论文部分内容阅读
雄村矿区位于西藏日喀则市谢通门县荣玛乡境内,东距拉萨市约350km。大地构造位置处于南拉萨地体南缘中段,其南侧紧邻日喀则弧前盆地,是南拉萨地体南缘的一个以铜为主、伴生金(银)的超大型斑岩型铜金矿区,目前矿区发现了1号、2号、3号、4号、5号等斑岩型铜金矿体。前人对矿区1号矿体的成矿地质背景、矿床地质特征、成岩成矿时代、矿床地球化学特征、成矿流体特征和矿床成因等进行了较为系统的研究,然而对于金属硫化物的研究相对薄弱。为此,论文以雄村矿区1号矿体黄铁矿为研究对象,依托国家重点研发计划深地资源勘查开采专项专题(2018YFC0604105-05)、国家自然科学基金项目(41502079)和中国地质调查局地质调查项目(DD20160346),在详细的野外岩心编录和室内镜下鉴定基础上,对雄村矿区1号矿体的黄铁矿分别进行电子探针、LA-ICP-MS、热电性和晶胞参数等分析测试,研究黄铁矿的成因和找矿意义。通过论文研究,取得如下成果和认识:(1)雄村矿区出露地层主要是下-中侏罗统雄村组(J1-2x),1号矿体的含矿斑岩为中侏罗世石英闪长斑岩,主要蚀变类型为钾硅酸盐化和黄铁绢英岩化。金属矿物主要发育黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿,非金属矿物主要发育石英、红柱石、黑云母、白云母、绢云母等。矿石构造主要为脉状、浸染状,矿石结构主要为结晶、交代及固溶体分离结构。成矿期划分为热液成矿期和表生成矿期,其中热液成矿期主要包括石英硫化物阶段、绢云母硫化物阶段、多金属硫化物阶段。(2)黄铁矿主要呈脉状、浸染状产出,分布较为广泛,在石英硫化物阶段(早期)、绢云母硫化物阶段(中期)和多金属硫化物阶段(晚期)等三个矿化阶段皆有发育,特征较为类似。黄铁矿粒径一般在0.1~1.5mm之间,反射色主要为黄白色,不显多色性和内反射,硬度较高。主要呈自形粒状、半自形粒状以及他形粒状,可见较多立方体状黄铁矿,而五角十二面体和八面体状黄铁矿发育很少。主要发育有结晶及交代结构,常被磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等矿物交代。(3)黄铁矿主要为立方体自形晶{100},极少发育五角十二面体{210}和八面体{111}黄铁矿,指示成矿流体温度较高(>300℃)以及热液流体过饱和度低和硫逸度低的特点,表明形成于成矿体系快速冷却、物质供应不足的环境。(4)黄铁矿主量元素平均含量(w(S)=52.89%,w(Fe)=46.31%)和原子个数比(S/Fe=1.99)均小于理论值,表明属于贫硫贫铁型黄铁矿,具有硫亏损的特征,指示成矿环境硫逸度较低。黄铁矿微量元素组成显示Co、Ni、As、Se以类质同象的方式混入黄铁矿,而其Co/Ni比值集中在10附近,S/Se比值为(0.2~3.56)×104,以及δS和δFe分别为-4.39~0.30和-3.18~1.66,则表明黄铁矿属于岩浆热液成因。(5)黄铁矿的热电导型以N型黄铁矿为主,且热电系数集中分布在-200~0μV·℃-1之间,计算得出N型黄铁矿的形成温度为203.86~386.58℃(平均温度为321.43℃),指示黄铁矿形成于中-高温、较低硫逸度的环境。(6)黄铁矿晶胞参数和体积变化范围分别为5.41438~5.41966×10-10m(a0,平均值为5.41747×10-10m)和158.7190~159.1946×10-10m3(Vol,平均值为158.9896×10-10m3),主体与理论值(a0=5.41759×10-10m,Vol=159.3324×10-10m3)相比偏小,但有少量晶胞参数值大于理论值,这主要与S亏损和Co、Ni元素在垂向空间上不均匀分布有关。(7)黄铁矿具有立方体晶型、晶胞参数值较低、S/Fe比值接近于2、微量元素含量(如Co、Ni、As等)较低以及热电导型主要为N型等特征,结合黄铁矿中金含量极低以及矿石中Cu、Au品位呈现出显著的正相关关系,认为1号矿体的黄铁矿不含金、不是载金矿物,金与黄铜矿关系更为密切。(8)黄铁矿热电系数在垂向空间上由浅部向深部,N型黄铁矿呈增大→减小→增大的趋势,而P型黄铁矿呈减小→增大→减小的趋势,结合矿体地质特征,指示矿体向深部可能具有一定规模的延伸,但可能已被后期侵位的始新世黑云母花岗闪长岩所破坏。