Mineralogical Characteristics of Skarn in Tuosibasitao Iron-Copper-Gold Deposits of the Northern Margin of Junggar, Xinjiang, and Their Geological Significance
-
摘要: 托斯巴斯套铁铜金矿床赋存于中泥盆统北塔山组火山岩与闪长(玢)岩的接触带中，矿体呈脉状、透镜状，矿体及其周围发育大量矽卡岩。本文分别利用电子探针、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，对托斯巴斯套铁铜金矿附近的石榴子石、辉石、绿帘石的化学组分及磁铁矿的主量及微量元素开展研究。结果表明：矽卡岩矿物中石榴子石端员组分以钙铝榴石-钙铁榴石系列为主，辉石端员组分以透辉石为主，绿帘石化学成分富铁富钙，这些特点表明矿区矽卡岩具有钙矽卡岩特征。矽卡岩是由岩浆热液流体交代北塔山组基性火山岩而形成的，磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。在石英-硫化物-碳酸盐阶段形成铜和金矿化。Abstract: The Tuosibasitao Fe-Cu-Au mineral deposit mainly occurs in the contact zone between the diorite porphyrite and basaltic volcanic rock of Middle Devonian Beitashan Formation in the forms of massives, heterogeneous gobbets, veinlets, breccia and veinlet-disseminated. The ore bodies in the ore deposit occur as stratoids or lenses, surrounded by skarn. The major and trace elements in magnetite, and chemical components in garnet, chinopyoxene and epidote from Tuosibasitao deposit were studied by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS) and Electron microprobe analyse. The results demonstrate that the end member of garnet is mainly grossularite and andradite. The composition of pyroxene was mainly diopside, with a small amount of augite. The epidote was enriched in Fe and Ca. The composition of these skarn minerals suggest that skarn in Tuosibasitao ore deposit is calcic skarn. In combination with the geological characteristics, it is possible that the skarns are formed by hydrothermal interaction with metamorphic volcanic, and the formation of magnetite is related to the retrogressive metamorphism of the skarn. Copper and gold mineralization occurred during the quartz-sulphide- carbonate period.
-
稳定氧同位素应用范围非常广泛，在地球科学中广泛用于确定成岩成矿物质来源及成岩成矿温度[1-6]。一般将固体、液体、气体中各种形式的氧，转化为CO2，再通过稳定同位素质谱测定其氧同位素组成[7-8]。自氧同位素的非质量分馏效应发现以来，三氧同位素(16O、17O和18O)丰度的研究已成为热点与前沿。而CO2的稳定同位素分析多数用于确定同位素比13C/12C和18O/16O[9-11]，很少用于确定17O/16O，其主要原因是CO2稳定同位素质谱测量用的是质荷比为m/z44、m/z45和m/z46分子离子团，通过这三个质荷比的离子流强度比计算出13C/12C和18O/16O[11-12]。其中用于计算13C/12C的m/z45分子离子团中含13C16O2和12C17O16O，在计算13C/12C的过程中，必须经过17O校正，校正的方法基于一个假设，即氧同位素的质量分馏效应。在这个假设下，17O/16O与18O/16O有一个固定的关系式[13]。但是，实际情况下，氧同位素的分馏并不限于质量分馏，氧同位素的非质量依赖分馏研究是稳定同位素地球化学领域的重要组成部分，是太阳系星云演化、早期大气圈演化及全球变化研究的一个无以替代的方式[14-15]。氧同位素的非质量依赖分馏效应导致17O/16O与18O/16O的关系式发生了改变。另外，氧同位素的质量分馏效应中，17O/16O与18O/16O的关系式也有不同的说法[11, 16]，导致计算的13C/12C有不同的结果。正因为上述原因，17O同位素丰度的分析成为三氧同位素丰度分析的关键，随着分析测试技术水平的提高，三氧同位素丰度的研究必将获得更广泛的应用。
