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与陆相钙碱性中酸性火山岩有关的明矾石、铜、金、硫铁矿矿床成矿亚系列(1b)

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与陆相钙碱性中酸性火山岩有关的明矾石、铜、金、硫铁矿矿床成矿亚系列(1b)

与陆相钙碱性中酸性火山岩有关的明矾石、铜、金、硫铁矿矿床成矿亚系列(1b)

优质回答该亚系列赋存于常山-诸暨台隆东南缘中元古界双溪坞群中上部钙碱性中酸性火山岩-火山沉积岩中,主要有萧山岩山明矾石黄铁矿矿床(17),伴有金、铜矿化(参见典型矿床二)。其主要特征如下:

(一)赋矿建造特征

矿床产于双溪坞群中上部陆相中酸性火山岩系中,据火山喷发-沉积特点,可以划为两个旋回

《浙江省1:5万河上幅区调报告》,1990。

。第Ⅰ旋回由北坞组构成,总厚大于380m。早期为平静水盆地沉积的沉凝灰岩含角砾沉凝灰岩和凝灰质粉砂岩。晚期火山活动强烈,形成以英安质含角砾玻屑凝灰岩为主的爆发相。第Ⅱ旋回由岩山组和章村组构成,厚度达1400m。早期以岩山组为代表,形成具有一定水动力条件的水下火山碎屑物和陆源碎屑物沉积,厚450~520m,其中火山碎屑物占45%~65%,代表了第Ⅰ旋回之后较长时间喷发间歇和沉积过程。第Ⅱ旋回晚期以章村组为代表的强烈火山爆发,堆积了厚800~900m流纹-英安质含角砾晶屑玻屑熔结凝灰岩(表3-1-5)。

北坞-章村组火山岩由下而上,SiO

2

和钙碱含量增高,Na

2

O/K

2

O比值和FeO、MgO、CaO含量趋减。火山岩均属铝过饱和型,钙碱性岩石。其中中酸性岩占70.6%,酸性岩占20.6%,中性岩占8.8%(图3-1-2)。

表3-1-5 双溪坞群火山岩岩石化学、CIPW 标准矿物及主要特征数值

续表

图3-1-2 萧山双溪坞群火山岩碱度率图解

(据《1:5万河上幅区调报告》,1990)

火山岩∑REE含量,北坞组95.0×10

-6

,章村组115.48×10

-6

,∑LREE/∑HREE北坞组为2.58~3.08,章村组为3.9~4.7,稀土分配曲线北坞组较平缓,微微右倾。章村组则稍陡地右倾。δEu均较弱,显示它们是同源岩浆的分异产物(图3-1-3)。

图3-1-3 北坞组火山岩和岩山组沉积岩稀土配分模式图

(据《1:5万河上幅区调报告》,1990)

岩山组以沉积岩为主,其稀土分布与蚀源区母岩具有密切关系,故岩山组与北坞组稀土配分模式图形基本一致,只是含量偏低,据TiO

2

-<FeO>/MgO图lgδ—lgζ坐标图以及AFM图图解(图3-1-4,图3-1-5),双溪坞群火山岩可与造山带火山岩、成熟岛弧相对比,代表弧后环境中的火山活动产物。章村组火山岩锆石铀-铅法测年为875~914Ma。

图3-1-4 萧山双溪坞群火山岩δ-ζ对数坐标图

(据《1:5万河上幅区调报告》,1990)

A—非造山带火山岩区;B—造山带火山岩区;C—(A、B)区派生的碱性、偏碱性岩区;J—日本火山岩;·双溪坞群

图3-1-5 萧山双溪坞群火山岩AFM图解

(《据1:5万河上幅区调报告》,1990)

1—汤加-马里亚纳-南桑威奇;2—阿留申-小安的列斯;3—新西兰-日本;4—喀斯喀特-新几内亚;·双溪坞群

(二)矿床基本特征

杭州地质大队,浙江省萧山县岩山矿区含黄铁矿明矾石详细普查和外围地质普查报告,1980。

杭州地质大队,浙江省萧山市岩山金矿普查报告,1989。

矿床赋存于岩山组,位于倾伏背斜的南东翼部。矿区围岩可形象地称三色岩相带,顶部为章村组紫灰色安山质-英安质熔结凝灰岩;中间为浅灰白色蚀变带,属岩山组的上部,厚272 m;下部为绿色蚀变带,属岩山组的中部,原岩主要是英安质凝灰岩类,少量凝灰砂岩、砂砾岩。

浅色带主要由片理化绢云母石英岩、石英绢云母岩组成,其核心部分为次生石英岩。发育次生石英岩化、胶状次生石英岩化、绢云母化。蚀变带形成厚大的透镜体,向下分叉变弱。明矾石、黄铁矿矿体即赋存于次生石英岩中,部分产在绢云母石英岩、石英绢云母岩中,矿体呈透镜状、枝杈状,顺岩层倾斜展布,倾向140°~150°,倾角40°~50°。黄铁矿、明矾石矿体一般产于蚀变带的上部,明矾石矿体产于下部,其间贫化为明矾石表外矿体。

浅色蚀变带的顶底界均发育一组纵向压扭性断裂,走向50°,倾向南东40°~70°,对矿化蚀变有控制作用。持续的构造活动,使蚀变带边部发育大量的硅质透镜体和泥状绢云母。

