閩中丁家山鉛鋅多金屬礦區(qū)閃鋅礦中Fe、Cd、Mn元素賦存特征及其地質(zhì)意義

石得鳳，陳新躍，劉建平，黃 敏,3

(1. 湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院， 湖南 湘潭 411201； 2. 中南大學(xué) 有色金屬成礦預(yù)測與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測教育部重點實驗室， 湖南 長沙 410083； 3. 湖南科技大學(xué) 頁巖氣資源利用湖南省重點實驗室， 湖南 湘潭 411201)

閩中地區(qū)發(fā)育一條華夏古陸上的近南北向多金屬成礦帶，是武夷山成礦帶的重要組成部分。該區(qū)經(jīng)歷了華夏古陸形成以來多階段地質(zhì)事件的改造，形成了眾多多金屬礦產(chǎn)集中區(qū)，其中尤溪梅仙礦田就集中了丁家山、關(guān)兜、巖兜、謝坑等多個鉛鋅多金屬礦床。這些礦區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖及礦化特征非常相似，礦體特征、成礦元素及礦物組合比較復(fù)雜，礦床成因仍有爭議，目前主要有海底噴流-沉積變質(zhì)疊加改造型(葉水泉等， 1999； 張達等， 2009)和接觸交代型2種觀點(張術(shù)根等， 2012； 石得鳳， 2012)。丁家山鉛鋅多金屬礦床是該區(qū)鉛鋅礦床的典型代表之一，在該礦床中主要存在磁鐵礦型和磁黃鐵礦型兩類鉛鋅礦石，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物組成完全不同，閃鋅礦的內(nèi)部特征也具有明顯差異。

閃鋅礦是多金屬硫化物礦床中最常見的金屬礦物之一，其內(nèi)常含有一定量的Fe、Cd、Mn等多種微量元素，其含量受結(jié)晶溫度、成礦壓力等因素的制約(劉英俊等， 1984； 涂光熾等， 2004)，也影響著閃鋅礦的晶體特征(葉大年等， 1984)。研究閃鋅礦晶體特征、微量元素賦存狀態(tài)、含量變化等地球化學(xué)特征對于研究成礦條件、示蹤成礦過程和準(zhǔn)確厘定礦床成因有重要的理論和實踐意義(Cooketal.， 2009； Wangetal.， 2010； Yeetal.， 2011； 葉霖等， 2012； Lockingtonetal.， 2014； 雷浩等， 2014； 裴秋明等， 2015； 李珍立等， 2016； 張政等， 2016)。

本文擬以閩中地區(qū)梅仙礦田丁家山鉛鋅多金屬礦區(qū)中磁鐵礦型和磁黃鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦作為研究對象，通過X射線原位分析確定閃鋅礦的晶胞參數(shù)，通過電子探針分析查明閃鋅礦內(nèi)Fe、Cd、Mn元素的含量特征及替換關(guān)系，進而挖掘梅仙礦田成礦條件信息，為成礦作用研究提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

福建梅仙地區(qū)位于華南褶皺系武夷-云開褶皺帶東北段、華夏陸塊閩中裂谷的東部邊界政和-大埔斷裂帶(NE向)內(nèi)。區(qū)內(nèi)主要分布新元古代馬面山群龍北溪組、東巖組、大嶺組和上侏羅統(tǒng)長林組地層，馬面山群內(nèi)巖性包括綠簾片巖、綠簾(鈉長)陽起片巖、綠泥片巖、云母石英片巖、大理巖及少量石英巖和角閃巖等；上侏羅統(tǒng)長林組內(nèi)巖性包括泥質(zhì)粉砂巖、厚層砂-礫巖及中厚層凝灰質(zhì)細砂巖、蝕變砂巖、安山巖、安山玄武巖、玄武巖等。

