"% E 为 块 状 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 混 杂 :"% E 为 石 英 脉 边 部 的 磁 黄 铁 矿 混 杂 黄 铜 矿 :"%, E 为 重 结 晶 的 磁 黄 铁 矿 混 杂 :"% 图 中 ***** * * 均 为 六 方 晶 系 磁 黄 铁 矿 衍 射 峰 根 据 六 方 晶 系 磁 黄 铁 矿 >: 卡 <6*-, 指 标 化 射 线 衍 射 结 果 显 示 成 分 为 :"% 的 矿 物 为 立 方 硫 化 亚 铁 光 片 的 显 微 镜 观 察 背 散 射 电 子 显 微 镜 观 察 均 未 发 现 成 分 为 :"% 的 矿 物 目 前 尚 难 确 定 射 线 分 析 显 示 成 分 为 :"% 矿 物 的 种 属 利 用 扫 描 电 子 显 微 镜 对 大 量 矿 石 光 片 的 观 测 发 现 矿 石 中 有 石 墨 单 质 与 磁 黄 铁 矿 密 切 共 生 图 为 石 墨 集 合 体 与 磁 黄 铁 矿 共 生 的 背 散 射 电 子 显 微 像 表 列 出 与 磁 黄 铁 矿 共 生 的 石 墨 质 集 合 体 不 同 部 位 测 点 成 分 的 能 谱 仪 分 析 结 果 讨 论 图 磁 黄 铁 矿 与 石 墨 质 集 合 体 共 生 6 石 墨 集 合 体 6 磁 黄 铁 矿 6 磁 黄 铁 矿 : ) " "/. 0"248 " 1 & //" &/" 黑 牛 洞 铜 矿 床 块 状 铜 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 颗 粒 之 间 存 在 大 量 平 直 的 三 角 形 平 衡 边 接 触 结 构 且 磁 黄 铁 矿 具 明 显 的 磁 性 差 异 说 明 磁 黄 铁 矿 重 结 晶 现 象 明 显 磁 黄 铁 矿 的 成 分 能 谱 测 试 结 果 显 示 不 同 产 状 磁 黄 铁 矿 成 分 无 明 显 差 异 图 中 E 至, E 衍 射 图 谱 代 表 矿 石 的 铜 品 位 逐 步 增 加 的 系 列 单 斜 磁 黄 铁 矿 和 六 方 磁 黄 铁 矿 C 附 近 衍 射 峰 的 位 置 大 约 存 在 一 小 的 偏 差 如 果 两 相 混 杂 能 出 现 双 峰 与 挪 威 块 状 硫 化 物 矿 床 中 的 单 斜 和 六 方 晶 系 磁 黄 铁 矿 交 生 样 品 射 线 结 果 顾 连 兴 和 尹 琳 << 类 似 图 中, 条 谱 线 C 附 近 的 衍 射 峰 均 未 显 示 双 峰 其 他 指 标 化 衍 射 峰 也 与 六 方 磁 黄 铁 矿 >: 卡 <6*-, 位 置 相 近 射 线 衍 射 分 析 结 果 表 共 生 的 磁 黄 铁 矿 与 石 墨 集 合 体 成 分 ( 48". 2 0/ 0 1 & //" 0. /" &/" 0"248 " 石 墨 集 合 体 石 墨 集 合 体 磁 黄 铁 矿 磁 黄 铁 矿 元 素 重 量 原 子 重 量 原 子 重 量 原 子 重 量 原 子 百 分 比 百 分 比 百 分 比 百 分 比 百 分 比 百 分 比 百 分 比 百 分 比 + <* <, + +- < % -< - - --, $ - +, + - --, * 8 + * ++ - * + % + + -? * <+ * * + *, * * *+ :" * +, * * *+ *, - 测 点 位 置 及 点 号 见 图
