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滇西小龍河錫礦床中綠泥石礦物特征及其指示意義

2014-06-27 05:45張壽庭曹華文武俊德肖常先陳慧軍
關(guān)鍵詞:逸度錫礦綠泥石

張 偉,張壽庭,曹華文,武俊德,肖常先,陳慧軍,唐 利

(1.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;

2.四川地勘局區(qū)調(diào)隊(duì),成都 610213;3.云南錫業(yè)集團(tuán),云南 個(gè)舊 610000;

4.云南省騰沖縣金山地礦科技服務(wù)有限公司,云南 保山 679100)

滇西小龍河錫礦床中綠泥石礦物特征及其指示意義

張 偉1,2,張壽庭1,曹華文1,武俊德3,肖常先4,陳慧軍1,唐 利1

(1.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;

2.四川地勘局區(qū)調(diào)隊(duì),成都 610213;3.云南錫業(yè)集團(tuán),云南 個(gè)舊 610000;

4.云南省騰沖縣金山地礦科技服務(wù)有限公司,云南 保山 679100)

小龍河錫礦床近礦綠泥石化蝕變顯著,與錫礦的礦化關(guān)系密切。綠泥石的礦相學(xué)特征顯示小龍河錫礦床綠泥石蝕變可分為明顯的強(qiáng)弱兩種綠泥石化類型。利用電子探針化學(xué)成分分析數(shù)據(jù),計(jì)算了綠泥石的AlIV、AlVI、Fe2+/(Mg2++Fe2+)和Mg2+/(Mg2++Fe2+)等相關(guān)參數(shù),并推算出綠泥石形成時(shí)的溫度、氧逸度和硫逸度。結(jié)果表明:隨著蝕變的增強(qiáng),綠泥石中Mg和Si元素含量減少,Al、Mn和Fe元素含量增加;綠泥石主要為富鐵的鮞綠泥石,指示綠泥石形成于還原環(huán)境。綠泥石的形成溫度在196~229℃之間,平均為213℃,lg fO2在-43.4~-48.0之間,平均為-44.6,lg fS2在-15.9~-18.3之間,平均為-16.6。綠泥石形成機(jī)制主要為交代-結(jié)晶和遷移-結(jié)晶2種。綠泥石為錫礦化晚階段產(chǎn)物,一定程度上反映了錫礦形成條件的變化。

綠泥石;溫度;氧逸度;硫逸度;小龍河錫礦床;滇西

綠泥石作為礦床圍巖蝕變中一種常見的蝕變礦物,與一些礦床的形成,如金礦、鈾礦、錫礦、鉛鋅銀等多金屬礦的形成有著密切的關(guān)系[1-7]。前人研究表明,可以利用綠泥石的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)成分來分析綠泥石形成時(shí)的環(huán)境,如氧化還原條件、溫度、氧逸度等[8-18]。

小龍河錫礦床是滇西錫礦帶上重要的錫礦床之一,然而由于地理位置和交通條件限制等因素,其研究程度相對(duì)較低。前人所做的研究主要集中于整個(gè)錫成礦帶地層、構(gòu)造和巖漿巖等地質(zhì)背景方面[19-21],對(duì)小龍河錫礦床地質(zhì)特征方面也做了一定的研究工作[22],但未對(duì)錫礦床的圍巖蝕變進(jìn)行詳細(xì)的研究,在一定程度上制約了對(duì)該錫礦床成因的認(rèn)識(shí)以及利用綠泥石化等圍巖蝕變指導(dǎo)找礦。本文利用綠泥石在顯微鏡下的礦相特征和電子探針化學(xué)成分分析數(shù)據(jù),采用綠泥石結(jié)構(gòu)成分和形成物理化學(xué)條件定量計(jì)算方法,分析與小龍河錫礦床有關(guān)的花崗巖體中綠泥石的類型、化學(xué)成分特征、形成時(shí)的溫度、氧逸度和硫逸度等環(huán)境條件,探討綠泥石形成機(jī)制及其與成礦的關(guān)系。

1 礦床地質(zhì)

騰沖地塊是岡底斯弧盆系的一部分,地處印度板塊向亞歐大陸板塊俯沖碰撞的前緣,巖漿活動(dòng)異常頻繁,中生代以來的巖漿巖體出露面積達(dá)50%,形成了騰沖巖漿巖帶(圖1-A,B)[19-21]。小縣城以北約40 km,巖基的小龍河花崗巖層為石炭紀(jì)勐洪群巖、黑云石英砂巖、含;礦區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)形成的張節(jié)理裂隙構(gòu)北向,傾向西,傾角特征受2個(gè)條件控制:一是花崗巖體與殘留圍巖頂蓋的接觸面,形成面形殼狀錫礦體,礦體長180~590 m,厚1~19 m;二是構(gòu)造裂隙,花崗巖結(jié)晶晚期,礦區(qū)東部棋盤石—騰沖斷裂強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致早期活動(dòng)留下的裂隙構(gòu)造再次復(fù)活,使花崗巖的原生節(jié)理進(jìn)一步擴(kuò)張加大,后期的含錫云英巖脈多沿此構(gòu)造裂隙充填交代,形成呈近南北向雁列或平行帶狀的脈群(圖1-C),單個(gè)脈體長200~640 m,厚1~23 m[22]。

