江西茅排金矿矿物学找矿标志.doc

第26卷 第3期世 界 地 质 Vol126 No13 2007年9月Sep12007GLOBALGEOLOGY 文章编号10045589200703028205 江西茅排金矿矿物学找矿标志 胡大千,姚杰 吉林大学地球科学学院,长春130061 摘要黄铁矿和石英是主要的载金矿物。黄铁矿形态标型、型特征具有指导找矿意义。江西茅排金矿区270m中段4737～为黄铁矿形态见有八面体和五角十二面体,合型导电黄铁矿,若为电子心型导电黄铁矿,;黄铁矿成分中检测出Cu;石英相对吸光度37～33301961,DCO/DHO012591,略222 低于矿区研究样品的平均值7,D00CO/DHO013382。表明该处应位于矿体的222 中上部,关键词;;金矿床;江西 中图分类号P 文献标识码A MineralogyexplorationtypomorphisminMaopaigolddepositofJiangxi HUDa2qian,YAOJie CollegeofEarthSciences,JilinUniversity,Changchun130061,China AbstractPyriteandquartzaremainlygold2bearingmineralsinMaopaigolddepositofJiangxi.Thetypo2morphiccharacteristicsofpyrite,in,content,thermoelectricityandinfraredspectrumofquartz,arein2structivelysignificantforprospect.LocatedintheprospectinglinesNos147and37233onthemiddle270msec2tion,themineraltypomorphiccharacteristicsareasfollowspyritepossessesthecombinationofoctahedronwithpyritohedron,pyritohedronwithoctahedron,etc.Itappearsashole2centreandmixcenterconduction,ifbeingelectron2centreconduction,theabsolutemagnitudesofthermoelectromotiveforceandthermoelectromotivecoef2ficientofpyritearebiggerrelatively;pyritecontainsCu;therelativeabsorbencyinquartzDH2O019403,DCO2011961,DCO2/DH2O012591inprospectinglines37233issmallerthanaverageDH2O113267,DCO2013090,DCO2/DH2O013382inthedeposit. Thefactindicatesthatthelocationshouldbeatthemid2upperpartoftheorebody,andtheorebodyshouldstretchdeepdownatacertainextent. Keywordstypomorphiccharacteristics;pyrite;quartz;golddeposit;Jiangxi 作为金矿床中主要的载金矿物,黄铁矿和石英 蕴藏着丰富的普查找矿和深部矿体预测的信 息[129],是金矿床找矿矿物学研究的重点之一。钱 蛟风、赖绍聪和王祝文等先后对该矿床的矿床地质 特征、矿床地球化学以及构造地球化学等进行了研 收稿日期2007201216;改回日期2007204204究[10213],而找矿矿物学的研究工作相对较少。通过对矿区黄铁矿的形态标型、成分标型和热电性标型以及石英的红外光谱标型较详细的研究,确立了矿区矿物学找矿标志。 第3期 胡大千姚杰江西茅排金矿矿物学找矿标志 283 1 矿床地质概述 茅排金矿位于江西省临川县,武夷山北坡。处于华南褶皱系,武夷隆起和吉安坳陷接壤的郭川南城深断裂与中生代活化地台火山强烈活动区的相交处。矿床围岩是晚元古代震旦系周潭群一套泥砂质复理石建造,经区域变质作用改造,形成斜长片麻岩、石英片岩等。矿体呈脉状、透镜状、囊状,总体走向NE20～50,倾向NW,倾角45～65。根据矿区产出矿物的共生关系,该矿床可以划分为4个成矿阶段Ⅰ黄铁矿石英阶段;Ⅱ磁黄铁矿 个含Au样品,其质量百分数为0104～01037,9 个含Ag样品,质量百分数为0101～0111,5个含Cu样品,质量百分数是0102～0108。这些样品中,同时检测出Au和Ag者有5个、Au和Cu者有4个。显然,含Cu的黄铁矿中,通常都含有Au。这从一个侧面表明,Au与Cu的相关关系相 对密切,而Au与Ag的相关关系相对较差。 不同中段不同勘探线样品的含Au性表现出差异,含Au样品出现在320m29～27勘探线和19～17;勘探线、37～3327中段上述勘探,Cu。但是,黄铁矿的含Au的品位未见明显的相关性矿2。 在320m中段,Fe∶S015044∶1,在270m中段,Fe∶S015179∶1。二者相比较,320m中段黄铁矿成分相对富硫,而270m中段相对贫硫。同时,270m中段矿石Au品位相对较高,这与该矿床属于贫硫化物石英脉型的成因类型相吻合,也表明Au的主成矿作用与硫化物的关系不是很密切。这同矿区自然金发育,并且矿床地球化学研究中,Au主要表现出一次独立的成矿作用相吻合。 黄铁矿中Cu的质量百分数与矿石金品位有一定的联系。黄铁矿中Cu质量分数高者,矿石中金品位也相对较高。213 黄铁矿的热电性 自然金石英阶段;Ⅲ多金属硫化物自然金石英 阶段;Ⅳ黄铁矿方解石石英阶段。育在第Ⅱ和第Ⅲ成矿阶段金,18,。成矿Rb2Sr等时线年龄是12124Ma,相当于中生代晚白垩世,为燕山期构造运动的晚期①。 2 黄铁矿标型特征 211 黄铁矿形态标型 研究样品采自矿区320m中段和270m中段的不同勘探线,共计18件。黄铁矿以他形为主,仅出现少量自形晶体。