,, * + 岩 石 学 报 **+ 表 明 所 测 磁 黄 铁 矿 均 为 六 方 晶 系 磁 黄 铁 矿 图 中 按 六 方 磁 黄 铁 矿 >: 卡 <6*-, 卡 片 将 衍 射 峰 指 标 化 图 衍 射 图 谱 中 混 杂 一 些 其 他 衍 射 峰 尤 其 E 条 带 浸 染 6 稠 密 浸 染 状 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 和 E 稠 密 浸 染 状 矿 石 中 磁 黄 铁 矿 的 衍 射 曲 线 是 混 杂 绿 泥 石 立 方 硫 化 亚 铁 黄 铜 矿 白 云 母 石 墨 等 物 质 而 产 生 各 自 相 应 的 衍 射 峰 所 致 不 同 产 状 的 磁 黄 铁 矿 具 有 相 似 的 成 分 和 结 构 表 明 不 同 产 状 的 磁 黄 铁 矿 具 有 类 似 的 成 因 和 受 到 类 似 的 后 期 变 质 作 用 : <<, 对 挪 威 正 岩 浆 铜 镍 矿 床 的 研 究 发 现 各 矿 床 中 未 经 显 著 变 质 和 重 结 晶 的 磁 黄 铁 矿 几 乎 每 个 颗 粒 都 是 单 斜 和 六 方 两 种 变 体 的 交 生 体 根 据 :"6% 体 系 矿 物 相 平 衡 图 结 果 单 斜 磁 黄 铁 矿 出 溶 体 退 火 和 粗 化 的 温 度 不 应 高 于 磁 黄 铁 矿 单 斜 变 体 向 六 方 变 体 的 转 化 温 度 8 <, >"4 & " /" <,?0 %. / <+ 顾 连 兴 和 尹 琳 << 磁 黄 铁 矿 退 火 重 结 晶 和 相 应 的 黄 铁 矿 消 失 表 征 的 变 质 温 度 高 于 * 至 * ; <+ 0& 8 8 <+- **- 在 此 变 质 条 件 下 云 母 石 英 黄 铜 矿 磁 黄 铁 矿 闪 锌 矿 均 有 较 强 的 韧 性 8?"8 <- %2 0 <+ ; <+- %& % <<, "8 4 <<+ **- 综 合 磁 黄 铁 矿 的 成 分 范 围 和 磁 黄 铁 矿 属 六 方 晶 系 的 结 构 信 息 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 磁 黄 铁 矿 处 于 以 上 的 六 方 磁 黄 铁 矿 9 黄 铁 矿 区 和 部 分 阿 诺 德 熔 线 左 侧 的 六 方 磁 黄 铁 矿 区 磁 黄 铁 矿 粉 末 有 少 量 的 显 相 对 磁 性 强 的 细 颗 粒 可 能 是 残 留 的 单 斜 磁 黄 铁 矿 因 为 量 极 少 射 线 物 相 定 量 分 析 方 法 无 法 识 别 根 据 磁 黄 铁 矿 退 火 重 结 晶 和 相 应 的 黄 铁 矿 消 失 表 征 的 变 质 温 度 高 于 * 至 * ; <+ 0& 8 8 <+- **- 的 标 型 特 征 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 磁 黄 铁 矿 均 为 六 方 晶 系 磁 黄 铁 矿 和 黄 铁 矿 几 近 消 失 的 特 征 表 明 该 矿 床 峰 期 变 质 温 度 高 于 * 此 外 在 矿 体 中 很 少 见 有 黄 铁 矿 的 产 出 可 能 因 变 质 温 度 足 够 高 使 变 质 环 境 转 达 到 六 方 磁 黄 铁 矿 9 液 相 区 域 黄 铁 矿 转 变 为 磁 黄 铁 矿 顾 连 兴 等 ** 用 实 验 的 方 法 证 明 