西藏甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)閃鋅礦礦物學特征及其地質意義*

熊妍，唐菊興，唐攀，林彬，唐曉倩，孫渺，李發(fā)橋，祁婧，傅淵慧，崔浩，王夢蝶，張忠坤，楊征坤

（1成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；2中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室，北京 100037；3西南科技大學環(huán)境與資源學院固體廢物處理與資源化教育部重點實驗室，四川 綿陽 621010；4北京中礦聯(lián)咨詢中心，北京 100044；5中國地質大學，北京 100083；6西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200）

斑巖型銅礦床供應了全球70%以上的銅，50%以上的鉬和20%左右的金元素需求量（Sillitoe，2010；Sun et al.，2015；陳華勇等，2020），是最重要的礦床類型之一，其主要分布于環(huán)太平洋成礦域、特提斯成礦域和古亞洲成礦域（芮宗瑤等，2006；王瑞等，2020；侯增謙等，2020）。同時，超大型斑巖型銅礦床主要形成于板塊俯沖和陸-陸碰撞等構造背景（Rich‐ards，2003；2014）。西藏岡底斯成礦帶經(jīng)歷了俯沖造山、陸-陸碰撞以及碰撞后伸展等復雜地質演化過程（丁林等，2017；鄭永飛等，2019；侯增謙等，2020），形成了與眾多陸-陸碰撞造山作用有關的斑巖型、矽卡巖型銅多金屬礦床（唐菊興等，2012；Hou et al.,2009；Yang et al.,2009），如驅龍、甲瑪、邦鋪、拉抗俄等（Yang et al.,2009；Zheng et al.,2016；Tang et al.,2019；2021）。

閃鋅礦作為斑巖成礦系統(tǒng)遠端熱液流體的典型金屬硫化物之一，含有多種微量元素，如Fe、Cd、Mn、Ga、Ge、In、Se等 元 素（Alfantazi et al.,2003；Mos‐kalyk,2003；H?ll et al.,2007；Cook et al.,2009；Ye et al.,2011），這些微量元素可以反演礦床的形成條件（袁波等，2014）、指示礦物或礦床的成因（Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；葉霖等，2012；Belissont et al.,2014）、指導找礦勘查（Murakami et al.,2013）等。目前，對閃鋅礦微量元素的研究主要集中于矽卡巖型礦床（Ye et al.,2011；Tang et al.,2020）、MVT型礦床（Kuhlemann et al.,2001；Kelley et al.,2004；Ye et al.,2012）、VMS型礦床（Cabri et al.,1985；Huston et al.,1995；Revan et al.,2014）以及熱液脈狀鉛鋅礦床（Murakami et al.,2013），取得了一批重要的成果。因此，閃鋅礦是重要的指針礦物，具有重要的科研價值。

甲瑪超大型銅多金屬礦床位于岡底斯成礦帶的東段，是碰撞型斑巖成礦系統(tǒng)的典型代表。甲瑪?shù)V床的勘查和研究程度較高，盡管前人已經(jīng)對甲瑪?shù)V床的地質特征、成礦模式、成礦流體、地球化學特征、礦床成因等方面開展了大量研究工作（唐菊興等，2010；2011；2013；鄭文寶等，2010；周云，2010；周云等，2012；應立娟等，2012），積累了豐富的成果，但是對于斑巖成礦系統(tǒng)遠端成礦流體的特征和Manto型礦體研究不足。閃鋅礦是甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)的主要礦石礦物之一，發(fā)育于遠端硅灰石矽卡巖型礦體、角巖型礦體和Manto型礦體中。因此，本文通過詳細的地質編錄、鏡下鑒定和電子探針分析，查明甲瑪?shù)V區(qū)不同類型的閃鋅礦產(chǎn)狀及礦物學特征，探討遠端成礦流體的性質，有助于進一步豐富和完善甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)理論。

1 礦床地質

甲瑪?shù)V區(qū)位于拉薩市墨竹工卡縣，大地構造位置位于雅魯藏布江縫合帶北側、拉薩地體南緣，岡底斯-念青唐古拉-騰沖板片（唐菊興等，2011）。根據(jù)最新勘查和研究進展，甲瑪?shù)V區(qū)可分為3個礦段，分別為主礦段、南坑礦段和則古朗北礦段（圖1，林彬等，2019；2021）。