1. 氧同位素制备和分析方法现状
为了准确测定17O/16O，前人建立了一些实验方法，有氟化法、BrF5法、CoF3法、热分解法、氧气直接测量法等等[17-24]。这些方法多数是要将各种形式的氧转化为O2，这种转化过程比较繁琐，也可能引起同位素分馏。氟化法或激光氟化法[17, 21]使用F2气体作为反应试剂；BrF5法[18]使用BrF5作为反应试剂，从样品中置换出氧气。F2和BrF5具有强氧化性和腐蚀性，使用中存在安全问题。CoF3法[19-20]精度较高(±0.07‰)，但主要用于水的氧同位素分析，将水直接转化为氧气，转化过程也较复杂，且没有将氧完全转化为O2。Ag2SO4热解法[22]也不能将氧完全转化为O2。氧气直接测量法[24]可以直接分析空气中的17O同位素，对于已经是氧气形式的氧，不需要再转化为CO2，其测量精度主要取决于仪器，通常好于±0.05‰。用上述实验方法将各种形式的氧转化为O2后，再用稳定同位素质谱计测量16O16O、17O16O和18O16O分子的相对含量，分析其17O/16O和18O/16O。离子探针法和同位素光谱法不需要将各种形式的氧转化为氧气，也可以用于17O同位素的测量，但没有见到用于分析地质样品17O/16O方面的报道，且精度会较差，本文对此将予以讨论。
将岩石矿物中的氧转化为CO2，并测量其18O/16O，方法很多[7-9]。如水的氧同位素，可以通过CO2-H2O同位素交换[23]将水中的氧交换到CO2气体中；空气中的CO2，只需要经过冷冻分离富集，就可以得到纯CO2[10]；碳酸盐可以通过与磷酸反应或高温分解制取CO2；石墨法[8]可以将硫酸盐中的氧制备成CO2。各种方法将岩石矿物中的氧转化为CO2后，由稳定同位素质谱计测量其氧同位素组成。这些方法样品制备过程比较简单而且安全，除同位素交换法外都可以将各种形式的氧全部转化为CO2。因此，如果能够直接测量CO2中的17O/16O，就可以解决岩石矿物中的氧的17O/16O的安全测量问题，也可以简化样品制备流程。而且，凡是能够将氧转化为CO2，并测量其18O/16O的情况，都可以测量17O/16O。利用多接收器的稳定同位素质谱计，同时测量CO2的m/z=44、45、46、47、48、49质谱峰并进行数据解析的方法[11]，是一种可行的方法，但m/z=47、48、49质谱峰的强度很低，它们是由稀有同位素13C、17O、18O中的两者或三者组成的分子离子，为了获得准确可靠的数据，可能要经过多次反复测量，以减少误差。
本文提出了质谱和同位素光谱相结合分析CO2中的17O同位素组成的新方法思路，对该方法的原理和可行性进行了论证。即利用前人成熟的样品制备技术，将各种形式的氧转化为CO2，并利用成熟的稳定同位素质谱和同位素光谱测量技术，获得m/z 45/44和13C/12C数据，通过简单的计算，得到17O/16O 比值。
2. 同位素质谱和同位素光谱结合分析17O同位素
2.1 方法思路
在本文中，提出一种新的CO2中17O/16O的分析方法，这种方法结合多接收器稳定同位素质谱计测得CO2的m/z=44、45、46质谱峰高比数据和波长扫描光腔衰荡光谱(WS-CRDS)[25-27]测得CO2的碳同位素组成数据进行分析，就可以获得CO2中的17O同位素组成。其中同位素质谱计测得的m/z=44、45、46质谱峰高比数据是计算样品的δ13C和δ18O的基础。
利用波长扫描光腔衰荡光谱直接测量CO2的13C16O2的特征谱线，其碳同位素组成测量不会受17O同位素的干扰，从其测量结果可直接得出13C/12C(定义为R13)。对于CO2，质谱测量CO2的质谱峰高比45/44(定义为R45)和质谱峰高比46/44(定义为R46)，45质谱峰中包含13C16O2和12C17O16O，因此得到式(1)[11]：
(1) 在碳同位素组成的分析中，通过假定17O/16O与18O/16O有一个固定的关系式计算出R17[11]，进而计算出R13和δ13C。但是，本文的目的是分析17O/16O，即式(1)中的R17，由于R13可以由波长扫描光腔衰荡光谱直接测定，R45可以由稳定同位素质谱计直接测定，从式(1)即可以得到：
因此，在常规的CO2稳定碳氧同位素组成(δ13C和δ18O)测定的基础上，利用其CO2的m/z= 44、45、46质谱峰高比原始数据，计算R45，再对其CO2利用波长扫描光腔衰荡光谱进行碳同位素测定，得到R13，通过数据处理，就可以计算出CO2的17O/16O。利用稳定同位素δ值计算式，即可确定其δ17O。图 1是上述分析方法的流程图。对于空气或组成简单的含有CO2的气体，如温泉气和水溶气等仅含CO2、N2、O2、Ar、H2、He或微量CH4的气体，可以直接进行碳同位素光谱分析，无需冷冻富集或纯化。
2.2 方法的可行性
虽然波长扫描光腔衰荡光谱可以直接观测CO2的12C17O16O的特征谱线[28]，但由于17O丰度较低(17O/18O约为0.19)，这种测量的精度可能很差，作者没有见到WS-CRDS对17O测量精度的报道。17O光谱观测仪器主要用于宇宙科学探索，目前不可能广泛使用在地质科学研究中。所以，高精度的17O同位素光谱分析尚需时日。而测量CO2的碳同位素组成的仪器应用范围非常广泛，多接收器稳定同位素质谱计和波长扫描光腔衰荡光谱仪也被经常使用[7-10, 25-28]。因此，将二者结合起来，开展17O同位素应用研究，将更为便利和有效。
Pri-eco公司提供的波长扫描光腔衰荡光谱测量CO2的碳同位素组成R13的典型精度为±0.15‰(1σ)，用S13表示；Elementar公司提供的多接收稳定同位素质谱计R45的精度好于±0.05‰，用S45表示。通过不确定度合成，二者结合起来，分析17O同位素，其17O/16O=(R45-R13)/2的分析精度S17将好于±0.08‰(1σ)。S17的计算公式见式(2)。