梅仙地區(qū)基本構(gòu)造輪廓為一復(fù)背斜，軸向65°，向兩端傾伏。背斜軸部由龍北溪組構(gòu)成，兩翼由大嶺組構(gòu)成。該背斜可進一步劃分為巖兜-丁家山和下湖-三港頭-根竹園兩個次級背斜。梅仙地區(qū)丁家山、經(jīng)通大隊、關(guān)兜、巖兜等鉛鋅礦床均沿NE方向分布在兩個次級背斜軸部(圖1)。區(qū)內(nèi)主要有NE向和NWW向兩組控巖控礦斷裂，多期活動特征明顯，多屬壓扭性斷裂。

梅仙地區(qū)燕山期酸性巖漿侵入活動強烈，以呈NE向的巖兜-關(guān)兜鉛鋅硫化物礦化帶為界，SE和NW兩側(cè)均有巖體分布。其中東側(cè)侵入巖沿NE向斷裂侵入，呈巖脈及巖墻產(chǎn)出；西側(cè)侵入巖規(guī)模較大，多個巖株體呈NE向串珠狀侵入于上侏羅統(tǒng)長林組內(nèi)，侵入體邊界上礦化與蝕變發(fā)育。

丁家山鉛鋅多金屬礦床是梅仙礦田鉛鋅多金屬礦床的典型代表，該礦區(qū)內(nèi)的礦體主要分布在新元古代馬面山群石榴子石-透輝石-綠簾石系列變質(zhì)巖內(nèi)，上侏羅統(tǒng)長林組及二者的角度不整合面上也有礦體分布。礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體呈NE、NW方向展布，與主要構(gòu)造走向一致。

根據(jù)礦石組構(gòu)和礦物組合可將丁家山礦區(qū)鉛鋅礦石分為磁鐵礦型和磁黃鐵礦型兩類，其中磁鐵礦型礦石主要具塊狀和次塊狀構(gòu)造，普遍含有磁鐵礦、閃鋅礦、黃鐵礦、少量方鉛礦和黃銅礦等礦物，其中磁鐵礦和閃鋅礦含量普遍高于其他礦物。此類礦石中有兩類閃鋅礦，第1類閃鋅礦多呈半自形-它形集合體，粒徑多在幾十～幾百μm之間，富含黃銅礦包體(圖2a、2b)；第2類閃鋅礦多呈自形-半自形獨立晶體，粒徑普遍小于100 μm，局部呈細脈狀穿插交代，不含或僅含少量乳滴狀黃銅礦包體(圖2c、2d)。磁黃鐵礦型礦石主要具條帶狀和塊狀構(gòu)造，礦物組合比較簡單，主要為閃鋅礦、磁黃鐵礦和少量黃銅礦。此類礦石內(nèi)也有兩類閃鋅礦，第1類閃鋅礦富含黃銅礦包體，且包體形態(tài)多樣，乳滴狀、葉片狀或格狀均可見(圖2e)；第2類閃鋅礦富含磁黃鐵礦包體，并有大量磁黃鐵礦沿閃鋅礦粒間及解理分布(圖2f)。

圖 1 丁家山礦區(qū)及其外圍地質(zhì)略圖Fig. 1 Geological sketch map of the Dingjiashan ore district and its periphery1—第四系； 2—上侏羅統(tǒng)長林組； 3—中新元古界馬面山巖群大嶺組； 4—中新元古界馬面山巖群龍北溪組上段； 5—中新元古界馬面山巖群龍北溪組中段； 6—花崗巖； 7—石英斑巖； 8—角度不整合界線； 9—背斜； 10—向斜； 11—正斷層； 12—逆斷層； 13—壓扭性斷層； 14—性質(zhì)不明斷層； 15—地質(zhì)界線； 16—鉛鋅礦點； 17—丁家山礦區(qū)范圍1—Quaternary； 2—Upper Jurassic Changlin Formation； 3—Daling Formation of Mesozoic-Neoproterozoic Mamianshan Group; 4—upper Longbeixi Formation of Mesozoic-Neoproterozoic Mamianshan Group; 5—middle Longbeixi Formation of Mesozoic-Neoproterozoic Mamianshan Group； 6—gran-ite； 7—quartz porphyry； 8—angular unconformity； 9—anticline； 10—syncline； 11—normal fault; 12—reverse fault; 13—torsional fault; 14—unidentified fault; 15—geological boundary; 16—lead-zinc ore; 17—Dingjiashan ore district