礦區(qū)內出露的地層主要為上侏羅統(tǒng)多底溝組（J3d）灰?guī)r、大理巖，下白堊統(tǒng)林布宗組（K1l）板巖、角巖，以及第四系，其中，林布宗組和多底溝組是礦區(qū)主要的賦礦地層（圖1，冷秋鋒，2016）。礦區(qū)內構造主要是甲瑪-卡軍果推覆構造和銅山滑覆構造（鐘康惠等，2012）。礦區(qū)出露的巖漿巖多為中酸性巖漿巖，呈巖枝狀產(chǎn)出，主要有（石英）閃長玢巖、花崗閃長斑巖、二長花崗斑巖、花崗斑巖，其中含礦花崗閃長斑巖脈中輝鉬礦Re-Os等時線年齡為（14.78±0.33）Ma（應立娟等，2009；2010）。

圖1 甲瑪?shù)V區(qū)地理位置（a）及地質簡圖（b）（據(jù)林彬等，2019修改）1—第四系沉積物；2—下白堊統(tǒng)林布宗組砂、板巖、角巖；3—上侏羅統(tǒng)多底溝組灰?guī)r、大理巖；4—矽卡巖；5—矽卡巖化大理巖；6—矽卡巖型礦體；7—花崗閃長斑巖脈；8—花崗斑巖脈；9—石英閃長玢巖脈；10—細晶巖脈；11—滑覆構造斷裂；12—礦段范圍；13—鉆孔及編號；14—取樣點Fig.1 Tectonic location(a)and simplified geological map(b)of the Jiama deposit(modified from Lin et al.,2019)1—Quaternary sedimentary;2—Sandstone,slate and hornfels of Lower Cretaceous Linbuzong Formation;3—Limestone and marble of Upper Jurassic Duodigou Formation;4—Skarn;5—Skarn marble;6—Skarn orebody;7—Granodiorite porphyry dikes;8—Granite porphyry dikes;9—Quartz-diorite porphyry dikes;10—Aplite dike;11—Gliding nappe fault;12—Boundary of ore blocks;13—Drill hole and its number;14—Sample location

甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)由矽卡巖型銅多金屬礦體、角巖型銅鉬礦體、斑巖型鉬銅礦體、獨立金礦體和Manto型礦體組成（圖2，Zheng et al.,2016；唐攀等，2017；林彬等，2019）。矽卡巖型礦體根據(jù)不同的控礦構造，進一步分為Ⅰ號矽卡巖型礦體和Ⅱ號矽卡巖型礦體。Ⅰ號矽卡巖型礦體是最主要的礦體，形成于斑巖體和多底溝組大理巖的接觸帶以及林布宗組角巖和多底溝組大理巖的層間滑脫帶，呈層狀、似層狀、厚板狀。Ⅱ號矽卡巖型礦體產(chǎn)于銅山滑覆體內，整體呈巨厚的透鏡體。角巖型礦體呈筒狀，產(chǎn)于深部隱伏斑巖體之上。斑巖礦體呈筒狀產(chǎn)于礦區(qū)中部（則古朗和鉛山之間）。獨立金礦體，規(guī)模較小，產(chǎn)于斑巖體外圍（主要為銅山滑覆體內），呈脈狀、透鏡體，賦存于石英閃長玢巖中、板巖-角巖中以及矽卡巖中（鄭文寶等，2012）。此外，在大理巖中還發(fā)育Manto型鉛鋅、銅鉛鋅礦體，規(guī)模較小，主要發(fā)育于銅山范圍內；礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和磁黃鐵礦等硫化物（硫化物含量大于90%）（唐攀等，2017）。

圖2 甲瑪?shù)V區(qū)16號勘探線剖面圖1—下白堊統(tǒng)林布宗組；2—上侏羅統(tǒng)多底溝組；3—矽卡巖；4—花崗閃長斑巖；5—二長花崗斑巖；6—細晶巖；7—閃長玢巖；8—石英閃長玢巖；9—角巖礦體；10—夾石；11—鉆孔及編號Fig.2 Cross section at exploration line 16 through the Jiama deposit1—Lower Cretaceous Linbuzong Formation;2—Upper Jurassic Duodigou Formation;3—Skarn;4—Granodiorite porphyry;5—Monzonitic granite porphyry;6—Aplite;7—Diorite porphyry;8—Quartz-diorite porphyry;9—Hornfel ore-body;10—Horse stone;11—Drill hole and its number