(2) 对于17O同位素非质量分馏大于0.16‰(2σ)以上的情况，可以很好地分辨开来。通常情况下，稳定同位素质谱计的精度可以更高，甚至达到0.01‰，所以17O同位素精度取决于波长扫描光腔衰荡光谱的精度。氟化法氧同位素分析中很少提及17O的测量精度，其18O的测量精度一般在±0.1‰左右。万德芳等[18]认为国外18O的测量精度为±0.15‰～0.29‰(1σ)，而他们的实验方法中18O的测量精度为±0.13‰(1σ)。离子探针测量18O同位素的精度在±0.1‰~0.6‰[29]，由于17O含量低，其测量精度将会比18O的测量精度差。因此，通过氟化法或离子探针测量17O同位素的精度将不会好于本方法的精度。周爱国等[22]采用热解法获得的δ17O精度为±0.5‰，也不会好于本方法的精度。Kawagucci等[30]用已知同位素质量分馏的17O置换待测样品的17O，并对其45/44和46/44质谱峰高比进行分析，获得17O非质量分馏精度为±0.35‰，也不好于本文所提出的方法，且比本方法多一个氧同位素交换反应步骤。CoF3法[19-20]精度较高(±0.07‰)，但主要用于水的氧同位素分析，且不能将氧完全转化为氧气。当然，上述传统方法包含了样品制备产生的误差，而本方法没有考虑这一部分，不过，对于纯CO2不需要样品制备，可以达到好于±0.08‰(1σ)的精度。空气中的CO2，也只需要经过简单的冷冻分离富集步骤，就可以进行高精度的质谱分析，而WS-CRDS可以直接测量空气CO2的碳同位素组成。对于其他形式的氧，还应当考虑将样品制备成CO2产生的误差。
傅里叶变换红外光谱(FTIR)方法[31]也可以测量CO2的碳同位素组成，其测量也不会受17O同位素的干扰，其测量精度±0.1‰，可以代替本文中提到的波长扫描光腔衰荡光谱法，将获得更高的测量精度。
2.3 方法实施的说明
前面已经介绍，将固体、液体或气体中的氧制备成CO2，有许多成熟的方法，其操作方法可以参考相关文献。稳定同位素质谱和波长扫描光腔衰荡光谱测量CO2的碳氧同位素组成，是这些仪器正常使用时应当具有的功能，其操作方法步骤及方法参数等可以参考相关仪器使用说明书。这里不再赘述。
该方法实际上是一种数据处理方法，将成熟的样品制备方法和两种不同类型通用仪器的测量数据合并处理，获得一个新的数据。即通过稳定同位素质谱计测得的R45和同位素光谱测得的R13，计算氧同位素组成17O/16O。测量的准确性取决于样品制备、仪器测量精度和标准样品的准确性，由于可以通过增加有效数字的方法来获得更高的数据处理精度，所以与数据处理方法关系甚微。对于纯CO2，上述稳定同位素质谱和波长扫描光腔衰荡光谱的测量精度只是该仪器正常使用时应当达到的精度，在仪器设备正常工作的情况下，其精度可以更高。其测量准确性仅仅取决于仪器的测量精度和标准物质本身定值的准确性。受样品制备精度的影响，某些样品17O/16O最终分析精度可能达不到±0.08‰(1σ)。
目前，在国内利用波长扫描光腔衰荡光谱测量CO2的碳同位素组成，还存在困难。因此，实测样品并利用该方法分析和处理数据的工作，将在后续研究中开展。
3. 结语
本文提出了一种应用多接收杯稳定同位素质谱与碳同位素光谱相结合的方法分析17O同位素的新思路。通过讨论说明方法可行，不考虑样品制备的分析精度可以达到好于±0.08‰(1σ)，优于或相当于其他分析方法。传统的18O同位素组成分析方法首先将固体、液体或气体中的氧制备成CO2，然后利用质谱分析CO2的氧同位素18O，本文方法在此基础上，增加一个CO2碳同位素光谱分析步骤，通过简单的数据处理，就可以获得其17O同位素组成，而无需将各种形式的氧转化为O2，18O同位素样品制备方法成熟，无危险性，且分析精度优于或相当于其他测试方法。因此，可以非常方便地获得应用。
空气或组成简单的含CO2气(如仅含CO2、N2、O2、Ar、H2、He或微量CH4的气体)，其CO2的17O同位素分析只需要经过简单的处理就可以完成，可以广泛应用于大气CO2的三氧同位素研究中。遗憾的是，本文只是提出并论证了该方法，未实测样品。实测样品分析和应用研究工作将在后续研究中开展。随着三氧同位素研究向着更广和更深的领域扩展，该方法有望得到广泛的应用。
致谢: 电子探针分析实验得到了中国地质大学(北京)电子探针实验室尹京武和郝金华老师的悉心指导和帮助，微量与稀土测试由国家地质实验测试中心完成，在此一并致以衷心的感谢！ -
![]()
图 1 托斯巴斯套铁铜金矿床矿区地质略图(据新疆有色地质勘查局地球物理探矿队地质图修改，2003)
Figure 1. Geological map of the Tuosibasitao ore district (modified from the geological map by The Geophysical Prospecting Team of Geological-Ming Organiztion for Non-Ferrous Metals in Xinjiang，2003)
![]()
图 2 托斯巴斯套铁铜金矿床矿体剖面图(据新疆有色地质勘查局地球物理探矿队，2003修改)
Figure 2. Cross-section of the Tuosibasitao ore deposit (modified from The Geophysical Prospecting Team of Geological-Ming Organiztion for Non-Ferrous Metals in Xinjiang， 2003)
![]()
图 3 托斯巴斯套铁铜金矿床矽卡岩矿物特征