小龍河錫礦區(qū)花崗巖主要造巖礦物為石英(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%)、鉀長石(35%)、斜長石(17%)、黑云母(5%),副礦物有黃鐵礦、獨(dú)居石、金紅石、綠泥石、螢石、鋯石、榍石等。蝕變作用強(qiáng)烈,遍及整個(gè)巖體,主要有鉀長石化、云英巖化、綠泥石化、鈉長石化、絹云母化、碳酸鹽化等,其中云英巖化和綠泥石化蝕變帶是錫礦體主要產(chǎn)出位置[22]。

小龍河花崗巖體中鋯石U-Pb年齡為70.3 Ma[19],巖體中的黑云母K-Ar年齡為71.8 Ma[22];而錫礦體中鋰云母K-Ar年齡為70 Ma[22]。由此可知,礦體形成年齡與巖體年齡在誤差范圍內(nèi)一致,均為燕山晚期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。小龍河花崗巖體中錫、鎢、鋰等元素含量高于花崗巖平均含量1~6倍,鋰黑云母和黑云母是主要的載錫礦物,其含錫量(質(zhì)量分?jǐn)?shù):wSn)為0.16‰~1‰[22],這是小龍河錫礦床形成的地球化學(xué)背景。

2 綠泥石蝕變特征

本次研究所分析的樣品采自小龍河錫礦體周圍不同蝕變強(qiáng)度的蝕變花崗巖體中。根據(jù)綠泥石的蝕變強(qiáng)度將樣品分為弱綠泥石化花崗巖和強(qiáng)綠泥石化花崗巖2種類型。本文將弱綠泥石化花崗巖中的綠泥石簡(jiǎn)稱為I型綠泥石,強(qiáng)綠泥石化花崗巖中的綠泥石簡(jiǎn)稱為II型綠泥石。

弱綠泥石化花崗巖中綠泥石化現(xiàn)象較弱,手標(biāo)本整體呈灰白色,見斑點(diǎn)狀淺綠色(圖2-A),主要礦物為石英、斜長石、鉀長石和黑云母,綠泥石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~15%。顯微鏡下,綠泥石大多呈葉片狀、鱗片狀,沿黑云母的解理和邊緣進(jìn)行蝕變交代,黑云母部分被保留,呈假象交代結(jié)構(gòu)(圖2-C)。與綠泥石伴生的礦物除了黑云母、鉀長石、斜長石和石英外,還有金紅石、磁黃鐵礦、榍石等(圖2-D),部分薄片中還有螢石、方解石等礦物。對(duì)應(yīng)選用作測(cè)試的6個(gè)樣品分別是XLH-182、XLH-185、XLH-186、XLH-233、XLH-376和XLH-381。

圖2 綠泥石化花崗巖樣品及綠泥石顯微照片F(xiàn)ig.2 Samples of chloritized granite and the micrographs of chlorites

強(qiáng)綠泥石化花崗巖中綠泥石化現(xiàn)象明顯,手標(biāo)本呈深綠色甚至墨綠色(圖2-B),主要礦物為石英、斜長石和鉀長石,綠泥石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~35%。顯微鏡下,見一部分綠泥石呈鱗片狀集合體分布于已經(jīng)被完全蝕變的黑云母的殘留晶形位置,呈假象交代結(jié)構(gòu);一部分綠泥石呈蠕蟲集合體狀和鱗片集合體狀分布于石英和長石等礦物的裂隙和間隙中(圖2-E,F(xiàn))。見鉀長石和斜長石等礦物被部分蝕變,呈殘留島狀結(jié)構(gòu)(圖2-E)。與綠泥石伴生的礦物除石英、鉀長石和斜長石外,還有金紅石和黃鐵礦等礦物(圖2-F),部分薄片中可見浸染狀的磁黃鐵礦和錫石等。對(duì)應(yīng)選用作測(cè)試的4個(gè)樣品分別是XLH-383、XLH-384、XLH-391和XLH-392。

