中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义

鲁麟, 梁婷, 陈郑辉, 王勇, 黑欢, 谢星. 利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义[J]. 岩矿测试, 2015, 34(1): 150-160. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.019
引用本文: 鲁麟, 梁婷, 陈郑辉, 王勇, 黑欢, 谢星. 利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义[J]. 岩矿测试, 2015, 34(1): 150-160. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.019
LU Lin, LIANG Ting, CHEN Zheng-hui, WANG Yong, HEI Huan, XIE Xing. Application of X-ray Powder Diffraction and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry in Study on Mineralogical Characteristics and Significance of Wolframite from Xihuashan Tungsten Deposit, Jiangxi Province[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(1): 150-160. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.019
Citation: LU Lin, LIANG Ting, CHEN Zheng-hui, WANG Yong, HEI Huan, XIE Xing. Application of X-ray Powder Diffraction and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry in Study on Mineralogical Characteristics and Significance of Wolframite from Xihuashan Tungsten Deposit, Jiangxi Province[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(1): 150-160. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.019

利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义

  • 基金项目: 国家科技支撑计划"赣南崇义—于都矿集区深部资源勘查技术集成与示范"课题(2011BAB04B07);国土资源部公益性行业科研专项经费项目"南岭东段九龙脑矿田成矿规律与深部找矿示范"(201411050);危机矿山接替资源综合研究项目"赣南地区钨矿床成矿规律总结及高温热液成矿机制研究"(20089947)
详细信息
    作者简介: 鲁麟, 在读硕士研究生, 主要从事矿物岩石学的科研工作. E-mail: lulin995280@126.com
    通讯作者: 梁婷, 教授, 从事岩石矿床学的教学和科研工作. E-mail: liangt@chd.edu.cn
  • 中图分类号: P618.67;P575.5;O657.63

Application of X-ray Powder Diffraction and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry in Study on Mineralogical Characteristics and Significance of Wolframite from Xihuashan Tungsten Deposit, Jiangxi Province

More Information
  • 目前针对江西大型黑钨矿石英脉型钨矿床西华山的黑钨矿矿物学特征及指示意义研究较少.本文利用X射线粉晶衍射分析和电感耦合等离子体质谱分析技术对黑钨矿晶体结构、化学成分特征及空间变化规律开展研究.获得黑钨矿晶胞参数为a0=0.477 nm, b0=0.573 nm, c0=0.498 nm, β=90°21', 属于锰钨铁矿, 与前人得出的黑钨矿晶胞参数略有不同, 代表不同元素对铁锰的类质同象替代.主要化学成分WO3、FeO、MnO的含量在空间上具有一定的变化规律, 反映了成矿物质的运移特征.微量元素Sc、Y、Nb、Ta在垂向含量变化大, 说明矿液运移具有复杂性.稀土总量ΣREEs较高(397.16×10-6~1071.11×10-6), 具有强烈的Eu负异常, 具重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式.将西华山、盘古山、淘锡坑、大吉山4个典型矿床的黑钨矿稀土元素特征进行对比, 反映产在花岗岩内接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对最高, 分馏最明显; 产在花岗岩内及其外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对较低, 分馏程度最不明显; 而产在花岗岩外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)有高有低, 分馏程度有强有弱.因此, 黑钨矿的化学成分变化特征, 可以有效地指示成矿物质空间运移特征、物质来源和矿床成因.

  • 加载中
  • 图 1  西华山钨矿床地质图(据文献[12]修改)

    Figure 1. 

    图 2  西华山钨矿床黑钨矿产出特征和显微特征

    Figure 2. 

    图 3  样品XHS186-1和XHS538-5衍射图谱

    Figure 3. 

    图 4  西华山钨矿床黑钨矿氧化物的相关性图解(数据来源于文献[12])

    Figure 4. 

    图 5  西华山钨矿床V29脉黑钨矿化学成分与标高的关系

    Figure 5. 

    图 6  西华山黑钨矿稀土元素球粒陨石标准化分布型式图

    Figure 6. 

    图 7  黑钨矿稀土元素特征各类图解

    Figure 7. 

