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

新疆准噶尔北缘托斯巴斯套铁铜金矿床矽卡岩和磁铁矿矿物学特征及其地质意义

吕书君, 杨富全, 柴凤梅, 张志欣, 李强. 新疆准噶尔北缘托斯巴斯套铁铜金矿床矽卡岩和磁铁矿矿物学特征及其地质意义[J]. 岩矿测试, 2013, 32(3): 510-521.
引用本文: 吕书君, 杨富全, 柴凤梅, 张志欣, 李强. 新疆准噶尔北缘托斯巴斯套铁铜金矿床矽卡岩和磁铁矿矿物学特征及其地质意义[J]. 岩矿测试, 2013, 32(3): 510-521.
Shu-jun LV, Fu-quan YANG, Feng-mei CHAI, Zhi-xin ZHANG, Qiang LI. Mineralogical Characteristics of Skarn in Tuosibasitao Iron-Copper-Gold Deposits of the Northern Margin of Junggar, Xinjiang, and Their Geological Significance[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(3): 510-521.
Citation: Shu-jun LV, Fu-quan YANG, Feng-mei CHAI, Zhi-xin ZHANG, Qiang LI. Mineralogical Characteristics of Skarn in Tuosibasitao Iron-Copper-Gold Deposits of the Northern Margin of Junggar, Xinjiang, and Their Geological Significance[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(3): 510-521.

新疆准噶尔北缘托斯巴斯套铁铜金矿床矽卡岩和磁铁矿矿物学特征及其地质意义

  • 基金项目:
    国土资源部公益性行业科研专项经费(201211073);国家科技支撑计划项目(2011BAB06B03-02; 2006BAB07B02-01);国家自然科学基金项目(40972069)
详细信息
    作者简介: 硕士研究生,矿床学与矿床地球化学专业。E-mail:lvshujun1314520@126.com
    通讯作者: 杨富全,研究员,主要从事矿床地质、地球化学研究。E-mail: fuquanyang@163.com
  • 中图分类号: P612;P588.312;P578.46

Mineralogical Characteristics of Skarn in Tuosibasitao Iron-Copper-Gold Deposits of the Northern Margin of Junggar, Xinjiang, and Their Geological Significance

More Information
  • 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。
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  • 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. 

    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. 

    图 3  托斯巴斯套铁铜金矿床矽卡岩矿物特征

    Figure 3. 

    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. 

    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])

    Figure 5. 

    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. 

    图 7  托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿TiO2-Al2O3-MgO+MnO图解

    Figure 7. 

    图 8  托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿TiO2-Al2O3-MgO图解

    Figure 8. 

    图 9  托斯巴斯套铁铜金矿床磁铁矿稀土元素配分模式[35]

    Figure 9. 

    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。
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    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
    LSK58-3
    LSK42-1 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。
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    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
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    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
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    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
    LSK82
    LSK100 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
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出版历程
收稿日期:  2012-02-21
录用日期:  2013-02-05

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