3 綠泥石化學(xué)成分特征

綠泥石成分的測(cè)定是在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)電子探針實(shí)驗(yàn)室完成的,測(cè)試儀器為日本島津公司生產(chǎn)的EPMA-1600型,加速電壓為15 k V,束流10 n A,束斑大小為1μm,分析誤差(質(zhì)量分?jǐn)?shù))約為1%。電子探針分析結(jié)果見表1。由于個(gè)別綠泥石顆粒細(xì)小,加上綠泥石與其他礦物之間復(fù)雜的伴生關(guān)系,導(dǎo)致在利用電子探針分析綠泥石成分時(shí)出現(xiàn)誤差。因此,在利用測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之前要先剔除因被混染而存在誤差的測(cè)點(diǎn)。

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)1表續(xù)(

Foster[23]提出的判斷指標(biāo)wNa2O+K2O+CaO可以用來剔除被混染過的綠泥石測(cè)點(diǎn),wNa2O+K2O+CaO<0.5%的測(cè)點(diǎn)為沒被混染的綠泥石的測(cè)點(diǎn)。據(jù)此,XLH185-3、XLH391-6、XLH392-6、XLH233-1、XLH182-3、XLH383-4、XLH384-1、XLH384-3幾個(gè)測(cè)點(diǎn)不符合要求,需要剔除。Fe3+的含量不能通過電子探針直接獲得,通常情況下采用鄭巧榮提出的電差價(jià)法[24]來計(jì)算Fe3+的含量。但由于這組樣品中Fe3+的含量太低,采用電差價(jià)法計(jì)算的誤差太大,本文采用Walshe[15]的方法計(jì)算綠泥石Fe3+含量。以14個(gè)氧原子為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的綠泥石結(jié)構(gòu)式和特征值見表1。

刪除被混染的綠泥石測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)后,小龍河錫礦床綠泥石礦物的化學(xué)成分具有以下特點(diǎn):I型綠泥石wMgO為0.77%~2.24%,平均為1.68%;wAl2O3為19.11%~20.86%,平均為20.24%;wTFe為41.01%~43.45%,平均為42.05%;wSiO2為22.39%~24.34%,平均為23.13%;wMnO為0~0.85%,平均為0.38%。II型綠泥石wMgO為0.35%~1.26%,平均為0.77%;wAl2O3為19.04%~21.36%,平均為20.48%;wTFe為40.63%~42.73%,平均為41.93%;wSiO2為21.50%~22.88%,平均為22.16%;wMnO為1.25%~2.82%,平均為2.04%。隨著蝕變程度的加強(qiáng),MgO和SiO2含量總體上減少,Al2O3、MnO含量總體上增加,TFe的含量變化不明顯,強(qiáng)綠泥石化具有相對(duì)低Si和Mg、相對(duì)高Al和Mn的特點(diǎn)。

3.1 綠泥石類型

在綠泥石分類方案的選擇上,選用了Deer等在1962年提出的Fe-Si分類方案[25],對(duì)研究區(qū)花崗巖中綠泥石進(jìn)行作圖(圖3,圖中Fe和Si原子數(shù)以28個(gè)氧原子為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算),強(qiáng)弱兩種綠泥石化花崗巖的綠泥石幾乎都落在了鮞綠泥石區(qū)域。Inoue認(rèn)為,在低氧逸度和低p H值的環(huán)境下有利于鎂質(zhì)綠泥石的形成,而在相對(duì)還原的環(huán)境下有利于富鐵綠泥石的形成[26]。與小龍河錫礦床有關(guān)的巖體中綠泥石是富鐵的鮞綠泥石,指示其形成于還原環(huán)境。

3.2 綠泥石的AlIV,AlVI,F(xiàn)e2+/(Mg2++Fe2+)和Mg2+/(Mg2++Fe2+)值

綠泥石結(jié)構(gòu)式為((Mg2+,F(xiàn)e2+,Mn2+)x(Al3+,F(xiàn)e3+,Cr3+)y□z)VI(Si4-uAlu)IVO10+w(OH)8-w。其中Ⅳ和Ⅵ分別代表四次配位和六次配位;□代表結(jié)構(gòu)空穴;x+y+z=6;w很小。不同溫度下形成的綠泥石離子間相互替換關(guān)系以及離子占據(jù)空間能力不同,這是綠泥石可作為地質(zhì)溫度計(jì)的基礎(chǔ)[16]。為了了解綠泥石離子間的相互替換規(guī)律,作了綠泥石離子相關(guān)關(guān)系圖解(圖4)。

圖3 綠泥石分類圖解Fig.3 Classification of chlorites(作圖方法據(jù)文獻(xiàn)[25])