2 樣品采集與分析

本次研究的樣品采自丁家山礦區(qū)90 m、70 m、30 m 3個中段的坑道及采場(圖3)，樣品編號反映采樣位置，C指采場，PD指平硐，CM指穿脈。將礦石樣品磨制成光片后，在光學(xué)顯微鏡下進行詳細的礦相學(xué)觀察，然后分別對磁黃鐵礦型礦石和磁鐵礦型礦石中的閃鋅礦進行X射線原位衍射和電子探針成分分析。兩類分析均在中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測教育部重點實驗室進行，其中X射線原位衍射在Rigaku Rapid IIR微區(qū)衍射儀(日本電子)上進行，電壓40 kV，電流250 mA，X射線準(zhǔn)直管直徑為0.1 mm，測試時間為15 min，由銅靶產(chǎn)生X射線，掃描步長為1°/s。電子探針型號為EPMA-1720型( 日本島津公司)，加速電壓20 kV，電流15 nA，束斑直徑為1 μm，儀器檢測限為0. 01%～0. 05% 。測試元素包括S、Zn、Fe、Mn、Cd、Cu，采用ZAF校正法。

圖 2 丁家山礦區(qū)閃鋅礦礦相學(xué)特征Fig. 2 Mineralographic characteristics of sphalerite from the Dingjiashan ore districta、b—磁鐵礦型礦石內(nèi)富含黃銅礦包體的閃鋅礦(a： 30C1-2， b： 90CM3-3)； c、d—磁鐵礦型礦石內(nèi)不含包體的閃鋅礦(c： 30C1-11， d： 70C4-16)； e—磁黃鐵礦型礦石內(nèi)富含黃銅礦包體及少量磁黃鐵礦包體的閃鋅礦(90PD15-8)； f—磁黃鐵礦型礦石內(nèi)富含磁黃鐵礦包體的閃鋅礦(70C4-14); Sp—閃鋅礦； Ccp—黃銅礦； Mag—磁鐵礦； Gn—方鉛礦； Po—磁黃鐵礦(沈其韓， 2009)a, b—sphalerite with rich chalcopyrite in magnetite-type ore(a： 30C1-2， b： 90CM3-3); c, d—sphalerite without any inclusion in magnetite-type ore(c： 30C1-11， d： 70C4-16); e—sphalerite with rich chalcopyrite and a small amount of pyrrhotite in pyrrhotite-type ore(90PD15-8); f—sphalerite with rich pyrrhotite in pyrrhotite-type ore(70C4-14); Sp—sphalerite; Ccp—chalcopyrite; Mag—magnetite; Gn—galena; Po—pyrrhotite(after Shen Qihan， 2009)

圖 3 丁家山鉛鋅礦采樣位置平面圖Fig. 3 Sampling location plan view in the Dingjiashan ore district1—上侏羅統(tǒng)長林組； 2—馬面山群龍北溪組上段矽卡巖； 3—馬面山群龍北溪組上段大理巖； 4—馬面山群龍北溪組中段石英云母片巖； 5—礦體及編號； 6—斷層； 7—采樣點位置及樣品編號；8—推測地質(zhì)界線1—Upper Jurassic Changlin Formation; 2—skarn in upper Mamian-shan Formation of Longbeixi Group; 3—marble in upper Mamianshan Formation of Longbeixi Group; 4—quartz-mica schist in middle Mamianshan Formation of Longbeixi Group; 5—orebody and its serial number; 6—fault; 7—sampling location and number; 8—inferred geolog-ical boundary

3 分析結(jié)果

3.1 閃鋅礦晶體結(jié)構(gòu)特征

X射線原位衍射分析結(jié)果(表1)顯示，磁鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦111、220、311面網(wǎng)間距平均值分別為3.130 1、1.914 1和1.630 7 ?，晶胞參數(shù)平均值a0=5.408 3 ?；磁黃鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦上述3個面網(wǎng)間距平均值分別為3.133 2、1.915 2和1.634 8 ?，晶胞參數(shù)平均值a0=5.415 5 ?。