Gt—石榴子石；Mag—磁铁矿；Di—透辉石；Cpx—普通辉石；Am—角闪石；Chl—绿泥石；Ep—绿帘石；Cal—方解石；Q—石英；Py—黄铁矿。
Figure 3. Features of skarn minerals from the Tuosibasitao ore deposit
![]()
图 4 托斯巴斯套铁铜金矿床矿期次划分及矿物生成顺序
Figure 4. Mineral sequence and ore-forming stages of the Tuosibasitao ore deposit
![]()
图 5 托斯巴斯套铁铜金矿床与世界大型矽卡岩铁矿床石榴子石端员组分图解(底图据Meinert[18])
And—钙铁榴石; Gro—钙铝榴石; Alm—铁铝榴石。
Figure 5. End members of garnet from the Tuosibasitao iron deposit and major skarn type iron deposits
![]()
图 6 托斯巴斯套铁铜金矿床辉石分类图解(底图据Morinoto等[23])
Figure 6. Classification of clinopyroxenes from the Tuosibasitao iron deposit
![]()
图 7 托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿TiO2-Al2O3-MgO+MnO图解
<1—副矿物型；2—岩浆熔离钛磁铁矿型；3—火山岩型；4—热液型；5—矽卡岩型；6—沉积变质型。>
Figure 7. TiO2-Al2O3-MgO+MnO diagram of magnetite from the Tuosibasitao iron deposit
![]()
图 8 托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿TiO2-Al2O3-MgO图解
<1—花岗岩区；2—玄武岩区；3—辉长岩区；4—橄榄岩区；5—碳酸岩区；6—金伯利岩区；7-1—角闪岩区；7-2—闪长岩区；8—过渡区；9—热液型及钙矽卡岩型(虚线以上主要为深成热液型，以下为热液型及钙矽卡岩型)；10—热液型、镁矽卡岩型；11—沉积变质、热液叠加型。>
Figure 8. TiO2-Al2O3-MgO diagram of magnetite from the Tuosibasitao iron deposit
![]()
表 1 托斯巴斯套铁铜金矿床石榴子石电子探针分析结果及端员组分
Table 1 Electron microprobe analyses and end members of representative garnet from the Tuosibasitao ore deposit
元素 托斯巴斯套铁铜金矿床附近的矿石堆样品wB/% LSK60-1 LSK75-1 LSK75-2 LSK59-1 LSK59-2 LSK58-1 LSK58-2 LSK58-3 LSK58-4 SiO2 37.84 35.66 35.08 37.3 37.13 38.23 36.72 38.31 36.12 TiO2 0 0.2 0 0 0 0.05 2.23 1.67 3.17 Al2O3 4.34 0.72 0.44 5.87 5.65 14.58 8.83 10.33 8.55 Cr2O3 0.04 0 0.18 0.11 0 0.27 0 0.27 0.02 FeO 25.38 30.04 31.06 24.09 25.31 12.26 18.84 16.16 17.86 MnO 1.22 0.27 0.29 0.88 0.89 1.13 0.62 0.68 0.52 MgO 0.05 0.41 0.56 0 0 0.01 0.36 0.24 0.48 CaO 30.69 32.22 32.56 31.47 30.98 32.8 31.38 32.33 32.04 Si 3.0657 2.9467 2.8975 3.0134 3.0027 2.9974 2.9413 3.0066 2.8968 Ti 0 0.0124 0 0 0 0.0030 0.1344 0.0986 0.1913 Al 0.4144 0.0701 0.0428 0.5589 0.5385 1.3473 0.8336 0.9555 0.8082 Cr 0.0026 0 0.0118 0.0070 0 0.0167 0 0.0168 0.0013 Fe3+ 1.5392 1.9571 2.0138 1.4252 1.4597 0.6358 1.1160 0.9577 1.1319 Fe2+ 0.1804 0.1188 0.1318 0.2024 0.2520 0.1681 0.1461 0.1030 0.0660 Mn 0.0837 0.0189 0.0203 0.0602 0.0610 0.0750 0.0421 0.0452 0.0353 Mg 0.0060 0.0505 0.0690 0 0 0.0012 0.0430 0.0281 0.0574 Ca 2.6641 2.8527 2.8815 2.7240 2.6843 2.7554 2.6932 2.7186 2.7532 Ura 0.13 0 0.57 0.35 0 0.84 0 0.87 0.07 And 78.68 93.81 92.31 71.58 73.05 31.79 57.24 49.62 58.31 Pyr 0.21 1.66 2.22 0 0 0.04 1.47 0.97 1.97 Spe 2.85 0.62 0.65 2.02 2.03 2.50 1.44 1.56 1.21 Gro 11.98 2.73 5.05 19.28 16.51 59.23 34.85 43.42 36.18 Alm 6.15 3.91 4.25 6.78 8.41 5.60 5.00 3.56 2.27 注：Ura—钙铬榴石；And—钙铁榴石；Pyr—镁铝榴石；Spe—锰铝榴石；Gro—钙铝榴石；Alm—铁铝榴石。 
