云南会泽麒麟厂_大水井深部成矿地质条件分析与成矿预测

云南会泽麒麟厂_大水井深部成矿地质条件分析与成矿预测 ( ) 文章编号 : 1009 23850 20080420069 205 云南会泽铅锌矿床分散元素镉锗镓的富集规律 1 2 3 1 4 王 乾 , 顾雪祥 , 付绍洪 , 章 明 , 李发源 ( 610059; 2. 中国地质大学 , 北京 100083; 3. 中国科学院 地 1. 成都理工大学 , 四川 成都 )610041 球化学研究所 , 贵州 贵阳 550002; 4. 中国科学院 成都山地研究所 , 四川 成都 摘要 :本文利用电子探针和等离子质谱分析手段 ,对会泽铅锌矿床矿物和矿石的分散元素镉锗镓进行了分析研究 , 认为矿床中分散元素镉 、锗 、镓的赋存状态以类质同象形式存在 。矿床以富集镉 、锗为特征 ,其中镉主要富集于闪锌 矿之中 ,锗和镓主要富集于方铅矿之中 。 关 键 词 :铅锌矿床 ;分散元素 ;富集规律 ;会泽 中图分类号 : P595 文献标识码 : A 次由矿山厂 、麒麟厂 、银厂坡 3 条主逆断层组成叠瓦 1 地质概况 状构造 。该组构造控制着矿山厂矿床 、麒麟厂矿床 、 会泽矿床大地构造上位于康滇地轴东缘中南部 银厂坡矿床呈左行雁行状展布 。 安宁河深大断裂与甘洛 2小江深大断裂之间 , 甘洛 2 矿区岩浆活动主要为海西期区域上大面积的峨小江深大断裂的西侧 。矿床位于云南省会泽县东北 眉山玄武岩喷发 ,矿区玄武岩具有岛弧拉斑玄武岩 部 ,距离县城约 60 km , 交通方便 。该矿床为特大型 [ 1 ] 特征 ,为地幔部分熔融产物 。 铅锌矿床 。 1. 3 矿床围岩蚀变和矿体产出特征 1. 1 矿区地层 矿床的围岩蚀变类型比较简单 ,主要为白云石 会泽铅锌矿床矿区地层较为简单 ,出露地层包 化和黄铁矿化 ,其次为方解石化 、粘土化和硅化 。矿 括 :下寒武统筇竹寺组碎屑岩 ;泥盆系碎屑岩和白云 体下盘蚀变较强烈 ,上盘蚀变轻微或不发育 ,属典型 岩 ; ,石炭系白云岩和灰岩 ;二叠系碎屑岩 、灰岩和峨 的“不对称性蚀变 ”。 眉山玄武岩 。 ( ) 其中赋矿 地 层 为 下 石 炭 统 摆 佐 组 Cb 白 云 1 会泽铅锌矿床主矿体沿走向长为 690m ,倾斜延 岩 。除银厂坡断层上盘和小黑青以东有寒武系筇竹 伸大于 1000m , 垂直延 伸 达 1200余米 。多数 矿体 呈 () 寺组出露外 ,基本缺失下古生代地层 图 1 。 层状 、似层状产出 ,局部可见脉状 、囊状 、扁柱状 、网 1. 2 矿区构造及岩浆活动脉状等矿 体 。矿 体 厚 为 0. 7 , 40m , 矿 体 规 模 变 化 大 。其中 8号矿体规模最大 ,铅 +锌金属量约 100万 () 矿区主要发育 N E、近 N S、NNW 、NW 和近 吨 ,达中型矿床规模 陈进等 , 2001 。 EW 向 5 组断裂构造 ,断裂构造具有多期活动的特点 ,对 1. 4 矿石结构和构造特征 矿体起着控矿 、后期改造作用 。其中 N E 构造带是 矿石结构主要有自形 2半自形粒状结构 、包含结 构 、固溶体分离结构 、细脉状 、网脉状结构和交代结 矿区最主要的成矿 2控矿构造体系 ,自 NW 向 SE 依 收稿日期 : 2008204 215; 改回日期 : 2008206204 ( ) 作者简介 : 王乾 1962 —,男 ,副教授 ,博士生 ,主要从事矿床地球化学和资源研究 ()图 1 会泽铅锌矿床地质简图 据付绍洪 , 2004简化 ()F ig. 1 Simp lified geo logica l m ap of the H u ize lead2zinc depo sit, Yunnan mod ified from Fu Shaohong, 2004 构等 ;常见矿石构造有块状构造 、条带状构造 、浸染 于表 2。由表 2可见 ,闪锌矿中 Cd 的含量变化范围 - 6 状构造 、脉状构造和层状 2似层状构造等 。 ( ) (为 900 ,2900 ×10 ,而且几乎不含 Ge 仅 H ZP6 2 - 6 1. 