    表 1  西华山钨矿床黑钨矿X射线粉晶衍射测试结果

    Table 1.  The X-ray powder diffraction data of wolframite from Xihuashan tungsten deposit

    序号 样品XHS186-1 样品XHS538-5
    2θ(°) d(A) I(%) 2θ(°) d(A) I(%)
    1 15.476 5.7207 41.9 15.436 5.7355 35.6
    2 18.580 4.7716 17.9 18.541 4.7814 22
    3 23.658 3.7577 17.2 23.601 3.7665 23.7
    4 24.260 3.6658 19.4 24.221 3.6716 29.8
    5 30.320 2.9454 53.3 30.298 2.9475 77.3
    6 31.202 2.8642 100 31.162 2.8678 100
    7 36.141 2.4833 19 36.098 2.4861 29.7
    8 37.679 2.3854 5.4 37.659 2.3866 9.8
    9 40.701 2.2150 4.1 40.960 2.2015 20.9
    10 43.799 2.0652 1.5 43.998 2.0563 4.9
    11 45.084 2.0093 4.9 45.078 2.0095 5.3
    12 47.580 1.9095 17.2 47.540 1.9110 22.5
    13 48.397 1.8792 3.9 48.341 1.8812 8.4
    14 49.698 1.8330 4.1 49.663 1.8342 9.3
    15 51.499 1.7731 22.7 51.478 1.7737 33.3
    16 53.321 1.7167 13.2 53.298 1.7141 26.6
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    表 2  西华山钨矿床黑钨矿微量元素和稀土元素含量

    Table 2.  Analytical results of trace elements and REEs of wolframite from Xihuashan tungsten deposit by ICP-MS

    元素 各样品元素含量(×10-6)
    XHS538-2a
    (标高538 m)
    XHS538-5a
    (标高538 m)
    XHS270-1c
    (标高270 m)
    XHS215-1a
    (标高215 m)
    XHS186-1b
    (标高186 m)
    Li 11.5 19.14 4.05 3.757 3.852
    Be 1.71 0.617 0.383 0.403 0.948
    Sc 87.1 658.1 160.1 408.4 406.8
    V 0.298 0.792 0.336 0.544 0.594
    Cr 2.268 2.43 2.383 2.065 2.239
    Co 9.322 9.168 8.693 10.11 8.939
    Ni 7.474 7.64 8.022 6.847 7.648
    Cu 9.962 3.351 103.7 43.01 13
    Zn 122.1 117.9 276.3 104.4 116
    Ga 9.676 8.51 9.112 6.167 7.131
    Rb 10.45 12.1 11.68 10.07 11.01
    Sr 4.288 14.67 8.583 6.803 15.24
    Y 383.1 613.3 259.6 392.8 378.5
    Zr 9.943 73.33 12.12 28.94 28.32
    Nb 3.877 77.87 3.809 10.13 18.97
    Cd 3.468 0.589 3.612 0.53 0.93
    In 13.21 28.2 13.76 17.24 20.45
    Cs 0.3 0.316 0.369 0.274 0.345
    Ba 1.084 0.941 1.435 1.079 0.979
    La 1.358 0.909 1.642 0.512 0.916
    Ce 2.507 2.484 4.973 2.072 3.132
    Pr 0.538 0.531 0.74 0.427 0.536
    Nd 3.559 4.237 3.877 3.044 3.158
    Sm 4.582 10.01 4.359 5.937 5.527
    Eu 0.029 0.049 0.035 0.068 0.082
    Gd 16.02 32.22 12.66 19.8 18.74
    Tb 6.703 15.93 6.01 9.907 9.353
    Dy 73.2 180.4 67.85 113.5 106.9
    Ho 19.92 49.26 18.48 30.82 29.26
    Er 81.66 212.6 78.06 129.2 120.7
    Tm 17.72 48.17 17.35 28.33 25.84
    Yb 158.2 446.9 157.8 257.3 225.5
    Lu 23.69 67.41 23.32 37.04 31.61
    Hf 0.86 5.299 0.906 2.148 2.131
    Ta 0.638 14.38 0.928 1.374 2.169
    Pb 2.432 2.223 695.2 0.708 5.9
    Bi 2.35 0.198 438.8 0.581 28.07
    Th 0.24 1.585 2.53 0.808 1.068
    U 5.495 37.33 9.385 17.14 19.72
    ΣREEs 409.69 1071.11 397.16 637.96 581.25
    LREEs 12.57 18.22 15.63 12.06 13.35
    HREEs 397.11 1052.89 381.53 625.9 567.9
    LREEs 0.03 0.02 0.04 0.02 0.02
    HREEs
    La N/Yb N 0.0058 0.0014 0.0070 0.0013 0.0027
    δEu 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02
    δCe 0.69 0.82 1.05 0.96 1.02
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    表 3  黑钨矿晶胞参数

