与 Mg /Fe 比值有关。(图20)
图20、中国典型钙矽卡岩铅锌矿床Mg/Fe-Mn/Fe关系图
[81]
Einaudi等[83]研究表明,矽卡岩辉石中的Mg、Fe、Mn的比例是热液流体中活度、氧化还原条件、温度的函数,并且随矽卡岩的类型而变化。Meinert[84]更进一步指出大多数矿物相特别是辉石富集Mn是矽卡岩热液体系远温端的特征。
狄永军总结认为与Zn有关的矽卡岩矿物富含铁锰,这些矿物包括石榴石、辉石、蔷薇辉石、硅灰石类、黑柱石、角闪石、绿泥石、碳酸盐和闪锌矿,与其他成矿类型的矽卡岩形成区别。[85]
3.3.2黄铁矿
黄铁矿 Fe[S2]为等轴晶系,岛状-Na Cl型结构衍生结构, 是地壳中最重要和分布最广的硫化矿物之一, 绝大多数原生金矿床和有色金属矿床与黄铁矿密切相关。[75]
黄铁矿中的Fe常被Co?Ni代替形成类质同像,并且S也会部分被Se?Te所代替,因此它们在黄铁矿中的含量以及Co/Ni?S/Se值常被用来判别黄铁矿的形成环境,并被广泛应用于矿床地球化学研究[73]?Co/Ni关系判别图如下(图21):
图21、黄铁矿Co、Ni含量与成因类型关系图(据赵振华等.1987)
吴亚飞等[74]研究发现 黄铁矿与周围岩体中稀土元素组成相比较,其稀土配分曲线型式若一致,则指示了成矿作用与该期浆活动关系密切。
3.3.3磁黄铁矿
磁黄铁矿有六方磁黄铁矿、单斜磁黄铁矿和斜方磁黄铁矿三种类型,自然界以六方和单斜最为常见[76] 。这三种矿物在形成条件、矿物性质和元素含量等方面均有所不同,其结晶存在多样性,以Fe1-x S 为化学通式[77]。
Yund等在研究中得出单斜磁黄铁矿形成的最大温度应为325℃士,此时的单斜磁黄铁矿Fe原子百分比为46.80,六方磁黄铁矿温度较低,其原子百分比为47.20[78]; Arnold的结论则认为单斜磁黄铁矿形成的温度最大为304士6℃,此时单斜磁黄铁矿和六方磁黄铁矿的Fe原子百分比分别为46.76士0.50和47.20士0.10[79]。总之可以根据磁黄铁矿的Fe原子百分比推算磁黄铁矿的形成温度和晶系。
此外,磁黄铁矿的Co、Ni含量关系亦可以反映其形成环境。[73] 3.3.4磁铁矿
磁铁矿为复杂氧化物AB2X4型化合物(Fe3O4),等轴晶系, 自然界的磁铁矿可以广泛地在各种地质条件下形成。[88] Nadoll等[91]分析探讨了不同类型热液矿床中磁铁矿的成分差异,指出矽卡岩矿床中的磁铁矿具有高 Mg、Al、Mn、Cr、Co、Ni、Sn 的特征。Dare等[90]运用LA-ICP-MS 和EMPA 分析研究发现,热液成因磁铁矿具有低 Ti、高 Ni/Cr 值的特征。
磁铁矿的TiO2-Al2O3-MgO图解可以反映磁铁矿成分与其成因之间的关系
[86?87]
(图22)?
图22、磁铁矿 TiO2-Al2O3-MgO+MnO图解
吕书君总结前人研究为典型的矽卡岩成因的磁铁矿,Ni /Co 小于2[89] Dupuis等[90]通过对全球13种不同成因类型/矿化类型矿床中的磁铁矿成分研究表明,不同成因类型/矿化类型的磁铁矿元素组成存在明显的差异性,并绘制了磁铁矿(Ca+Al+Mn)-(V+Ti)成因分类图解(图23)。虽然有一些不足,但仍有一定的指示意义。
4.小结
从以上的各种矿物原位微区的研究现状中可以看出:通过原位微区技术对主量元素和微量元素(不包括同位素)进行分析,物质更加均匀,得出的数据更加精确。主要能测试出矿物的种属;能对成矿物质的来源,矿床(或矿物)的形成温度,矿床的类型等这些关键问题做一个大致的判断;对于成矿流体本身性质来说,通过原位微区分析,可以反映流体的成份、氧化还原状态、酸碱度、氧逸度及流体是否沸腾,还能对流体及不同期次流体的阶段演化进行讨论。这些对提升矿床的认识,进而指导矿产勘查有着不可替代的作用。
但是,有一个问题必须指出,矿物的原位微区分析必须建立在野外工作对矿床有一个充分的认识的基础上,包括区域地质、矿床地质,矿床主要矿物,矿石结构构造,矿床类型及阶段划分等都必须要有尽可能多的认识,才能使微观的测试分析发挥巨大的作用!
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