磁鐵礦原位微量元素組成在礦床中的應(yīng)用 貴陽地化所 黃小文 長沙-201512

磁鐵礦原位微量元素組成在礦床中的應(yīng)用黃小文中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所礦床地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2015.12.14長沙第七屆全國成礦理論與找礦方法學(xué)術(shù)討論會(huì)報(bào)告提綱磁鐵礦結(jié)晶化學(xué)簡(jiǎn)介鐵氧化物原位微量元素分析技術(shù)磁鐵礦原位微量元素組成在礦床中的應(yīng)用下一步研究方向磁鐵礦是火山巖和變質(zhì)巖中重要的副礦物磁鐵礦存在于各種類型礦床前寒武紀(jì)條帶狀鐵建造（BIF）鐵氧化物銅金（IOCG）礦床巖漿鐵礦床熱液鐵礦床（矽卡巖鐵礦床等）Cu-Ni硫化物礦床斑巖銅礦床。。。。。1.磁鐵礦結(jié)晶化學(xué)簡(jiǎn)介磁鐵礦與其他尖晶石族礦物之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系DupuisandBeaudoin,2011Nadolletal.,2014Fe-Si-O體系A(chǔ)B2O4A(2+):Mg,Fe,Ni,Mn,Co,ZnB(3+):Al,Fe,Cr,V,Nadolletal.,2014四面體配位八面體配位2.鐵氧化物原位微量元素分析技術(shù)EMPA(tracemode)(DupuisandBeaudoin,2011;Huetal.,2014;2015)LA-ICP-MS

(Liuetal.,2008;Nadolletal.,2011;Gaoetal.,2013;張德賢等2012)10μm束斑優(yōu)點(diǎn)原位、實(shí)時(shí)、快速多元素同時(shí)測(cè)定高靈敏度、低檢出限、高空間分辨率LA-ICP-MSRusketal.,2014內(nèi)標(biāo)：57Fe，EMPA測(cè)定外標(biāo)：NISTSRM610,USGSGSE-1G,NISTSRM2782離線處理數(shù)據(jù)：GeoPro(CETACTechnologies)以Fe為內(nèi)標(biāo)，NISTSRM610為外標(biāo)無內(nèi)標(biāo)對(duì)于無水硅酸鹽礦物，將所有元素轉(zhuǎn)化成氧化物形式并假設(shè)它們的含量之和為100%，推導(dǎo)出AYCF(ablationyieldcorrectionfactor)的計(jì)算公式外標(biāo)：BCR-2G,BHVO-2G,BIR-1G離線數(shù)據(jù)處理：

ICPMSDataCal該方法可以運(yùn)用于單斜輝石、斜方輝石、橄欖石、斜長石及石榴子石的微量元素分析，對(duì)于具有較高含量Cl,F,S,OH的礦物微量元素含量結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)。AYCFReferencevaluesObtainedvalues鑒于磁鐵礦中無揮發(fā)性元素磁鐵礦LA-ICP-MS分析時(shí)基體效應(yīng)不明顯將硅酸鹽礦物微量元素的分析方法應(yīng)用于磁鐵礦外標(biāo)：USGSGSE-1G,BCR-2G,BIR-1G,BHVO-2G樣品池標(biāo)樣光薄片

3.磁鐵礦原位微量元素組成在礦床中的應(yīng)用

磁鐵礦的原位微量元素逐漸成為研究熱點(diǎn)，主要是因?yàn)椋悍囱莸V床的物理化學(xué)條件示蹤礦床的成礦過程判別不同礦床類型為找礦勘探提供方向3.1

反演礦床的物理化學(xué)條件峨眉山大火成巖省巖漿Fe-Ti氧化物礦床攀枝花和白馬巖體的母巖漿具有相對(duì)高的氧逸度，所以在侵入體底部結(jié)晶出塊狀和網(wǎng)脈狀礦石紅格、安益、太和巖體的母巖漿具有相對(duì)低的氧逸度，所以形成浸染狀和網(wǎng)脈狀礦石Liuetal.,2015不同的微量元素含量指示不同的成礦溫度Nadolletal.,20143.2

示蹤礦床的成礦過程Sudbury巖漿Cu-Ni硫化物礦床MtinPrimaryMSSMtinEvolvedMSSMtinCu-richISS硫化物熔體結(jié)晶分異過程Dareetal.,2012Dareetal.,2012新疆黃山東Cu-Ni硫化物礦床Gaoetal.,2015磁海和磁西礦段的磁鐵礦定義了不同的區(qū)域，可能指示了不同的流體演化過程或者不同的形成條件，特別是溫度條件新疆北山磁海鐵礦床Huangetal.,2013內(nèi)蒙古白云鄂博礦床Huangetal.,2015熱液礦石是REE富集的熱液流體淋濾了沉積礦石中的REE而形成的，導(dǎo)致了熱液礦石中大量的稀土礦物的形成精細(xì)刻畫矽卡巖型鐵礦床成礦過程Huetal.,2014大冶程潮鐵礦DRP矽卡巖礦床多次交代作用Huetal.,20153.3