有10件样品见有形态相对完整的自形黄铁矿,可以确定其单形,其含量一般为几粒,少数相对多者为十余粒。在320m中段,29勘探线和19～17勘探线,自形黄铁矿是立方体。在270m中段,47勘探线为五角十二面体和五角十二面体和八面体的聚形;37～35勘探线见八面体和立方体、五角十二面体和八面体、八面体和五角十二面体、五角十二面体和立方体的聚形;27～25勘探线是立方体、立方体和五角十二面体聚形。212 黄铁矿成分标型利用电子探针研究了16粒黄铁矿样品的化学成分,并以此为基础计算出黄铁矿的化学式表1。矿区黄铁矿成分特征是富铁贫硫,化学式属FeS22x型,Fe/S原子数015。黄铁矿成分相对较纯,微量元素含量较低。样品大都可以检测出Co,但未检测出Ni,As、Sb等在个别黄铁矿颗粒中相对富集,并且As的富集程度明显高于Sb。黄铁矿中机械混入物Au、Ag、Cu等分布不均匀,11 矿区黄铁矿热电性特征见表2。黄铁矿以电子心型导电N型半导体为主,次之为空穴心型导电P型半导体,仅1个样品表现出混合型导电。电子心型导电黄铁矿15个样品的热电动势为36184～14117mV,平均值是25145mV,热电 α系数2631 14～101121μV/℃,平均值181179μV/℃;空穴心型导电黄铁矿2个样品 热电动势为41182～43190mV,平均值42186mV,α为298171～313157μV/℃,平均值306114μV/℃;混合型导电黄铁矿,热电动势为28180～19159mV,α为205171～139193μV/℃。 朱永正.江西临川县茅排金矿区地质评价.长春 吉林大学地球科学学院,2004. ① 世 界 地 质 第26 卷284 表1 黄铁矿的化学成分和化学式 Table1 Chemicalcompositionandchemicalulaofpyrite 样号 F2323321F2322921F2322721F2322723 / 化学式 中段 320m320m320m320m 勘探线 3329272719～1719～175547373737～3533292727～25 Fe451744810246110461334715846119481544811946154471074814519248171481634713246196 S531085117553117521965211453132511345115852177521731537151122511105214552170 CoAsSbCu0102 AuAg合计 99184 019601050107010901040102 Fe019892,Co010196110088[S119992,As010008]2Fe110653,Co010015110668[S119981,As010015 Sb010004]2 Fe019964,Co010004019968S2 Fe110634,Co010010110644[S119970,As010028Sb010002]2 Fe110466,Co010021110487[S119982,As010018]2Fe019951,Co1019968S2 00171S119998,Sb010002]2Fe101110726[S119981,As010019]210104,010014110118[S119984,As010011Sb010005]2 Fe110237,Co010010110247[S119982,As010014Sb010004]2 Fe110688,Co010012110700[S119975,As010025]2Fe019798,Co010017019815[S119963,As010027Sb010010]2 Fe110911[S119990,As010010]2 Fe110913,Co010024110937[S119980,As010020]2Fe110351,Co010009110360[S119990,As010010]2Fe110231,Co010015110246[S119972,As010028]2 0127100125010199131 010501170102010601340106100100011001110108010801040111010701070105101116010801170110 0106011101120104010601070117 010801120102 011001040104 0129 100122010199161 1000110107010310010701310110100137013701061001410112 1001110101100106 100107 F23217B21320mF23217B22320mF2223 270m F22247225270mF2223721F2223722 270m270m F22235B21270mF2223527F2223323F22253F2222721 270m270m270m270m F22225B21270m010701210111100129 测试单位吉林大学测试中心 表2 矿物标型参数与矿石金品位 Table2 Typomorphicparametersofmineralsandgoldcontentofore 样号 F2323321F2322921F2322721F2322723F23217B21F23217B22F2223F22247225Q223921F2223721F2223722Q2237237F22235B21F2223527F22245F2223323Q2245F22253F2222721F22258F22225B21 中段 320m320m320m320m320m320m270m270m270m270m270m270m270m270m270m270m270m270m270m270m270m 勘探线 3329272719～1719～1755473937373737～353533333329272727～25 热电动势233183222196224126234155234155231131233197 43190 