3.2 閃鋅礦成分特征

電子探針分析結(jié)果列于表2。磁鐵礦型礦石內(nèi)閃鋅礦Zn元素含量在63.111%～65.874%之間，平均值為64.285%；Fe元素含量在0.677%～3.091%之間，平均值為1.688%；Cd元素含量在0.309%～0.694%之間，平均值為0.479%； Mn元素含量在0.102%～0.419%之間，平均值為0.262%；Cu元素含量在0.664%～低于檢測限之間，平均值為0.176%。磁黃鐵礦型礦石內(nèi)閃鋅礦Zn元素含量在54.608%～57.197%之間，平均值為55.775%；Fe元素含量在8.507%～10.215%之間，平均值為9.413%；Cd元素含量在0.371%～0.454%之間，平均值為0.418%； Mn元素含量在0.429%～1.194%之間，平均值為0.858%。Cu元素含量在0.183%～低于檢測限之間，平均值為0.067%。由此可見，兩類礦石閃鋅礦中Cd元素含量比較穩(wěn)定，而Zn、Fe、Mn、Cu元素含量變化較大，其中磁鐵礦型礦石貧Fe、Mn，略富Cu，而磁黃鐵礦型礦石富Fe、Mn，略貧Cu。

表 1 丁家山礦區(qū)閃鋅礦面網(wǎng)間距及晶胞參數(shù)Table 1 Interplanar spacing and cell parameters of sphalerite from the Dingjiashan Pb-Zn ore district

表 2 丁家山礦區(qū)閃鋅礦成分及相關(guān)比值 wB/%Table 2 Composition and related ratio of sphalerite from the Dingjiashan Pb-Zn ore district

續(xù)表 2

磁鐵礦型礦石中兩類閃鋅礦內(nèi)，Zn、Fe、Cd、Mn元素含量并無明顯差距，僅Cu元素含量差距較大，其中富含黃銅礦包體的第1類閃鋅礦內(nèi)Cu元素含量(平均0.233%)明顯高于僅含極少量黃銅礦包體的第2類閃鋅礦(平均0.048%)。磁黃鐵礦型礦石中，除第1類閃鋅礦內(nèi)的Mn元素含量(平均0.677%)略小于第2類閃鋅礦(平均0.677%)外，其他元素含量并無明顯區(qū)別。

本文僅對Zn、Fe、Cd、Mn元素的賦存特征進行研究，Cu元素特征及其與其他元素之間的關(guān)系將另文討論。

4 討論

4.1 微量元素對閃鋅礦晶胞參數(shù)的影響

閃鋅礦屬等軸晶系，晶胞參數(shù)理論值為a0=5.409 3 ?，晶胞參數(shù)值與其晶格內(nèi)Fe、Cd、Mn等元素的含量有關(guān)(葉大年等， 1984)。實驗發(fā)現(xiàn)，閃鋅礦固溶體中CdS增加1% (摩爾分數(shù)，下同)時，其晶胞參數(shù)的變化等于3.6%MnS或11.5%FeS引起的變化(葉大年等， 1984)，這說明Cd元素含量對閃鋅礦晶胞參數(shù)的影響明顯大于Fe、Mn元素的含量(Pringetal.， 2008)。Fe、Cd、Mn這3類元素對閃鋅礦晶胞參數(shù)的影響可用公式a0=5.409 3+0.000 456X+0.004 24Y+0.002 022Z進行計算，X、Y、Z分別為FeS、CdS、MnS的摩爾分數(shù)(葉大年等， 1984)。用該公式計算出丁家山礦區(qū)兩類礦石內(nèi)閃鋅礦a0平均值分別為5.409 3 ?和5.409 4 ?，而X射線原位測試得出兩類礦石閃鋅礦晶胞參數(shù)平均值分別為5.408 3 ?和5.415 5 ?。不論是X射線原位測試還是根據(jù)成分計算，都證實磁黃鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦晶胞參數(shù)大于磁鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦晶胞參數(shù)。

