一、矽卡岩矿物学研究

1.辉石

辉石是矿区最重要的矽卡岩矿物。其手形标本呈灰绿色-深绿色，板状，具有高度的自形性(图2c，E)，主要见于矿石样品中。矿区内的辉石矽卡岩受到不同程度的晚期热液蚀变，辉石晶体常被晚期应时脉和方解石脉切穿或局部溶解交代(图2f)，形成纤维状和放射状阳起石或角闪石(图2k，L)。

ink " href = " https://www.zhazhi.com/lunwen/jy/dzjxlw/"looyu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)；文字-装饰:无；">电子探针的分析结果列于表1。结果表明，该矿床中辉石明显富铁，常含少量MnO、Al2O3、Cr2O3、Na2O等。几乎所有的二价离子都是Ca2+(阳离子数从0.97到1.02不等)和Fe2+(阳离子数从0.77到0.88不等)，说明其主要成分是钙铁辉石(HD；图3a)，含少量透辉石(Di)和辉石(Jo)。如此高的Fe2+质量分数表明钙铁尖晶石是在相对低氧逸度的条件下形成的。

2 .石榴石

石榴石是矿区广泛发育的一种矽卡岩矿物，数量仅次于辉石。在手标本上是粗粒十二面体或四方八面体(图2a，B)，少数异形晶体形成细粒集合体。在偏光显微镜下，石榴石的异常光带非常发育(图2d，G，H，I，J)，有时一个晶体上的规则带多达十几条。石榴石矽卡岩在后期也遭受热液蚀变，显微镜下可见脉状角闪石、碳酸盐和应时等矿物切穿石榴石晶体(图2d，J)。

表2列出了部分石榴石电子探针分析的结果。石榴石主要由钙石榴石组成，明显富含CaO、Fe2O3和Al2O3。Ca2+和Fe3+离子数分别为2.81~3.29和1.15~1.86，Cao >: TFeO+Al2O3 .末端分子组成为钙铁榴石(质量分数为57% ~ 94%；图3b)主要含有一定量的钙铝石榴石(Gr质量分数为6% ~ 41%；图3b)和铝石榴石(Alm+Spe+Pyr)，其中铝石榴石以铁铝榴石(Alm)为主，还含有少量的锰铝石榴石(Sp)和镁铝石榴石(Pyr)。在图4中，Al2O3和Fe2O3之间存在良好的负相关性；二价Mn2+离子质量分数低，MgO+MnO与CaO呈弱正相关。石榴石环状结构发育，端元组成变化较大。在同一个石榴石颗粒中，从核心到边缘成分变化明显，有的地方超过30%。整体来看，核部富含Fe，中部钙铝石榴石和铝石榴石的分子质量分数逐渐增加，晶体边缘的Fe质量分数明显增加，反映了与石榴石平衡的热液成分不断变化。

3.铁闪石

角闪石是矿区退化蚀变阶段常见的一种矽卡岩矿物，对石榴石有不同程度或完全的替代作用，但对钙铁辉石的替代作用较弱。另一方面，闪石通常以深绿色细脉的形式穿过石榴石(图2b)，或以深绿色鳞片的形式分布在石榴石中，并呈弥散状分布(图2a)。有时，个别石榴石晶体被蚀变成片状角闪石矿物(图2m)。显微镜观察表明，纤维状和放射状角闪石(图2k，L)大多是后期热液交代辉石的产物。闪石的EPMA分析结果列于表3。从表中可以看出，杜朗矿床中的角闪石具有高铁FeOT(32.53%~35.62%)的特征，MgO含量范围为0.48%~2.77%，Al2O3含量范围为2.66%~8.16%，CaO含量范围为10.09%~11.18%，绝大多数样品中含有少量角闪石。