浅色蚀变带原岩已不可辨。在带内可见少量灰紫色片理化安山质凝灰岩残余夹层。推测蚀变带的原岩可能以火山碎屑岩,或以火山物质组成的沉积岩为主。蚀变岩的化学组分如表3-1-6所示。

浅色带下盘的绿色带,即青磐岩化带,原岩大多为英安质火山碎屑岩,具绿泥石化,绢云母化、碳酸盐化、硅化、黄铁矿化,少量绿帘石化、石膏化。

矿区明矾石主矿体长700m,最大延伸500m,平均厚25.71m,含S

py

3.49%,SO

3

12.08%(折明矾石31.8%),K

2

O2.87%,Na

2

O0.85%。黄铁矿明矾石矿体长600m,最大延伸600m,平均厚度26.98m。含S

py

6.36%,SO

3

13.62%(折明矾石35.28%),K

2

O2.68%,Na

2

O1.08%。均属贫矿石。三级品明矾石矿物量C+D级1184万t,黄铁矿折标矿399万t。

表3-1-6 萧山岩山明矾石矿浅色带蚀变岩石化学成分及巴尔特岩石分子化学式

金铜矿脉产于黄铁矿明矾石矿体内,控矿裂隙与片理化明矾石矿体交角在50°左右,倾向190°~220°,倾角较陡,60°~80°。沿裂隙次生石英岩角砾化。矿物组成矿石矿物为黝铜矿、硫砷铜矿、黄铜矿、黄铁矿、银金矿,偶见辉铋矿、辉锑矿,脉石矿物有石英、明矾石、绢云母等。矿石具粗浸染、条带、块状、角砾状等构造,偶见皱纹状。银金矿粒度0.02~0.04mm与黝铜矿、硫砷铜矿紧密伴生。在平硐中见金矿化带30m内有4条脉再现,累计厚达7 m。但延展较短,长深不足100m。计算金储量330 kg,铜1800t。

(三)矿床的控矿因素

1)陆相钙碱性富钠中酸性火山岩系(卢成思,1994),以及其爆发相发育,火山碎屑物中玻屑丰富,是成矿的主要物质条件。火山-沉积岩的存在,表明喷发的间歇期有水体的存在,也为成矿提供了一定的环境条件。成矿是在近地表环境中,火山物质在火山气液和水体作用下被交代呈透镜状、似层状矿体。

2)中元古代火山机构难以恢复,据区域填图,本区自南西向北东,火山碎屑岩粒级加粗,集块角砾增多,上部岩相有熔结凝灰岩、球粒流纹岩,显示近火口相的出现。

3)据黄铁矿5个样,δ

34

S为-3.42‰~-9.86‰;砷黝铜矿4个样,δ

34

S为-9.16‰~-14.70‰。硫化物中硫同位素为负值。从矿床存在大量明矾石的事实分析,硫酸盐一般富集重硫,而硫化物等相对富集轻硫。推测矿区总硫可能还是趋近于0值,以深源硫为主。

4)双溪坞群岩层普遍发育片理,矿区蚀变岩片理也十分发育,尤其是石英绢云母岩、绢云母岩的片理构造十分显著。片理构造与双溪坞倒转倾伏背斜形成同时,属轴面片理,是叠加在蚀变岩上的构造印迹。

5)矿区纵向压扭性斜冲逆断裂发育,并有斜向断裂配套。断裂主要发育在次生石英岩蚀变岩上下盘和绢云母石英岩蚀变岩上下盘等软弱带。断裂带宽数米至50m不等,由角砾构造透镜体、大量岩屑和泥状绢云母等构成。断裂带旁侧有矿化富集的现象。多数有辉绿岩脉顺断裂贯入,厚数米到20m不等。沿F

1

断裂贯入的辉绿岩长1400m,宽40~60m。斜向断裂控制了矿化向北东向延展,既切断辉绿岩脉,又有辉绿岩的贯入。

该区南侧4km处有晋宁晚期次坞辉绿岩体,面积14.5km

2

,位于双溪坞背斜的东南翼,据岩体锆石U-Pb法年龄值为738Ma。

若将矿区内辉绿岩脉视为次坞辉绿岩的衍生产物,可以大致限定明矾石、黄铁矿成矿时代。

6)据70m中段坑道的揭露,含金铜矿脉走向290°~310°,倾向南西,倾角60°~80°。矿脉虽产在黄铁矿明矾石矿体中,但产状完全不同,而与斜向F

5

断裂相平行。可以认为含金铜矿脉是第二期矿化产物。

(四)矿床成因类型和时代

矿床未曾进行专题研究,前人对其成因有不同认识。据上述成矿因素的讨论,初步认为属火山热液型,遭受后期叠加改造。

成矿时代无直接测年资料,初步分析认为属晋宁早期。

(五)找矿标志

1)陆相钙碱性中酸性为主的火山-沉积岩系。

2)发育广泛的次生石英岩、黄铁矿化、明矾石化、绢云母化和青磐岩化。

3)发育Cu、Au(As、Bi、Sb)等地球化学异常和金重砂异常。

4)区域内有同类型黄铁矿、明矾石矿点和风化残积的“铁矿点”,以及脉状铜矿点、金矿点等共生矿产组合。

5)除主要控矿断裂外,注意配套的斜向断裂的控矿性。

温州有哪几种岩石?这些岩石有什么特点和用途,开采和保护的情况如何

优质回答温州非金属矿产主要有明矾石、叶蜡石、花岗石、建筑石料、建筑用砂、伊利石、高岭土、长石、绢云母、黄铁矿等,其中伊利石、明矾石储量居全省首位,叶蜡石、花岗石石材、高岭土、在全省占有重要地位,建筑石料、建筑用砂亦较丰富。

