铅锌元素的地球化学特征
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铅锌元素的地球化学特征一、铅锌的丰度铅锌元素在地球及地层中的丰度(ppm)黎彤(1976年)铅锌在各类岩石中的丰度(ppm)А·П·维诺格拉多夫(1962年)铅锌在各类岩石中的丰度(ppm)费德波(1961年)二、铅锌的地球化学行为1、岩浆作用阶段:早期结晶阶段,形成各种高温氧化物等矿物,铅锌一般不晶出。
伟晶作用阶段:铅只能在晚期少量晶出,锌不晶出。
热液作用阶段:本作用在硅酸盐结晶基本结束后发生,残余溶液中富集了大量热液形成物,即亲铜元素、或硫化矿床中的典型成矿元素。
铅锌以硫化物形式大量晶出。
容易成矿。
并且主要形成于热液作用的中期、即中温热液阶段。
按费尔斯曼共生序数,热液作用金属矿物生成顺序如下:高价氧化物(黑钨矿、锡石)、原子晶格硫化物(黄铁矿、闪锌矿、方铅矿)。
脉石矿物生成顺序如下:硅酸盐、石英、氟石、碳酸盐、硫酸盐。
铅、银经常以异价类质同象置换;闪锌矿中经常呈类质同象的是:铁、钆(Cd)、铟(In)、锰。
铁、钆(Cd)、锰含量可达百分之几。
2、表生作用阶段:铅锌元素在不同类型的粘土质土壤中以细小分散相颗粒形式或离子交换形式,如Pb2+替代K+而引起含有机质的森林或黑土中有铅富集,或被强吸附和交换离子的富腐植质、铁锰氢氧化物的胶体强烈吸收;铅锌在沉积岩的粗碎屑物中,含量一般极微,但在还原环境下含在大量的H2S存在的页岩中铅的含量约20ppm,锌有时可达200~1000ppm。
表生作用对铅锌影响最大的是氧化作用,它使原在内生作用形成的紧密共生的铅锌硫化物矿床,破坏原有地球化学平衡条件,发生显著迁移使铅锌分离,形成不同性质的铅锌氧化物,以达至新的地球化学平衡。
铅锌硫化物的铅锌在表生带中能被Fe2(SO4)3、H2SO4、CuSO4中Fe3+、Cu2+离子置换,形成硫酸盐(参见《重金属元素的表生还原富集机制》)。
由于铅锌硫酸盐溶解度相差十分悬殊,PbSO4溶解度为0.041克//升,ZnSO4为531.2克/ 升。
新疆西昆仑铅锌矿地球化学特征及找矿标志探讨新疆西昆仑铅锌矿是我国重要的铅锌矿产资源之一,对其地球化学特征和找矿标志进行探讨,对于矿床的勘探和开发具有重要的指导意义。
新疆西昆仑地区是寒武系盆地及周缘构造带的重要组成部分。
铅锌矿床主要产于寒武系构造带和岩性带内,主要为层间层间状、层间均质和层间差异状矿床。
铅锌矿床沉积岩中常见的成矿元素有铅、锌、铜、金、银等。
银的含量较高,铅、锌、铜的含量较低。
矿石中含有丰富的硫化物矿物,如黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿和黄铅矿等。
也存在一些氧化矿物,如铅铁矿、锌铁矿、铅锌矿和锌铅矿等。
矿床的地球化学特征主要体现在矿石中的元素含量、氧化还原条件和矿物组成等方面。
新疆西昆仑铅锌矿床的硫含量较高,氧化还原条件为还原性,矿石中的硫化矿物较丰富,表现出典型的硫化物矿床特征。
矿石中的铅、锌含量较低,但银含量较高,表明该矿床具有较高的银赋存潜力。
对于矿床的找矿标志,首先要研究矿床的地质、构造背景和矿床的产状及分布规律。
新疆西昆仑铅锌矿床多分布于构造带的断裂、褶皱及节理控制下。
要研究矿石中的矿物组成和成分特征,找寻与铅锌矿床有关的硫化物矿物和氧化矿物。
通过矿石中的矿物组合和成分特征,可以进一步明确矿床的类型和成因。
要结合地质、地球化学和物质运移等方面的综合研究,寻找与铅锌矿床有关的地球化学异常带及矿化异象。
特别是对于矿床的成矿流体、岩浆和岩石地球化学特征进行系统研究,可以找到更精准的找矿标志。
新疆西昆仑铅锌矿床具有一定的地球化学特征和找矿标志。
研究矿床的地球化学特征和找矿标志,对于矿床的勘探和开发具有重要的指导意义。
未来的研究可以进一步深入研究该矿床的成因、演化过程和成矿机制,提高找矿效果,为矿床的寻找提供科学的依据和方法。
宁南地区铅锌矿地球化学特征韩兆诣;梁斌;钟长洪【摘要】攀西宁南地区是我国重要的铅锌矿成矿区.对该区四大块铅锌矿床矿石、围岩微量、稀土元素特征研究表明,矿体顶底、板白云岩均具有弱的或较高的正铕异常,δEu为1.13~2.23;而铅锌矿化白云岩却具有弱的负铕异常,δEu为0.64~1.00.这一特征反映了海底喷流卤水参与了铅锌矿床的成矿作用,具有SEDEX型铅锌矿的成因特点.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】4页(P394-397)【关键词】铅锌矿;地球化学;矿床成rn因;宁南地区【作者】韩兆诣;梁斌;钟长洪【作者单位】西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳 621000;西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳 621000;四川地勘局攀西地质队,四川西昌 615000【正文语种】中文【中图分类】P618.42,43;P632+.2四川攀西宁南地区位于扬子地台西南缘的滇川黔铅锌多金属成矿区,是我国重要的铅锌矿矿集区,目前已经发现大、中、小型铅锌多金属矿床和矿点400多个,主要赋存于震旦-寒武灯影组白云岩之中。