5 矿石物质组分 11 , H Z0 的 12个 样 品 含 Ge, 分 别 为 100 ×10 和 - 6 - 6 矿床的矿物成分较为简单 ,主要矿物为闪锌矿 、 ( ) 01200 ×10 , Ga 含量较低 , 为 ,1600 ×10 ; 方 铅 - 6 方铅矿 、黄铁矿和方解石 ,其它矿物成分包括毒砂 、 ( ) 矿中 Cd 的含 量 为 0,2300 ×10 , Ge 具 有 明 显 - 6() 黄铜砂 、辉铜矿 、白云石 、石英等 表 1 。( ) 富集现象 ,含量在 200 ,2300 ×10 之间 , Ga的 含 - 6 表 1 会泽铅锌矿床矿物成分一览表 ( ) 量为 100,3400 ×10 。 Ta b le 1 M in era l com po s it ion s in the Hu ize lea d2z in c 值得注意的是 ,会泽铅锌矿床硫化物除个别方depo s it, Y unnan () 铅矿和黄铁矿含微量的 A s外 表 2 ,其余基本不含 矿 物 A s。剔除 A s后分析各成矿元素间的关系 ,以 11 个 主要矿物 次要矿物 罕见矿物 矿石种类成矿元素为变量计算它们之间的相关系数 ,在 99 % 毒砂 、黄铜矿 、辉铜矿 、 的置信度水平上 ,获得各成矿元素的相关系数矩阵 辉银 矿 、磁 黄 铁 矿 、灰 结果列于表 3 ,由表 3可见 ,会泽矿床中各成矿元素 硫锑 铅 矿 、铜 磁 黄 铁 闪锌矿 、方 斜 方 砷 铁 之间的相关性具有如下特征 : 矿 、辉 锑 银 矿 、针 铅 铋 铅矿 、黄铁 矿 、菱 铁 矿石矿物 银矿 、硫 铋 铜 矿 、针 铅 矿 矿 、红锌矿 ( ) ( 1 Fe 与 Cd、Ge、Ga 呈 负 相 关 R 分 别 为 铋银 矿 、块 硫 砷 铜 矿 、 砷黝铜矿等 ) - 0. 36、- 0. 13、- 0. 29 ,分散元素 Cd、Ge、Ga 分别以类质同象形式取代铁进入闪锌矿中 ,由于铁 白云石 、石英 、绢云母 、 脉石矿物 方解石 的减少 ,导致闪锌矿的颜色变浅 ; 绿泥石 ( ) 2 Cd与 Zn、Pb 及 Ge、Ga 呈明显的正相关关 ( ) 系 R 分别是 0. 42、0. 75、0. 65 , 说明 Cd 主要赋 存 2 分散元素富集规律 在闪锌矿中 ,而 Ge、Ga主要赋存在方铅矿中 ; ( ) ( 3 Zn与 Ge 、Ga均 呈 负 相 关 R 分 别 为2. 1 分散元素在矿物中的赋存状态 会泽铅锌矿床矿石矿物的电子探针分析数据列 ( )云南会泽铅锌矿床分散元素镉锗镓的富集规律 2008年 4 71 表 2 会泽铅锌矿床矿石矿物的元素电子探针分析 ( w / %) B Ta b le 2 Ana ly t ica l da ta of the m in era ls an d ore s from the Hu ize Y unnan by m ean s of e lec tron 2z in c depo s it, lea d m icroprobe ( w / %) B 样品号 矿物 S Fe Zn Pb Cd Ge Ga Co N i A s A g Cu 闪锌矿 H Z018 32. 57 0. 04 67. 04 0 0. 29 0 0 0. 06 0 0 0 0. 04 闪锌矿 H ZP6 211 33. 82 0. 18 65. 66 0 0. 12 0. 01 0 0. 03 0. 06 0 0 0. 13 闪锌矿 H Z01 34. 02 0. 15 65. 07 0. 13 0. 17 0. 12 0. 12 0. 01 0 0 0 0. 2 闪锌矿 H Z02 33. 67 4. 02 62. 08 0 0. 18 0 0 0. 04 0. 01 0 0 0 闪锌矿 2 PH Z7 22 32. 3 2. 4 64. 78 0 0. 1 0 0. 04 0. 07 0. 1 0 0. 05 0. 15 闪锌矿 2 PH Z208 33 0. 57 66. 18 0. 04 0. 07 0 0. 03 0. 02 0. 02 0 0. 07 0 闪锌矿 2 PH Z208 32. 31 0. 05 67. 23 0 0. 1 0 0. 16 0. 05 0 0 0. 1 0. 04 闪锌矿 2 PH Z208 32. 86 0. 