1. 叶蜡石

目前已发现叶蜡石矿产地10处,其中大型、中型矿床各1处,小型矿床2处,主要分布在泰顺、文成、瑞安、永嘉等县(市)内。2000年底保有基础储量447.2万吨、资源量420.1万吨,占全省叶蜡石储量的24%,矿石主要用作玻璃纤维原料和陶瓷原料,少量用于雕刻,大部分产品销往本市、金华、江苏、上海等地,部分销往国外,如日本、东南亚等地。

2. 明矾石

目前已发现明矾石矿产地9处,其中大型矿床3处,中型矿床1处,小型矿床5处,主要分布在苍南、瑞安、平阳和永嘉等县(市),尤以苍南矾山明矾石矿最著名,它是国内少有、可供生产钾肥综合利用的钾明矾石矿床。2000年底保有(纯明矾石)基础储量2660.8万吨、资源量4455.6万吨,占全省明矾石储量的79.9%,并伴生有镓、锗等稀有元素。现在主要生产明矾和矾精矿,未充分利用。

3. 伊利石

目前已发现伊利石矿产地7处,其中大型、中型、小型矿床各1处,主要分布在鹿城、瓯海、平阳、永嘉等区(县),2000年保有基础储量203.4万吨、资源量174.4万吨,居全省第二位,主要用于陶瓷制品。

4. 花岗石

花岗石资源丰富,出露面积大于0.1平方公里的岩体有180多处,主要种类有钾长花岗岩、闪长岩、辉绿岩和流纹岩,目前仅文成竹基湾闪长岩体经勘查保有基础储量196万立方米、资源量89万立方米,其它岩体未进行系统的地质勘查工作,远景可观。尤其是辉绿岩,结构均匀,细腻,花色品种上乘,是装饰建材和雕刻制品的上等原料,市场上十分畅销,目前主要加工生产墓碑、板材、工艺雕刻制品等,产品销往国内各地以及出口日本、新加坡、港澳台等地。

5. 建筑石料

建筑石料在各县(市、区)分布极广,资源丰富,主要为各类火山碎屑岩、沉积岩和侵入岩,未做过系统的地质评价工作。

6. 建筑黄砂

建筑黄砂有海砂与河砂两种,主要分布在海滨和各河流中,资源丰富,仅在瓯江流域进行了较详细的地质评价工作。

7. 高岭土(瓷土)

高岭土(瓷土)资源较丰富,已发现矿产地47处,其中中型矿床4处,小型矿床5处,主要分布在瑞安、永嘉、平阳等县(市),2000年保有基础储量69.6万吨、资源量509.9万吨,矿石主要用于陶瓷制品。

编辑于 2018-08-19

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与破火山、火山构造洼地有关的次生石英岩型明矾石、叶蜡石、地开石、伊利石矿床成矿亚系列(4b)

优质回答该亚系列包括了浙江著名的特色的非金属矿产,它们的储量、资源量在国内居各省前列。有一批知名的大型矿床,如瑞安仙岩和苍南矾山的明矾石矿床,青田山口和泰顺龟湖的叶蜡石矿床,松阳峰洞岩、青田北山的地开石矿床,温州渡船头的伊利石矿床。各矿床的主要成矿地质条件列于表3-4-2(参见典型矿床十六至二十)。

(一)矿床的主要成矿地质条件

1)相关的火山喷发旋回。与成矿相关的火山喷发旋回,多数矿床为第Ⅱ旋回,即西山头组,个别为茶湾期喷发物;少部矿床属第γ旋回大爽期或Ⅲ旋回朝川期。喷发物共同的特点是以酸性、中酸性火山碎屑岩为主,如流纹质、英安质晶玻屑凝灰岩、熔结凝灰岩,个别矿区有安山质凝灰岩。喷发间歇期有火山碎屑沉积岩发育。岩石成层性好,孔隙性较好,相对有利于矿化交代。

2)相关的火山构造。控制成矿的火山构造类型主要是破火山和火山构造洼地。多数矿床产在破火山断陷洼地内,堆积物倾向盆内,周边为(环形)断裂围限,并多小岩枝、岩管、岩脉状潜火山岩或通道相侵入,如矾山(图3-4-1)。个别有中央岩体侵位,属于复活破火山,如仙岩(图3-4-2)。往往一处破火山构造内有数处矿化,构成一个矿田。

图3-4-1 苍南矾山破火山口地质图

(据浙江省区调队)

1—朝川组b段英安-流纹质含角砾熔结凝灰岩;2一朝川组a段安山岩;3—朝川组a段安山质角砾凝灰岩;4—朝川组a段流凝纹质凝灰岩;5—朝川组a段砂、砾岩或凝灰质砂、砾岩,泥岩;6—λπK

