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江西盘古山钨矿矿物学特征研究

于萍  
【摘要】:盘古山钨矿位于江西省于都县城以南33km,属于都县盘古山镇管辖,区域上出露地层主要为震旦系中深变质岩及泥盆系、石炭系的碎屑岩、碳酸盐岩建造。区内岩浆岩活动频繁,岩脉发育,深部隐伏花岗岩与成矿关系密切。矿体产于燕山早期花岗岩的外接触带泥盆系地层中,区内石膏窝大断层(F5)与矿床成因关系密切,矿床由南、中、北三组矿脉组成,其中南组矿脉规模最大,是目前主要的开采对象。矿床围岩蚀变较弱,主要有矽卡岩化、绿泥石化、绢云母化等。矿床类型属于钨锰铁矿-辉铋矿石英矿石型。矿床成矿分三个阶段:硅酸盐成矿阶段、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中石英硫化物阶段是主要成矿阶段。 盘古山矿床中矿石矿物主要有:黑钨矿、辉铋矿、白钨矿、黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、黄铜矿、磁黄铁矿、硫碲铋矿、辉铋碲矿、钨华、铋华等;脉石矿物有:云母、石英、钾长石、绿柱石、萤石、电气石、方解石等。文中利用电子探针、X射线衍射、拉曼探针、等离子体质谱等分析技术,对区内主要矿石矿物黑钨矿、白钨矿、辉铋矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等,脉石矿物白云母、石英等矿物的产出特征、成分和标型意义进行研究,提出: 1、区内黑钨矿的成分主要为锰钨铁矿,化学成分、微量元素分析结果显示,黑钨矿中的Nb、Ta是一对关系非常密切的化学元素对,在黑钨矿中Nb和Ta的含量变化很大,并且分布不均匀,二者之间呈正相关关系,研究的盲3矿体中,Nb、Ta含量从95中段→215中段→335中段是递减的,但在同一水平上的含量变化较大,反映成矿溶液的运移并不是简单的沿着垂直方向有规律的变化,可能存在着不同的有利方向的斜向插入。黑钨矿的稀土元素含量变化较大,配分曲线表现为明显的重稀土富集左倾的“躺椅式”配分模式。但在不同的矿体中表现略有差异,在盲3矿体中,表现为由95中段→215中段→355中段,稀土元素的总量由高→低→高的变化趋势。而对于39号脉中,95中段→355中段,稀土元素的含量是增加的,稀土配分模式也是完全不同。 2、对区内主要矿物的晶体结构、成分等进行了分析,结果显示:区内白钨矿的晶胞参数与理论值相近。且成分中CaO含量大于理论值,WO3含量小于理论值,WO3含量随深度由深到浅略有升高。铋矿物以辉铋矿为主,还可见到少量自然铋、辉铅铋矿和硫碲铅铋矿,辉铋矿的晶胞参数比理论值稍大。区内辉钼矿主要为2H1型,产出形式主要有两种。磁黄铁矿、铁闪锌矿的化学组成指示区内磁黄铁矿、闪锌矿是在高温条件下形成的。 3、对不同阶段形成矿物的稀土元素分析结果显示,矿物的Eu异常显示成矿经历了一个由相对封闭环境向相对开放环境转变的过程,在δEu-δCe散点图中看出,钨矿物的形成条件与硫化物截然不同,硫化物是晚期钨矿化阶段或高、中温硫化物阶段的产物,形成顺序上晚于钨矿物。矿物的ΣREE-LaN/YbN图解及∑(La-Nd)-∑(Sm-Ho)-∑(Er-Lu)图解中黑钨矿明显区别于其他矿物。原因有二:一是受矿物主要的元素组成与稀土元素的相容性制约,二是成矿作用由早至晚稀土元素发生分异,第二种原因暗示成矿具多阶段的特点。黑钨矿为成矿早期形成的,其较其他矿物(除白钨矿)明显富集稀土元素,而且重稀土明显富集。


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