Xie et al(1997)的研究[27]表明,當(dāng)綠泥石的四面體位置上的離子置換是徹底的鈣鎂閃石型置換時(shí),AlIV與AlVI的比值將接近于1。而從圖4-A中可以看出,AlIV與AlVI不是呈良好的1∶1的線性關(guān)系,因此所研究的綠泥石四面體位置上不是簡(jiǎn)單的鈣鎂閃石置換。AlIV置換Si2+的同時(shí),AlVI置換八面體位上的Fe和Mg以達(dá)到電荷的平衡[28]。兩種綠泥石中,AlVI的值都普遍大于AlIV的值,反映AlVI對(duì)八面體位上Fe和Mg的置換比例高于四面體位上AlIV對(duì)Si的置換,從表1中(Fe3+)IV的含量可以看出有部分Fe3+置換了Si,減少了AlIV對(duì)Si的置換;從I型綠泥石到II型綠泥石,AlIV和AlVI都略有增加,反映隨著蝕變的增強(qiáng),Al元素對(duì)被蝕變礦物中Fe、Mg、Si等元素的置換更加強(qiáng)烈。

黏土礦物、云母等蝕變?yōu)榫G泥石的過程主要就是鋁元素置換硅元素的過程[29],在AlIV-Fe2+/(Mg2++Fe2+)和AlVI-Mg2+/(Mg2++Fe2+)圖解中(圖4-B,C),AlIV與Fe2+/(Mg2++Fe2+)呈較弱的正相關(guān)關(guān)系,與Mg2+/(Mg2++Fe2+)呈較良好的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明隨著四面體位上AlIV對(duì)Si的置換,在八面體位上發(fā)生了Fe2+對(duì)Mg2+的置換,使得Fe2+增加而Mg2+相對(duì)減少。而Fe2+置換Mg2+的過程中,由于綠泥石結(jié)構(gòu)的調(diào)整,又反過來促進(jìn)更多的AlIV置換Si[27]。因此,F(xiàn)e2+對(duì)Mg2+的置換有助于綠泥石化的加強(qiáng)。圖4-B和圖4-C中顯示的隨著AlIV的增多,II型綠泥石比I型綠泥石有更多的Fe2+和更少的Mg2+也證明了這一點(diǎn)。

前人在研究綠泥石過程中發(fā)現(xiàn):若綠泥石是在一次變質(zhì)作用中形成的,其主要陽離子與Mg2+應(yīng)該呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系[27]。而在本文所研究綠泥石的Mg2+-Si圖解中(圖4-D),Mg2+雖然與Si有線性關(guān)系,但線性關(guān)系差,其擬合程度R2=0.54;同樣,從圖4-B和圖4-C中可看出Mg與Fe、Al線性關(guān)系也比較差,這說明本區(qū)綠泥石可能是多期次熱液活動(dòng)下形成的。

圖4 綠泥石中主要陽離子間相關(guān)關(guān)系圖解Fig.4 Correlation of the main cations in chlorites(據(jù)文獻(xiàn)[1])

4 綠泥石形成環(huán)境、機(jī)制及與成礦的關(guān)系

4.1 綠泥石的形成溫度

Cathelineau在1985年研究Los Azufres地?zé)狍w系時(shí)發(fā)現(xiàn)綠泥石AlIV與綠泥石形成時(shí)的溫度之間存在正相關(guān)關(guān)系,而與溫度有關(guān)的其他參數(shù)與溫度間不存在良好線性關(guān)系,提出了可以利用AlIV作為綠泥石地質(zhì)溫度計(jì)使用,并擬合了溫度方程[8]

Rausell-Colom等在1991年的研究中提出了綠泥石化學(xué)成分與面網(wǎng)間距d001之間的線性關(guān)系[12],經(jīng)Nieto修正后的公式[13]為

B.Stefano在運(yùn)用XRD數(shù)據(jù)探討綠泥石地質(zhì)溫度計(jì)的方法的過程中,發(fā)現(xiàn)綠泥石面網(wǎng)間距與其形成溫度之間的關(guān)系,擬合出了相應(yīng)的計(jì)算公式[14]

由于Cathelineau的公式未考慮到Fe2+、Mg2+對(duì)溫度的影響,而根據(jù)前文的分析,本研究區(qū)域綠泥石中AlIV與Fe2+和Mg2+都存在一定的線性變化關(guān)系,不能只考慮AlIV來計(jì)算綠泥石的形成溫度。并且Cathelineau的公式是根據(jù)個(gè)別地區(qū)(Los Azufres和Salton Sea)的地?zé)狍w系數(shù)據(jù)所統(tǒng)計(jì)出的溫度與AlIV間線性關(guān)系,可能受到地區(qū)性因素的影響而不能普遍適用于其他地區(qū)。因此,本文不采用Cathelineau的公式計(jì)算綠泥石的形成溫度。同時(shí),從表2看出,該研究區(qū)域綠泥石中的Fe2+/(Mg2++Fe2+)都大于0.6,Jowett的公式不適用于此處。因此,根據(jù)研究區(qū)綠泥石情況可以采用Kranidiotis和Mac Lean的方法,也可以采用Rausell-Colom和B.Stefano的方法計(jì)算綠泥石的形成溫度;而后者的方法被許多研究者采納過,得到廣泛的認(rèn)可并取得了好的效果。本文采用Rausell-Colom和B.Stefano的公式計(jì)算出綠泥石的形成溫度(td001)見表1。溫度變化范圍為196~229℃,平均為213℃,屬中低溫?zé)嵋何g變的范疇。其中弱綠泥石化花崗巖中綠泥石的形成溫度平均值為209℃,強(qiáng)綠泥石化花崗巖中綠泥石的形成溫度平均值為220℃,反映花崗巖蝕變強(qiáng)弱與綠泥石的形成溫度之間呈正相關(guān)關(guān)系。