1

流纹斑岩,vπK

1

霏细斑岩,δμK

1

英安玢岩;7—明矾石矿体;8—磨石山组b段晶屑熔结凝灰岩;9—断裂;10—火山机体(破火山)范围(朝川组b段现改称小平田组)

火山构造洼地多是在原先构造洼地、断陷洼地上发展起来的,喷发物直接不整合覆在前火山岩地层上。火山岩系倾向盆地中心,断陷构造和潜火山作用相对较弱。如渡船头、北山、峰洞岩等矿区。

图3-4-2 瑞安大罗山破火山构造-岩相图

(据杨文宗,1990)

3)矿化、蚀变的岩石类型广泛。赋矿、蚀变围岩类型十分广泛,岩石类型包含熔岩、熔结凝灰岩、晶玻屑凝灰岩、火山碎屑沉积岩和次火山岩。从岩石组分来看,以流纹质岩石为主,包含英安质、安山质火山岩。在每个矿床的蚀变体系中,原岩结构构造一般不易辨认,原岩的火山玻璃和长石是主要改造交代对象。

4)顺层的蚀变分带和似层状、透镜状矿体,是本亚系列矿床产出的特点。各矿床均有发育程度不一的垂向蚀变分带,顺层缓倾斜展布。各带厚度由十余米至百余米不等,蚀变带数量多少不一,多则7~8个带,少则3~4个带(图3-4-3和图3-4-4)。一般规律自上而下可归纳为4个部分:

a.顶部是次生石英岩带,有时包含金红石-石英带、绢云母-石英带。

b.次生石英岩带以下出现叶蜡石、地开石、高岭石、伊利石等粘土矿物相带,伴有石英、硬水铝石、绢云母等矿物,粘土矿物的主要种类、数量以及上下顺序无固定规律。

c.明矾石、黄铁矿出现的富硫带,一般明矾石靠上,黄铁矿偏下,伴有水铝石、刚玉、红柱石、石英等矿物。

d.蚀变带最下部往往出现绿泥石、方解石、硬石膏、红柱石,近似于青磐岩化蚀变。蚀变向下逐渐趋弱,成为正常原岩。

为便于研究,将蚀变带的4部分分别称为:①次生石英岩带;②粘土带;③富硫带;④矿下带。其主要矿物组成见表3-4-3。各矿床蚀变带4个部分发育不一定齐全,有的矿床缺少富硫带,有的缺少粘土带,也有蚀变带重复、叠加出现的情况。

图3-4-3 瑞安仙岩明矾石矿床蚀变矿物相垂直分布图

(据浙江省第十一地质大队,略作修改)

图3-4-4 青田山口叶蜡石矿床蚀变矿物相垂直分带图

(据浙江省第十一地质大队,略作修改)

表3-4-3 次生石英岩型矿床蚀变分带及矿物组分

粘土带往往发育一、二种为主的粘土矿物而形成工业矿体,其中常见的矿物组合(矿石自然类型)有伊利石,地开石-伊利石,伊利石-石英,高岭石-地开石,叶蜡石-高岭石,叶蜡石,硬水铝石-叶蜡石,刚玉-红柱石,高岭石-明矾石,明矾石-叶蜡石等。

本亚系列矿床蚀变的另一个特点是呈面型分布,体积巨大,仙岩蚀变带垂厚大于700m,平面面积约1km

2

。龟湖蚀变面积也近1km

2

,厚度大于250m。其他矿床蚀变面积间有大小,蚀变带厚在50~200m之间。其蚀变岩石的体积都在10×10

6

~100×10

6

m

3

之间。

5)蚀变体系的叠加蚀变作用。据陈鹤年研究(1983)

陈鹤年,浙江仙岩明矾石黄铁矿矿床地质特征及成因研究报告,1983。

,本类矿床的次生石英岩蚀变体系经过主体蚀变带的形成阶段和后期叠加蚀变阶段。主体蚀变阶段表现在热液广泛交代长石类矿物(碎屑)和玻璃质组分,形成刚玉、红柱石、硬水铝石、明矾石、叶蜡石、绢云母、地开石、高岭石、石英、黄铁矿、金红石、绿泥石、白钛矿、碳酸盐等矿物,其中部分矿物与交代暗色造岩矿物有关。矿物中刚玉、红柱石、硬水铝石,以及部分金红石、石英在高中温下形成,其他大都是中低温环境下形成。后期叠加蚀变阶段,使早期形成的高中温矿物发生退化蚀变,主要是形成各种粘土矿物,早期的叶蜡石、明矾石、地开石也会在一定的酸碱度、氧化还原环境下发生转换。

较为特殊的是仙岩矿区,自明矾石以下的各个蚀变带发育网脉状隐爆角砾岩化,蚀变岩结构由显微变晶结构向下逐渐增粗为花岗变晶结构,石英粒径由小于0.1 mm增大至0.1~0.7 mm,明矾石、黄铁矿矿石加富。矿下带硬石膏-红柱石-石英带顶部有虚脱-空穴现象。深部出现细粒闪长玢岩,均已融入硬石膏-红柱石-石英带成为一体。说明仙岩矿区深部潜火山岩细粒闪长玢岩带来岩浆气液作用和隐爆作用,促成下部蚀变带发生前进式蚀变和热变质现象。这是仙岩矿区有别于其他矿床成矿作用的重要方面。

