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金属矿物的主要特征

主要金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铜矿、蓝铜矿、铜蓝、斑铜矿、黝铜矿、蓝辉铜矿、孔雀石、褐铁矿、菱铁矿、铅钒、水锌矿等,主要脉石矿物有绿泥石、绢云母、石英、方解石、酸性斜长石等。

1.黄铁矿(Py)

黄铁矿为矿区重要的金属硫化物矿物,广泛分布于含矿岩系中。黄铁矿呈条纹-条带状构造、浸染状-浸染条带状构造、脉状-网脉状构造,自形-半自形粒状,次为它形粒状和溶蚀状(浸蚀结构),常见晶形有立方体、五角十二面体,次为八面体和菱形十二面体,以及草莓状黄铁矿。黄铁矿颗粒内部或中央常呈麻点状胶状、变胶状黄铁矿残余,晶质粒状黄铁矿全部由胶黄铁矿重结晶而成。黄铁矿粒径一般为小于0.3mm,大者0.5~0.6mm,最大可达1.5~2.5cm。

黄铁矿主要与黄铜矿***生,有时方铅矿、闪锌矿常沿其边缘分布,并交代前者。也可呈浸染状散布于脉石和磁铁矿或闪锌矿条带裂隙中。在石英辉绿玢岩中黄铁矿呈星点、斑点状填隙嵌布于斜长石斑晶或微晶中。

黄铁矿的电子探针化学成分分析列表3-12,从表中可见,黄铁矿中除主元素外,其中Cu、Pb、Zn、Co微量元素相对富集,显示黄铁矿沉积时的热水中是富含Cu、Pb、Zn等成矿物质组分。黄铁矿的S/Fe比值为1.09~1.22;S/Se比值为(0.02~1.80)×104,平均为0.54×104;Co/Ni比值为1.11~125.00,平均为19.88。鲁春矿床矿石中黄铁矿的S/Se、Co/Ni比值与火山作用有关的黄铁矿比值(S/Se<1.0×104,Co/Ni>1;据王奎仁,1989)十分相似。此外,据黄铁矿的Co-Ni图解(图3-18),矿石中黄铁矿大部分投点落在海底喷流型矿床区间,从成因矿物学的角度上反映出黄铁矿是与火山作用有关的海底喷流沉积成因。

2.黄铜矿(Cp)

黄铜矿为矿区中主要铜矿物,为矿区中重要的金属硫化物矿物。黄铜矿与黄铁矿***同构成条纹-条带状构造、浸染状-浸染条带状构造、脉状-网脉状构造,主要呈他形粒状与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物***生,次为以充填方式赋存于脉石矿物间隙中,粒度一般为0.02~0.2mm,最大可达2mm,更细小者(<0.005mm)在闪锌矿中呈乳浊状星点分布,喷流-沉积型黄铜矿呈铜黄色,与黄铁矿***生为特征。

黄铜矿的化学成分列表3-13,从表中可见,黄铜矿中除主元素外,其中Ag、Pb、Co微量元素相对富集,黄铜矿中银的富集与铜精矿中银的高含量(564g/t)具有一致性,显示黄铜矿晶出时的热水中是富含Cu、Pb、Zn、Ag等成矿物质组分,与黄铁矿中微量元素的富集趋势是一致的。

热液叠加改造期形成的黄铜矿呈带绿的铜黄色,黄铜矿化与硅化、碳酸盐化作用有关,在矿区局部地段发育,石英-方解石脉中出现粗粒的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物矿物,粗粒者可达2.0cm。Cu、Pb、Zn、Fe硫化物矿物呈脉状-网脉状、团块状分布,脉状-网脉体的密集穿切早期的矿石即形成似角砾状构造。

3.闪锌矿和方铅矿(Sp,Gl)

闪锌矿和方铅矿为矿区中主要铅锌矿物,为矿区中重要的金属硫化物矿物。闪锌矿和方铅矿与黄铜矿和黄铁矿***同构成条纹-条带状构造、浸染状-浸染条带状构造、脉状-网脉状构造,呈半自形粒状、他形粒状集合体,单晶粒径小于0.5mm,大者可达1mm以上,常与黄铜矿、黄铁矿***生,在方铅矿颗粒边缘常有细粒闪锌矿的连生体。

方铅矿的化学成分列表3-14,从表中可见,方铅矿中除主元素外,其中Ag、Cu微量元素相对富集,显示方铅矿晶出时的热水中是富含Cu、Pb、Zn、Ag等成矿物质组分,与黄铁矿、黄铜矿中微量元素的富集趋势是一致的。

热液叠加改造期形成的方铅矿和闪锌矿矿化与硅化、碳酸盐化作用有关,在矿区局部地段发育,石英-方解石脉中出现粗粒的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物矿物,粗粒者可达2.5cm。Cu、Pb、Zn、Fe硫化物矿物呈脉状-网脉状、团块状分布,脉状-网脉体的密集穿切早期的矿石即形成似角砾状构造。