前人对该区的铅锌矿成矿作用已进行了大量的研究,但是对矿床的成因存在不同的认识,主要有两种观点:一种认为该区铅锌矿成矿作用经历了沉积-成岩期初步富集和后生期叠加成矿两个成矿阶段,属典型的密西西比型(MVT型)[1-4];另一种认为该区铅锌矿为海底热水喷流沉积型(SEDEX型)[5]。
通过对攀西宁南地区典型铅锌矿床矿体围岩、顶底板及矿石微量、稀土元素特征研究,探讨其矿床成因,为该地区地质找矿提供依据。
四大块铅锌矿矿区出露地层主要有震旦系上统-下寒武灯影组和下寒武统筇竹寺组。
灯影组为一套厚层块状白云岩,局部为黑色含燧石条带泥质白云岩,其上部的麦地坪段是矿区含矿层位,主要由厚层状微晶白云岩、中厚层状微晶白云岩夹硅质条带白云岩组成。
在麦地坪段中有上、下两个含矿层,分布位于麦地坪组顶部和底部。
新疆西昆仑铅锌矿地球化学特征及找矿标志探讨西昆仑地区位于新疆西南部,是中国铅锌矿资源的主要富集区之一。
研究该地区的地球化学特征及找矿标志对于理解该区域铅锌矿成矿规律和指导矿产资源开发具有重要意义。
本文通过对西昆仑铅锌矿的矿石地球化学特征、岩石地球化学特征、构造特征以及区域地质背景等方面进行探讨,总结其找矿标志。
一、矿石地球化学特征西昆仑地区的铅锌矿主要分布在三江断裂带及其周边地区。
矿石类型包括硫化物矿、氧化铅锌矿和碳酸盐岩型矿床。
研究表明,矿石中主要含有铅、锌、铜、银等成矿元素,其中铅和锌是主要的经济矿物。
大部分铅锌矿位于变质岩体和火山岩中,与黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、白银矿等伴生矿物常常出现在同一矿体中。
硫化物矿床常常铅锌分离,锌矿体多数脉状、伸展,铅矿体多数层状,矿物组合多以方铅矿、角闪锌矿为主。
西昆仑地区矿床主要发育在火山岩、变质岩堆积体和沉积岩系等地层中。
研究显示,矿床和富集地段的基岩具有较高的硅和铝的绝对含量,而相对含量则低于正常的岩石。
此外,矿床和富集地段的基岩具有较高的碱金属、高场强元素和稀土元素的含量,其中富集比较明显的元素有Ba、Sr、Rb、Th、U、Pb等。
三、构造特征三江断裂带是西昆仑铅锌矿地区的主要断裂,它是一条北西向断裂,一般成斜向北西倾的卓穆尔山脉脊线的浅的雁居山中断,被认为是新疆地区北西地震带的重要组成部分。
三江断裂带向北西的延伸,进入了哈萨克斯坦领土。
研究发现,矿化富集和成矿作用都是在断层活动形成的裂隙和空隙中进行的。
四、区域地质背景西昆仑地区的区域地质背景复杂,主要包括晚古生代至早中生代的构造变化和早白垩世海侵作用。
硅质岩和石英闪长岩等基性岩石与酸性火山岩构成了地壳的重要组成部分,这些岩石的变质作用通常与热液活动有关。
近年来,研究表明晚古生代的构造背景对西昆仑地区的成矿环境和成矿作用有着重要的影响,晚古生代和早中生代的构造变化形成了富集金属的热液流体和成矿构造,这些富含热液流体的断裂和裂隙成为了西昆仑地区的成矿位点之一。
新疆西昆仑铅锌矿地球化学特征及找矿标志探讨新疆西昆仑铅锌矿床分布于西昆仑山东南缘,主要赋存于下二叠统灵峰组碳酸盐岩储层中。
本文通过野外地质调查、岩矿物学、地球化学分析等手段,研究了该矿床的地球化学特征及找矿标志。
1.矿床地质特征新疆西昆仑铅锌矿床主要为石英脉型和层控型矿床。
层控型矿床主要分布在甘肃省和青海省边境地区,石英脉型矿床则主要分布在新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州境内。
石英脉型矿床主要赋存于灵峰组下段灰色粉砂岩、灰岩和黑色泥质岩的变质蚀变带中,主要矿体发育在岩石中的脆性构造带中。
矿体呈管状、脉状或眼状,厚度一般在0.5-3米,长度可达几十米至几百米。
2.地球化学特征(1)金属元素分布规律铅、锌的分布在灵峰组中具有明显的分带性,表现出区域性演化规律。
灵峰组下部灰色粉砂岩、灰岩、黑色泥质岩中铅、锌含量较高,而灰色泥质岩和灰白色粉砂岩中铅、锌较低。
(2)稀土元素特征稀土元素的总量较低,轻重稀土元素分布较平坦,而中重稀土元素具有明显的富集特点。
Eu异常具有普遍性,以正异常为主,这可能与地壳物质的富集作用有关。
(3)同位素特征铅同位素组成以206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb三者的比值为主要指标。
