滇西小龙河锡矿床中绿泥石矿物特征及其指示意义_张伟

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小龙河锡 矿 区 花 岗 岩 主 要 造 岩 矿 物 为 石 英 (质 量 分 数 为 40%)、钾 长 石 (35%)、斜 长 石 (17%)、黑云母 (5%),副 矿 物 有 黄 铁 矿、独 居 石、 金 红 石 、绿 泥 石 、萤 石 、锆 石 、榍 石 等 。 蚀 变 作 用 强 烈 ,遍 及 整 个 岩 体 ,主 要 有 钾 长 石 化 、云 英 岩 化 、绿 泥 石 化 、钠 长 石 化 、绢 云 母 化 、碳 酸 盐 化 等 ,其 中 云 英岩化和 绿 泥 石 化 蚀 变 带 是 锡 矿 体 主 要 产 出 位 置 。 [22]
弱绿泥石化花 岗 岩 中 绿 泥 石 化 现 象 较 弱,手 标本整体呈灰白色,见斑点状浅绿色(图 2-A),主 要矿 物 为 石 英、斜 长 石、钾 长 石 和 黑 云 母,绿 泥 石 的质 量 分 数 为 1% ~15%。 显 微 镜 下,绿 泥 石 大 多 呈 叶 片 状 、鳞 片 状 ,沿 黑 云 母 的 解 理 和 边 缘 进 行 蚀变 交 代,黑 云 母 部 分 被 保 留,呈 假 象 交 代 结 构 (图2-C)。与 绿 泥 石 伴 生 的 矿 物 除 了 黑 云 母、钾 长 石 、斜 长 石 和 石 英 外 ,还 有 金 红 石 、磁 黄 铁 矿 、榍 石等(图2-D),部分薄片中还有萤石、方 解 石 等 矿 物。对 应 选 用 作 测 试 的 6 个 样 品 分 别 是 XLH- 182、XLH-185、XLH-186、XLH-233、XLH-376 和 XLH-381。
龙河锡矿床位 于 云 南 省 腾 冲 县 城 以 北 约 40km, 腾冲岩浆岩带中部古永花岗岩基的小龙河花岗岩 体内(图1-C)。矿区出露 的 地 层 为 石 炭 纪 勐 洪 群 第 五 段 含 砾 黑 云 长 石 石 英 砂 岩 、黑 云 石 英 砂 岩 、含 砾泥质粉砂岩和 砂 质 板 岩 等;矿 区 内 主 要 断 裂 构 造为花岗岩早期冷凝过程中形成的张节理裂隙构 造,走向 为 北 北 西 向 和 近 南 北 向,倾 向 西,倾 角 45°~85°[22]。 锡 矿 床 的 产 出 特 征 受 2 个 条 件 控 制 :一 是 花 岗 岩 体 与 残 留 围 岩 顶 盖 的 接 触 面 ,形 成 面形壳状锡 矿 体,矿 体 长 180~590 m,厚 1~19 m;二是构造 裂 隙,花 岗 岩 结 晶 晚 期,矿 区 东 部 棋 盘石—腾冲断裂强烈的构造活动导致早期活动留 下的裂隙构造再 次 复 活,使 花 岗 岩 的 原 生 节 理 进 一步扩张加大,后 期 的 含 锡 云 英 岩 脉 多 沿 此 构 造 裂隙充填交代,形 成 呈 近 南 北 向 雁 列 或 平 行 带 状 的脉群(图1-C),单个脉体长 200~640 m,厚1~ 23 m[22]。
第3期
张 伟 等 :滇 西 小 龙 河 锡 矿 床 中 绿 泥 石 矿 物 特 征 及 其 指 示 意 义
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图 1 小 龙 河 锡 矿 区 地 质 略 图
Fig.1 Geological map of the Xiaolonghe tin deposit (B)图 和 (C)图 据 文 献 [22]修 改
[文 章 编 号 ]1671-9727(2014)03-0318-11
滇西小龙河锡矿床中绿泥石矿物特征 及其指示意义
张 伟1,2,张 寿 庭1,曹 华 文1,武 俊 德3,肖 常 先4,陈 慧 军1,唐 利1
(1.中国地质大学 地球科学与资源学院,北京 100083; 2.四川地勘局区调队,成都 610213;3.云南锡业集团,云南 个旧 610000;
小龙河锡矿床是滇西锡矿带上重要的锡矿床 之 一 ,然 而 由 于 地 理 位 置 和 交 通 条 件 限 制 等 因 素 , 其研究程度相对较低。前人所做的研究主要集中 于整个锡成矿带 地 层、构 造 和 岩 浆 岩 等 地 质 背 景 方面[19-21],对小龙河锡矿床地质特征 方 面 也 做 了 一定的研究工作[22],但未对 锡 矿 床 的 围 岩 蚀 变 进 行详细的研究,在 一 定 程 度 上 制 约 了 对 该 锡 矿 床