(二)成矿物化条件

1.成矿温度

各蚀变带形成温度有相当的变幅。据陈鹤年(1983)研究仙岩矿区实测和理论分析认为,硬石膏-红柱石-石英相带形成温度区间在355~325℃之间,刚玉-红柱石-石英相带在325~295℃之间,水铝石-明矾石-石英相带为295~200℃,金红石-地开石-石英相带在200~100℃之间。隐爆成矿阶段(明矾石、黄铁矿主要富集期)温度在300~200℃之间。

杨文宗(1990)

杨文宗,浙东南主要非金属矿产成矿规律、预测准则及开发利用前景研究,浙江省地质科学研究所,1990。

综合若干矿床均一法测温和压力估算结果(表3-4-4),各类粘土矿物中石英包裹体测温都在150~200℃之间。

表3-4-4 若干矿床温度测定和压力换算

据Haas Patter(1976)等人的有关资料。

结果表

陆志刚等(1996)认为,次生石英岩型矿床形成于150~350℃条件下,不同矿种的成矿温度大致是:高岭石地开石矿床150~295℃,叶蜡石矿床150~320℃,伊利石矿床150~300℃,刚玉红柱石矿床大于300℃,明矾石黄铁矿矿床200~350℃。

2.成矿压力

杨文宗、陆志刚均对一些矿床的成矿压力条件进行过测算,测算结果一般在20×10

5

~140×10

5

Pa和300×10

5

~690×10

5

Pa,换算埋深一般在1km以内。

从诸多矿床剖面中可以看出,仙岩、山口、北山、梁岙等矿床,在次生石英岩带之上,不整合覆盖有新喷发物,足以证明这些矿床是在古地表或近地表环境下形成的。

3.成矿溶液的组分

据陆志刚对5处矿床石英流体包裹体液相组分测定结果(表3-4-5),流体的盐度在4.13%~10.88%之间,属中等偏低的盐度。溶液类型有K

+

-Na

+

-(Ca

2+

)-

-(Cl

)型,K

+

-Na

+

型、Ca

2+

-K

型,即以重碳酸盐型和硫酸盐型为主,个别有卤化物参与。金属离子以K

或Ca

2+

为主。同一矿床,上部蚀变带盐度低,富K

、富

,下部盐度高、富Ca

2+

、富

表3-4-5 若干矿床液相成分的质量摩尔百分数及溶液类型

4.各蚀变相带主要造岩元素地球化学行为

为研究成矿过程中各蚀变相带中主要造岩元素在蚀变交代过程中的地球化学性状,收集整理了杨文宗(1990)、陈鹤年(1983)、陆志刚(1996)资料,列出主要矿床蚀变相带元素迁入、带出的原子数,见表3-4-6。其特征如下:

1)硅:唯有硅帽带(富石英相带、金红石-石英相带)是迁入硅的蚀变带,其他都是硅的携出带。带出量最大的是地开石相带、刚玉-硬水铝石-叶蜡石相带和明矾石-石英相带。

2)铝:硅帽带(富石英相带、金红石-石英相带)是主要的携出铝的相带,其次是黄铁矿-石英相带。其他各蚀变带却是铝的迁入相带,迁入量大的是刚玉-硬水铝石-叶蜡石相带、地开石相带、明矾石-石英相带和叶蜡石相带等。

3)碱金属:多数相带碱金属都是被带出。带入碱金属的相带主要是伊利石-绢云母相带,部分明矾石-石英相带。

4)碱土金属:由于一般原岩中Ca、Mg含量甚低,其在蚀变带中的迁移不占重要位置,仅在仙岩硬石膏-红柱石-石英相带中有较大带出量。其他一些矿床下部的青磐岩化带可能也存在一些迁移,但无分析资料。

5.成矿溶液酸碱度和氧化还原环境的估计

根据矿物相与

、pH 值关系,以及蚀变带中元素带进、带出的转换趋势,可以定性地认为矿下带成矿溶液呈弱碱性;进入富硫带,形成黄铁矿、明矾石,溶液转向酸性;粘土带带出碱金属,形成粘土矿物,溶液转向弱酸—弱碱性;次生石英岩带溶液复为酸性(图3-4-5)。矿床总体上是在氧逸度较高的条件下形成的。