4.2 綠泥石形成的氧逸度和硫逸度

Walshe、Bryndzia和Scott曾分別根據(jù)綠泥石成分計(jì)算過其形成時(shí)的氧逸度、硫逸度、溫度和壓力等[15-17],肖志峰和鄭作平等分別利用Walshe、Bryndzia和Scott的方法計(jì)算過金礦床中綠泥石形成的氧逸度和硫逸度,效果良好[2,3]。本文根據(jù)該區(qū)域花崗巖中綠泥石的化學(xué)特征選用了Walshe的計(jì)算方法。

Walshe根據(jù)綠泥石的成分將其分為6個(gè)端元,運(yùn)用綠泥石端元成分之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系,結(jié)合熱力學(xué)的知識(shí)體系,總結(jié)出一套根據(jù)綠泥石化學(xué)成分分析綠泥石中端元組分的活度、含量以及相關(guān)Fe3+、AlVI、AlVI等離子含量的計(jì)算公式。本文利用其公式[15],系統(tǒng)計(jì)算了本研究區(qū)域內(nèi)綠泥石相關(guān)離子含量、C3和C6端元的活度和含量。從花崗巖礦物組合中可以看出,與綠泥石密切伴生的礦物中出現(xiàn)了黃鐵礦、磁黃鐵礦和石英(圖2-D,F(xiàn)),可以根據(jù)以下反應(yīng)式計(jì)算綠泥石形成的氧逸度和硫逸度[15]

其中fS2為綠泥石形成的硫逸度,K2為反應(yīng)式(2)的平衡常數(shù)。

鄭作平曾利用Walshe提供的不同溫度下K1和K2的值擬合了它們與溫度之間的函數(shù)關(guān)系[3]。筆者在利用其擬合公式計(jì)算氧逸度和硫逸度過程中發(fā)現(xiàn)其結(jié)果存在一些偏差,遂利用Walshe的數(shù)據(jù)用新的數(shù)學(xué)方法擬合了反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系,經(jīng)驗(yàn)證效果較好,公式如下首先根據(jù)溫度、公式(5)和(6)分別計(jì)算出兩反應(yīng)式的平衡常數(shù),再分別代入公式(3)和(4)計(jì)算出綠泥石形成的氧逸度和硫逸度(表1)。

計(jì)算結(jié)果表明,lg fO2在-43.4~-48.0之間,lg fS2在-15.9~-18.6之間,屬于低氧逸度和低硫逸度的環(huán)境。其中弱綠泥石化花崗巖的lg fO2在-44.6~-48.0之間,平均為-46.1;lg fS2在-16.5~-18.3之間,平均為-17.3。強(qiáng)綠泥石化花崗巖的lg fO2在-43.4~-45.9之間,平均為-44.6;lg fS2在-15.9~-17.2之間,平均為-16.5:反映綠泥石化蝕變強(qiáng)弱與氧逸度和硫逸度之間呈正相關(guān)關(guān)系。

4.3 綠泥石形成機(jī)制及與成礦的關(guān)系

綠泥石顯微特征表明,綠泥石的形成機(jī)制可能主要有兩種:一種是交代-結(jié)晶,即后期的熱液進(jìn)入巖石中,黑云母和角閃石等礦物被交代蝕變并在原地結(jié)晶形成綠泥石,保留著黑云母礦物的晶型,出現(xiàn)明顯的蝕變特征和假象交代結(jié)構(gòu)(圖2-C),I型綠泥石多數(shù)為這種機(jī)制下形成;另一種是遷移-結(jié)晶,即富含F(xiàn)e和Mg元素的熱液遷移到其他礦物的裂隙或晶隙中沉淀結(jié)晶,顯微鏡下表現(xiàn)出綠泥石呈細(xì)脈狀沿各礦物裂隙分布的特征(圖2-E,F(xiàn)),并可見熱液形成的黃鐵礦、磁黃鐵礦和錫石等礦物,II型綠泥石多數(shù)為這種機(jī)制下形成。