甲瑪?shù)V床的礦石礦物主要為斑銅礦、黃銅礦、輝鉬礦、閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦，少量的藍銅礦、輝銅礦、銅藍、藍輝銅礦、孔雀石等；脈石礦物以石榴子石、硅灰石等矽卡巖礦物為主，其次還有方解石、石英、石膏、螢石、綠泥石、綠簾石等。甲瑪?shù)V床蝕變主要為角巖化、矽卡巖化、大理巖化、鉀硅酸鹽化、絹英巖化，少量的青磐巖化、泥化等（唐菊興等，2009；周云等，2011；胡正華等，2011）。

2 閃鋅礦的礦物學特征

此次根據(jù)野外地質編錄和室內鏡下鑒定，根據(jù)產(chǎn)出狀態(tài)，將甲瑪?shù)V床的閃鋅礦細分為3種類型，分別為：①產(chǎn)于遠端硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦，可進一步分為主礦段的閃鋅礦和南坑礦段的閃鋅礦；②產(chǎn)于角巖型礦體中的脈狀閃鋅礦，主要形成于主礦段；③產(chǎn)于大理巖Manto型礦體中的閃鋅礦，主要形成于南坑礦段。

第一類：主礦段和南坑礦段含閃鋅礦的硅灰石矽卡巖礦石構造主要為浸染狀、脈狀、團斑狀構造。主礦段和南坑礦段遠端硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦顏色較豐富，主要有棕褐色、褐色、黃色以及藍黑色（圖3a～c、f、g），礦石結構為半自形粒狀結構、他形粒狀結構以及與黃銅礦共同構成固溶體分離結構，透射光下閃鋅礦的顏色與手標本上的顏色大致相同，主礦段硅灰石矽卡巖中的閃鋅礦可見顏色環(huán)帶（圖4a）。與閃鋅礦共（伴）生的礦石礦物主要有方鉛礦、黃銅礦等，脈石礦物主要是硅灰石、石榴子石等矽卡巖礦物。閃鋅礦與其他金屬礦物組合包括：①閃鋅礦-方鉛礦（圖4b）；②閃鋅礦-黃銅礦-方鉛礦；③閃鋅礦（乳濁狀黃銅礦）-黃銅礦-方鉛礦-黝銅礦（圖4c）；④閃鋅礦-黃銅礦-黃鐵礦；⑤閃鋅礦-黃銅礦-方鉛礦-斑銅礦（圖4d）。

第二類：主礦段含閃鋅礦的角巖型礦石為脈狀構造。閃鋅礦的顏色主要呈紅褐色、褐色（圖3d、e），礦石結構主要為他形粒狀結構，透射光下的顏色為紅褐色、棕褐色、棕色，可見顏色環(huán)帶（圖4e）。與閃鋅礦共（伴）生的金屬礦物主要有黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦，非金屬礦物主要是石英和方解石。閃鋅礦與其他金屬礦物組合分為：①閃鋅礦-黃銅礦-方鉛礦（-黃鐵礦）（圖4f）；②閃鋅礦-方鉛礦；③閃鋅礦-黃鐵礦-黃銅礦（圖4g）。

第三類：南坑礦段大理巖中Manto礦體閃鋅礦的顏色主要呈藍黑色、藍綠色和褐色（圖3h、i），礦石結構為半自形-他形粒狀結構，透射光下的顏色與手標本的顏色相似。與閃鋅礦共（伴）生的礦石礦物主要有方鉛礦、黃銅礦、斑銅礦等，脈石礦物主要是方解石、石英。閃鋅礦與其他金屬礦物組合分為：①閃鋅礦（乳濁狀黃銅礦）-方鉛礦-黃銅礦（圖4h）；②閃鋅礦-黃銅礦-斑銅礦（圖4i）；③閃鋅礦-黃銅礦-方鉛礦-黝銅礦。

