吉林小西南岔金铜矿床主要金属矿物的成因矿物学特征

第30卷 第4期 吉 林 地 质 Vol.30 No.42011年12月 JILIN GEOLOGY Dec. 2011

文章编号：1001—2427（2011）04 - 19 -收稿日期：2011-10-16；修订日期：2011-11-28

作者简介：牛玉生（1979--）， 男，山东沂源人，吉林省有色金属地质勘查局工程师.

吉林小西南岔金铜矿床主要金属矿物的成因矿物学特征

牛玉生1

，王 政2

，叶满华

3

1.吉林省有色金属地质勘查局，吉林 长春 130021；

2.吉林省有色金属地质勘查

局604队，吉林 吉林 132000；3.通化市国土资源局，吉林 通化 134000

摘　要： 本文通过对矿床中主要金属矿物黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿的成因矿物学研究，指出黄铁矿中Co/Ni、S/Se、Se/Te、Au/Ag比值均显示出岩浆热液成因特征；黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿的硫同位素组成具深源岩浆源流特征，并随成矿深度发生有规律的变化；黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿中某些微量元素质量分数北山矿段与南山矿段之间有一定差别，显示出矿床的分带性；矿床形成温度为中低温。关键词：小西南岔；金铜矿床；主要金属矿物；成因矿物学特征中图分类号：P 571 文献标识码：B

The main metallic mineral’s origin mineralogy features of Xiaoxinancha gold-copper deposit of Jilin Province

NIU Yu-sheng 1

,WANG Zheng 2

,YE Man-hua

3

1.Bureau of Nonferrous Metal Geological Prospecting of Jilin Province, Changchun 130021, Jilin, China;

2.Team 604, Bureau of Nonferrous Metal Geological Prospecting of Jilin Province, Jilin 132000, Jilin, China;

3. Land and Resources Bureau of Tonghua City, Tonghua 134000, Jilin, China

Abstract: After the origin mineralogy study of the main metallic mineral such as pyrite, pyrrhotine, chalcopyrite in the deposit, we know that the ratios of Co/Ni,S/Se,Se/Te,Au/Ag in pyrite show magma hydrothermal origin features; the sulfur isotope constitutes of pyrite,pyrrhotine,chalcopyrite have deep-focus magma headstream feature, and happening disciplinary change as mine depth change; the microelement contents in pyrite, pyrrhotine, chalcopyrite have some different between north mountain ore block and south mountain ore block, it shows the zoning structure of the deposit; the temperature is middle—low temperature when the deposit emerged.

Key words: Xiaoxinancha ; gold-copper deposit ; main metallic mineral ; origin mineralogy features

1 矿区地质概况

小西南岔金铜矿床位于吉林省珲春市北东部,大地构造位置处于吉黑地槽东部的滨太平洋活化带上，汪清—珲春燕山期内陆断陷盆地边缘隆起区，五道沟断褶带的北端。

矿区地层主要为二叠系浅变质岩系，包括斜长角闪岩、红柱石板岩、含炭质板岩、云英角岩等，多成支离破碎的俘虏体和顶托形式零星分布于海西晚期闪长岩-斜长花岗岩侵入体中。

矿区岩浆岩极为发育，主要为海西晚期闪长岩系列（钾氩年龄212～234 Ma ）和斜长花岗岩系列（钾氩年龄206 Ma ），印支期花岗闪长岩，斜长花岗岩系列（钾氩年龄197 Ma 、锆石铀-铅年龄

170～180 Ma ），燕山期花岗斑岩和闪长玢岩脉，后者钾氩年龄为130～134 Ma ，与金铜矿脉密切伴生。

矿区断裂构造十分发育，具有多期性和继承性活动特点，主要为近SN 向的压扭性断裂构造和NW —NNW 向的张扭性断裂构造，沿断裂构造有闪长玢岩脉充填，金铜矿脉沿断裂构造及节理裂隙充填。

该矿床以香房河为界分为北山矿段和南山矿段两部分，矿脉主要赋存于海西晚期闪长岩体内和燕山期闪长玢岩脉的上、下盘。在北山矿段，矿体呈单脉状、复脉状和密脉状，呈NW —NNW 走向，倾向自西向东由向东倾→近直立→向西倾。在南山矿段，矿体主要呈单脉状，主要矿脉呈SN 走向，

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支矿脉呈NW走向，多位于主矿脉的上盘，支矿脉和主矿脉呈“Y”字形相接。成矿早期蚀变以黑云母化、绿泥石化和阳起石化为主，成矿期蚀变以硅化、碳酸盐化、绢云母化为主。组成矿石的主要金属矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、白铁矿、胶黄铁矿，含有少量毒砂、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、斜方辉铅铋矿、斜方硫铅铋矿、辉碲铋矿、碲铋矿、自然铋，金矿物为自然金和银金矿，脉石矿物有石英、方解石、绢云母、绿泥石、黑云母等。

