红海VMS矿床黄铁矿微量元素和同位素微区原位分析及其成因和勘查意义  

作　　者：孙志远 邓小华[3] Franco PIRAJNO 

机构地区：[1]宿州学院资源与土木工程学院,宿州234000 [2]北京矿产地质研究院有限责任公司,北京100012 [3]长安大学地球科学与资源学院,西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,西安710054 [4]Centre for Exploration Targeting,School of Earth and Environment,University of Western Australia,Crawley,WA 6008,Australia

出　　处：《中国科学：地球科学》2023年第4期723-750,共28页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2018YFC0604006);国家自然科学基金项目(批准号:41572077);中国地质调查项目(编号:1212011140056)资助。

摘　　要：文章对红海火山成因块状硫化物矿床中黄铁矿的结构、微量元素和硫同位素进行研究,以期限定成矿流体的来源和演化,并对矿床成因和勘查提供新的思路.红海矿床具有上部块状矿体和下部(网)脉状矿体的空间结构特征.研究结果表明,上部草莓状黄铁矿(Syn-Py)的结构和同位素特征指示其形成于生物同沉积成因过程.上部块状矿石不同层位的黄铁矿(M-Py1、M-Py2、M-Py3)具有较高的Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Sb、Tl含量和较低的Co、Se、Te、Ti、Sn含量,表明其形成于富金属的中高温(200~400℃)氧化性流体环境.块状矿体下层黄铁矿(M-Py4)具有高的Te、Ti、Sn含量和高的Co/Ni值,与之共生的磁铁矿具有高的Ti、V、Cr、Ni含量和低的Al、Mn、Zn含量,表明二者形成于高温(300~500℃)氧化条件.而下部(网)脉状矿石中的黄铁矿(V-Py1、V-Py2、V-Py3)以低Au、Ag、Cu、Zn、Pb、Sb、Tl含量和高Co、Se、Te、Ti含量以及高Co/Ni值为特征,指示其形成于中高温环境.硫同位素组成特征(δ^(34)S=-6.4‰~+29.9‰)表明成矿流体来自深部岩浆源并受海水影响显著.浸染状矿化中的黄铁矿(D-Py)在结构、微量元素和同位素组成特征上具有“过渡”的特征,其核部继承块状矿化特征,而边部继承(网)脉状矿化特征.红海矿床不同深度就位矿体中黄铁矿微量元素及比值(如Co、Te、Ti、Se、As、Au、Pb、Sb、Tl、Ag、Cu、Zn和Co/Ni、Co/Sb、Se/As)在空间上有规律的变化特征,可以作为寻找块状工业矿体的指示标识.此外,尽管上部块状矿体和下部(网)脉状矿体中黄铁矿δ^(34)S值无明显差异,但其δ^(34)S峰值亦可作为寻找块状矿体的重要标识.

关 键 词：黄铁矿 原位微量元素 原位硫同位素 成矿流体 红海VMS矿床 

分 类 号：P619.21[天文地球—矿床学]