98 65. 88 0 0. 09 0 0 0. 07 0. 06 0 0. 07 0. 07 闪锌矿 32. 37 1. 1 66. 32 0 0. 1 0 0. 01 0. 04 0. 04 0 0. 01 0 H ZP4 206 闪锌矿 H ZP4 206 32 4. 98 62. 79 0 0. 12 0 0. 05 0 0. 04 0 0. 01 0. 09 闪锌矿 H Z018 32. 75 0. 39 66. 53 0 0. 16 0 0. 03 0. 01 0. 09 0 0. 05 0. 02 闪锌矿 H ZP6 210 33. 14 0. 06 66. 43 0 0. 12 0 0. 04 0 0. 07 0 0. 05 0. 09 闪锌矿 H Z04 32. 16 1. 27 66. 35 0 0. 12 0 0 0. 02 0 0 0. 03 0. 03 闪锌矿 H Z08 35. 07 1. 29 63. 18 0 0. 22 0 0. 12 0. 09 0 0 0. 04 0 闪锌矿 H ZP8 24 32. 85 2. 92 63. 95 0 0. 12 0 0. 01 0. 01 0. 02 0 0. 05 0. 08 闪锌矿 4 PH Z13 33. 72 1. 78 63. 93 0. 25 0. 17 0 0. 11 0. 01 0. 01 0 0 0. 02 方铅矿 H Z018 13. 16 0. 04 0. 26 85. 93 0 0. 15 0. 25 0. 07 0. 09 0 0. 06 0 方铅矿 H ZP6 211 12. 83 0. 02 0. 06 86. 49 0. 18 0. 02 0. 24 0. 02 0. 05 0 0 0. 08 方铅矿 H Z01 12. 79 0. 03 0. 02 86. 59 0. 11 0. 12 0. 16 0 0. 05 0 0. 1 0. 03 方铅矿 H Z02 13. 35 0. 2 0. 2 85. 77 0. 09 0. 06 0. 05 0. 06 0. 01 0 0. 08 0. 12 方铅矿 2 PH Z7 22 12. 61 0. 19 0. 49 86. 01 0. 09 0. 15 0. 16 0. 06 0. 08 0 0. 17 0 方铅矿 4 PH Z04 13. 61 0. 05 0. 06 85. 81 0. 03 0. 19 0. 01 0. 1 0. 05 0 0. 01 0. 08 方铅矿 H Z08 12. 67 0. 12 0 86. 35 0. 23 0. 14 0. 12 0. 02 0. 12 0 0. 16 0. 06 方铅矿 H ZP4 25 13. 21 0. 01 0. 22 85. 85 0 0. 17 0. 34 0. 02 0. 03 0 0 0. 15 方铅矿 H Z05 13. 37 0. 04 0. 11 85. 75 0 0. 19 0. 16 0. 07 0. 01 0. 03 0. 1 0. 17 方铅矿 13. 72 0. 11 0. 21 85. 27 0. 11 0. 17 0. 19 0. 07 0 0 0. 14 0 H ZP6 212 方铅矿 H ZP8 24 13. 5 0. 06 0. 09 85. 55 0. 03 0. 23 0. 14 0. 08 0 0 0. 21 0. 1 方铅矿 H ZP6 215 13. 42 0. 13 0. 08 85. 85 0 0. 1 0. 18 0 0. 05 0 0. 11 0 方铅矿 4H PZ13 12. 67 0. 03 0. 1 86. 64 0 0. 15 0. 15 0. 1 0. 04 0 0 0. 12 黄铁矿 H ZP6 211 52. 72 46. 54 0. 07 0 0. 1 0. 02 0. 04 0. 04 0 0. 45 0 0. 02 黄铁矿 H Z02 52. 13 47. 48 0. 24 0 0. 01 0. 05 0 0. 01 0. 04 0 0. 01 0. 01 黄铁矿 2 PH Z7 22 52. 38 47. 35 0 0 0. 04 0 0. 04 0. 08 0 0 0. 