图3-4-5 蚀变带溶液酸碱度演变示意图

表3-4-6 主要矿床各蚀变相带相对原岩元素带进带出对比

续表

(三)成矿机理

1.硫同位素特征

主要矿床的δ

34

S值见表3-4-7。

表3-4-7 主要矿床δ

34

S数据

据不多的数据可以认为,在单一出现黄铁矿的矿床里,硫同位素的δ

34

S值是低的正值,在+0.48%。~+3.03‰区间。出现黄铁矿和明矾石(硬石膏)的矿床,硫同位素发生分馏作用。据陈鹤年(1988)设定

的条件下,推算仙岩矿床黄铁矿、明矾石的δ

34

S数值,与实测值相比较,认为该矿区成矿溶液中

值大致相当于零。说明次生石英岩型矿床亚系列硫源是深源的。

2.氢氧同位素特征

(1)石英流体包裹体氢氧同位素

据陆志刚(1996)仙岩、渔塘、宝华山3矿床6个石英样品的氢氧同位素值,依成矿温度换算平衡水的

值和实测的δD值,结果如图。显示矿床成矿溶液中大气降水与岩浆水混合,大气降水比例在31.6%~67.6%(表3-4-8,图3-4-6)。

浙江省金属非金属矿床成矿系列和成矿区带研究

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(2)粘土矿物氢氧同位素

据徐步台等(1991)对8个地开石矿床的17个精选地开石样品氢氧同位素组成(表3-4-9),地开石的δ

18

O值为3.9‰~13.8‰,δD值为-56‰~-67‰(图3-4-7)。在图中样品均分布在大气降水线与地表风化高岭石之间。设定中生代大气降水(δD-40‰,δ

18

O-6.3‰)与火山岩(δD-70‰、δ

18

O+7‰),含水矿物5%,在300℃、250℃和100℃进行水岩同位素平衡交换。地开石样实测值落在100~250℃曲线区间。可以认为地开石成矿溶液相当于水/岩比为0.1~0.5时的交换平衡热水,介质的来源是大气降水环流地热水,环流热液温度在(250~100℃),处微酸性氧化环境下。

表3-4-9 浙江地开石粘土矿床氢和氧同位素组成

图3-4-7 浙江地开石粘土矿床δD-δ

18

O相关图

(据徐步台,1991)

1—地开石粘土;2—水/岩比为1、0.5、0.1、0.01的对应点

说明次生石英岩型矿床的成矿溶液水介质大部来自大气降水,岩浆水只占少部分。

3.关于成矿环境

分析各因素,次生石英岩型矿床的主要成矿环境可归结如下:

1)该亚系列矿床的次生石英岩蚀变带为新喷发物覆盖,表明:①矿床是在地表或近地表环境形成的;②成矿是在火山喷发间歇期间进行的,成矿与成岩基本同时;③成矿火山物质堆积在古地形相对低洼,有滞水汇集的地段,使得大量大气降水渗入堆积物进行深部环流,在温度梯度大的条件下,形成巨厚的蚀变岩体。

2)部分矿床为近火口环境,具有火口粗屑堆积物和断陷堆积,有通道相岩筒、岩脉、岩株。蚀变带体积宠大,分带完整。如仙岩、龟湖、矾山,多为明矾石、叶蜡石矿床。

部分矿床距离火口有一定距离,蚀变分带的下部不完整,厚度较小。多为地开石伊利石矿床。

4.成矿时代

次生石英岩型矿床一般均为后阶段火山喷发物所覆盖,其时代当与喷发旋回相同。胡永和(1990)测得仙岩地开石红柱石石英带中隐爆角砾化的明矾石钾-氩稀释法年龄为100.7Ma,代表了隐爆叠加矿化的年龄。矾山明矾石样年龄值98.8Ma,与地质年代基本吻合。

(四)矿床成因类型和成矿模式

1)次生石英岩型矿床属火山间歇期汇水洼地内火山气液-表成热水交代型矿床。仙岩矿区为火山气液-表成热水交代叠加岩浆气液改造矿床。

2)成矿模式如图3-4-8所示。

(五)问题讨论

1.粘土带形成不同矿种的条件问题

粘土带成矿种类变化较大,主要有叶蜡石、地开石(高岭石)和伊利石3种,以及它们混合的品种,少数矿床还有埃洛石的出现。绢云母与伊利石还难以准确区分。试将这些矿种形成条件的差异归纳如下(表3-4-10)。

2.不同喷发旋回喷发物成矿差异问题

1)明矾石矿多数产在燕山期第Ⅱ旋回西山头期,仅矾山一处属燕山期第Ⅲ旋回,其矿石质量SO

3

、K

2

O/Na

2

O以及Al

2

O

3

均优于燕山期第Ⅱ旋回中矿床。

图3-4-8 次生石英岩型矿床区域成矿模式

1—伊利石矿体;2—地开石;3—叶蜡石;4—明矾石;5—黄铁矿;6—金红石;7—次生石英岩带;8—粘土带;9—富硫带;10—矿下带;11—隐爆角砾化;12—早期潜火山岩和通道相岩石;13—后期潜火山岩和通道相岩石;14—热水环流

2)地开石矿多数产在燕山期第Ⅱ旋回中,仅峰洞岩一处属燕山期第Ⅰ旋回。矿石组分性能无大差异,均产有优质地开石,但峰洞岩TiO

2

特低(0.09%),K

2

O+Na

2

O偏高(1.8%)。

表3-4-10 几种粘土矿形成条件的比较

不同喷发旋回产物在成矿作用和矿种上的差异,今后仍可注意探索。

3.部分矿床中金异常问题

在部分矿床中曾发现Au异常。仙岩矿区在明矾石黄铁矿带之下的地开石红柱石英相带中有Au异常,垂向宽30~60m,含量平均达152×10

-9

,最高0.91×10

-6

,处在水平破碎带之上,岩石破碎呈角砾状。山口矿区一个样为55×10

-9

,北山矿区有7个样,最高191×10

-9

,平均37.59×10

-9

。渡船头伊利石凝灰岩中Au达100×10

-9

,伴Pb、Zn、Hg、Sb、As高背景值。这几个矿区均位于温州-金华北西向构造带,处在芝溪头、桥头两处变质岩构造天窗附近。Au异常的出现可能与基底岩系赋存较浅,基底矿化向上渗透扩散的影响。也可能与Pb、Zn等矿化有一定联系。仙岩矿区则与隐爆角砾矿化期有关。值得引起注意。