磁 黄 铁 矿 黄 铜 矿 在 中 温 和 差 异 应 力 的 条 件 下 有 流 体 参 与 即 可 部 分 再 活 化 黑 牛 洞 铜 矿 床 磁 黄 铁 矿 产 于 韧 性 剪 切 带 中 周 围 构 造 压 力 必 然 能 对 磁 黄 铁 矿 重 结 晶 富 集 能 起 到 重 要 活 化 作 用 因 此 变 质 峰 期 的 温 度 上 限 难 于 确 定 根 据 黑 牛 洞 矿 床 磁 黄 铁 矿 成 分 和 标 型 特 征 投 相 图 结 果 如 图 在 围 岩 和 石 英 脉 边 部 多 处 可 见 石 墨 条 带 产 出 利 用 背 散 射 电 子 显 微 镜 对 大 量 矿 石 光 片 的 观 测 也 发 现 矿 石 中 有 石 墨 的 存 在 如 图 局 部 矿 体 石 墨 含 量 较 高 磁 黄 铁 矿 衍 射 图 谱 中 也 测 得 有 石 墨 的 发 育 图 显 然 石 墨 的 广 泛 存 在 说 明 黑 牛 洞 矿 床 铜 元 素 受 变 质 富 集 的 过 程 处 于 强 还 原 环 境 中 强 还 原 环 境 中 硫 在 流 体 中 的 溶 解 度 较 小 有 利 于 硫 化 物 从 含 矿 流 体 中 沉 淀 图 :"6% 系 统 矿 物 相 平 衡 简 图 8 <, >"4 & " /" <,?0 %. / <+ 顾 连 兴 和 尹 琳 << : ) > 2 1:"6% 0 0/"2 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 块 状 铜 矿 石 与 层 纹 状 铜 矿 石 中 铅 同 位 素 示 踪 结 果 都 集 中 分 布 于 岛 弧 铅 演 化 趋 势 线 上 表 明 它 们 的 矿 质 来 源 相 同 且 可 能 源 于 具 火 山 活 动 的 大 陆 边 缘 环 境 姚 鹏 等 **, 矿 石 中 含 极 少 的 单 斜 磁 黄 铁 矿 且 矿 石 经 历 变 质 过 程 处 于 一 定 温 度 下 的 强 还 原 环 境 有 磁 黄 铁 矿 的 沉 淀 表 明 硫 在 此 环 境 中 是 过 饱 和 的! ** 黑 色 电 气 石 与 黄 铜 矿 磁 黄 铁 矿 等 矿 石 矿 物 共 生 表 明 变 质 过 程 有 大 量 的 流 体 存 在 根 据 在 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 施 工 钻 孔 结 果 矿 体 下 部 围 岩 较 矿 体 上 部 围 岩 白 云 母 绢 云 母 含 量 明 显 增 加 黑 云 母 含 量 相 对 明 显 减 少 变 质 过 程 中 处 于 一 定 的 温 度 和 压 力 下 流 体 的 存 在 不 仅 会 增 加 净 水 压 力 %4 ** 而 且 能 从 围 岩 中 萃 取 碳 质 碳 质 的 参 与 和 催 化 使 得 黄 铁 矿 变 质 为 磁 黄 铁 矿 的 变 质 反 应 在 黑 牛 洞 矿 床 更 易 于 发 生 变 质 反 应 表 示 如 下 黄 铁 矿 9 铁 硅 酸 盐 矿 物 9 磁 黄 铁 矿 9 较 贫 铁 硅 酸 盐 矿 物 9 $ 8 <+, 黄 铁 矿 可 能 不 是 原 位 变 质 直 接 生 成 磁 黄 铁 矿 而 是 变 质 反 应 中 生 成 的 磁 黄 铁 矿 先 进 入 流 体 后 从 流 体 中 结 晶 外 观 上 表 现 为 磁 黄 铁 矿 的 重 结 晶 8 <+, 因 此 我 们 认 为 