雖然實驗表明Cd對閃鋅礦晶胞參數(shù)影響明顯大于Fe和Mn，但丁家山礦區(qū)兩類礦石內(nèi)的閃鋅礦Cd元素含量相對集中(平均值分別為0.452%和0.418%)，差距不大；而Fe、Mn元素含量則有較大差異。由此推測，磁黃鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦晶胞參數(shù)明顯大于磁鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦，其主要原因是磁黃鐵礦型礦石內(nèi)閃鋅礦中Fe、Mn元素的含量相對較高。

4.2 微量元素對成礦物理化學(xué)條件的指示意義

一般都認為閃鋅礦內(nèi)Cd元素類質(zhì)同像替換Zn元素，而劉鐵庚等(2010a， 2010b)則提出Cd主要替換的是Fe元素。圖4為丁家山礦區(qū)Zn、Fe、Cd、Mn元素含量雙變量圖解，其中1區(qū)為磁鐵礦型礦石，2區(qū)為磁黃鐵礦型礦石，筆者用IBM SPSS Stastistics軟件對元素間的相關(guān)系數(shù)進行了計算。計算結(jié)果中，**表示顯著相關(guān)。在磁鐵礦型礦石閃鋅礦內(nèi)，F(xiàn)e和Zn之間、Mn和Zn之間、Fe和Cd之間具有顯著的負相關(guān)關(guān)系(圖4a～4c中1區(qū))，相關(guān)系數(shù)分別為RFe-Zn=-0.555**、RMn-Zn=-0.362**和RFe-Cd=-0.700**。Fe和Mn之間、Cd和Mn之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(圖4d～4e中1區(qū))，相關(guān)系數(shù)分別為RFe-Mn=0.883**和RCd-Mn=0.990**，而Cd和Zn之間的相關(guān)系數(shù)僅為RCd-Zn=-0.313，相關(guān)性不明顯(圖4f中1區(qū))。在磁黃鐵礦型礦石內(nèi)，F(xiàn)e和Zn之間、Mn和Zn之間、Mn和Fe之間、Cd和Mn之間的替代關(guān)系與磁鐵礦型礦石相同，相關(guān)系數(shù)分別為RFe-Zn=-0.945**、RMn-Zn=-0.752**、RFe-Mn=0.673**和RCd-Mn=0.816**(圖4a、4b、4d、4e中2區(qū))，而Cd和Fe之間、Cd和Zn之間的相關(guān)系數(shù)分別為RFe-Cd=0.181和RCd-Zn=0.194(圖4c、4f中2區(qū))，相關(guān)性不明顯。由此可見，F(xiàn)e和Mn對Zn元素的替代已是公認的事實，而Cd、Fe、Zn之間的替代關(guān)系在兩類礦石中卻有不同的表現(xiàn)，Cd替換Fe的能力明顯強于替換Zn的能力，這種替換關(guān)系在磁鐵礦型礦石中的閃鋅礦內(nèi)表現(xiàn)得尤為顯著。

電負性和極化性能相近、化學(xué)鍵性質(zhì)相同的元素之間可以發(fā)生類質(zhì)同像替換(韓吟文等， 2003)，F(xiàn)e、Cd、Mn、Zn幾類元素符合該條件，因而可以進行相互類質(zhì)同像替換。閃鋅礦中Fe和Zn間的類質(zhì)同像替換已被人們廣泛認同，而Fe、Cd元素在電負性、晶格能、電離勢等方面比Fe與Zn更加接近(表3)，所以，Cd更易類質(zhì)同像替換Fe。劉鐵庚等(2010a)對國內(nèi)外多個礦床閃鋅礦內(nèi)Fe、Cd、Zn含量進行統(tǒng)計后指出，近77%的礦床內(nèi)閃鋅礦中Cd、Fe的含量呈反比，只有少數(shù)礦床Cd、Zn含量呈反比，說明Cd對Fe的替換能力明顯強于對Zn的替換能力。