下载: 导出CSV
表 2 托斯巴斯套铁铜金矿床辉石电子探针分析结果、阳离子数及端员组分
Table 2 Electron microprobe analyses, ion proportions and end members of the representative clinopyroxenes from the Tuosibasitao iron deposit
wB/% 元素 托斯巴斯套铁铜金矿附近的矿石堆 钻孔ZK8004 矿石堆
LSK58-3LSK42-1 LSK42-2 LSK42-3 ZK8004-9-1 ZK8004-10-2 SiO2 53.59 53.12 52.4 53.54 48.87 53.65 TiO2 0.08 0.06 0 0.16 1.23 0.15 Al2O3 0.45 0.55 0.73 0.41 4.6 0.37 Cr2O3 0 0 0.09 0.21 0.07 0.13 Fe2O3 0 4.72 1.81 0 0 0 FeO 7.4 7.48 8.59 7.86 17.32 6.19 MnO 0.3 0.51 0.48 0.45 0.99 0.08 MgO 14.37 14.37 13.98 14.8 13.19 15.66 CaO 23.47 23.65 22.37 22.5 10.33 23.46 Na2O 0.27 0.38 0.29 0.39 1.46 0.13 K2O 0 0 0.02 0 0.63 0 Si 1.9926 1.9148 1.9536 1.9854 1.8835 1.9848 Al(Ⅳ) 0.0074 0.0016 0 0.0146 0.1165 0.0152 Al(Ⅵ) 0.0123 0 0 0.0034 0.0925 0.0009 Ti 0.0022 0.0016 0 0.0045 0.0357 0.0042 Cr 0 0 0.0027 0.0062 0.0021 0.0038 Fe3+ 0.0152 0.1280 0.0508 0.0361 0.1345 0.0173 Fe2+ 0.2146 0.2255 0.2678 0.2069 0.4176 0.1740 Mn 0.0095 0.0156 0.0152 0.0141 0.0323 0.0025 Mg 0.7965 0.7722 0.7770 0.8182 0.7578 0.8637 Ca 0.9350 0.9134 0.8936 0.8940 0.4266 0.9299 Na 0.0195 0.0266 0.0210 0.0280 0.1091 0.0093 K 0 0 0.0010 0 0.0310 0 Wo 46.98 43.89 44.12 44.76 22.72 46.57 En 40.02 37.10 38.36 40.96 40.36 43.26 Fs 12.02 17.73 16.48 12.88 31.12 9.70 Ac 0.98 1.28 1.04 1.40 5.81 0.47 注：Wo—硅灰石；En—顽火辉石；Fs—铁辉石；Ac—阳起石。
下载: 导出CSV
表 3 托斯巴斯套铁铜金矿床绿帘石电子探针分析结果
Table 3 Electron microprobe analyses of epidote from the Tuosibasitao iron depositwB/%
元素 托斯巴斯套铁铜金矿附近的矿石堆 钻孔ZK8004 LSK40-2 LSK40-3 LSK40-4 LSK40-5 LSK42-1 LSK42-2 LSK42-3 LSK85-2 ZK8004-10-1 ZK8004-10-2 SiO2 37.22 37.12 37.14 36.85 37.55 35.99 37.39 36.64 37.65 36.24 TiO2 0.21 0.07 0.28 0.17 0 0.14 0.37 0.38 0.09 0.24 Al2O3 21.76 21.81 21.19 21.78 22.31 21.76 20.6 22.61 22.81 19.34 FeOT 14.84 14.93 15.63 15.04 14.39 15.98 15.99 13.97 13.27 19.73 Fe2O3 2.23 2.24 2.34 2.26 2.16 2.4 2.4 2.1 1.99 2.96 MnO 0.09 0.17 0.18 0.46 0.16 0 0.21 0.08 0.45 0.6 MgO 0.08 0.04 0 0.16 0.17 0.1 0.19 0.34 0.48 0.3 CaO 22.28 21.62 21.61 21.76 21.79 21.06 22.19 21.64 21.37 20.23 总计 96.48 95.76 96.02 96.23 96.21 95.02 96.93 95.64 96.13 96.69
下载: 导出CSV
表 4 托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿电子探针分析结果
Table 4 Electron microprobe analyses of magnetite from the Tuosibasitao iron deposit