圖3 甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)含閃鋅礦礦石特征a.硅灰石矽卡巖型礦石中浸染狀閃鋅礦+方鉛礦+黃銅礦，閃鋅礦呈棕褐色；b.硅灰石矽卡巖型礦石中團斑狀閃鋅礦+方鉛礦，閃鋅礦呈褐色；c.硅灰石矽卡巖型礦石中浸染狀閃鋅礦+方鉛礦，閃鋅礦呈黃色；d.角巖型礦石中脈狀閃鋅礦+方鉛礦+黃銅礦+黃鐵礦，閃鋅礦呈棕褐色；e.角巖型礦石中脈狀閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦，閃鋅礦呈紅褐色；f.硅灰石矽卡巖型礦石中稠密浸染狀閃鋅礦+方鉛礦+黃銅礦，閃鋅礦呈褐色；g.硅灰石矽卡巖型礦石中脈狀閃鋅礦+黃銅礦+方鉛礦，閃鋅礦呈藍黑色；h.大理巖Manto型礦石中閃鋅礦+黃銅礦+方鉛礦，閃鋅礦呈藍黑色；i.大理巖Manto型礦石中閃鋅礦+黃銅礦+方鉛礦，閃鋅礦呈褐色；701-94為樣品號，具體代表ZK701的94 m處的樣品Sph—閃鋅礦；Gn—方鉛礦；Ccp—黃銅礦；Py—黃鐵礦；Wo—硅灰石Fig.3 Characteristics of sphalerite-bearing ores from the Jiama porphyry metallogenic systema.Disseminated sphalerite+galena+chalcopyrite in wollastonite skarn type ore,sphalerite is brownish brown;b.Patchy sphalerite+galena in wollastonite skarn type ore,sphalerite is brown;c.Disseminated sphalerite+galena in wollastonite skarn type ore,sphalerite is yellow;d.Vein sphalerite+galena+chalcopyrite+pyrite in hornfels-type ore,sphalerite is brownish brown;e.Vein sphalerite+galena+pyrite in hornfels-type ore,sphalerite is reddish brown;f.Dense disseminated sphalerite+galena+chalcopyrite in wollastonite skarn type ore,sphalerite is brown;g.Vein sphalerite+chalcopyrite+galena in wollastonite skarn type ore,sphalerite is blue-black;h.Sphalerite+chalcopyrite+galena in marble Manto type ore,sphalerite is blue-black;i.Sphalerite+chalcopyrite+galena in marble Manto type ore,sphalerite is brown;701-94 is sample number,specifically representing the sample at 94 m depth of drill hole ZK701Sph—Sphalerite;Gn—Galena;Ccp—Chalcopyrite;Py—Pyrite;Wo—Wollastonite

3 樣品采集與分析方法

根據(jù)上述分類，此次閃鋅礦的樣品主要采集于甲瑪?shù)V區(qū)的4個區(qū)域9個鉆孔，分別是主礦段硅灰石矽卡巖型礦體（ZK701、ZK703、ZK707）、主礦段角巖型礦體（ZK1534）、南坑礦段硅灰石矽卡巖型礦體（ZK4404、ZK5481、ZK5880）以及南坑礦體大理巖Manto型礦體（ZK5487、ZK5880），共有樣品17件。樣品中金屬礦物多為閃鋅礦、黃銅礦和方鉛礦，其次是黃鐵礦以及少量斑銅礦等，脈石礦物主要有石英、硅灰石、石榴子石、方解石。閃鋅礦的顏色主要為藍黑色、黃色及紅褐色3種顏色。

閃鋅礦電子探針實驗在中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所完成，采用JCXA-8230型電子探針儀（日本電子公司產(chǎn)），工作條件：加速電壓20 kV，通過樣品的電流為20 nA，束斑直徑＜5 μm。采用的標樣是各類元素的金屬硫化物比如硫化鉛（Pb）、硫化鍺（Ge）、硫化亞鐵（S、Fe）、硫化鎳（Ni）、硫化鎘（Cd）等，以及金屬單質（Co、Au、Ag等）。

4 分析結果

上述不同產(chǎn)狀的閃鋅礦的電子探針分析結果見表1。

表1 甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)閃鋅礦的電子探針成分分析結果（w(B)/%）Table 1 Electron probe analysis of sphalerite from the Jiama porphyry metallogenic system(w(B)/%)

續(xù)表1Continued Table 1

研究結果顯示，主礦段的遠端硅灰石矽卡巖型礦體的閃鋅礦w（S）為33.18%～34.10%，平均 值33.60%；w（Zn）為60.35%～64.15%，平均值61.95%；w（Fe）為0.65%～6.09%，平均值3.88%；w（Mn）為0.14%～1.22%，平 均 值0.34%；w（Cd）為0.04%～0.14%，平均值0.08%。以S元素為1摩爾數(shù)來計算閃鋅礦中Fe元素占比的化學分子式，結果為(Zn0.88～0.94Fe0.09～0.01)0.95～0.98S。