    Table 3.  Unit cell parameter data of wolframite

    地区 类型 a0(nm) b0(nm) c0(nm) β 资料来源
    西华山钨矿186中段248矿脉 锰钨铁矿 0.477 0.573 0.498 90°15′ 本文实测
    西华山钨矿538中段248矿脉 锰钨铁矿 0.477 0.573 0.499 90°27′
    盘古山钨矿215中段盲3矿体 锰钨铁矿 0.477 0.572 0.496 90°17′ 文献[21]
    盘古山钨矿335中段39号脉 锰钨铁矿 0.477 0.573 0.499 90°26′
    淘锡坑钨矿宝山056中段VN3脉 锰钨铁矿 0.478 0.574 0.499 90°30′ 文献[21]
    淘锡坑钨矿宝山356中段V11脉 锰钨铁矿 0.477 0.573 0.498 90°28′
    赣南地区
    (李秉伦和刘义茂,1965)
    铁钨锰矿 0.4780±0.0008 0.5744±0.0009 0.4970±0.0009 90°28′±6′ 文献[22]
    钨铁锰矿 0.4758±0.0005 0.5730±0.001 0.4960±0.001 90°10′±8′
    锰钨铁矿 0.4758±0.0003 0.5700±0.001 0.4953±0.0009 90°4′±6′
    其他地区
    (E.V.布洛奇,1929)
    MnWO4 0.484 0.576 0.497 90°53′ 文献[22]
    钨锰矿 0.482 0.576 0.497 90°53′
    钨锰铁矿 0.478 0.573 0.498 90°26′
    钨铁矿 0.471 0.569 0.495 90°00′
    FeWO 4 0.470 0.569 0.493 90°00′
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    表 4  西华山钨矿床V29脉黑钨矿化学成分

    Table 4.  The chemical composition of V29 wolframite from Xihuashan tungsten deposit

    中段(样品数) 项目 WO3 FeO MnO CaO Nb2O5 Ta2O5 Sc2O3
    670(1) 测定值(%) 74.68 14.03 9.16 0.38 0.45 0.05 0.06
    632(4) 含量范围(%) 74.40~75.47 12.86~14.01 9.82~10.97 0.04~0.15 0.41~0.45 0.06~0.08 0.04~0.06
    平均值(%) 75.13 13.46 10.42 0.10 0.44 0.07 0.02
    594(6) 含量范围(%) 74.40~75.52 7.07~14.54 9.54~10.97 约0.28 0.5~1.05 0.06~0.30 约0.024
    平均值(%) 74.79 12.29 10.33 0.05 0.73 0.16 0.00
    583(6) 含量范围(%) 73.95~75.29 12.34~13.06 10.27~11.23 0.09~1.95 0.478~1.08 0.07~0.21 约0.09
    平均值(%) 74.67 12.72 10.60 0.52 0.76 0.12 0.01
    483(8) 含量范围(%) 72.51~75.36 11.66~14.15 9.84~11.72 0.04~2.00 0.54~1.05 0.09~0.33 约0.06
    平均值(%) 74.40 13.01 10.29 0.48 0.79 0.17 0.01
    注:数据来源于文献[12]
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出版历程
收稿日期:  2014-05-05
修回日期:  2014-07-08
录用日期:  2014-12-10
刊出日期:  2015-01-25

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