河南欒川石寶溝礦區(qū)輝鉬礦礦物學(xué)及標(biāo)型特征研究

李 敏

(1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450001)

欒川石寶溝大型鉬鎢礦床位于欒川多金屬成礦區(qū)帶內(nèi)[1]。其成因類型為矽卡巖-斑巖型鉬鎢礦床。該礦床系近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)和探明的大型礦床。本文通過(guò)野外觀察、巖礦鑒定和X射線粉晶衍射（XRD）等分析方法對(duì)石寶溝礦床中輝鉬礦礦物學(xué)及其標(biāo)型特征進(jìn)行研究，總結(jié)其礦物學(xué)和多型特征及其反映的成因意義。

1 礦區(qū)地質(zhì)

區(qū)域以欒川斷裂為界，主體為北部的華北陸塊南緣，少部位于南部的北秦嶺弧盆系。欒川礦區(qū)出露的地層包括中元古界官道口群濱海_淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖，及新元古界欒川群中淺變質(zhì)的淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖和粗面巖，因受燕山期中酸性巖侵入的影響形成了廣泛的各種角巖和矽卡巖。

礦區(qū)內(nèi)賦礦巖層主要為新元古界欒川群三川組大理巖、南泥湖組大理巖、片巖及煤窯溝組白云質(zhì)大理巖。研究區(qū)區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)主要為新元古代前加里東期變正長(zhǎng)斑巖、輝長(zhǎng)巖和中生代燕山期二長(zhǎng)花崗巖。

礦區(qū)內(nèi)分布不同類型礦床，葉會(huì)壽等[2]和毛景文等研究指出[3]，不同類型礦床之間存在著聯(lián)系，以斑巖體為中心，由內(nèi)向外呈規(guī)律分布。在斑巖體及其接觸帶處發(fā)育斑巖型或斑巖-矽卡巖型鉬（鎢）礦床，區(qū)內(nèi)鉬礦體空間上與花崗斑巖體緊密相依，賦存于斑巖體內(nèi)外接觸帶。

2 礦石特征

2.1 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)的輝鉬礦多呈浸染狀分布于圍巖或網(wǎng)脈中，或沿脈壁裂隙分布，區(qū)內(nèi)礦石主要為斑巖型和矽卡巖型，礦石的結(jié)構(gòu)有半自形粒狀，片狀、包含結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)和充填結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以浸染狀、細(xì)脈浸染狀為主，網(wǎng)脈狀為次。礦床的主要金屬礦物為輝鉬礦，并伴生白鎢礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦。

輝鉬礦為區(qū)內(nèi)最主要的礦石礦物，常與黃銅礦、黃鐵礦共生，鉛灰色，自形-半自形鱗片狀、片狀，部分集合體呈束狀、菊花狀（圖1a），片體長(zhǎng)在0.01mm～0.5mm，沿裂隙充填，少量包含于黃銅礦、黃鐵礦，多沿不規(guī)則細(xì)脈充填，細(xì)脈浸染狀分布（圖1b）。輝鉬礦礦物含量變化在0.3%～5.0%。

圖1 輝鉬礦顯微鏡下特征

2.2 圍巖蝕變

礦床內(nèi)因受熱液交代作用，圍巖蝕變強(qiáng)烈、類型復(fù)雜、分布廣泛。主要類型有矽卡巖化、鉀化、硅化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、陽(yáng)起石化、碳酸鹽化、螢石化、沸石化以及硫化物化。巖體內(nèi)外的蝕變具有分帶性。

2.3 礦物生成順序

根據(jù)大量光薄片鑒定結(jié)果，礦石組構(gòu)礦物共生組合及脈體穿插關(guān)系，可將成礦過(guò)程分為如下三個(gè)階段：①早階段，主要礦物組合為鉀長(zhǎng)石、石英、少量磁黃鐵礦、黃鐵礦和輝鉬礦，主要以鉀長(zhǎng)石網(wǎng)脈、石英網(wǎng)脈為代表，硫化物多呈細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出，該階段鉀化強(qiáng)烈；②中階段，以多金屬硫化物網(wǎng)脈為特征，特別是輝鉬礦化顯著，主要為石英-輝鉬礦-硫化物網(wǎng)脈，礦物組合主要為石英、黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦、白鎢礦、閃鋅礦、方鉛礦、絹云母等。輝鉬礦呈葉片狀，片體相對(duì)較大，浸染狀分布于圍巖或網(wǎng)脈中，或沿脈壁裂隙分布；③晚階段，以發(fā)育石英-碳酸鹽脈、碳酸鹽-螢石脈為特征，金屬礦物含量較少。