铅同位素组成表明,矿床的矿物化作用与上地壳物质有关,可能是由古老的上地壳物质通过不同程度的熔融、混染后形成的。
3.找矿标志(1)岩矿物学特征石英脉型矿床中的矿石主要为方铅矿、菱锌矿和黄铁矿等。
层控型矿床主要矿石为方铅矿、黄铁矿和白钨矿等。
因此,石英脉和层状构造区域应成为重点找矿区域。
通过分析铅、锌、稀土元素、同位素等地球化学特征,可确定找矿方向和区域。
矿床多发生在下段灰色粉砂岩、灰岩和黑色泥质岩中,因此这些层位区域也应是找矿的重点。
铅、锌含量高、Eu正异常、208Pb/204Pb比值高的地方也应被视为找矿的重点地带。
综上所述,新疆西昆仑铅锌矿床在不同地质区域中具有一定的差异性,但具有较为明显的层控、变质蚀变构造控制等找矿特征,通过综合分析地质、岩矿物学、地球化学等资料,可进行有效的找矿工作。
阿尔泰山铁格特铅多金属矿区地球化学特征及找矿方向阿尔泰山铁格特铅多金属矿区位于中国新疆维吾尔自治区哈密市伊吾县境内,是一个以铅锌和镍铜矿床为主的多金属矿区。
该矿区位于阿尔泰山褶皱带南缘,是古特留西期、泥盆系末期至早石炭世的多期构造作用形成的。
在铁格特铅多金属矿区的地球化学特征方面,主要表现在以下几个方面:1.铅锌矿床的成因铅锌矿床主要分布在石炭系顶部的砂岩、泥岩和淤泥石中,与构造带和岩浆侵入体有联系。
地球化学剖面显示,矿体中Pb 和Zn富集在硅质岩层中。
这些硅质岩层的控矿作用可能与白云岩、砂岩等碳酸盐岩相伴随,通过热液活动形成。
2.铜镍矿床的成因铜镍矿床主要分布于石炭系下部铁质岩石中,该矿床的形成可能与熔体的活动有关。
地球化学分析表明,铜、镍、铁等元素在矿体中富集,与地幔深部物质的输送有关。
3.区域地球化学特征研究表明,阿尔泰山铁格特铅多金属矿区地下水和表层土壤中含有大量的Cu、Ni、Co等元素,这些元素是铜镍矿床的物质来源之一。
此外,该矿区也存在许多热液活动痕迹,这些热液活动在矿床形成过程中起到了重要作用。
基于以上分析,阿尔泰山铁格特铅多金属矿区的找矿方向主要包括以下几个方面:1.在硅质岩层中寻找铅锌矿床硅质岩层是控矿作用的重要因素之一,因此,寻找硅质岩层成为铅锌矿床的找矿方向之一。
2.在铁质岩石中寻找铜镍矿床铁质岩石是铜镍矿床成矿的主要载体,因此,寻找铁质岩石也成为了铜镍矿床的找矿方向之一。
3.综合利用地球化学手段进行找矿地球化学手段在找矿中具有很高的价值,其可以分析各种地球化学参数与矿床分布之间的关系,从而指导找矿。
因此,建立地球化学手段的找矿模型是必不可少的。
总之,阿尔泰山铁格特铅多金属矿区的地球化学特征为找矿提供了重要的基础,寻找硅质岩层、铁质岩石和利用地球化学手段进行找矿都是潜在的找矿方向。
这些方向的深入探索对于铁格特铅多金属矿区的开发和利用具有重要的意义。
阿尔泰山铁格特铅多金属矿区是一个具有潜力的矿区,据统计,矿区内铅锌资源量达6900万吨,镍铜资源量为180万吨。
第32卷第4期2018年8月南华大学学报(自然科学版)JournalofUniversityofSouthChina(ScienceandTechnology)Vol 32No 4Aug 2018收稿日期:2018-04-11基金项目:中国地质调查局科学研究项目(12120114038401)作者简介:连永牢(1978-)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ博士ꎬ主要从事矿产普查与勘探方面的研究.E ̄mail:lianyonglao@163.comDOI:10 19431/j cnki 1673-0062 2018 04 005吉林抚松县龙湾铅锌矿床地质地球化学特征研究连永牢ꎬ邵兴坤ꎬ郭晓岩ꎬ毛永新ꎬ李雨柯(中国人民武装警察部队黄金第一支队ꎬ黑龙江牡丹江157021)摘㊀要:龙湾铅锌矿床赋存于早白垩世正长花岗岩与中奥陶统马家沟组碳酸盐岩接触带附近ꎬ围岩蚀变强烈.铅锌矿石微量元素特征与正长花岗岩较为相似ꎬ矿石Co/Ni值为2.93~4.32ꎬ具有岩浆热液成因矿床的特征.矿石稀土元素配分模式为右傾的轻稀土富集型ꎬ自矿石到花岗岩体ꎬ其稀土总量73.92ˑ10-6到277.42ˑ10-6逐渐升高.碳氧同位素特征显示成矿热液主要为岩浆水.矿床成矿物质主要来源于花岗岩体ꎬ矿床为典型的矽卡岩型矿床.