元素 托斯巴斯套铁铜金矿床附近的矿石堆wB/% LSK75-4 LSK78-3 LSK79-2 LSK80-2 LSK81-1 LSK82-1 LSK83-1 LSK83-3 LSK85-1 LSK85-3 SiO2 0.61 1.98 0.02 1.19 1.25 0.06 0.44 0.65 1.35 0.95 TiO2 0.02 0.08 0 0.26 0 0 0.23 0 0 0.04 Al2O3 0.26 0.93 0.24 0.41 0.37 0.12 0.46 0 0.24 0.28 FeOT 90.89 89.47 92.92 91.94 91.36 92.57 91.66 93.51 90.36 92.04 MnO 0.43 0.28 0 0 0.34 0.01 0.39 0.29 0.15 0.12 MgO 0.04 0.22 0.07 0.1 0 0 0.08 0.17 0.02 0 CaO 0.05 0.21 0.16 - 0.09 0.1 0 0.34 0.27 0.14 Na2O 0 0 0 0.28 0 0 0 0 0 0 K2O 0 0 0 0.14 0 0 0 0 0 0 总计 92.29 93.16 93.41 94.32 93.41 92.87 93.26 94.96 92.39 93.56
下载: 导出CSV
表 5 托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿微量及稀土元素组成
Table 5 Trace elements and REEs compositions of magnetite from the Tuosibasitao iron deposit
wB/(μg·g-1) 元素 托斯巴斯套矿附近的矿石堆 钻孔ZK8004
ZK8004-1矿石堆
LSK82LSK100 LSK101 LSK102 La 0.73 0.53 0.27 1.31 1.73 Ce 1.3 0.86 0.57 2.17 3.47 Pr 0.21 0.12 0.1 0.26 0.5 Nd 0.85 0.54 0.52 1.07 2.25 Sm 0.19 0.14 0.23 0.23 0.6 Eu 0.05 0.04 0.14 0.09 0.18 Gd 0.26 0.19 0.42 0.29 0.76 Tb 0.04 0.03 0.07 0.04 0.12 Dy 0.27 0.17 0.44 0.25 0.74 Ho 0.05 0.03 0.09 0.05 0.16 Er 0.15 0.1 0.24 0.15 0.45 Tm 0.02 0.02 0.03 0.02 0.06 Yb 0.16 0.09 0.21 0.14 0.39 Lu 0.03 0.01 0.03 0.02 0.07 Y 1.43 0.92 2.28 1.43 3.93 ΣREEs 4.31 2.87 3.36 6.09 11.48 LREEs 3.33 2.23 1.83 5.13 8.73 HREEs 0.98 0.64 1.53 0.96 2.75 
3.40 3.48 1.20 5.34 3.17 
3.08 3.98 0.87 6.32 3.00 δEu 0.69 0.75 1.36 1.06 0.81 δCe 0.77 0.77 0.81 0.83 0.87 Sc 6.62 2.31 5.1 2.42 9.76 Rb 4.53 0.59 3.09 0.86 4.7 Sr 28.9 20.9 14.6 32.6 14.2 Ba 8.69 7.44 17.3 3.76 23.5 Cr 613 810 258 891 286 Co 23.9 112 3.62 88.4 26.1 Ni 326 701 8.01 351 412 
13.64 6.26 2.21 3.97 15.79 V 246 162 125 435 119 Cu 166 269 78.6 368 1877 Pb 5.22 3.8 2.58 2.27 6.44 Zn 132 158 38 95.8 113 Hf 0.28 0.13 0.19 0.15 0.37 Ga 5.88 4.76 7.34 6.14 9.57 Ge 2.69 2.99 3.02 2.53 2.45 Nb 1.58 1.17 0.76 1.28 0.86 Ta 0.49 0.49 0.39 0.44 0.09 Th 0.17 0.08 0.15 0.13 0.21 U 0.36 0.24 0.92 0.64 0.53 Cd 0.17 0.06 0.04 0.4 0.22 In 0.04 0.06 0.03 0.07 0.18 Tl 0.14 0.05 0.04 0.03 0.02 As 14 11.2 8.72 40.1 17.1
下载: 导出CSV
-
Sengor A M C, Natal′in B A, Burtman V S. Evolution of the Altaid tectonic collage and Paleozoic crustal growth in Eurasia [J].Nature, 1993, 364: 299-307. doi: 10.1038/364299a0
Windley B F, Kroner A, Guo J H, Qu G S, Li Y Y, Zhang C. Neoproterozoic to Paleozoic geology of the Altai orogen, NW China: New zircon age data and tectonic evolution [J].Journal of Geology, 2002, 110: 719-739. doi: 10.1086/342866