據(jù)前文描述可知,小龍河錫礦床產(chǎn)于花崗巖體的構(gòu)造裂隙以及巖體與圍巖接觸面上,是花崗巖結(jié)晶晚期熱液活動(dòng)的產(chǎn)物。綠泥石蝕變帶位于錫礦體的外圍,蝕變隨遠(yuǎn)離礦體而變?nèi)酰诲a石包裹體均一溫度為335~425℃[22],綠泥石形成溫度為196~229℃,表明綠泥石是錫礦床成礦后期熱液流體活動(dòng)的產(chǎn)物。小龍河花崗巖體中主要載錫礦物為黑云母,Sn4+以類質(zhì)同象的方式賦存于黑云母中[4],在花崗巖結(jié)晶晚期,受自身熱液活動(dòng)和物理化學(xué)條件變化的影響,Sn4+被還原為Sn2+,Sn2+離子半徑大,不再穩(wěn)定存在于黑云母等礦物晶格中,遂從載體礦物中不同程度地析出并在熱液中聚集,達(dá)到錫石結(jié)晶條件后結(jié)晶形成錫石礦物。伴隨著熱液活動(dòng)的進(jìn)行,熱液萃取黑云母等鎂鐵質(zhì)礦物中的Fe、Mg元素,一部分可能保留在原地,另一部分可能隨著流體遷移到到其他礦物裂隙或晶隙中,在熱液活動(dòng)的晚期隨著溫度的降低,分別結(jié)晶形成兩種形態(tài)的綠泥石。綠泥石形成于還原環(huán)境,氧逸度和硫逸度都很低,反映錫礦床成礦后期為還原環(huán)境;同時(shí),綠泥石可能是多期次熱液活動(dòng)下形成的。

5 結(jié)論

a.小龍河錫礦床綠泥石化蝕變可分為強(qiáng)、弱兩種類型,綠泥石呈黑云母假象、葉片狀、鱗片狀集合體、蠕蟲狀集合體等形態(tài)產(chǎn)出。

b.該礦床綠泥石為富鐵的鮞綠泥石,指示其形成時(shí)的環(huán)境為還原環(huán)境;綠泥石主要陽離子與Mg離子線性關(guān)系差,反映綠泥石可能是多期次熱液活動(dòng)下形成的。

c.該礦床綠泥石的形成溫度為196~229℃,平均為213℃,屬中低溫?zé)嵋何g變范圍。綠泥石形成時(shí)的lg fO2為-43.4~-48.0,平均為-44.6;lg fS2為-15.9~-18.6,平均為-16.5:指示綠泥石形成時(shí)的環(huán)境為低氧逸度和低硫逸度環(huán)境。

d.綠泥石形成機(jī)制主要有交代-結(jié)晶和遷移-結(jié)晶2種。綠泥石為錫礦化晚階段的產(chǎn)物,與成礦熱液活動(dòng)關(guān)系密切,在一定程度上反映錫礦形成條件的變化。

野外和室內(nèi)資料整理工作得到了林進(jìn)展碩士的大力幫助,電子探針實(shí)驗(yàn)過程中得到了尹京武老師和郝金華老師的熱心指導(dǎo),文章修改過程中得到李東博士、鄭硌博士和黃勇同學(xué)的幫助,在此一并向他們表示誠摯的謝意。

[1]廖震,劉玉平,李朝陽,等.都龍錫鋅礦床綠泥石特征及其成礦意義[J].礦床地質(zhì),2010,29(1):169-176.

Liao Z,Liu Y P,Li Z Y,et al.Characteristics of chlorites from Dulong Sn-Zn deposit and their metallogenic implications[J].Mineral Deposits,2010,29(1):169-176.(In Chinese)

[2]肖志峰,歐陽自遠(yuǎn),盧煥章,等.海南抱板金礦田圍巖蝕變帶中綠泥石的特征及其意義[J].礦物學(xué)報(bào),1993,13(4):319-324.

Xiao Z F,Ouyang Z Y,Lu H Z,et al.Characteristics of cholorites from Baoban Au deposit and its significance,Hainan[J].Acta Mineralogica Sinica,1993,13(4):319-324.(In Chinese)

[3]鄭作平,陳繁榮,于學(xué)元.八卦廟金礦床的綠泥石特征及成巖成礦意義[J].礦物學(xué)報(bào),1997,17(1):100-106.