关键词:地质地球化学特征ꎻ微量元素ꎻ稀土元素中图分类号:P642.3文献标志码:B文章编号:1673-0062(2018)04-0025-07GeologicalandGeochemicalCharacteristicsResearchoftheLongwangPb ̄ZnDepositinFusongCountyofJilinProvinceLIANYongliaoꎬSHAOXingkunꎬGUOXiaoyanꎬMAOYongxinꎬLIYuke(TheFirstGoldGeologicalPartyꎬCAPFꎬMudanjiangꎬHeilongjiang157021ꎬChina)Abstract:LongwanPb ̄ZndepositislocatedintheoutercontactzoneoftheEarlyCreta ̄ceoussyenitewiththeMiddleOrdovicianMajiagouFormationꎬwherethewallrockstronglyalterated.Thecharacteristicsoftraceelementsoflead ̄zincoreandsyenogranitegraniteareverysimilar.TheCo/Nivalueoforeis2.93to4.32ꎬwhichischaracterizedbymagmatichydrothermalorigin.TheREEdistributionpatternoforeistheright ̄handedlightrareearthenrichmenttype.Fromoretograniteꎬthetotalamountofrareearthincreasesfrom73.92ˑ10-6to277.42ˑ10-6.Thecharacteristicsofcarbonandoxygenisotopeindicatethatthehy ̄drothermalsolutionismainlycomposedofmagmaticwater.Theore ̄formingmaterialismainlyderivedfromgranitebodyꎬandthedepositisatypicalskarntypedeposit.keywords:geologicalandgeochemicalcharacteristicsꎻtraceelementsꎻrareearthelements㊀㊀㊀南华大学学报(自然科学版)2018年8月0㊀引㊀言龙湾铅锌矿床(原为抚松大营Ⅱ号地段铅锌矿床)行政区划属吉林省抚松县大营乡管辖ꎬ地理坐标:东经127ʎ10ᶄ00ᵡ~127ʎ11ᶄ15ᵡꎬ北纬42ʎ07ᶄ05ᵡ~42ʎ07ᶄ40ᵡꎬ为一小型铅锌矿床.1964年吉林省地质局通化地质大队对其完成详查工作(吉林省地质局通化地质大队第二分队.吉林抚松大营Ⅱ号地段铅锌矿床详查报告ꎬ1964.).2014年武警黄金一支队在该区开展区域地质矿产调查工作ꎬ对其重新进行评价.该矿床研究程度较低ꎬ于长霞[1]通过对矿床的地质特征及S㊁Pb㊁C㊁O等同位素分析ꎬ认为矿床为沉积-热液叠加型层控矿床.本文基于龙湾铅锌矿床地质特征㊁矿床地球化学特征的研究ꎬ对矿床成因进行探讨ꎬ以期对区域上开展铅锌矿床的勘查评价工作有所裨益.1㊀研究区地质背景1.1㊀区域地质概况龙湾铅锌矿床大地构造位置位于华北陆块(Ⅰ级)北缘ꎬ渤海东陆块(Ⅱ级)南部ꎬ太子河-浑江陆表海盆地(Ⅲ级)东部.其东部㊁北部与胶辽吉陆源裂谷相接ꎬ北部毗邻龙岗古岩浆弧.经历了晚印支期以来滨太平洋陆缘构造域的强烈改造ꎬ地质构造复杂(图1).区域内出露的地层较为齐全ꎬ主要有新太古界㊁古元古界㊁震旦系㊁寒武-奥陶系㊁石炭-二叠系㊁上三叠统㊁下白垩统㊁上新统㊁下更新统等.其中新太古界为区内的结晶基底ꎬ岩性为斜长角闪岩类ꎻ古元古界为白云岩-碎屑岩沉积ꎻ震旦系为一套海相碎屑岩-碳酸盐沉积ꎻ寒武-奥陶系属于海相碳酸盐岩建造ꎻ石炭-二叠系主要由海陆交互相含煤碎屑岩建造构成ꎻ上三叠统为一套砾岩㊁砂岩组合ꎻ下白垩统为调查区大面积分布的中生代中性㊁酸性火山岩和火山碎屑岩组合.上新统-下更新统主要为新生代玄武岩.区内构造复杂ꎬ经历了五台㊁吕梁㊁晋宁-海西㊁印支㊁燕山㊁喜山等多次构造活动ꎬ构造变形强烈ꎬ形式复杂多样.主要发育松树镇复向斜㊁长青沟复向斜㊁三叉湖-小干沟复向斜.燕山期形成的北东㊁北西向断裂构造形成了区内基本构造格架.区内侵入岩主要呈岩基㊁岩株状产出ꎬ近东西向展布.主要有新太古代英云闪长质片麻岩㊁花岗闪长质片麻岩ꎬ古元古代片麻状二长花岗岩㊁正长花岗岩ꎬ早白垩世二长花岗岩㊁正长花岗岩.1 全新统ꎻ2 上新统 下更新统ꎻ3 下白垩统ꎻ4 上三叠统ꎻ5 石炭 二叠系ꎻ6 寒武 奥陶系ꎻ7 震旦系ꎻ8 古元古界ꎻ9 新太古界ꎻ10 早白垩世正长花岗岩ꎻ11 早白垩世二长花岗岩ꎻ12 古元古代正长花岗岩ꎻ13 古元古代片麻状二长花岗岩ꎻ14 新太古代花岗闪长质片麻岩ꎻ15 新太古代英云闪长质片麻岩ꎻ16 断裂ꎮ图1㊀龙湾矿区区域地质图Fig.1㊀RegionalgeologicalmapofLongwanoredistrict62第32卷第4期连永牢等:吉林抚松县龙湾铅锌矿床地质地球化学特征研究1.2㊀矿区地质特征矿区内出露的地层主要有寒武系芙蓉统-下奥陶统冶里组(ɪ4O1y)㊁下奥陶统亮甲山组(O1l)㊁中奥陶统马家沟组(O2m)㊁下白垩统果松组(K1g)㊁下白垩统林子头组(K1l).