2.4 礦石礦物組成

區(qū)內(nèi)礦石物質(zhì)組份比較簡(jiǎn)單，鉬礦石中礦石礦物含量約占1%～8%，主要由黃鐵礦、輝鉬礦等組成，黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等少量。容礦巖石由花崗斑巖與矽卡巖組成，脈石礦物含量約占92%～99%，相應(yīng)脈石礦物主要由石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石及石英、透閃石、石榴子石、透輝石等組成。次生礦物有方解石、石英等。輝鉬礦石礦物組成和顯微鏡下目估含量見表1。

表1 輝鉬礦石礦物成分及其目估百分含量表

3 輝鉬礦標(biāo)型特征

自然界的輝鉬礦常見2H型和3R型兩種多型，同時(shí)還可見2H+3R混合型。研究表明，輝鉬礦多型的出現(xiàn)與形成溫度有關(guān)，2H型輝鉬礦形成溫度較高，多在500℃以上，3R型輝鉬礦形成溫度一般較低，多在350℃以下，2H+3R混合型的形成溫度在280℃左右，因此輝鉬礦標(biāo)型特征的研究，對(duì)分析成礦條件有重要意義。

3.1 測(cè)試方法

本研究選擇了2件樣品，每件樣品分離富集了0.5g的輝鉬礦，用瑪瑙碾缽碾成粒度均勻、粒徑在45μm左右的粉末。運(yùn)用X射線衍射的方法對(duì)該礦區(qū)輝鉬礦進(jìn)行了晶胞參數(shù)的測(cè)量。本次衍射數(shù)據(jù)的采集是在日本理學(xué)DMax2500型X射線衍射儀上完成，其測(cè)試條件為：Cu Kα輻射，管壓40kV，管流200mA；狹縫：Ds＝Ss1＝mm1°，Rs＝0.1mm；采樣間隔0.02°，掃描速度：2°/min，掃面方式：步進(jìn)掃描。所得XRD數(shù)據(jù)通過(guò)軟件MDI Jade6進(jìn)行全譜擬合分析，對(duì)晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行Rietveld精修，獲得輝鉬礦的單位晶胞棱長(zhǎng)。

3.2 晶胞參數(shù)

六方晶系（2H）晶胞參數(shù)理論值a0=3.15?，c0=12.30?；Z=2。三方晶系（3R）晶胞參數(shù)理論值a0=3.16?，c0=18.33?。X射線衍射分析結(jié)果見圖2，晶體結(jié)構(gòu)特征見表2。

圖2 輝鉬礦X射線衍射圖

由圖2和表2結(jié)果可知：所測(cè)樣品輝鉬礦平均實(shí)測(cè)值a0=3.160，c0=12.30?；Z=2。本次研究的2件輝鉬礦全部是2H型，六方晶系。

表2 輝鉬礦多型的晶體結(jié)構(gòu)特征

2H型輝鉬礦主要分布在高一中溫?zé)嵋盒洼x鉬礦床中，2H+3R型輝鉬礦主要分布在中一低溫?zé)嵋盒豌f礦床的輝鉬礦床中[4-6]。欒川石寶溝礦區(qū)輝鉬礦床中，不同礦床類型中的輝鉬礦均呈較自形鱗片狀，且與石英、黃鐵礦、黃銅礦等中高溫礦物共生，符合2H型輝鉬礦的特點(diǎn)。

4 結(jié)論

（1）欒川石寶溝礦區(qū)金屬礦物主要為輝鉬礦、白鎢礦、磁黃鐵礦、黃銅礦及黃鐵礦，輝鉬礦多具網(wǎng)脈狀、脈狀構(gòu)造。

（2）研究區(qū)輝鉬礦標(biāo)型均為2H型，主要分布在高一中溫?zé)嵋盒洼x鉬礦床中，多型特征與礦床成礦溫度有關(guān)。