李徽(1986)通過統(tǒng)計分析后指出，閃鋅礦內(nèi)Fe、Cd元素間的替換并非簡單的線性關(guān)系，而具有U字形變化特征，即當(dāng)Fe≤6%時，F(xiàn)e、Cd元素含量呈反消長；當(dāng)6%≤Fe≤11%時，二者呈正消長；當(dāng)Fe≥11%時，二者又呈反消長。丁家山礦區(qū)閃鋅礦中Cd、Fe元素間的替代關(guān)系僅存在于Fe含量相對較低的磁鐵礦型礦石閃鋅礦內(nèi)(Fe含量在0.714%～2.763%之間)，在Fe含量相對較高的磁黃鐵礦型礦石閃鋅礦內(nèi)(Fe含量在8.507%～10.215%之間)，這種替代關(guān)系并不明顯。

表 3 Zn2+、Fe2+、Cd2+的主要地球化學(xué)參數(shù)Table 3 The main geochemical parameters of Zn2+, Fe2+ and Cd2+

圖 4 丁家山閃鋅礦雙變量圖解Fig. 4 Content scatter diagram of the Dingjiashan ore district1—磁鐵礦型礦石； 2—磁黃鐵礦型礦石1—magnetite-type ore； 2—pyrrhotite-type ore

溫度是影響類質(zhì)同像替換的主要外因，高溫條件下類質(zhì)同像替換更容易發(fā)生，低溫條件下類質(zhì)同像替換的范圍將受到限制。其中閃鋅礦內(nèi)Fe元素的含量與成礦溫度間的正相關(guān)性最為顯著,即隨著礦化階段的演化和系統(tǒng)溫度降低,閃鋅礦內(nèi)Fe含量將逐漸降低(劉鐵庚等， 2010a; 張茂富等， 2016)。就丁家山礦區(qū)閃鋅礦內(nèi)類質(zhì)同像替換的強度而言，磁鐵礦型礦石閃鋅礦中的Fe、Cd、Mn元素含量之和明顯低于磁黃鐵礦型礦石中的閃鋅礦，表明磁鐵礦型礦石閃鋅礦類質(zhì)同像替代較弱，而磁黃鐵礦型礦石閃鋅礦類質(zhì)同像替換較強，這說明磁鐵礦型礦石閃鋅礦的結(jié)晶溫度略低于磁黃鐵礦型礦石閃鋅礦的結(jié)晶溫度。此外，閃鋅礦中微量元素含量的規(guī)律性變化也是成礦溫度的客觀反映，如Zn/Cd值可作為成礦溫度指示劑，Zn/Cd>500指示高溫成礦環(huán)境，Zn/Cd=100～500指示中溫成礦環(huán)境，而Zn/Cd<100指示低溫成礦環(huán)境(劉英俊等， 1984)。丁家山礦區(qū)磁鐵礦型礦石閃鋅礦Zn/Cd 值在 93.460～210.346之間，指示中-低溫成礦環(huán)境；磁黃鐵礦型礦石中的閃鋅礦Zn/Cd值在120.377～150.434之間，指示中溫成礦環(huán)境。由此更進一步說明，丁家山礦區(qū)磁鐵礦型礦石成礦溫度可能略低于磁黃鐵礦型礦石的成礦溫度。

Fe在高溫、低氧逸度條件下一般以Fe2+形式出現(xiàn)(張正階等，1997)，而Fe2+、Zn2+的離子半徑相同(0.740 nm)，因此，F(xiàn)e2+在四次配位的閃鋅礦中交代Zn2+的能力強于其他元素。隨著溫度降低，四次配位的Fe2+在四面體中逐漸開始不穩(wěn)定，六次配位的FeS出溶，并向八面體轉(zhuǎn)移，即由Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)移，從而逃離閃鋅礦晶格(張正階等，1997)。此時，與Fe2+、Zn2+地球化學(xué)性質(zhì)相似的Cd2+就趁虛而入，進入閃鋅礦晶格并占據(jù)本該由Fe2+占據(jù)的位置，從而形成Cd與Fe元素之間的負相關(guān)關(guān)系。因此，Cd常富集于結(jié)晶溫度較低的閃鋅礦中(王靜純等， 2011)。雖然Cd2+既可以替換Zn2+，也可替換Fe2+，但是相比而言，Cd2+的電負性、晶格能、電離勢等更接近Fe2+，所以相比于Zn2+而言，Cd2+更容易替換Fe2+，從而在結(jié)晶溫度相對較低的磁鐵礦型礦石閃鋅礦內(nèi)出現(xiàn)了Cd強烈替代Fe而微弱替代Zn的情況。