冶里组岩性主要为灰色泥晶灰岩ꎬ灰色粒屑灰岩ꎬ竹叶状灰岩和钙质粉砂岩.亮甲山组为泥晶灰岩ꎬ夹少量粒屑灰岩.马家沟组为泥晶灰岩ꎬ粉屑灰岩㊁砂屑灰岩ꎬ为矿体的主要赋矿层位.果松组为安山质凝灰岩㊁安山岩㊁安山质角砾凝灰岩.林子头组岩性主要为流纹岩㊁流纹质凝灰岩㊁流纹质凝灰熔岩.矿区断裂构造发育ꎬ规模较大的断裂主要有仙人桥-河东断裂ꎬ主要呈北东向展布ꎬ倾向南东ꎬ倾角54ʎ~56ʎꎬ为左行平移正断层.北西向断裂构造规模较小ꎬ为北东向断裂的次级断裂构造.马家沟组中发育的北东向层间断裂构造为矿床主要的控矿构造.矿区侵入岩为正长花岗岩.岩体南部侵入冶里组中ꎬ东部与林子头组呈断层接触.岩体整体呈北东向展布ꎬ与区域构造方向基本一致.龙湾矿区铅锌矿体主要赋存于马家沟组泥晶灰岩中ꎬ沿花岗岩体的外接触带产出ꎬ共圈定出33条铅锌矿体ꎬ呈脉状㊁扁豆状成群产出.矿石常见铜铅锌多金属型矿石㊁石榴子石磁铁矿型矿石.矿石中矿物成份较为复杂.金属矿物主要为闪锌矿㊁黄铁矿㊁方铅矿㊁黄铜矿㊁磁铁矿㊁赤铁矿㊁镍磁铁矿等.非金属矿物主要为石榴子石㊁透辉石㊁透闪石㊁绿帘石㊁符山石㊁方解石㊁石英等.闪锌矿常与黄铜矿㊁磁铁矿紧密共生.矿石以自形-它形粒状结构㊁乳滴状结构㊁交代残余结构为主ꎬ多具条带状构造㊁块状构造㊁浸染状构造.受多期次岩浆活动影响ꎬ围岩蚀变主要为矽卡岩化㊁硅化㊁绿帘石化㊁绿泥石化.其中矽卡岩化主要表现为绿帘石榴子石ꎬ呈斑点状㊁团块状ꎬ其与成矿密切相关.2㊀样品采集与分析方法本次研究采集了龙湾铅锌矿床不同类型典型矿石㊁矽卡岩㊁正长花岗岩样品进行微量元素和稀土元素分析ꎬ对矽卡岩及矿石进行碳氧同位素分析ꎬ以期对矿床成因进行探讨.所有样品测试工作均由核工业北京地质研究院分析测试研究中心承担.稀土元素La㊁Ce㊁Pr㊁Nr㊁Sm㊁Eu㊁Gd㊁Tb㊁Dy㊁Ho㊁Er㊁Tm㊁Yb㊁Lu㊁Y和微量元素Cr㊁Co㊁Ni㊁Cu㊁Zn㊁Rb㊁Sr㊁Ba㊁Pb㊁Th㊁U㊁Nb㊁Ta㊁Zr㊁Hf均采用EL ̄EMENTXR离子体质谱仪测试ꎬ执行GB/T14506.30 2010标准ꎻ碳氧同位素采用MAT253型同位素质谱仪进行测试ꎬ执行DZ/T0184.17 1977ꎬ精度ʃ0.2ɢ.3㊀结果分析龙湾铅锌矿床岩矿石微量㊁稀土元素分析表显示ꎬ龙湾矿区不同类型岩矿石REE总量变化范围不大ꎬ但略有差别(列于表1数据)ꎬ其中正长花岗岩REE总量最高ꎬ为225.29ˑ10-6~329.54ˑ10-6ꎬ平均277.42ˑ10-6ꎬ其次为矽卡岩为222.84ˑ10-6~233.68ˑ10-6ꎬ平均227.54ˑ10-6ꎬ铅锌矿石REE总量最低ꎬ且变化范围较大ꎬ为48.10~115.15ˑ10-6ꎬ平均73.92ˑ10-6.正长花岗岩LREE/HREE为6.23~6.66ꎬ平均6.45ꎻ矽卡岩为2.39~3.07ꎬ平均2.88ꎻ铅锌矿石为1.70~1.93ꎬ平均1.46.岩矿石均具有明显的负铕异常.正长花岗岩中δEu为0.57~0.78ꎬ平均0.68ꎻ矽卡岩为0.64~0.70ꎬ平均0.66ꎻ铅锌矿石为0.56~0.72ꎬ平均0.63.岩矿石碳氧同位素组成特征如表2所示ꎬ矿石中热液方解石的δ13CPDB值分布范围为-7.5ɢ~-8.1ɢꎬ平均值为-7.85ɢꎬδ18OV ̄SMOW值为-3.6ɢ~1.6ɢꎬ平均值为-1.3ɢ.4件矽卡岩样品δ13CPDB值的分布范围为-6.8ɢ~-5.3ɢꎬ平均值为-6.1ɢꎬδ18OV ̄SMOW值为-0.7ɢ~4.7ɢꎬ平均值为2.35ɢ.4㊀结果讨论4.1㊀微量元素矿区岩矿石微量元素分析结果(见表1)及微量元素蛛网图(如图2)显示ꎬ正长花岗岩微量元素MORB标准化曲线略向右倾ꎬSr㊁Ba具有较强的负异常ꎬNb㊁Ta㊁Zr㊁Hf具有弱的负异常ꎬRb㊁Th㊁U㊁Ce㊁Sm㊁Nd表现为正异常ꎬ其曲线样式与I型花岗岩岩石蛛网图曲线相近.矽卡岩与铅锌矿石蛛网图曲线形态与正长花岗岩较为相似ꎬ只是铅锌矿石的微量元素含量总体较花岗岩体低.这反映出矿石样品可能继承了正长花岗岩的微量元素特征.成矿物质主体源自花岗岩体.微量元素Co㊁Ni的比值能够在一定程度上指示矿床形成的条件ꎬ岩浆或火山热液成因的矿床ꎬCo/Ni一般大于5ꎻ海相火山岩沉积矿床Co/Ni值一般为1.93~2.57ꎻ沉积岩中Co/Ni一般小于1[2 ̄4].