Zhuo Z P,Chen F Y,Yu X Y.Characteristic of cholorites in Baguamiao gold deposit and their geological significance[J].Acta Mineralogica Sinica,1997,17(1):100-106.(In Chinese)

[4]蔣少涌,趙葵東,姜耀輝,等.華南與花崗巖有關(guān)的一種新類型的錫成礦作用:礦物化學(xué)、元素和同位素地球化學(xué)證據(jù)[J].巖石學(xué)報(bào),2006,22(10):2509-2516.J

iang S Y,Zhao K D,Jiao Y H,et al.New type of tin mineralization related to granite in South China:evidence from mineral chemistry,element and isotope geochemistry[J].Acta Petrologica Sinica,2006,22(10):2509-2516.(In Chinese)

[5]張展適,華仁民,季俊峰,等.201和361鈾礦床中綠泥石的特征及其形成環(huán)境研究[J].礦物學(xué)報(bào),2007,27(2):161-172.

Zhang Z S,Hua R M,Ji J F,et al.Characteristics and formation conditons of chlorite in No.201 and No.361 uranium deposits[J].Acta Mineralogica Sinica,2007,27(2):161-172.(In Chinese)

[6]馮有利,鄭轍,艾永富,等.蔡家營鉛鋅銀多金屬礦床的綠泥石結(jié)構(gòu)特征[J].礦物學(xué)報(bào),2001,21(3):554-556.

Feng Y L,Zheng Z,Ai Y F,et al,Structural characteristics of chlorite in the Caijiaying Pb-Zn-Ag deposit[J].Acta Mineralogica Sinica,2001,21(3):554-556.(In Chinese)

[7]艾永富,劉國平.內(nèi)蒙大井礦床的綠泥石研究[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1998,34(1):99-107.

Ai Y F,Liu G P.The study of chlorite at Dajing deposit in Inner-Mongolia of China[J].Acata scientiarum Naturalium Uniersitatis Pekinensis,1998,34(1):99-107.(In Chinese)

[8]Cathelineau M,Nieva D.A chlorite solid solution geothermometer the Los Azufres(Mexico)geothermal system[J].Contributions to Mineralogy and Petrology,1985,91(3):235-244.

[9]Cathelineau M.Cation site occupancy in chlorites and illites as function of temperature[J].Clay Minerals,1988,23(4):471-85.

[10]Kranidiotis P,Mac Lean W.Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit,Matagami,Quebec[J].Economic Geology,1987,82(7):1898-1911.

[11]Jowett E C.Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer[C]//GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting.1991:16.

[12]Rausell-Colom J A,Wiewiora A,Matesanz E.Relationship between composition and d001 for chlorite[J].American Mineralogist,1991,76(7/8):1373-1379.

[13]Nieto F.Chemical composition of metapelitic chlorites:X-ray diffraction and optical property approach[J].European Journal of Mineralogy,1997,9(4):829-841.

[14]Battaglia S.Applying X-ray geothermometer diffraction to a chlorite[J].Clays and Clay Minerals,1999,47(1):54-63.

[15]Walshe J L.A six-component chlorite solid solution model and the conditions of chlorite formation in hydrothermal and geothermal systems[J].Economic Geology,1986,81(3):681-703.

[16]Caritat P D,Hutcheon I,Walshe J L.Chlorite geothermometry:a review[J].Clays and Clay Minerals,1993,41(2):219-239.

[17]Bryndzia L T,Scott S D.The composition of chlorite as a function of sulfur and oxygen fugacity;an experimental study[J].American Journal of Science,1987,287(1):50-76.

[18]Prieto A,Dubessy J,Cathelineau M.Structurecomposition relationships in trioctahedral chlorites;a vibrational spectroscopy study[J].Clays and Clay Minerals,1991,39(5):531-539.

[19]馬楠,鄧軍,王慶飛,等.云南騰沖大松坡錫礦成礦年代學(xué)研究:鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡和錫LA

MC-ICP-MS U-Pb年齡證據(jù)[J].巖石學(xué)報(bào),2013,29(4):1223-1235.Ma N,Deng J,Wang Q F,et al,Geochronology of the Dasongpo tin deposit,Yunnan Province:Evidence from zircon LA-ICP-MS U-Pb ages and cassiterite LA-MC-ICP-MS U-Pb age[J].Acta Petrologica Sinica,2013,29(4):1223-1235.(In Chinese)

[20]曹華文,張壽庭,林進(jìn)展,等.滇西錫礦帶地質(zhì)特征與成礦構(gòu)造背景[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,40(4):457-467.

Cao H W,Zhang S T,Lin J Z.et al.Geologic characteristics and tectonic settings of tin deposits in weat Yunnan,China[J].Journal of Chengdu university of technology(Science&Technology Edition),2013,40(4):457-467.(In Chinese)

[21]Cao H W,Zhang S T,Lin J Z.et al.Geology,geochemistry,zircon U-Pb and Re-Os geochronology,and tectonic implications of the Jiaojiguanliangzi Fepolymetallic Deposit,Tengchong County,Western Yunnan(China):Regional tectonic implications[J].Journal of Asian Earth Sciences,2014,81:142-152.