主礦段角巖型礦體的脈狀閃鋅礦w（S）為33.09%～33.96%，平均值33.49%；w（Zn）為56.81%～63.15%，平均值60.20%；w（Fe）為4.02%～9.24%，平均值6.17%；w（Mn）為0.15%～0.44%，平均值0.29%；w（Cd）為0.08%～0.19%，平均值0.14%。以S元素為1摩爾數(shù)來計算閃鋅礦中Fe元素占比的化學分子式，結果為(Zn0.83～0.92Fe0.16～0.07)0.96～1.00S。

南坑礦段遠端硅灰石矽卡巖型礦體的閃鋅礦w（S）為33.17%～33.84%，平均值33.49%；w（Zn）為57.90%～66.15%，平均值63.21%；w（Fe）為0.09%～6.66%，平均值2.47%；w（Mn）為0.06%～0.59%，平均值0.25%；w（Cd）為0.04%～0.14%，平均值0.09%。以S元素為1摩爾數(shù)來計算閃鋅礦中Fe元素占比的化學分子式，結果為(Zn0.84～0.97Fe0.11～0.00)0.95～0.98S。

大理巖Manto型礦體的閃鋅礦w（S）為33.23%～33.57%，平均值33.36%；w（Zn）為59.99%～66.50%，平均值62.77%；w（Fe）為0.02%～5.76%，平均值3.12%；w（Mn）為0.11%～0.55%，平均值0.30%；w（Cd）為0.04%～0.12%，平均值0.08%。以S元素為1摩爾數(shù)來計算閃鋅礦中Fe元素占比的化學分子式，結果為(Zn0.88～0.98Fe0.10～0.00)0.96～0.99S。

5 討論

5.1 閃鋅礦的顏色與微量元素的關系

閃鋅礦顏色多變，其原因不僅與Fe元素含量有關，還受多種離子的共同影響（劉鐵庚等，1994）。目前，關于閃鋅礦顏色變化原因的觀點有：①閃鋅礦的顏色一般隨著Fe含量增加，從無色變?yōu)辄S色、褐色甚至加深至黑色（陳豐，1979；劉英俊等，1984）；②當閃鋅礦中w（Fe）＜1%時，閃鋅礦的顏色受其他元素影響變得更豐富，其中黃色與Cu、Ga元素的類質同象有關的可能性較大，紅色與Cu、Ga、Hg等元素加入有關的可能性較大（李迪恩等，1990）；③閃鋅礦中含有多種雜質元素，其顏色的變化與Cu、Tl、Cd等元素有關（Toulmin III et al.,1991）；④閃鋅礦的顏色變化還跟S同位素有關（劉鐵庚等，1994）；⑤閃鋅礦顏色的變化與Cd、Fe的相關性有關，一般淺色閃鋅礦更加富集Cd元素，且Cd與Fe呈正相關，深色閃鋅礦的Cd與Fe呈負相關，褐色的閃鋅礦既有Cd與Fe的負相關也有Cd與Fe的正相關（劉鐵庚等，2010a）。

從手標本和鏡下鑒定可以看出，甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)中不同產(chǎn)狀的閃鋅礦顏色變化較豐富。主礦段硅灰石矽卡巖型礦體的閃鋅礦w(Fe)最低為0.65%，最高為6.09%，w(Fe)小于1%的閃鋅礦透射光下顏色呈黃色（圖5a），化學式為（Zn0.94Fe0.01）0.95S；w(Fe)大于1%的閃鋅礦顏色呈褐色、棕褐色，化學式為（Zn0.87～0.93Fe0.10～0.04）0.97～0.99S。主礦段硅灰石矽卡巖型礦體中部分閃鋅礦具有明顯的顏色環(huán)帶，核部顏色較淺，邊部顏色較深，呈現(xiàn)淺黃色到褐色的顏色變化（圖6a、b）；電子探針數(shù)據(jù)顯示（表1），從閃鋅礦顏色淺的位置到顏色深的位置，F(xiàn)e元素含量變化逐漸增加，表明Fe含量越高顏色越深。