4.3 微量元素對成礦作用的指示意義

劉鐵庚等(2012)曾對會澤、老廠、姚林、大梁子、天寶山等7個鉛鋅礦區(qū)不同礦化階段的閃鋅礦內(nèi)Fe含量變化進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果表明，隨著礦化階段年輕化，成礦環(huán)境壓力減小，溫度降低，閃鋅礦內(nèi)Fe含量也逐漸減小，但是減小幅度非常有限，其中樂梅錳鋅礦早、晚階段閃鋅礦內(nèi)Fe含量平均值減小幅度最大，含量差別也僅為1.39%。此外，葉霖等(2012)的研究結(jié)果表明，不同類型鉛鋅礦床中閃鋅礦Fe、Cd、Mn元素含量有明顯差異，其中，噴流沉積型和巖漿熱液型礦床內(nèi)的閃鋅礦富Fe、Mn，貧Cd(噴流沉積型如云南瀾滄老廠和廣東大寶山，巖漿熱液型如云南白牛廠)，MVT型礦床內(nèi)的閃鋅礦富Cd，貧Fe、Mn(如貴州牛角塘、云南會澤)，遠源矽卡巖型礦床內(nèi)的閃鋅礦則富Mn而貧Fe、Cd(如云南核桃坪)。徐卓彬等(2017)對內(nèi)蒙古黃崗梁鐵錫礦床浸染狀閃鋅礦和紋層狀閃鋅礦內(nèi)微量元素進行研究后認為，雖然兩類閃鋅礦內(nèi)各類微量元素含量均有差異，但二者各類微量元素間的相關(guān)性一致，表明二者具有同源性。丁家山礦區(qū)兩類礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物成分完全不同，而且兩類礦石閃鋅礦內(nèi)Fe元素含量平均值相差高達7.725%，Zn、Fe、Mn、Cd幾類元素之間的相關(guān)性存在顯著差異，這說明兩類礦石可能并非形成于同一成礦期的不同成礦階段，二者極有可能是不同成礦作用的產(chǎn)物。結(jié)合丁家山礦區(qū)的地質(zhì)特征及已有的研究成果來看，礦區(qū)所處區(qū)域經(jīng)歷了加里東期區(qū)域變質(zhì)和燕山期接觸交代變質(zhì)作用(張術(shù)根等， 2012)，后期晚白堊世熱液活動又使之前已有的礦化局部加強(吳淦國等，2004)，多次地質(zhì)作用影響共同形成了丁家山礦區(qū)復(fù)雜的礦體特征和礦石類型。

5 結(jié)論

(1) 丁家山鉛鋅礦區(qū)有磁鐵礦型和磁黃鐵礦型兩類礦石，其中磁黃鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦晶胞參數(shù)略大于磁鐵礦型礦石內(nèi)的閃鋅礦，并均大于理論值。

(2) 兩類礦石閃鋅礦內(nèi)Cd元素含量無明顯差異，磁黃鐵礦型礦石閃鋅礦富Fe、Mn，磁鐵礦型礦石閃鋅礦則相反。Fe、Mn元素含量是引起閃鋅礦晶胞參數(shù)差異的主要原因。

(3) 兩類礦石閃鋅礦內(nèi)Zn、Fe、Cd間的替代關(guān)系和替代強度完全不同，其中磁鐵礦型礦石閃鋅礦內(nèi)Cd主要替代Fe，并非傳統(tǒng)認為的Cd替代Zn。

(4) 兩類礦石中的閃鋅礦內(nèi)Fe元素含量差異遠高于前人統(tǒng)計出的同一成礦期不同成礦階段閃鋅礦內(nèi)Fe元素的變化幅度，兩類礦石閃鋅礦內(nèi)Zn、Fe、Cd、Mn元素間的相關(guān)性也不盡相同，暗示兩類礦石不具同源性，它們可能是不同成礦作用的產(chǎn)物。