[22]施林,陳吉琛,吳上龍,等.滇西錫礦帶成礦規(guī)律[M].北京:地質(zhì)出版社,1989:25-273.

Shi L,Chen J C,Wu S L,et al.The metallogenic regularity in Western Yunnan tin belts[M].Beijing:Geological Publishing House,1989:25-273.(In Chinese)

[23]Foster M D.Interpretation of the composition and a classification of the chlorites[J].US Geology Survey Prof,1962,414A:33.

[24]鄭巧榮.由電子探針分析值計(jì)算Fe3+和Fe2+[J].礦物學(xué)報(bào),1983,7(1):55-62.

Zheng Q R.Calculation of the Fe3+and Fe2+con-tents in silicate and Ti-Fe oxide minerals from EPMA data[J].Acta Mineralogica Sinica,1983,7(1):55-62.(In Chinese)

[25]Deer W A,Howie R A,Iussman J.Rock-forming minerals:Sheet silicates[M].London:Longman,1962:270.

[26]Inoue A.Formation of clay minerals in hydrothermal environments[C]//Origin and Mineralogy of Clays.Berlin Heidelberg:Springer,1995:268-329.

[27]Xie X,Byerly G R,F(xiàn)errell Jr R E.IIb trioctahedral chlorite from the Barberton greenstone belt:crystal structure and rock composition constraints with implications to geothermometry[J].Contributions to Mineralogy and Petrology,1997,126(3):275- 291.

[28]華仁民,李曉峰,張開平,等.金山金礦熱液蝕變黏土礦物特征及水-巖反應(yīng)環(huán)境研究[J].礦物學(xué)報(bào),2003,23(1):23-30

Hua R M,Li X F,Zhang K K,et al.Characteristics of clay minerals derived from hydrothermal alteration in Jinshan gold deposit:implication for the environment of water-rock neteraction[J].Acta Mineralogica Sinica,2003,23(1):23-30.(In Chinese)

[29]Hillier S.Origin,diagenesis,and mineralogy of chlorite minerals in Devonian lacustrine mudrocks,Orcadian Basin,Scotland[J].Clays and Clay Minerals,1993,41:240-259.

Characteristics of chlorite minerals from Xiaolonghe tin deposit in West Yunnan,China and their geological implications

ZHANG Wei1,2,ZHANG Shou-ting1,CAO Hua-wen1,WU Jun-de3,XIAO Chang-xian4,CHEN Hui-jun1,TANG Li1
1.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;
2.Regional Investigation Team in Geological Prospecting Bureau of Sichuan,Chengdu 610213,China;
3.Yunnan Tin Group,Gejiu 610000,China;
4.Jinshan Geological Mining Technology Service Company in Tengchong County,Baoshan 679100,China

Chloritization is obvious near the Xiaolonghe tin deposit.It is closely related to the tin mineralization.Mineragraphy study shows that the chloritization there can be divided into two types,that is,weak chloritization and strong chloritization.The relative parameters of chlorite such as AlIV,AlVI,F(xiàn)e2+/(Mg2++Fe2+),Mg2+/(Mg2++Fe2+),forming temperature,oxygen fugacity and sulfur fugacity are calculated based on the electron microprobe data.The results show that the contents of Mg and Si increase and the contents of Al,Mn,F(xiàn)e decrease with the increase of chloritization degree.The chlorite is mainly composed of chamosite which is rich in Fe,indicating that the chlorite forms in a reduced environment.The formation temperature is 196~229℃(averaging 213℃).The lg fO2is-43.4~-48.0(averaging-44.6)and the lg fS2is-15.9~-18.6(averaging-16.5).The main formation mechanisms are metasomatism-crystallization and migration-crystallization.This indicates that the chlorites are the products at the late stage of tin mineralization and reflects the change of the conditions when the tin deposit forms.

chlorite;temperature;oxygen fugacity;sulfur fugacity;Xiaolonghe tin deposit;West Yunnan

P618.44;P578.962

A

10.3969/j.issn.1671-9727.2014.03.08

1671-9727(2014)03-0318-11

2013-09-25

中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2652013074);構(gòu)造成礦成藏國土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(gzck2012006);云錫公司科研基金資助項(xiàng)目

張偉(1990-),男,碩士研究生,研究方向:礦產(chǎn)資源勘查與評(píng)價(jià),E-mail:geozhangwei@163.com

張壽庭(1964-),男,博士,教授,博士生導(dǎo)師,從事礦床學(xué)的教學(xué)與科研工作,E-mail:zst@cugb.edu.cn。

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