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 磁 黄 铁 矿 的 形 成 至 少 存 在 两 种 成 因 从 流 体 中 沉 淀 后 期 受 变 质 的 磁 黄 铁 矿 由 黄 铁 矿 变 质 脱 硫 而 成 的 磁 黄 铁 矿 **, 处 于 一 定 深 度 的 韧 性 韧 性 剪 切 带 中 温 度 高 于 * 的 条 件 下 围 岩 处 于 塑 性 或 近 塑 性 状 态 围 岩 中 孔 隙 大 部 分 圈 闭 黄 铜 矿 比 磁 黄 铁 矿 更 容 易 活 化 顾 连 兴 等 ** 在 递 进 变 质 作 用 过 程 中 呈 塑 性 或 近 塑 性 状 态 8?"8 <- %2 0 <+ ; <+- %& % <<, "8 4 <<+ **- 铜 元 素 部 分 可 能 进 入 流 体 强 还 原 氛 围 保 证 了 流 体 中 有 大 量 的 硫 存 在 在 变 质 作 用 峰 期 随 流 体 在 相 对 封 闭 的 流 体 体 系 中 沉 淀 在 韧 性 剪 切
祝 向 平 等 四 川 黑 牛 洞 铜 矿 床 磁 黄 铁 矿 的 标 型 特 征 及 成 矿 指 示 意 义,- 带 创 造 的 有 利 容 矿 空 间 中 沉 淀 和 再 富 集 矿 石 矿 物 是 黑 牛 洞 铜 矿 床 铜 富 集 的 一 种 极 可 能 的 机 制, 结 论 黑 牛 洞 矿 床 的 磁 黄 铁 矿 具 弱 磁 性 或 近 无 磁 性 其 :" 原 子 含 量 的 百 分 比 变 化 范 围 是 3 +3 成 分 变 化 与 磁 黄 铁 矿 的 产 状 无 关 不 同 矿 石 类 型 中 磁 黄 铁 矿 均 为 六 方 晶 系 磁 黄 铁 矿 根 据 前 人 对 磁 黄 铁 矿 的 研 究 结 果 ; <+ 0& 8 8 <+- **- 黑 牛 洞 铜 矿 床 中 磁 黄 铁 矿 的 成 分 和 结 构 标 型 特 征 表 明 磁 黄 铁 矿 所 经 历 的 变 质 作 用 峰 期 变 质 温 度 高 于 * 黑 牛 洞 铜 矿 床 的 磁 黄 铁 矿 的 成 因 可 能 至 少 有 两 种 从 流 体 中 沉 淀 后 受 变 质 的 磁 黄 铁 矿 和 一 定 量 由 黄 铁 矿 变 质 脱 硫 生 成 磁 黄 铁 矿 黄 铁 矿 的 变 质 过 程 是 在 较 高 温 度 的 强 还 原 氛 围 中 发 生 的 并 有 广 泛 的 流 体 参 与 强 氧 化 化 境 中 硫 的 溶 解 度 较 小 金 属 硫 化 物 在 流 体 中 迁 移 沉 淀 较 高 的 变 质 温 度 强 还 原 氛 围 流 体 和 碳 质 的 参 与 为 黄 铁 矿 被 还 原 为 磁 黄 铁 矿 提 供 了 有 利 的 条 件 也 是 成 矿 元 素 受 变 质 富 集 的 重 要 有 利 因 素 黑 牛 洞 铜 矿 床 曾 经 历 过 强 烈 的 韧 性 变 形 成 矿 过 程 开 始 在 温 度 逐 渐 升 高 的 进 变 质 过 程 中 变 质 体 系 相 对 开 放 流 体 不 断 从 围 岩 和 矿 源 层 中 萃 取 成 矿 物 质 包 括 成 矿 元 素 炭 质 等 同 时 流 体 的 参 与 使 成 矿 物 质 更 易 于 活 化 从 而 使 得 成 矿 元 素 更 多 的 进 入 流 体 随 后 当 温 度 达 到 或 接 近 高 于 * 的 变 质 峰 期 时 围 岩 和 矿 源 层 呈 塑 性 或 半 塑 性 状 态 成 