圖5 甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)透射光下不同顏色的閃鋅礦a.硅灰石矽卡巖型礦石中閃鋅礦呈黃色；b.大理巖Manto型礦石中閃鋅礦呈黃褐色；c.硅灰石矽卡巖型礦石中閃鋅礦呈褐色；d.大理巖Manto型礦石中閃鋅礦呈棕褐色；e.角巖型礦石中閃鋅礦呈紅褐色；f.硅灰石矽卡巖型礦石中閃鋅礦呈淡黃色；g.硅灰石矽卡巖型礦石中閃鋅礦呈藍黑色；h.大理巖Manto型礦石中閃鋅礦呈淡藍黑色；i.大理巖Manto型礦石中閃鋅礦呈藍綠色Fig.5 Different colors of sphalerite under transmitted light from the Jiama porphyry metallogenic systema.Sphalerite is yellow in wollastonite skarn ore;b.Sphalerite is yellowish-brown in in marble Manto type ore;c.Sphalerite is brown in wollastonite skarn ore;d.Sphalerite is brownish brown in marble Manto type ore;e.Sphalerite is reddish brown in hornfels-type ore;f.Sphalerite is light yellow in wollastonite skarn ore;g.Sphalerite is blue-black in wollastonite skarn ore;h.Sphalerite is light bluish-black in marble Manto type ore;i.Sphalerite is blue-green in marble Manto type ore

主礦段角巖型礦體中脈狀閃鋅礦的w(Fe)最低值為4.02%，最高值為9.24%，均大于1%，閃鋅礦的顏色從褐色（化學式為（Zn0.87～0.92Fe0.11～0.07）0.98～0.99S）到棕色（化學式為（Zn0.85～0.92Fe0.14～0.07）0.98～1.00S）、棕褐色（化學式為（Zn0.86～0.87Fe0.13）0.99～1.00S），最后呈紅褐色（化學式為（Zn0.83～0.89Fe0.16～0.10）0.96～0.99S）（圖5e）。大部分脈狀閃鋅礦與主礦段的部分閃鋅礦一樣，具有明顯的顏色環(huán)帶，核部顏色較淺，邊部顏色較深，呈現(xiàn)有黃色到棕褐色變化（圖6c、f）、棕色到紅褐色變化（圖6d、e）2種環(huán)帶；電子探針數(shù)據(jù)（表1）顯示，從閃鋅礦顏色深到顏色淺的位置，其Fe元素含量逐漸減小，表明Fe含量越低顏色越淺，且脈狀閃鋅礦的顏色也隨著深度的增加而加深，說明w(Fe)有隨著深度的增加而增高的趨勢。

圖6 甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)閃鋅礦顏色環(huán)帶及Fe元素含量變化特征Fig.6 Color bands and Fe content of sphalerite from the Jiama porphyry metallogenic system

南坑礦段硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦w(Fe)最低為0.09%，w(Fe)小于1%的閃鋅礦顏色呈藍黑色（w(Fe)接近0.1%，化學式為Zn0.96～0.97S）（圖5g）和 淡 黃色（w(Fe)接近1%，化學式為（Zn0.95～0.97Fe0.02～0.01）0.97～0.98S）（圖5f）；w(Fe)大 于1%（最高為6.66%）的閃鋅礦顏色呈淺褐色（化學式為（Zn0.92Fe0.06～0.05）0.97～0.98S）和 棕 褐 色（化 學 式 為（Zn0.84～0.86Fe0.11～0.10）0.95～0.97S）（圖5c）。

大理巖中Manto型礦體的閃鋅礦w(Fe)大多低于1%，最低為0.02%，顏色呈藍黑色、藍綠色（圖5h、i），化 學 式 為Zn0.96～0.98S；w(Fe)大 于1%（最 高 為5.76%）的閃鋅礦顏色呈黃褐色、棕褐色（圖5b、d），化學式為（Zn0.88～0.90Fe0.10～0.08）0.97～0.99S。

根據(jù)劉鐵庚等（2010a）的閃鋅礦顏色分類，甲瑪閃鋅礦分為淺色、暗色和褐色3類，3類顏色閃鋅礦的Cd-Fe關系見圖7。從圖7可以看出，淺色閃鋅礦的Cd-Fe關系圖有向右傾斜的趨勢，暗色閃鋅礦和褐色閃鋅礦的Cd-Fe相關性不大，這與暗色閃鋅礦的Cd-Fe呈負相關、淺色閃鋅礦的Cd-Fe主要呈正相關、褐色閃鋅礦的Cd-Fe正負相關都有（劉鐵庚等，2010a）的結論不符，表明甲瑪閃鋅礦顏色變化與Cd元素的相關性不強。