强绿泥石化 花 岗 岩 中 绿 泥 石 化 现 象 明 显,手 标本呈深绿 色 甚 至 墨 绿 色 (图 2-B),主 要 矿 物 为 石英、斜 长 石 和 钾 长 石,绿 泥 石 的 质 量 分 数 为 20%~35%。显微 镜 下,见 一 部 分 绿 泥 石 呈 鳞 片 状集合体分布于已经被完全蚀变的黑云母的残留 晶 形 位 置 ,呈 假 象 交 代 结 构 ;一 部 分 绿 泥 石 呈 蠕 虫 集合体状和鳞片集合体状分布于石英和长石等矿 物的裂隙和间隙中(图2-E,F)。 见钾长石和斜长 石等矿物被部分蚀变,呈残 留 岛 状 结 构(图 2-E)。 与 绿 泥 石 伴 生 的 矿 物 除 石 英 、钾 长 石 和 斜 长 石 外 , 还有金红石 和 黄 铁 矿 等 矿 物 (图 2-F),部 分 薄 片 中可见浸染状的磁黄铁矿和锡石等。对应选用作 测 试 的 4 个 样 品 分 别 是 XLH-383、XLH-384、 XLH-391和 XLH-392。
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成 都 理 工 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 41 卷
图 2 绿 泥 石 化 花 岗 岩 样 品 及 绿 泥 石 显 微 照 片 Fig.2 Samples of chloritized granite and the micrographs of chlorites (A)弱绿泥石化花岗岩手标本,呈浅绿色,肉眼下绿泥石微弱 可 见;(B)强 绿 泥 石 化 花 岗 岩 手 标 本 ,呈 深绿色,绿泥石明显可见;(C)I型 绿 泥 石 仅 分 布 于 黑 云 母 等 暗 色 矿 物 中,呈 假 象 交 代 结 构 (正 交 偏 光);(D)与I型绿泥石共生有金红石、磁黄 铁 矿 等 金 属 矿 物 (反 射 光);(E)II型 绿 泥 石 分 布 于 石 英、 长 石 等 矿 物 的 裂 隙 中 (单 偏 光 );(F)与II型 绿 泥 石 共 生 的 金 属 矿 物 有 金 红 石 和 黄 铁 矿 (单 偏 光 )。 Chl.绿 泥 石 ;Pl.斜 长 石 ;Bio.黑 云 母 ;Q.石 英 ;Ttn.榍 石 ;Rt.金 红 石 ;Po.磁 黄 铁 矿 ;Py.黄 铁 矿
2 绿泥石蚀变特征
本次研究所分析的样品采自小龙河锡矿体周 围不同蚀变强度的蚀变花岗岩体中。根据绿泥石 的蚀变强度将样品分为弱绿泥石化花岗岩和强绿 泥石化花岗岩2种类型。本文将弱绿泥石化花岗 岩中的绿泥石简 称 为I型 绿 泥 石,强 绿 泥 石 化 花 岗 岩 中 的 绿 泥 石 简 称 为II型 绿 泥 石 。
1 矿床地质
腾冲地块是冈 底 斯 弧 盆 系 的 一 部 分,地 处 印 度板块向亚欧大 陆 板 块 俯 冲 碰 撞 的 前 缘,岩 浆 活 动异常频繁,中生 代 以 来 的 岩 浆 岩 体 出 露 面 积 达 50% ,形 成 了 腾 冲 岩 浆 岩 带 (图1-A,B)[19-21]。小
[收 稿 日 期 ]2013-09-25 [基金项目]中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2652013074);构造成矿 成 藏 国 土 资 源 部 重 点 实 验 室 开 放 基 金
形成条件的变化。
[关 键 词 ]绿 泥 石 ;温 度 ;氧 逸 度 ;硫 逸 度 ;小 龙 河 锡 矿 床 ;2
[文 献 标 志 码 ]A
绿泥石作为矿床围岩蚀变中一种常见的蚀变 矿物,与 一 些 矿 床 的 形 成,如 金 矿、铀 矿、锡 矿、铅 锌银等多金属矿的形 成 有 着 密 切 的 关 系 。 [1-7] 前 人研究表明,可以 利 用 绿 泥 石 的 结 构 特 征 和 化 学 成分来分析绿泥 石 形 成 时 的 环 境,如 氧 化 还 原 条 件、温度、氧逸度等 。 [8-18]
成因的认识以及利用绿泥石化等围岩蚀变指导找 矿。本文利用绿泥石在显微镜下的矿相特征和电 子探针化学成分 分 析 数 据,采 用 绿 泥 石 结 构 成 分 和形成物理化学 条 件 定 量 计 算 方 法,分 析 与 小 龙 河锡矿床有关的 花 岗 岩 体 中 绿 泥 石 的 类 型、化 学 成 分 特 征 、形 成 时 的 温 度 、氧 逸 度 和 硫 逸 度 等 环 境 条 件 ,探 讨 绿 泥 石 形 成 机 制 及 其 与 成 矿 的 关 系 。