06 0. 07 黄铁矿 H Z04 53. 68 45. 96 0. 21 0 0 0 0. 04 0. 05 0. 06 0 0 0 黄铁矿 H Z08 52. 63 47. 14 0 0 0. 05 0 0. 07 0 0. 04 0 0. 01 0. 05 黄铁矿 H ZP4 25 54. 44 45. 12 0. 2 0 0 0. 11 0 0. 03 0. 02 0 0. 03 0. 06 分析测试单位 :中国地质科学院成都矿产综合利用研究所分析测试中心 表 3 会泽铅锌矿床硫化物成矿元素相关系数矩阵表 Ta b le 3 C orre la t ion coeff ic ien t m a tr ix of the ore2form in g e lem en ts in the su lf ide s from the Hu ize lea d2z in c depo s it, Y unnan 元素S Fe Zn Pb Cd Ge Ga Co N i A g Cu S10. 830. 09- 0. 84- 0. 13- 0. 52- 0. 56- 0. 18- 0. 29- 0. 410 Fe1- 0. 48- 0. 39- 0. 36- 0. 13- 0. 290. 04- 0. 15- 0. 170 Zn1- 0. 610. 42- 0. 60- 0. 37- 0. 36- 0. 17- 0. 340 Pb 1 - 0. 12 0. 75 0. 65 0. 34 0. 32 0. 51 0. 02 Cd1- 0. 28- 0. 02- 0. 08- 0. 01- 0. 01- 0. 22 Ge10. 540. 290. 0430. 460. 18 Ga 1 0. 07 0. 04 0. 32 0. 07 Co10. 150. 310. 03 N i10. 210 A g 1 - 0. 05 Cu1表 4 会泽矿床闪锌矿 、黄铁矿和原生矿石镉锗镓含量 ) - 0. 60、- 0. 37 ,说明 Ge和 Ga 可能是以类质同象 Ta b le 4 C d, Ge an d Ga con ten ts in the m in era ls spha ler ite 的形式进入闪锌矿晶格替换了 Zn,出现彼此消长现 an d pyr ite an d pr im a ry ore s from the Hu ize lea d2z in c 象 。 depo s it, Y unnan - 6- 6- 6( )( 4 分散元素 Cd 与 Ge、Ga R 分别为 - 0. 28、 () 石 Fe / %样品号矿物 Cd / 10 Ge / 10 Ga /10 H ZP4 203闪锌矿0. 11661. 3—3. 52 )- 0. 02 呈弱负相关 ,说明三者不一定完全共生 ; 而 H Z03闪锌矿4. 441314. 28—1. 62( ) Ge与 Ga却呈正相关关系 R 为 0. 54 ,这是因为两 H Z05闪锌矿3. 071128. 64—1. 17 H Z07闪锌矿3. 861038. 47—0. 42者地球化学性质相近 ,常密切共生在一起 。 H Z08闪锌矿1. 221079. 12—24. 52 2. 2 分散元素富集规律 PH Z04闪锌矿2. 93854. 43—2. 35 PH Z10闪锌矿4. 131889. 69—0. 81 笔者选取了 17个闪锌矿 、11个黄铁矿单矿物和 闪锌矿—2 PH Z072. 837101. 998个原生矿石 、5 个氧化矿石样品进行了 ICP2M S分 H ZP5 203闪锌矿1. 931007. 01—2. 14 H ZP5 211闪锌矿0. 75886. 69—3. 8析显示 ,分析结果列于表 4。由表 4可见 : H ZP6 212闪锌矿0. 93819. 65—2. 86( 闪 锌 矿 Cd 的 含 量 范 围 为 485. 01, H ZP6 214闪锌矿4. 961263. 54—0. 43- 6 - 6 H ZP6 221闪锌矿4. 21894. 38—6. 1 ) 1889. 69 ×10 ,平均为 1064. 72 ×10 ; Ga 的含量 H ZP7 208闪锌矿0. 