判別不同礦床類型DupuisandBeaudoin,2011這些研究為后續(xù)的研究奠定了極為重要的基礎(chǔ)！新疆天湖鐵礦床新疆磁海鐵礦床Huangetal.,2013,2014,2015Dareetal.,2012Liuetal.,2015Dareetal.,2014Nadolletal.,2014,2015BIF磁鐵礦微量元素組成具有更大變化范圍斑巖和矽卡巖磁鐵礦微量元素組成沒有嚴(yán)格的界線Huangetal.,2016Huetal.,2014矽卡巖磁鐵礦微量元素組成變化較大，細(xì)致的礦物學(xué)觀察至關(guān)重要Chenetal.,2015Chungetal.,20153.4

為找礦勘探提供方向Nadolletal.,2014不同階段磁鐵礦非IOCG熱液磁鐵礦K-Fe蝕變Ca-Fe蝕變Acosta-Góngoraetal.,2014IOCG世界上典型Ni-Cu-PGE硫化物礦床的微量元素組成PrimaryMt次生磁鐵礦微量元素組成完全不同于原生磁鐵礦，可以用來識(shí)別在表生沉積環(huán)境下遭受蝕變的Ni-Cu-PGE礦床,提供找礦方向SecondaryMtBoutroyetal.,20144.下一步的研究方向Zhaoetal.,2015Huetal.,2014Makvandietal.,2016Huangetal.,2016SkarndepositHuetal.,2014EMPAKnippingetal.,2015Feoxide-apatitedepositEMPASiCaMgMakvandietal.,2016VMSEMPA由于EMPA的檢測(cè)限較高，元素含量成圖只能針對(duì)部分主量元素，無法檢測(cè)微量元素Dareetal.,2014SkarndepositEMPALA-ICPMSZhaoetal.,2015Skarndeposit因此，對(duì)于具有特殊結(jié)構(gòu)的磁鐵礦的微量元素組成研究將是一個(gè)發(fā)展方向，研究宏觀或者細(xì)微地質(zhì)過程對(duì)磁鐵礦微量元素的影響將成為重點(diǎn)，利用具有較低檢測(cè)限的LA-ICP-MS對(duì)磁鐵礦進(jìn)行元素含量成圖(mapping)將是一個(gè)重要手段。供參考的幾篇文獻(xiàn)Huang,X.-W.,Zhou,M.-F.,Qi,L.,Gao,J.-F.,Wang,Y.-W.,2013.Re-OsisotopicagesofpyriteandchemicalcompositionofmagnetitefromtheCihaimagmatic-hydrothermalFedeposit,NWChina.MineraliumDeposita48,925-946.Huang,X.,Qi,L.,Meng,Y.,2014.TraceelementgeochemistryofmagnetitefromtheFe(-Cu)depositsintheHamiregion,EasternTianshanOrogenicBelt,NWChina.ActaGeologicaSinica(EnglishEdition)88,176-195.Huang,X.-W.,Gao,J.-F.,Qi,L.,Zhou,M.-F.,2015.In-situLA-ICP-MStraceelementalanalysesofmagnetiteandRe–Osdatingofpyrite:TheTianhuhydrothermallyremobilizedsedimentaryFedeposit,NWChina.OreGeologyReviews65,900-916.Huang,X.-W.,Zhou,M.-F.,Qiu,Y.-Z.,Qi,L.,2015.In-situLA-ICP-MStraceelementalanalysesofmagnetite:TheBayanOboFe-REE-Nbdeposit,NorthChina.OreGeologyReviews65,884-899.Huang,X.-W.,Gao,J.-F.,Qi,L.,Meng,Y.-M.,Wang,Y.-C.,Dai,Z.-H.,2016.In-situLA-ICP-MStraceelementsanalysisofmagnetite:TheFenghuangshanCu-Fe-Audeposit,Tongling,EasternChina.OreGeologyReviews72,746-759.Gao,J.-F.,Zhou,M.-F.,Qi,L.,Chen,W.T.,Huang,X.-W.,2015.ChalcophileelementalcompositionsandoriginoftheTuwuporphyryCudeposit,NWChina.OreGeologyReviews66,403-421.Liu,P.-P.,Zhou,M.-F.,Chen,W.T.,Gao,J.-F.,Huang,X.-W.,2015.In-situLA-ICP-MStraceelementalanalyseso