矿区铅锌矿石Co/Ni值得变化区间为2.93~4.32ꎬ接近岩浆热液成因矿床范围.72㊀㊀㊀南华大学学报(自然科学版)2018年8月表1㊀龙湾铅锌矿区岩矿石微量㊁稀土元素(ˑ10-6)分析结果表Table1㊀Traceelementscontents(ˑ10-6)oftherocksandoresintheLongwanPb ̄Zndeposit岩性样品原号铅锌矿石KFLWB01KFLWB03KFLWB04矽卡岩KFLWB05KFLWB06KFLWB07正长花岗岩KFPM7B44KFPM7B51La15.506.176.8232.4034.2041.6050.5072.30Ce36.0014.4017.2073.2075.6081.1086.00142.00Pr3.821.551.978.658.659.179.9113.60Nd16.106.648.5336.1035.0035.7039.9049.80Sm3.691.541.967.487.187.106.337.45Eu0.750.380.371.541.521.581.501.36Gd3.851.662.096.996.966.545.106.96Tb0.760.310.421.341.261.190.760.98Dy4.371.782.377.316.716.493.344.75Ho0.900.360.491.471.381.310.590.81Er2.400.941.274.043.713.521.692.48Tm0.410.150.210.730.660.630.230.34Yb2.560.911.164.343.964.001.452.29Lu0.330.120.150.610.550.550.200.32Y23.7011.2013.5039.9035.5033.2017.8024.10Cr12.504.114.7172.5066.6069.002.103.11Co410.0023.9049.209.047.648.781.104.27Ni9.488.1414.1024.5020.1027.102.183.09Cu423.0055.2022.7015.4014.7013.2011.907.60Zn433.00128.0063.70140.0096.6078.60227.0052.70Rb5.224.2017.809.7627.50212.0010.10126.00Sr39.3021.4066.40474.00337.00394.0059.40280.00Ba1.7229.3039.705.545.781096.0092.301055.00Pb178.0063.10265.0014.0013.6010.90338.0021.20Th3.191.462.0514.0011.4015.808.5814.30U0.940.810.762.832.292.701.651.78Nb3.241.031.7918.4017.0018.9019.2026.50Ta0.240.060.081.311.151.511.421.81Zr30.508.037.48114.0091.80115.0075.1091.50Hf0.790.240.243.172.803.332.673.13ðREE115.1548.1058.51226.10222.84233.68225.29329.54LREE75.8630.6836.85159.37162.15176.25194.14286.51HREE39.2917.4221.6666.7360.6957.4331.1543.03LREE/HREE1.931.761.702.392.673.076.236.66LaN/YbN4.084.593.965.035.827.0123.4821.29δEu0.600.720.560.640.650.700.780.57δCe1.101.091.121.031.030.960.871.02㊀㊀注:数据由核工业北京地质研究院测试中心测试ꎻ特征参数采用球粒陨石标准化.82第32卷第4期连永牢等:吉林抚松县龙湾铅锌矿床地质地球化学特征研究表2㊀龙湾铅锌矿岩矿石碳氧同位素组成Table2CarbonandoxygenisotopiccompositionsofrockandoresfromtheLongwanPb ̄Zndepositɢ序号样品编号岩性δ13CV ̄PDBδ18OV ̄PDBδ18OV ̄SMOW1KFLWC ̄O01铅锌矿石-7.9-33.4-3.62KFLWC ̄O02铅锌矿石-7.9-31.6-1.73KFLWC ̄O03铅锌矿石-8.1-28.51.64KFLWC ̄O04铅锌矿石-7.5-31.4-1.55KFLWC ̄O05矽卡岩-6.8-29.01.16KFLWC ̄O06矽卡岩-6.0-30.7-0.77KFLWC ̄O07矽卡岩-5.3-25.44.78KFLWC ̄O08矽卡岩-6.3-25.94.3㊀㊀注:数据由核工业北京地质研究院测试中心测试.4.2㊀稀土元素矿区岩矿石具有较为一致的分馏模式ꎬ均为右倾型ꎬ轻重稀土分馏较为明显(图3).稀土总量从铅锌矿石ң矽卡岩ң正长花岗岩逐渐升高ꎬ且三者具有一致的分馏模式ꎬ表明铅锌矿石主要继承了正长花岗岩中高REE含量的特征ꎬ矿床的成矿物质主要来源于正长花岗岩.