21349. 66—2. 77- 6 - 6 ( ) 范围为 0. 42 ,24. 52 ×10 ,平均为 4. 31 ×10 。 H ZP9 204闪锌矿—0. 7958. 413. 54 H ZP9 205闪锌矿3. 3760. 03—5. 12 黄铁矿的 Cd 和 Ga 含量很低 ,其中 Cd 含量范 H ZP10 207闪锌矿2. 08485. 01—10. 03- 6 - 6 ( ) 围仅为 0. 26 ,56. 43 ×10 ,平均为 21. 09 ×10 ; H Z201黄铁矿—56. 43—0. 17- 6 H Z203黄铁矿—34. 61—0. 41 ( ) Ga的含 量 范 围 仅 为 0. 10 ,0. 76 ×10 , 平 均 为 H Z207黄铁矿—28. 21—0. 28- 6 0. 28 ×10 。由此可见 ,分散元素 Cd 和 Ga 主要富 PH Z204黄铁矿—4. 09—0. 44 PH Z210黄铁矿—17. 42—0. 18集于闪锌矿内 ,较黄铁矿中的含量高出 1,2个数量 2 PH Z207黄铁矿—25. 38—0. 14级 。 H ZP5 211黄铁矿—0. 26—0. 2 H ZP6 212黄铁矿—6. 87—0. 31( 原生 矿 石 样 品 的 62. 301Cd 含 量 分 别 为 , H ZP6 217黄铁矿—35. 24—0. 76- 6 - 6 ) 999. 12 ×10 ,平均为 336. 20 ×10 ; Ga 的含量范 H ZP9 204黄铁矿—7. 43—0. 13- 6 - 6 H ZJ 203黄铁矿—16. 06—0. 1 ( ) 围为 0. 89 ,2. 96 ×10 , 平 均 为 1. 90 ×10 , Cd H ZP6 210原生矿石—98. 83—2. 57 和 Ga含量皆低于闪锌矿 ,但高于黄铁矿 。 H ZP4 205原生矿石—62. 3—1. 33 H ZP5 204原生矿石—436. 32—2. 41 ( 氧 化 矿 石 的 Cd 含 量 范 围 介 于 31. 667, H ZP5 204原生矿石——436. 322. 41- 6 - 6 ) 1029. 45 ×10 之 间 , 平 均为 458. 03 ×10 ; Ga 含 H ZP6 210原生矿石—110. 02—2. 96- 6 H ZP8 204999. 121. 52原生矿石—— ( ) 量范围为 0. 41,2. 27 ×10 之间 ,平均为 0. 91 × H ZP8 205原生矿石—251. 67—1. 09- 6 10 。与原生矿石相比 , Cd 和 Ga 的含量均未发生 H Z07原生矿石—294. 99—0. 89 H ZP9 210氧化矿石—365. 65—0. 54明显变化 。说明原生矿石在氧化作用过程中 ,分散 4 PH Z07氧化矿石—31. 67—2. 27元素并未发生明显的迁移 ,而是原地或就近富集于 4 PH Z09氧化矿石—751. 68—0. 59 H ZP2 202氧化矿石—1029. 45—0. 72氧化带内 。 H ZP2 206氧化矿石——111. 690. 41 应用电子 探针 对矿 床 分散 元素 含 量进 行分 析测试单 位 : 中 国 科 学 院 地 质 与 地 球 物 理 研 究 所 , 等 离 子 质 谱 () ( ) 表 2 ,其中闪锌矿测点的微区成分 : Cd 的含量范ICP2M S分析 ( )云南会泽铅锌矿床分散元素镉锗镓的富集规律 2008年 4 73 - 6 ( ( ) ) 围 为 700, 2900 ×10 , 平 均 分 别 为 1406. 25 ×含量的等离子质普 ICP2M S分析结果 , 对闪锌矿 、 - 6 - 6 ( ) ( )10 , Ge 的含量范围 为 0,1200 ×10 , 平均 为黄铁矿 、黄铜矿和原生矿石的等离子质谱 ICP2M S - 6 - 6 ( ) 81. 25 ×10 , Ga 的含量范 围为 0 ,1600 ×10 , 平分析没有获得 Ge 的分析数据 ,对分散元素 Cd、Ge、 - 6 均为 450 ×10 ;方铅矿测点的微区成分 : Cd含量 范围Ga的赋存状态和富集规律的进一步研究有一定的 - 6 - 6 ( ) 为 0,2300 ×10 ,平均为 669. 