矿 环 境 变 为 有 利 于 流 体 大 规 模 运 移 的 相 对 封 闭 体 系 在 该 体 系 中 由 于 碳 质 的 参 与 使 变 质 反 应 发 生 处 在 强 还 原 环 境 中 加 之 硫 在 流 体 中 的 溶 解 度 较 小 亦 有 利 于 金 属 硫 化 物 沉 淀 聚 集 于 是 流 体 将 成 矿 元 素 沉 淀 到 韧 性 剪 切 带 形 成 的 有 利 容 矿 空 间 中 就 位 在 相 对 封 闭 体 系 中 金 属 硫 化 物 沉 淀 富 集 这 是 黑 牛 洞 铜 矿 床 铜 富 集 的 一 种 极 可 能 的 机 制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
,+ * + 岩 石 学 报 **+ #!>)<<*)(&" " "00 1' / ".& " 0/)./ " 8. %.& * + #! '! **,)(&".&./" 0/. "61 2" 2".& 02 1' / " 6.& " 0/) &" #! "!)**,) $ / / & 8" " 1 " 8>" 0/ @"0".& ""/ /&">"2 1>"7"8 2" /0."" 0 1+/& / 8 1" "." 1 " 8>" 0/0 & )(&"+/& / 8 1" "." 1 " 8>" 0/0 &.& ) " (&" " 8. 8 480& 0" + +, & "0" 附 中 文 参 考 文 献 丁 奎 首 秦 克 章 许 英 霞 等 )**-) 东 天 山 主 要 铜 镍 矿 床 中 磁 黄 铁 矿 的 矿 物 标 型 特 征 及 其 成 矿 意 义 ) 矿 床 地 质, *< < 杜 亚 军 田 竞 亚 )<<,) 李 伍 铜 矿 床 控 矿 构 造 地 质 特 征 及 演 化 模 式 探 讨 ) 四 川 地 质 学 报, + 顾 连 兴 汤 晓 茜 王 子 江 等 )** ), 和 差 异 应 力 条 件 下 硫 化 物 在 8 溶 液 中 的 再 活 化 实 验 研 究 ) 岩 石 学 报 < 顾 连 兴 和 尹 琳 )<< 挪 威 块 状 硫 化 物 矿 床 中 单 斜 和 六 方 磁 黄 铁 矿 的 交 生 及 其 成 因 ) 高 校 地 质 学 报 +* < 李 建 忠 汪 名 杰 姚 鹏 等 )**,) 四 川 九 龙 黑 牛 洞 铜 矿 床 地 质 特 征 及 其 外 围 找 矿 方 向 初 探 ) 沉 积 与 特 提 斯 地 质,,< -- 颜 丹 平 宋 鸿 林 傅 昭 仁 )<< ) 四 川 省 九 龙 县 江 浪 穹 隆 的 变 形 变 质 作 用 与 李 伍 铜 矿 控 矿 构 造 模 式 ) 矿 床 地 质 增 刊 * 颜 丹 平 宋 鸿 林 傅 昭 仁 )<<-) 扬 子 地 台 西 缘 江 浪 变 质 核 杂 岩 的 出 露 地 壳 剖 面 构 造 地 层 柱 ) 现 代 地 质 <* <- 姚 家 栋 )<<*) 试 论 李 伍 铜 矿 床 成 因 ) 四 川 地 质 学 报 * + 姚 鹏 汪 名 杰 李 建 忠 等 )**,) 四 川 里 伍 式 富 铜 矿 成 矿 特 征 及 其 形 成 机 制 初 探 ) 见 陈 毓 川 毛 景 文 薛 春 纪 编 ) 矿 床 学 研 究 面 向 国 家 重 大 需 求 新 机 遇 与 新 挑 战 第 八 届 全 国 矿 床 会 议 论 文 集 第 八 届 全 国 矿 床 会 议 南 昌 北 京 地 质 出 版 社 + +,