2 主要金属矿物的微量元素特征

2.1 黄铁矿

　矿床中黄铁矿（包括白铁矿、胶黄铁矿）的微量元素质量分数列入表1。

（1）Au、Ag：其质量分数变化大，Au：（0.42～1 431）×10-6，Ag: (1.0～347.6)×10-6，但在黄铁矿中很少见到可见金，主要以次显微金和分散金形式存在。不同成矿阶段中所形成的黄铁矿Au、Ag质量分数具有明显差别，主成矿阶段为最高，晚期成矿阶段为最低。据宋焕斌资料，Au/Ag＞0.5为热液成因，＜0.5为火山岩型、沉积变质热液型，本矿床黄铁矿Au/Ag为0.35～5.78，平均值为3.18，属热液成因。

（2）Cu、Pb、Zn：在处理黄铁矿单矿物时，方铅矿和闪锌矿容易除去，但黄铜矿不容易去掉，故造成了部分样品分析数据中Cu质量分数很高。黄铁矿中Pb＋Zn质量分数与Au＋Ag质量分数具较明显的正相关关系。

（3）Co、Ni：其质量分数变化较大，白铁矿中Co质量分数最高，Ni质量分数最低。Co/Ni＞1，最大为253.9，平均值为8.86，为火山岩浆热液成因的黄铁矿，并且与区域上闹枝（Co/Ni=2.8）、刺猬沟（Co/Ni =2）、五凤—五星山（Co/Ni=2.0～2.3)火山-次火山热液型金矿床具有一致性。

（4）A s、H g：质量分数变化大，A s质量分数在南山矿段随成矿深度增大而降低;H g质量分数在主成矿阶段黄铁矿中北山矿段高于南山矿段。 （5）Sb、Bi：质量分数变化大，Sb: (6.25～555)×10-6，Bi:(5.0～2425)×10-6。黄铁矿中Sb质量分数北山矿段高于南山矿段，而Bi质量分数南山矿段高于北山矿段。

（6）Se、T e：Se质量分数明显高于Te，质量分数(29.5～240)×10-6，Se/T e为2.2～68.6，S/ Se＜15 000，具岩浆热液成因特征。

2.2 磁黄铁矿

磁黄铁矿的微量元素质量分数列入表2。

（1）A u、Ag：其质量分数变化大，A u:(1.07～340.6)×10-6，A g:( 24.0～173)×10-6。南山矿段Ag质量分数高于北山矿段。

（2）Co、Ni：Co质量分数南山矿段高于北山矿段，而Ni质量分数与此相反，反映在Co/Ni比值上南山矿段（13.3）明显高于北山矿段（2.15）。

（3）A s、H g：其质量分数变化大，南山矿段高于北山矿段，并且随成矿深度增大Hg质量分数具有增高的趋势，而As质量分数具有降低趋势。 （4）Bi：质量分数变化大，(100～32 812)×10-6，平均值为4 602×10-6，南山矿段高于北山矿段，其质量分数高时Au质量分数也高。

2.3 黄铜矿

矿床中黄铜矿的微量元素质量分数列入表3。 （1）Au、Ag：质量分数变化大，Au：（1.08～70.9)×10-6，Ag：（29.27～164.5)×10-6，且Ag ＞Au，Ag/Au比值北山矿段高于南山矿段。

（2）Co、Ni：Co/Ni比值北山矿段高于南山矿段。 （3） Sb、Hg：其质量分数变化较大，且北山矿段高于南山矿段。

3 主要金属矿物的稀土元素特征

矿床中黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿的稀土元素配分模式如图1；质量分数特征如图1。

3.1 黄铁矿

稀土总量很低，∑REE为65.57×10-6，LREE/ HREE及∑Ce/∑Y值分别为4.86和4.58，稀土配分模式为向右倾斜的轻稀土富集型，铕具负异常（δEu=0.59）。

3.2 白铁矿

稀土总量很低，∑REE为2.22×10-6，LREE/ HREE及∑Ce/∑Y值分别为3.21和1.29，稀土配分模式为向右倾斜的轻稀土富集型，铕基本无异常（δEu=0.97）。

3.3 黄铜矿

稀土总量很低，∑REE为2.63×10-6，LREE/ HREE及∑Ce/∑Y值分别为0.86和0.84，稀土配分模式为平坦的曲线，具铕正异常（δEu=1.35）