而LREE/HREE平均值由铅锌矿石(1.46)ң矽卡岩(2.88)ң正长花岗岩(6.45)ꎬ也表明成矿流体的性质与岩浆热液一致ꎬ由岩浆热液演化而来.图2㊀龙湾铅锌矿床岩矿石微量元素原始地幔标准化蛛网图Fig.2㊀Primitive ̄mantle ̄normalizedtraceelementspiderdiagramofrocksandoresfromtheLongwanPb ̄Zndeposit图3㊀龙湾铅锌矿床岩矿石稀土元素球粒陨石标准化配分图Fig.3Chondrite ̄normalizedREEdistributionpatternsofrockandoresfromtheLongwanPb ̄Zndeposit924.3㊀碳氧同位素铅锌矿石与矽卡岩的δ13CPDB值较为稳定ꎬ变化范围较小ꎬ且平均值近似ꎬ具有深部深部来源或岩浆来源的碳δ13C值为-9ɢ~-3ɢ的特征[5].其δ18OV ̄SMOW值变化范围均较大ꎬ平均值为-1.3ɢ与2.35ɢꎬ明显偏离岩浆水5.5ɢ~8.5ɢ[6 ̄7]ꎬ这种同位素组成指示成矿热液主要由岩浆水构成ꎬ晚期有大气降水大量加入.将岩矿石的δ13CPDB与δ18OV ̄SMOW投影在δ18O ̄δ13C图(图4)上ꎬ结果显示ꎬ投影点均落在花岗岩区左侧ꎬ呈线状分布ꎬ表明出碳㊁氧物质来源于岩浆热液ꎬ后期受大气降水的影响.图4㊀龙湾铅锌矿床岩矿石δ18O ̄δ13C图解(底图据[8 ̄11])Fig4㊀δ18O ̄δ13CdiagramofrockandoresfromtheLongwanPb ̄Zndeposit(basediagramfrom[8 ̄11])4.4㊀矿床成因龙湾铅锌矿床外围采集2件正长花岗岩样品ꎬ进行LA ̄ICP ̄MS锆石U ̄Pb年龄测定ꎬ测得其加权平均年龄为123.1ʃ1.8Ma(MSSWD=2.4)㊁126.33ʃ0.96Ma(MSSWD=1.7)(数据另文发表).矿区矽卡岩㊁铅锌矿体产于正长花岗岩外接触带ꎬ矿床的形成与花岗岩体的侵入为同一地质事件ꎬ故推测龙湾铅锌矿床的成矿时代为早白垩世.龙湾铅锌矿属于矽卡岩型矿床.燕山运动期间ꎬ受太平洋板块俯冲影响ꎬ幔源岩浆发生底侵作用ꎬ诱发下地壳物质部分熔融ꎬ形成富含Cu㊁Pb㊁Zn等成矿元素的花岗质岩浆ꎬ沿北东向与北西向断裂的交汇处上升ꎬ侵位形成花岗岩体以及岩浆期后含矿流体.该岩浆流体在岩体的外接触带交代围岩ꎬ形成矽卡岩型矿石.随着温度㊁压力降低ꎬ含矿热液中大量金属成矿物质与矿化剂(H2S)等结合ꎬ形成多金属硫化物石.部分叠加在早期形成矽卡岩型矿石富集成矿.5㊀结㊀论1)龙湾铅锌矿床铅锌矿石㊁矽卡岩㊁正长花岗岩具有较为一致的稀土分馏模式ꎬ稀土总量呈逐渐升高趋势.铅锌矿石微量元素Co/Ni值显示具有岩浆热液成因特征.矿床的成矿物质主要来源于正长花岗岩ꎬ具有岩浆热液成因矿床的特征.2)碳同位素特征显示铅锌矿石成矿物质具有岩浆来源ꎬ氧同位素特征表明成矿热液主要为岩浆水ꎬ晚期有大气降水加入.3)结合龙湾铅锌矿床地质背景㊁正长花岗岩同位素年代学研究ꎬ进一步推断龙湾铅锌矿床为矽卡岩型矿床.参考文献:[1]于长霞.抚松大营铅锌矿床同位素地质特征及矿床成因[J].吉林地质ꎬ1990ꎬ9(5):27 ̄33.[2]朱上庆ꎬ黄华盛.层控矿床地质学[M].北京:冶金工业出版社ꎬ1988:1 ̄348.[3]李双应.皖南上震旦统蓝田组中银铅锌等多金属矿床成因探讨[J].合肥工业大学学报(自然科学版)ꎬ2001ꎬ21(5):68 ̄74.[4]王成彬.陈建国ꎬ肖凡ꎬ等.浙西北银山银多金属矿床地质特征及成因[J].地质与勘探ꎬ2013ꎬ49(4):634 ̄646.(下转第60页)BIN文件在单独开发的设备上运行ꎬ这样既降低了功耗ꎬ减少了空间ꎬ而且该设备安装方便ꎬ有利于系统集成.参考文献:[1]杨宇鹏.针对嵌入式硬件的仿真调试系统设计[J].上海船舶运输科学研究所学报ꎬ2013ꎬ36(4):24 ̄29. [2]POSCOLIEROTꎬGIRELLIM.Electrophysiologicalmodu ̄lationinanefforttocompleteillusoryfigures:configura ̄tionꎬillusorycontourandclosureeffects[J].Braintopog ̄raphyꎬ2018ꎬ31(2):202 ̄217.[3]JakubChecińskiꎬMarekFrankowski.MAGE(M ̄file/MifAutomaticGEnerator):Agraphicalinterfacetoolforau ̄tomaticgenerationofObjectOrientedMicromagneticFrameworkconfigurationfilesandMatlabscriptsforre ̄sultsanalysis[J].Computerphysicscommunicationsꎬ2016ꎬ207:487 ̄498.