斑岩铜矿成矿模型的应用研究——淖毛湖明矾石矿成矿预测

优质回答6.3.3.1 地质背景与问题的提出

淖毛湖明矾石矿位于琼河坝地区石炭系NW向火山岩带淖毛湖地区的一个火山机构中,明矾石矿及其他矾类矿物为以黄铁矿为主的硫化物的氧化矿床。该火山机构岩浆岩发育,并以发育两层环状辉长岩为特征(图6.22)。火山机构中的岩石蚀变强烈,各蚀变带在平面上大致呈环带状分布,以古火山口为中心向四周分别为:土状黄钾铁矾全蚀变带—铜绿矾、红铁矾、毛矾石矿体及矿化带—强黄钾铁矾次生石英岩化蚀变带—黄钾铁矾次生石英岩化蚀变带—黄钾铁矾高岭土次生石英岩化蚀变带—高岭土化次生石英岩化蚀变带—土状高岭土化全蚀变带。

图6.22 淖毛湖明矾石矿矿区地形地质图与AB剖面地物化综合剖面

明矾石等矾类矿石为浅成低温金矿重要的蚀变矿物,大量发育矾类矿物的火山机构不仅具有形成浅成低温金矿的条件,而且其深部还有形成与寻找斑岩型Cu-Au矿的潜力。基于这样的判断,笔者提出淖毛湖明矾石矿深部具有寻找斑岩型Cu-Au矿的潜力并开展了研究与探查。

已有的资料显示,矿区具普遍的Cu矿化,地表岩石中Cu含量最高可达700×10

-6

(图6.22),矾矿中CuSO

4

含量为0.02%~0.18%,最高为0.20%,1982年施工的ZK1孔中的黄铁矿体含铜0.01%~0.07%。矿区的黄铜矿、铜蓝呈细粒或细粒集合体,且交代黄铁矿,这说明黄铜矿的生成要晚于黄铁矿、矿区曾发生以形成黄铜矿为主的成矿作用,即矿区深部具寻找铜矿的潜力。

6.3.3.2 矾类矿物类型及分布

通过野外地质调查与室内X衍射分析,区内矾类矿物类型如表6.7所示,主要以毛矾石为主,其次为红铁矾、绿钾矾、黄钾铁矾和钠明矾等,其他矾类矿物含量很少,岩石方面主要是次生石英碎块,黏土矿物约20%,还含有微量的金红石等。由于地表没有新鲜的剖面,采集样品除毛矾石和绿钾铁矾有晶形外,其余都为土状物。

表6.7 淖毛湖毛矾石矿区硫酸盐矾类矿物

含量较多的毛矾石片状集合体在岩石中呈不规则囊状产出或沿裂隙充填分布,与次生石英岩密切伴生(图6.23)。

6.3.3.3 硫酸盐和围岩中硫化物的S同位素特征及其成因意义

为了了解矾类矿物的成因及成矿物质来源,开展了矿区不同矾类矿物与围岩中硫化物的硫同位素分析,结果如表6.8所示。

分析结果显示,围岩中硫化物(黄铁矿与磁黄铁矿)δ

34

S值为-1.3~-7.0,均为负值;而硫酸盐(各种矾类矿物)δ

34

S值为-3.9~6.3,其中样品M3(铁明矾石)与样品M31-2(钠明矾)的δ

34

S分别为2.0与6.3。硫酸盐矿物与围岩硫化物δ

34

S值的明显不完全一致的特征意味着矿区的硫酸盐与矾类矿物的硫不全源于围岩中的硫化物,而有新的来源。

围岩中的硫化物(黄铁矿与磁黄铁矿)δ

34

S值的负值可能成因于火山作用过程岩浆水与雨水、地下水混合的结果。而硫酸盐矿物δ

34

S值为正值反映岩浆成因的硫,这意味着矿区的矾类矿物不全是硫化物氧化的结果,有部分矾类矿物的形成与后期的岩浆流体有关,即为岩浆热液成因矾类矿物。因此,淖毛湖矿区存在浅成低温金矿的成矿作用,有寻找浅成低温金矿及斑岩型Cu-Au矿床的可能。

图6.23 淖毛湖明矾石矿矾类矿物分布特征

表6.8 淖毛湖矿区硫酸盐和围岩中硫化物的S同位素特征

6.3.3.4 硫酸盐的主量元素、微量元素和稀土元素分析

选择矿区褐铁矿化的灰绿色硅质凝灰岩(M47)、褐铁矿化的黑色围岩(M50)、明矾石化的褐红色围岩(M49、M48与M46)5个样品开展含硫酸盐蚀变围岩的主量元素、微量元素和稀土元素分析。

5个样品的微量元素具一致的配分型式(图6.24),元素Ba、K、Pb、Sr与Zr明显富集,而元素Rb、Nb、Ce、Pr、Dy与Y明显亏损。这与该地区花岗岩的特征相似,意味着其形成于陆缘弧环境。