Xiao W J, Windley B F, Badarch G, Sun S, Li J Y, Qin K Z, Wang Z. Palaeozoic accretionary and conver-gent tectonics of the southern Altaids: Implications for the growth of Central Asia [J].Journal Geology Society, 2004, 161: 339-342. doi: 10.1144/0016-764903-165
Mao J W, Pirajno F, Zhang Z H, Chai F M, Wu H, Chen S P, Cheng L S, Yang J M, Zhang C Q. A review of the Cu-Ni sulphide deposits in the Chinese Tianshan and Altay orogens (Xinjiang Autonomous Region, NW China): Principal characteristics and ore-forming processes [J].Journal of Asian Earth Sciences, 2008, 32: 184-203. doi: 10.1016/j.jseaes.2007.10.006
张作衡,柴凤梅,杜安道,张招崇,闫升好,杨建民,屈文俊,王志良.新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测年及成矿物质来源示踪[J].岩石矿物学杂志,2005,24(4): 285-293. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW200601010.htm 刘家远.新疆青河老山口地区岩浆隐蔽爆破作用、爆破角砾岩及成矿意义[J].新疆地质,2001, 19(4): 241-245. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XJDI200104000.htm 李泰德.新疆富蕴县乔夏哈拉金铜铁矿地质特征及成因分析[J].地质与勘探,2002, 38(1): 18-21. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200201005.htm 李泰德,王梓嘉.新疆青河县老山口矿区Ⅳ矿段铁铜金矿成矿特征分析[J].新疆有色金属,2009(2): 19-25. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XJYS200902007.htm 程剑.新疆青河县老山口金铜铁矿区Ⅳ矿段地质特征及成因探讨[J].新疆有色金属,2004(Z1): 22-25. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XJYS2004S1009.htm 路彦明,聂凤军,范俊杰,云飞,李成文.东准噶尔盆地东北缘发现氧化铁型铜-金(IOCG)矿床[J].地球学报, 2009, 30(2): 277-278. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB200902020.htm 何国琦,成守德,徐新,李锦轶,郝杰.中国新疆及邻区大地构造图(1:2500000)说明书[M].北京: 地质出版社,2004: 1-65. 吕书君,杨富全,柴凤梅,张希兵,姜丽萍,刘锋,张志欣,耿新霞,欧阳刘进.东准噶尔北缘老山口铁铜金矿区侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及意义[J].地质论评,2012, 58(1): 149-164. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP201201016.htm Xu L G, Mao J W, Yang F Q, Li J G, Cai Y B, Zheng J M. Geology, geochemistry and age constrsints on the Mengku skarn iron deposit in Xinjiang Altai, NW China [J].Journal of Asian Earth Sciences, 2010, 39: 423-440. doi: 10.1016/j.jseaes.2010.04.005
洪为,张作衡,赵军,王志华,李凤鸣,石福品,刘兴忠.新疆西天山查岗诺尔铁矿床矿物学特征及其地质意义[J].岩石矿物学杂志,2012, 31(2): 191-211. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW201202009.htm 赵永鑫.长江中下游地区接触带铁矿床形成机理[M].武汉:中国地质大学出版社,1992: 1-120.
赵斌,李统锦,李昭平.我国一些矿区矽卡岩中石榴子石的研究[J].矿物学报,1992(4): 296-304. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWXB198204009.htm 束学福.安庆矽卡岩型铁铜矿床地质地球化学特征及其铁质来源研究[J].矿物岩石地球化学通报,2004, 23(3): 219-224. Meinert L D.Skarns and skarn deposits [J].Geoscience Canada, 1992, 19: 145-162.