圖7 甲瑪閃鋅礦的Cd-Fe關系圖Fig.7 Diagrams of Cd-Fe of sphalerite from Jiama

甲瑪4種產(chǎn)狀不同顏色的閃鋅礦Fe含量和顏色的變化關系表明，閃鋅礦Fe含量越高，顏色就越往紅、棕色加深；Fe含量越低，其顏色就越偏藍色、黑色，表明甲瑪閃鋅礦顏色變化與Fe含量的變化相關性較強，但是局部的藍黑色閃鋅礦的Fe含量反而比紅褐色閃鋅礦的Fe含量更低，國內廣東凡口鉛鋅礦床的閃鋅礦（張術根等，2009）和加拿大Torritories的Pine Point鉛鋅礦床（Roedder et al.,1968）也出現(xiàn)了這種現(xiàn)象，不完全符合Fe含量越高顏色越深的規(guī)律，反映出導致閃鋅礦顏色變化的原因比較復雜，不是單單只有元素間類質同象替換的因素（Roedder et al.,1968；Fowler et al.,1996）。

5.2 閃鋅礦微量元素對成礦溫度的指示

閃鋅礦的形成溫度與微量元素組成及其特征比值密切相關（Warren et al.,1945；M?ller,1987；Fren‐zel et al.,2016）。研究表明，F(xiàn)e含量與成礦溫度具有正相關性，可以作為地質溫度計（Kullerud,1953；盧煥章，1975；景向陽等，2010；劉鐵庚等，2010b）。印修章等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，w(Fe)在3%～10%之間閃鋅礦的形成溫度為200～300℃，w(Fe)在1%～3%之間閃鋅礦形成溫度為100～200℃。而閃鋅礦的Zn/Fe比值也能用于判斷其成礦溫度，Zn/Fe＞100時閃鋅礦成礦溫度為低溫，10＜Zn/Fe＜100時，為中溫，Zn/Fe＜10時，為中偏高溫（余瓊華等，1987）。

甲瑪?shù)V床中閃鋅礦的w(Fe)最高為9.24%，最低為0.02%。其中，主礦段硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦w(Fe)為0.65%～6.09%，角巖型礦體中閃鋅礦w(Fe)為4.02%～9.24%，南坑礦段硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦w(Fe)為0.09%～6.66%，大理巖Manto礦體中的閃鋅礦w(Fe)為0.02%～5.76%，絕大部分閃鋅礦的Fe含量＞1%。甲瑪?shù)V床主礦段硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦Zn/Fe比值在10～99之間，均值為25；角巖型礦體中閃鋅礦Zn/Fe比值在6～15之間，均值為10；南坑礦段硅灰石矽卡巖型礦體的閃鋅礦Zn/Fe比值最低為9，最高為749；大理巖Manto型礦體的閃鋅礦Zn/Fe比值最低為10，最高為3137。從圖8可以看出，閃鋅礦Fe含量變化對溫度的指示與Zn/Fe比值對溫度的指示是大體一致的。因此，甲瑪?shù)V床的閃鋅礦形成溫度主要是中溫，其中，角巖型礦體的脈狀閃鋅礦w(Fe)平均為6.17%，形成溫度為中偏高溫；硅灰石矽卡巖型礦體及大理巖Manto型礦體的閃鋅礦形成溫度主要為中溫，部分為中低溫。

圖8 甲瑪閃鋅礦的Fe-Zn/Fe關系圖Fig.8 Diagram of Fe-Zn/Fe of sphalerite from Jiama

根據(jù)Keith等（2014）的閃鋅礦經(jīng)驗溫度計公式Fe/Zn=0.0013(t)-0.2953，分別計算4種產(chǎn)狀的閃鋅礦的最低形成溫度。通過計算得出，主礦段硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦最低溫度為234.95～304.57℃（平均275.71℃），角巖型礦體中脈狀閃鋅礦的溫度為276.50～352.31℃（平均312.16℃），南坑礦段硅灰石矽卡巖型礦體的溫度為228.15～315.62℃（平均257.98℃），大理巖Manto礦體的最低溫度為227.40～300.71℃（平均266.72℃）。計算結果表明，甲瑪?shù)V床整體閃鋅礦的最低形成溫度屬于中偏高溫。結合w(Fe)以及Zn/Fe比值來看，甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)中的閃鋅礦形成于中偏高溫-中低溫的環(huán)境，其中，角巖型礦體中脈狀閃鋅礦的形成溫度最高，硅灰石矽卡巖型礦體中閃鋅礦的形成溫度中等，大理巖Manto礦體中閃鋅礦的形成溫度最低。