[4]徐向权ꎬ范延滨ꎬ基于μC/OS-Ⅱ的硬件实时操作系统内核设计[J].青岛大学学报(工程技术版)ꎬ2017ꎬ32(1):31 ̄36.[5]石冠先.基于VC的监控组态软件开发及其应用[D].北京:北京工业大学ꎬ2013.[6]石纪奎.基于组态软件和ARM平台的触摸屏人机界面设计[J].电子世界ꎬ2017(6):106 ̄107.(责任编辑:扶文静)(上接第30页)[5]TAYLORꎬBE.Magmaticvolatiles:IsotopevariationofCꎬHandSreviewsinmineralogy[J].Reviewsinmineralogyandgeochemistryꎬ1986ꎬ16(1):185 ̄225. [6]OHMOTOH.Stableisotopesgeochemistryoforedeposits[J].Reviewsinmineralogyandgeochemistryꎬ1986(16):491 ̄559.[7]唐永永ꎬ毕献武ꎬ和利平ꎬ等.兰坪金顶铅锌矿方解石微量元素㊁流体包裹体和碳 ̄氧同位素地球化学特征研究[J]岩石学报ꎬ2011ꎬ27(9):2635 ̄2645. [8]王长明ꎬ徐贻赣ꎬ吴淦国ꎬ等.江西冷水坑Ag ̄Pb ̄Zn矿田碳㊁氧㊁硫㊁铅同位素特征及成矿物质来源[J].地学前缘ꎬ2011ꎬ18(1):179 ̄193.[9]刘建明ꎬ刘家军.滇黔桂金三角区微细浸染型金矿床的盆地流体成因模式[J].矿物学报ꎬ1997ꎬ17(4):448 ̄456.[10]毛景文ꎬ赫英ꎬ丁悌平.胶东金矿形成期间地幔流体参与成矿过程的碳氧氢同位素证据[J].矿床地质ꎬ2002ꎬ21(2):121 ̄127.[11]刘家军ꎬ何明勤ꎬ李志明ꎬ等.云南白秧坪银铜多金属矿集区碳氧同位素组成及其意义[J].矿床地质ꎬ2004ꎬ23(1):1 ̄9.(责任编辑:龙威)。
铅锌元素的地球化学特征
一、铅锌的丰度
铅锌元素在地球及地层中的丰度(ppm)
黎彤(1976年)
铅锌在各类岩石中的丰度(ppm)
А·П·维诺格拉多夫(1962年)
铅锌在各类岩石中的丰度(ppm)
费德波(1961年)
二、铅锌的地球化学行为
1、岩浆作用阶段:
早期结晶阶段,形成各种高温氧化物等矿物,铅锌一般不晶出。
伟晶作用阶段:铅只能在晚期少量晶出,锌不晶出。
热液作用阶段:本作用在硅酸盐结晶基本结束后发生,残余溶液中富集了大量热液形成物,即亲铜元素、或硫化矿床中的典型成矿元素。
铅锌以硫化物形式大量晶出。
容易成矿。
并且主要形成于热液作用的中期、即中温热液阶段。
按费尔斯曼共生序数,热液作用金属矿物生成顺序如下:
高价氧化物(黑钨矿、锡石)、原子晶格硫化物(黄铁矿、闪锌矿、方铅矿)。
脉石矿物生成顺序如下:
硅酸盐、石英、氟石、碳酸盐、硫酸盐。
铅、银经常以异价类质同象置换;闪锌矿中经常呈类质同象的是:铁、钆(Cd)、铟(In)、锰。
铁、钆(Cd)、锰含量可达百分之几。
2、表生作用阶段:
铅锌元素在不同类型的粘土质土壤中以细小分散相颗粒形式或离子交换形式,如Pb2+替代K+而引起含有机质的森林或黑土中有铅富集,或被强吸附和交换离子的富腐植质、铁锰氢氧化物的胶体强烈吸收;铅锌在沉积岩的粗碎屑物中,含量一般极微,但在还原环境下含在大量的H2S存在的页岩中铅的含量约20ppm,锌有时可达200~1000ppm。
表生作用对铅锌影响最大的是氧化作用,它使原在内生作用形成的紧密共生的铅锌硫化物矿床,破坏原有地球化学平衡条件,发生显著迁移使铅锌分离,形成不同性质的铅锌氧化物,以达至新的地球化学平衡。
铅锌硫化物的铅锌在表生带中能被Fe2(SO4)3、H2SO4、CuSO4中Fe3+、Cu2+离子置换,形成硫酸盐(参见《重金属元素的表生还原富集机制》)。
由于铅锌硫酸盐溶解度相差十分悬殊,PbSO4溶解度为0.041克//升,ZnSO4为531.2克/ 升。
使铅基本上在原生露头原地富集在次生矿床,而锌流失或渗透至下部与不同介质交代,形成次生氧化物。
在氧化带下,铅锌硫化物变化程序一般是:方铅矿氧化成不易溶的铅矾(PbSO4),当与碳酸盐溶液或方解石进行交代生成白铅矿(PbCO3),如继续氧化,可逐步交代成磷氯铅矿(Pb5(PO4)3Cl)和矾铅矿(Pb5(VO4)3Cl)。
大体是:
方铅矿→铅矾→白铅矿→磷氯铅矿→矾铅矿
闪锌矿氧化后形成易溶于水的硫酸锌被淋滤流失,流经石灰岩、碳酸盐物质时发生交代成菱锌矿(ZnCO3),如与其它杂质或不同性质围岩作用时,形成水锌矿(Zn5(CO3)2(OH)6又称锌华)、极异矿(Zn4(H2O)[Si2O7](OH)2)等复杂的含锌氧化矿物;否则,锌完全流失,公残全铅的氧化物。
——《中国铅锌矿床地质勘探问题研究》(1984)。