4.磁铁矿(Mt)

图3-17 鲁春矿床地质图

1—第四系沉积物覆盖区;2—人支雪山组三段;3—人支雪山组二段上亚段;4—人支雪山组二段下亚段;5—勘探线及编号;6—探槽及编号;7—坑道及编号;8—剥土工程及编号;9—矿体厚度及平均品位;10—花岗斑岩脉;11—玄武岩;12—浅井及编号;13—铜矿体;14—矿体及编号

表3-12 鲁春铜、锌、铅矿床矿石中黄铁矿的电子探针化学成分(wB/%)

表3-13 鲁春铜、锌、铅矿床矿石中黄铜矿的电子探针化学成分(wB/%)

图3-18 鲁春矿床矿石中黄铁矿的Co-Ni成因图解

磁铁矿为矿区最为重要分布,普遍的金属氧化物矿物,广泛分布于含矿岩系中,含金属硫化物的磁铁矿矿体构成了鲁春矿床矿体的主体。磁铁矿的大量堆积即形成块状构造的含金属硫化物的磁铁矿矿体,磁铁矿与Cu、Pb、Zn、Fe硫化物矿物的组合即***同构成条纹-条带状构造、浸染状-浸染条带状构造、脉状-网脉状构造、斑杂状构造。磁铁矿呈他形-半自形粒状为主,少量为自形粒状八面体,亦见有草莓状的磁铁矿,粒径一般为0.1~0.5mm,大者可达1mm以上,有的呈板柱状、纤柱状集合体与赤铁矿伴生。

磁铁矿的化学成分列表3-15。从表中可见,磁铁矿中除主元素外,其中Cu、Pb、Zn、Ag、Co、S微量元素相对富集,显示磁铁矿晶出时的热水中是富含Cu、Pb、Zn、Ag等成矿物质组分,与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿中微量元素的富集趋势是一致的。

5.其他矿物

赤铁矿(Ht):在矿体出现仅次于前5种矿物的氧化物矿物,常与磁铁矿伴生,呈板条状、长柱状、针柱状等多种形态集合体分布,粒度一般为0.1~0.5mm,少部分长轴可达1~2mm以上,主要交代磁铁矿形成。

黝铜矿(Tt):仅在个别光片中见到,他形粒状,粒径为0.02~0.5mm,单晶粒状或集合体,为黄铜矿-黝铜矿-辉铜矿***生组合,内部和中央为黝铜矿,颗粒边缘外环带为辉铜矿,其内常有不混溶星点状黄铜矿出现。

辉铜矿(Cv),蓝辉铜矿(Di):较少见的铜矿物,他形粒状,粒径为0.05~0.7mm,与黄铜矿、黝铜矿***生,常沿黝铜矿边缘成环带分布,有的沿黄铜矿边缘交代,形成细条带状辉铜矿或蓝辉铜矿次变边。

斑铜矿(Bn):较少见的铜矿物,他形粒状与黄铜矿、方铅矿***生,亦见沿方铅矿边缘及裂隙次生交代或充填,粒径为0.02~0.5mm。

蓝铜矿(Az),铜蓝(Cv):为含铜硫化物的次生矿物,二者密切相伴,并与黄铜矿、方铅矿等金属硫化物和孔雀石***伴生。粉末粒状、纤维放射状集合体,呈条带状、网脉状分布,产于黄铜矿边缘或裂隙和呈被膜状形态为特征。有的蓝铜矿呈黄铜矿的反应边结构,有的铜蓝和斑铜矿伴生,沿方铅矿边缘或裂隙次生交代或充填。

表3-14 鲁春铜、锌、铅矿床矿石中方铅矿的电子探针矿化学成分(wB/%)

表3-15 鲁春铜、锌、铅矿床矿石中磁铁矿的电子探针化学成分(wB/%)

(硅)孔雀石(Mi):作为铜矿物表生条件下次生作用的产物,与褐铁矿、蓝铜矿、铅矾、水锌矿等矿物***生,沿表面及裂隙呈网脉状、被膜状分布,矿物呈纤维状、放射状集合体,粒度细小,一般为0.01~0.03mm。

白铅矿(Ce),铅钒(Ang):二者为铅矿物表生条件下次生作用的产物,主要与褐铁矿、蓝铜矿、水锌矿等矿物***生,沿方铅矿边缘、表面及岩石裂隙呈网脉状、被膜状分布,矿物呈他形粒状、粉末状产出,粒径细小,一般为0.05~0.2mm。

菱锌矿(Sm):为锌矿物在表生条件下次生作用的产物,红外光谱分析定名为水锌矿。粒状或胶状集合体,也有呈皮壳状、粉末状分布在岩/矿石表面,粒度细小,一般为0.01~0.02mm,主要与褐铁矿、蓝铜矿、铅矾等矿物***生。