热电系数2241164216410021731292246179224617922231642242164 313157 DH O DCO DCO/DH O Au1400868644002602535181531516153026515530142614195210396016550 614316015588217692017668016462114195018605 014146012541012406012981014825110797011895011119011962014628011094011572011674012577011781013447 010645014547010882013888017467017606012202011086011152013506011466011836014198014893013087015648 226149214117228180～19159 233100 41182 21891212101121 110307117031 2205171～139193 2235171 298171 113201017463018563013988015276015770016103 215178233190236184222179217151 21121712242114226311421621792125107 αμV/℃;Au1029,测试单位吉林大学材料学院 注热电动势mV;热电系数 第3期 胡大千姚杰江西茅排金矿矿物学找矿标志 285 不同中段黄铁矿热电性特征不同。在320m中段,黄铁矿均为电子心型导电,热电动势平均值是24182mV,α为177129μV/℃。在270m中段,黄铁矿的热电性质比较复杂,既表现出电子心型导电,又表现出空穴心型导电,同时还有混合型导电的样品出现。 依勘探线不同,黄铁矿热电性也具有差异。47线270m中段,黄铁矿为空穴心型导电。37～33线由320～270m中段,黄铁矿的热导电特征相对复杂,电子心型、空穴心型及混合型导电的均有出现。但320m中段电子心型导电黄铁矿的热电动势负值和热电系数负值相对较大,270m中段电子小,,,表明此处有成矿作用的叠加线黄铁矿均为电子心型导电,热电动势呈负值,平均值27155mV,α196179μV/℃。320m中段,黄铁矿热电动势平均值27126mVα,平均值194171μV/℃;270m中段,黄铁矿热电动势平均值27176mV, DCO2/DH2O平均值013335。总体上看,从320m中 段到270m中段,DH2O、DCO2和DCO2/DH2O都逐渐减小。 依勘探线不同,石英红外光谱表现出不同的特征。55线在270m中段,DH2O114195,DCO2110797,DCO2/DH2O017606,相对较高,都大于 研究样品的平均值分别为113267、013090、013382,表明此处离矿体较远。39线在270m中段,DH2O018605,D5,DCO2/DH2O012,,表线在270m中段,H3,DCO2平均值011961,DCO2/2012591,均略小于研究样品的平均值, 反映矿体向下有一定的延伸。29～27线在320m中段,DH2O平均值312532,DCO2平均值013031,DCO2/DH2O平均值012025;在270m中段,DH2O平 均值015937,DCO2平均值012614,DCO2/DH2O平均值014368。二者相比较可以看出,从320m中段到270m中段,DH2O和DCO2逐渐减小,并且在270m中段,DH2O的平均值015937远低于矿 α平均值198129μV/℃。320～270m中段,电子心型导电的黄铁矿的热电动势的平均值和热电系数的平均值几乎相同,表明该处未出现成矿作用的叠加。 区研究样品的平均值113267。虽然,在270m中段的DCO2/DH2O值320m中段的相应数值,但这是由于DH2O的相对吸光度迅速减小造成的。因此,其深部含矿性应较弱。19～17线在320m中段,DH2O平均值017065,DCO2平均值013903,DCO2/DH2O平均值015678,与研究样品的平均值相 3 石英的红外光谱 矿区石英红外光谱参数见表2。全部样品水的相对吸光度DH2O由614316～013988,平均值113267。其中只有2个样品的DH2O210000,其 比,DH2O值低于该值,DCO2值和DCO2/DH2O值高于该数值,表明其深部含矿性也较差。 余样品的DH2O210000,并且有10个样品的DH2O值110000,明显低于一般热液金矿中石英包体片中水的含量[628,15]。二氧化碳的相对吸光度DCO2为110797～011119,平均值013090,与热液金矿中石英包体片中二氧化碳的含量相当,从一个侧面反映了矿区成矿热液相对富集气态物质二氧化碳,而液态物质相对含量较低。石英包体片中DCO2/DH2O为017606～010645,平均值013382。 4 找矿方向 综合矿物标型的研究,矿区主要的找矿方向在270m中段47勘探线、37～33勘探线深部。矿物标型特征表现为①黄铁矿形态见有八面体和五角十二面体及五角十二面体和八面体等聚形;②出现空穴心型导电和混合型导电黄铁矿;若为电子心型导电的黄铁矿,其热电动势和热电系数的绝对值相对较大;③黄铁矿成分中检测出Cu;④石英相对吸光度DH2O、DCO2和DCO2/DH2O值略低于矿区研究样品的平均值。 这表明矿区270m中段47勘探线、37～33勘探线应处于矿体的中上部,矿体向下应有一定的延伸。这与矿区地质和地球化学的研究结 在320m中段,DH2O平均值212345;DCO2平均值013380;DCO2/DH2O平均值013486。在270m中段,DH2O平均值019136;DCO2平均值012959; 世 界 地 质 第26卷286 果吻合。参考文献 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 陈光远,邵伟,孙岱生.胶东金矿成因矿物学与找矿[M].重庆重庆出版社,19893052353. 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