5.3 閃鋅礦元素組成對成礦過程的指示

閃鋅礦作為甲瑪?shù)V床主要的金屬硫化物之一，其形成溫度可以近似代表其所在流體的成礦溫度。上述結果表明，甲瑪?shù)V床閃鋅礦的成礦溫度集中在中溫，但是不同巖性中的閃鋅礦的形成溫度略有不同。成礦溫度最高的是主礦段角巖型礦體中的脈狀閃鋅礦，溫度在中偏高溫；其次是主礦段和南坑遠端硅灰石矽卡巖礦體中的閃鋅礦，溫度主要是中溫；成礦溫度最低的是南坑大理巖Manto礦體中的閃鋅礦，溫度為中低溫。角巖型礦體、矽卡巖型礦體和Manto型礦體是甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)的有機組成部分，閃鋅礦溫度計表明角巖型礦體距離斑巖體近，其成礦流體溫度較高；遠端的硅灰石矽卡巖型礦體距離斑巖體遠，其成礦流體溫度較低；而更遠的大理巖中Manto型礦體成礦流體溫度最低。此外，角巖礦體中閃鋅礦從深部到淺部其形成溫度逐漸降低。閃鋅礦溫度計表明甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)流體來自于深部的斑巖體，隨著成礦流體遠離熱液中心，溫度逐漸降低。主礦段的閃鋅礦都出現(xiàn)了顏色環(huán)帶的現(xiàn)象，核部為淺色，邊部為深色，閃鋅礦深色位置比淺色位置的Fe含量高（圖6a～f），指示閃鋅礦核部溫度低而邊部溫度高，這可能是二期流體的疊加造成的。

成礦流體在運移過程往往伴隨著成分的變化，從圖9a可以看出，隨著Fe元素含量的增加，Zn元素含量逐漸降低，F(xiàn)e元素和Zn元素有著明顯的反比關系，F(xiàn)e與Zn的替換關系非常明顯。而且在不同巖性中Fe含量也不同，主礦段角巖型礦體中的脈狀閃鋅礦明顯w(Fe)最高，集中在4%～8%；其次是硅灰石矽卡巖礦體中的閃鋅礦w(Fe)集中在2%～6%；w(Fe)最低的是大理巖Manto型礦體，集中在0～4%。從角巖到硅灰石矽卡巖再到大理巖Manto礦體，表明距離斑巖成礦中心越遠，閃鋅礦的Fe元素含量越低。

圖9 甲瑪閃鋅礦的Fe-Zn及Cd-Zn/Cd關系圖Fig.9 Diagrams of Fe-Zn and Cd-Zn/Cd of sphalerite from Jiama

甲瑪閃鋅礦Cd含量與Zn/Cd呈明顯的反比關系（圖9b），隨著Cd元素含量增加，Zn/Cd比值逐漸降低，說明Zn與Cd之間存在一定的替換關系，而角巖型礦體中脈狀閃鋅礦的Cd含量最高，其次是硅灰石矽卡巖型礦體和大理巖中Manto礦體的閃鋅礦，表明距離斑巖成礦中心越遠，閃鋅礦中的Cd元素含量越低。

因此，閃鋅礦中的Fe和Cd含量可以有效地指示成礦中心。

6 結 論

（1）甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)中閃鋅礦主要分布于遠離巖體中心的外圍，根據(jù)產(chǎn)出特征可細分為產(chǎn)于角巖型礦體中的閃鋅礦、產(chǎn)于遠端硅灰石矽卡巖型礦體中的閃鋅礦以及大理巖中Manto型礦體的閃鋅礦。

（2）甲瑪斑巖成礦系統(tǒng)中閃鋅礦的顏色較豐富，主要有藍黑色、黃色、褐色3類顏色；閃鋅礦的顏色主要受Fe元素含量控制，當w(Fe)＜1%時，閃鋅礦顏色與Fe含量呈負相關，當w(Fe)＞1%時，閃鋅礦顏色與Fe含量呈正相關。

（3）距離斑巖成礦中心較近的主礦段角巖型礦體中的閃鋅礦w(Fe)大多數(shù)超過6%，形成溫度最高，為中偏高溫；遠離斑巖中心的遠端硅灰石矽卡巖型礦體中閃鋅礦的形成溫度中等；更遠端的大理巖中Manto礦體的閃鋅礦形成溫度最低，為中低溫。距離斑巖成礦中心越遠，閃鋅礦中的Fe和Cd含量逐漸降低。

致謝感謝中國黃金集團、西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司為筆者野外研究提供的大力支持。感謝匿名審稿專家提出的寶貴審改意見。