赵斌,Barton M D.接触交代矽卡岩型矿床中石榴子石和辉石成分特点及其与矿化的关系[J].矿物学报,1987, 7(1): 1-8. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWXB198701000.htm 赵一鸣,张轶男,林文蔚.我国矽卡岩矿床中的辉石和似辉石特征及其与金属矿化的关系[J].矿床地质,1997, 16(4): 318-329. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ704.003.htm 徐林刚,毛景文,杨富全,叶会寿,郑建民,李建国,蔡永彪,查小玲,高建京.新疆蒙库铁矿床矽卡岩矿物学特征及其意义[J].矿床地质,2007, 26(4): 455-463. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ200704010.htm 蒋宗胜,张作衡,王志华,李凤鸣,田敬全.新疆西天山智博铁矿床蚀变矿物学、矿物化学特征及矿床成因探讨[J].矿床地质,2012,31(5): 1051-1066. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201205009.htm Morinoto N, Fabries J, Ferguson A K. Nomenclature of pyroxenes [J].Mineralogical Magazine, 1988, 52: 535-550. doi: 10.1180/minmag
徐国风,邵洁涟.磁铁矿的表型特征及其实际意义[J].地质与勘探,1979(3): 30-37. 陈光远,黎美华,汪雪芳.弓长岭铁矿成因矿物学专辑[J].矿物岩石,1984, 4(2): 14-42. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS198402000.htm 陈光远,孙岱生,殷辉安.成因矿物学与找矿矿物学[M].重庆: 重庆出版社,1987: 234-235. 闫升好,张招崇,王义天,陈柏林,周刚,何立新.新疆阿尔泰山南缘乔夏哈拉式铁铜矿床稀土元素地球化学特征及其地质意义[J].矿床地质,2005, 24(1): 25-35. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ200501003.htm 应立娟,王登红,梁婷,周汝洪,马军,屈文俊,陈振宇.新疆阿尔泰乔夏哈拉铁铜金矿床磁铁矿的化学成分标型特征和地质意义[J].矿物学报,2006, 26(1): 59-68. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWXB200601010.htm 杨富全,毛景文,徐林刚,张岩,刘锋,黄成林,周刚,刘国仁,代军治.新疆蒙库铁矿床稀土元素地球化学及对铁成矿作用的指示[J].岩石学报,2007,23(10): 2443-2456. doi: 10.3969/j.issn.1000-0569.2007.10.013 阙梅英.云南罗茨鹅头厂铁矿床主要铁矿物特征及矿床成因探讨[J].矿物岩石,1984(1): 57-69. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWYS198401007.htm 叶庆同.粤东一些铁矿床中磁铁矿的表型特征及其成因意义[J].岩矿测试,1982, 1(1): 44-51. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YKCS198201007.htm 王奎仁.地球与宇宙成因矿物学[M].合肥: 安徽教育出版社,1989: 108-129.
汤蔡联.符山铁矿磁铁矿的标型特征及其实际意义[J].河北地质情报,1990(4): 32-36. 严炳铨,吴克隆,王文腾.福建漳州复式岩体磁铁矿的成因矿物学特征[J].福建地质,1993, 12(1): 1-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJDZ199301000.htm Taylor S R, Mclenann S M. The continental crust: Its composition and evolution[M].Blackwell: Oxford Press, 1985: 1-312.
赵一鸣.矽卡岩矿床研究的某些重要新进展[J].矿床地质,2002, 21(2): 113-121. 张遵遵,李泽琴,陈晓雁,侯春秋,陈实识.矽卡岩的多成因性及矽卡岩型矿床找矿评价[J].地质找矿论丛,2011, 26(2): 157-161. 程家龙,赵永鑫,柳丰华.矽卡岩型矿床的成矿作用和地球化学研究综述[J].地质找矿论丛,2009, 24(4): 329-358. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11415-1011035540.htm Meinert L D, Lentz D R, Newberry D J. A special issue devoted to skarn deposits [J].Economic Geology, 2000, 95: 1183-1184. doi: 10.2113/gsecongeo.95.6.1183
Einaudi M T, Meinert L D, Newberry R J. Skarn deposits [J].Economic Geology, 1981, 75: 317-391.
毛景文,李红艳,宋学信.湖南柿竹园钨锡钼铋多金属矿床地质与地球化学[M].北京: 地质出版社,1998: 1-215. 赵一鸣,沈文彬.中国矽卡岩型矿床[M].北京: 地质出版社,1990. 吕书君,张志欣,杨富全,柴凤梅,张希兵,刘锋,姜丽萍,耿新霞.准噶尔北缘老山口铁铜金矿床成矿流体及成矿机制[J].矿床地质,2012,31(3): 517-534. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201203011.htm Lanfranchini M E, de Barrio R E, Etcheverry R O. Geology and chemistry of the El Abuelo calcic Fe-skarn and related Cu-(Ag)-bearing hydrothermal veins, Chubut Province, southern Argentina [J].Exploration and Mining Geology, 2007, 16(3-4): 145-158. doi: 10.2113/gsemg.16.3-4.145
Buicka I S, Cartwright I. Stable isotope constraints on the mechanism of fluid flow during contact metamorphism around the Marulan Batholith, NSW, Australia [J].Journal of Geochemical Exploration, 2000, 69-70: 291-295. doi: 10.1016/S0375-6742(00)00027-3
杨富全,毛景文,柴凤梅,刘锋,周刚,耿新霞,刘国仁,徐林刚.新疆阿尔泰蒙库铁矿床的成矿流体及成矿作用[J].矿床地质,2008, 27(6): 659-680. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ200806002.htm
计量
- 文章访问数: 2789
- HTML全文浏览量: 329
- PDF下载量: 21
京公网安备 11010202008159号