23 ×10 , Ge 含量范影响 ,有待今后进一步加强这方面的研究工作 。 - 6 - 6 ( ) 围为 0 ,23 ×10 ,平均为 1415. 38 ×10 , Ga含量范综上所述 ,会泽矿床分散元素的富集规律为 :以 - 6 ( ) 围为 0,3400 ×10 ,平均为 1653. 85 × 富集 Cd 和 Ge 为特征 , Ga 含 量相 对 很低 , 其 中 Cd - 6 10 。黄铁矿 测 点 的 微 区 成 分 : Cd 含 量 范 围 别 为 主要富集于闪锌矿中 , Ge、Ga主要富集于方铅矿中 , - 6 - 6 ( ) 0 ,1000 ×10 ,平均为 333. 33 ×10 , Ge含量范 围三种分散元素镉 、锗 、镓在黄铁矿和黄铜矿中的富集 - 6 - 6 ( ) 为 0,1500 ×10 , 平均为 300 ×10 ; Ga 含量 范围程度很低 。 - 6 - 6 ( ) 为 0,1000 ×10 ,平均为 316. 67 ×10 。 参考文献 :对比等离子质谱分析和电子探针分析结果 ,闪 - 6 锌矿中镉的平均含量十分相似 , 均约为 1000 ×10 [ 1 ] 黄智龙 ,陈进 ,刘丛强 ,等. 峨眉山玄武岩与铅锌矿床成矿关系 数量级 ,说明两种测试方法在一定程度上具有一定 初探 ———以云南会泽铅 锌矿 床为例 [ J ]. 矿 物 学 报 , 2001 , 21 的可靠性 。 ( ) 4 : 681 - 688. 本次工作没有获得方铅矿单矿物的 Cd、Ge、Ga Enr ichm en t of the d ispersed elem en ts Cd, Ge and Ga in the Hu ize lead2 z inc deposit, Y unnan 1 2 3 1 4WAN G Q ian, GU Xue2xiang, FU Shao2hong, ZHAN G M ing, L I Fa2yuan ( 1. C hengdu U n iversity of Technology, C hengdu 610059, S ichuan, C h ina; 2. C h ina U n iversity of Geosciences, B eijing 100083, C h ina; 3. Institu te of Geochem istry, C h inese A cadem y of S ciences, Gu iyang 550002, Gu izhou, C h ina; 4. Institu te of M oun ta in H aza rds and Environm en ts, C h inese A cadem y of S ciences, C hengdu 610041, )S ichuan, C h ina A b stra c t: The app roache s to the en richm en t of the d isp e rsed e lem en ts Cd, Ge and Ga in the m ine ra ls and o re s from the H u ize lead2zinc depo sit, Yunnan have been m ade by m ean s of e lec tron m ic rop robe and ICP2M S. The au tho rs con tend tha t the stud ied d isp e rsed e lem en ts occu r in the fo rm of isomo rp h ism. The e lem en t Cd is en riched in sp ha le rite, and the e lem en ts Ge and Ga abound in ga lena from the H u ize lead2zinc depo sit. Key word s: H u ize; lead2zinc depo sit; d isp e rsed e lem en t; en richm en t