机制及与4绿泥石形成环境成矿的关系41绿泥石的形成温度cathelineau在1985年研究losazufres地iv热体系时发现绿泥石al与绿泥石形成时的温度rausellcolom等在1991年的研究中提出了绿泥石化学成分与面网间距d001之间的线性关312系经n为ieto修正后的公式12d1433901155al00201fe001bstefano在运用xrd数据探讨绿泥石地质温之间存在正相关关系而与温度有关的其他参数与温度间不存在良好线性关系提出了可以利用iv并拟合了温度al作为绿泥石地质温度计使用意义325度计的方法的过程中发现绿泥石面网间距与其形成温度之间的关系拟合出了相应的计算公14从花岗岩矿物组合中可以看出与绿泥石密切伴生的矿物中出现了黄铁矿磁黄铁矿和石英图可以根据以下反应式计算绿泥石形15氧逸度和硫逸度23eealsioh1elsioh7s7fesf5a23o1082d143390001t001而根据前文的分析本研究mg对温度的影响iv22区域绿泥石中a和mle与fg都存在一定的iv线性变化关系不能只考虑al来计算绿泥石的形成温度
Mg和 Si元素含量减少,Al、Mn和 Fe元 素 含 量 增 加;绿 泥 石 主 要 为 富 铁 的 鲕 绿 泥 石,指 示 绿
泥石形成于还原环境。绿泥石的形成温 度 在 196~229℃ 之 间,平 均 为 213℃,lgfO2 在 -43.4 ~-48.0之间,平均为-44.6,lgfS2 在-15.9~ -18.3 之 间,平 均 为 -16.6。 绿 泥 石 形 成 机 制主要为交代-结晶和迁移-结晶2 种。 绿 泥 石 为 锡 矿 化 晚 阶 段 产 物,一 定 程 度 上 反 映 了 锡 矿
第 41 卷 第 3 期 2014 年 6 月
成都理工大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF CHENGDU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (Science & Technology Edition)
Vol.41 No.3 Jun.2014
DOI:10.3969/j.issn.1671-9727.2014.03.08
3 绿泥石化学成分特征
绿 泥 石 成 分 的 测 定 是 在 中 国 地 质 大 学 (北 京 ) 电子探针实验室 完 成 的,测 试 仪 器 为 日 本 岛 津 公 司生产的 EPMA-1600型,加 速 电 压 为 15kV,束 流10nA,束 斑 大 小 为 1μm,分 析 误 差 (质 量 分 数 )约 为 1% 。 电 子 探 针 分 析 结 果 见 表 1。 由 于 个 别绿泥石颗粒细 小,加 上 绿 泥 石 与 其 他 矿 物 之 间 复杂的伴生关系,导 致 在 利 用 电 子 探 针 分 析 绿 泥 石成分时出 现 误 差。 因 此,在 利 用 测 试 数 据 进 行 分析之前要先剔除因被混染而存在误差的测点。
4.云南省腾冲县金山地矿科技服务有限公司,云南 保山 679100)
[摘要]小龙河锡矿床近矿绿泥石化蚀变显著,与锡矿的矿化关系密切。 绿 泥 石 的 矿 相 学 特 征
显示小龙河锡矿床绿泥石蚀变可分为明显的强弱两种绿泥石化类型。利用电子探针化学成分
分析 数 据 ,计 算 了 绿 泥 石 的 AlIV 、Al VI、Fe2+/(Mg2+ +Fe2+ )和 Mg2+/(Mg2+ +Fe2+ )等 相 关 参 数,并推算出绿泥石形成时的 温 度、氧 逸 度 和 硫 逸 度。 结 果 表 明:随 着 蚀 变 的 增 强,绿 泥 石 中
小龙 河 花 岗 岩 体 中 锆 石 U-Pb 年 龄 为 70.3 Ma[19],岩 体 中 的 黑 云 母 K-Ar 年 龄 为 71.8
Ma[22];而 锡 矿 体 中 锂 云 母 K-Ar 年 龄 为 70 Ma[22]。由此可 知,矿 体 形 成 年 龄 与 岩 体 年 龄 在 误 差 范 围 内 一 致 ,均 为 燕 山 晚 期 岩 浆 活 动 的 产 物 。 小 龙 河 花 岗 岩 体 中 锡 、钨 、锂 等 元 素 含 量 高 于 花 岗 岩 平 均 含 量 1~6 倍 ,锂 黑 云 母 和 黑 云 母 是 主 要 的 载锡矿物,其含锡量(质 量 分 数:wSn)为 0.16‰ ~ 1‰ [22],这 是 小 龙 河 锡 矿 床 形 成 的 地 球 化 学 背 景 。
资 助 项 目 (gzck2012006);云 锡 公 司 科 研 基 金 资 助 项 目 [第 一 作 者 ]张 伟 (1990- ),男 ,硕 士 研 究 生 ,研 究 方 向 :矿 产 资 源 勘 查 与 评 价 ,E-mail:geozhangwei@163.com [通 信 作 者 ]张 寿 庭 (1964- ),男 ,博 士 ,教 授 ,博 士 生 导 师 ,从 事 矿 床 学 的 教 学 与 科 研 工 作 ,E-mail:zst@cugb.edu.cn。
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