图6.24 含矾类矿物蚀变岩的微量元素配分模式

5个样品的稀土元素配分型式相似(图6.25),都表现出明显的Ho及其相邻元素的亏损异常,这种异常与氧化或热液蚀变有关,地表氧化岩石中亏损的Ho可能被流体迁移到深部,即在矿区深部可能存在稀土元素Ho的富集。因此,在深部探矿中要注意元素Ho的富集程度与矿化特征。

图6.25 含矾类矿物蚀变岩的稀土元素配分模式

6.3.3.5 MT测量与结果

鉴于矿区地表发育大量的矾类矿物和发育较厚的盐碱(30~50cm),不利于常规电法勘探的实施,因而需要采用穿透能力较强的电法勘探技术,这就是在矿区开展MT勘查的考虑所在。

在淖毛湖明矾石矿区开展MT勘查,其目的与其他矿区一样,是为了研究与探查矿区深部异常低阻体(可能的矿化体)及其分布特征,为钻探探矿提供依据。

此次工作在矿区布置了EW向与SN向各一条剖面(line-4与line-5),测点14个,测点位置如图6.26所示。

图6.26 淖毛湖明矾石矿区MT测点位置

图6.27是淖毛湖明矾石矿区MT测量结果综合成果图,从中可以看出:

1)淖毛湖明矾石矿火山机构总体上呈筒状结构,火山口中心1000m为高阻体,内外辉长岩环之间的火山岩为环状-酒杯状的低阻体,外环辉长岩体又表现为高阻特征。

2)两条剖面可识别出4个明显的低阻异常体:MFS-1,MFS-2,MFS-3,MFS-4。其中异常MFS-1位于测点32与33之间,呈不规则圆状分布于浅地表至400m之间,其电阻率小于100Ω·m,该异常与地表-浅部的矾矿体相连,已知的ZK1孔从异常边部穿过。异常MFS-2位于测点31与32之间深部400~900m范围,呈不规则圆状,电阻率小于100Ω·m的区域直径达500m。值得指出的是,剖面Line-5中的MFS-1、MFS-2与MFS-3在地表对应于低磁、低阻、高极化与高Cu异常,显示为良好的矿致异常(图6.27)。

3)新发现的环状低阻体在磁异常图中对应于低磁带(图6.28),这与该火山机构的矿化蚀变结构是一致的,该环状低阻体值得进一步研究与探查。

综合上述地质与地球物理的研究成果,笔者认为淖毛湖明矾石矿区深部具有寻找浅成低温金矿或与火山机构有关的斑岩型Cu-Au矿的可能。

明矾石是什么?明矾石价格

优质回答【导读】相信大家对于明矾石不是太了解,毕竟我们很少会见到这样的东西。但是需要说明的就是在我们的日常生活中经常会应用到这样的东西。那么明矾石是什么价格是怎样的下面小编就来详细的介绍一下。

什么是明矾石

其实对于明矾石来讲,它是一种非常不错的矿物质,我们经常所见到的那些明矾实际上就是利用明矾石进行制取的。另外对于明矾石来讲,它还能够用来进行钾肥、硫酸的治取,也能够进行炼铝。对于明矾石来讲,它的形状大多数是处于一个块状或者是土状的,本身具有的晶体并不是非常的明显,可以说是一种隐晶的矿物。对于明矾石来说,纯净的物质颜色是白色,但对于一些包含杂质的明矾石来说,它是属于浅灰或者是浅红色的、又或者是浅黄甚至是红褐色的,具有一种玻璃的光泽。有的时候Na常代替K,换句话说就是明矾石的里面的钠含量超过K的时候,其实就是钠矾石,当然也被称作是钠明矾石,但是还有的时候明矾石里面包含一些少量的Fe3+代替Al3+。明矾石本身是非常容易溶于水还有盐酸的,尤其是在碱性溶液里面可以进行完全的分解。

明矾石的成因比较简单,它就是在火山岩,像流纹岩、粗面岩以及安山岩里面呈现囊状体,又或者是薄层产出。此外还有的专业人士说明矾石是因为这些岩石跟逸出含硫蒸气物质进行很多的化学反应,最终形成的一种物质。对于明矾石来讲,它就是中酸性火山喷出岩,通过一种低温热液的作用生成的一种蚀变产物。

明矾石的应用领域

明矾石的应用领域广泛,能够在制造业、化学工业、还有农业、甚至是在一些制造业等都有很好的应用。对于这样的产品它的独特特点,使得这类物质能够很好的在这些行业上进行应用。

明矾石价格

对于明矾石来说,由于产地与市场的不同,其相应的价格也是有很大的差别。例如安徽当地明矾石的市场价格是200元一吨。

经过上面的简单介绍,相信大家对于明矾石都有了一定的了解。简单的说,明矾石的功能有很多,其相应的用途也是有不少。当然,由于产地的不同,相应的价格也是有一定的差别。在采购的时候,也需要针对不同纯度进行选择。

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虽然生活经常设置难关给我们,但是让人生不都是这样嘛?一级级的打怪升级,你现在所面临的就是你要打的怪兽,等你打赢,你就升级了。所以遇到问题不要气馁。如需了解更多明矾石矿价格的信息,欢迎点击探索吧其他内容。

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作者: 探索吧

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