4.铁阳起石

通常阳起石和闪石是共生的，在手标本上是无法区分的。它们是用墨水写的" href = " https://www.zhazhi.com/lunwen/zrkx/gxkxjslw/"looyu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)。文字-装饰:无；">在光学显微镜下，两者的区别并不明显，但在背散射光下，阳起石比闪石暗(图2n)。电子探针扫描图像也可以清楚地区分阳起石和角闪石(图2o，P)。阳起石的电子探针光谱分析结果如表4所示，其ink " href = " https://www.zhazhi.com/qikan/gyjs/hxl/"looyu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)；文本-装饰:无；"化学成分主要是Si和Fe，其质量分数分别为44.98%~46.31%和38.06%~39.48%，Al2O3的质量分数为4.71%~5.4%，其他微量成分有Na2O、MgO、K2O、CaO、MnO等。在角闪石分类图(图5)中，所有样品都属于阳起石的范围。

杜朗钙夕卡岩、角闪石和阳起石广泛发育。它们的成分(原子系数)特征是高铁Fe2+=3.84~4.58，钙CaB=0.12~1.73，其他主要元素Si=6.66~7.77，AlIV=0.23~1.34，(

5.绿泥石和碳酸盐矿物

绿泥石是矽卡岩中的一种矿脉，也以不规则片状交代辉石或石榴石的形式出现。虽然碳酸盐矿物数量很少，但分布很广。它们是在矽卡岩化和矿化过程中新生成的矿物。它们与石榴石、辉石和阳起石共生，大多呈细脉状，与黄铁矿和黄铜矿共生。

二。讨论

关于矽卡岩的成因主要有五种观点:①接触交代成因，即传统的接触交代矽卡岩是由中酸性侵入岩或热液交代碳酸盐岩或铝质岩石形成的[2，6]；②岩浆成因，即岩浆矽卡岩，深部岩浆在上升侵位过程中与围岩反应形成矽卡岩岩浆[7-9]；③区域变质成因几乎全部在一套与古生代结晶基底有关的区域变质作用形成的变质沉积岩系中[10]；④热水喷射沉积的原因。研究者认为这种矽卡岩与海底热水喷射沉积有关[11，12]；⑤火山(气)热液成因，一种产于火山沉积岩中的矽卡岩和矿床[13]。在空层段，杜朗矽卡岩产于曲尕斯组(T3q)灰岩与侵入岩的接触带，在形态和空分布上与岩浆岩密切相关，基本可以确定该矿床为典型的接触交代矽卡岩。科伦斯基首先提出了矽卡岩化的接触交代反应理论。根据这一理论，矽卡岩由两种化学性质不平衡的介质组成& mdash& mdash碳酸盐岩和铝硅酸盐岩是在高温岩浆阶段后的热液作用下，以扩散为主的接触交代反应形成的。另一类是接触渗透矽卡岩，也发生在碳酸盐岩和铝硅酸盐岩的接触带，是溶液对组分单向运移(渗透)的结果[2]。Einaudi和Burt[6]认为逾渗是矽卡岩形成的主要过程。虽然这一阶段流体中有大量的成矿元素，但S的质量分数相对较低，只有少量硫化物析出，通常没有墨水" href = " https://www.zhazhi.com/qikan/gyjs/"looyu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)；文字-装饰:无；">工业意义[14，15]。由于温度降低，成矿流体中的Fe饱和，形成大量磁铁矿。

前人研究认为，夕卡岩晚期形成的阳起石、透闪石、绿帘石等含水硅酸盐矿物也是近超临界状态下流体交代的结果[3]。Brown等人[16]通过对美国加州PineCreek钨矿床的研究，认为矽卡岩矿物是在应时硫化物之后变质蚀变阶段形成的。就杜朗矽卡岩矿床而言，晚期矽卡岩矿物与应时、硫化物、方解石等矿物密切共生，从矿物学角度反映其可能形成于同一时期。ink " href = " https://www . Zha zhi . com/LUN Wen/jy/dxsyjylw/" loo Yu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)；文字-装饰:无；实验岩石学研究表明，透闪石、铁透闪石和过渡阳起石只能在中性或酸性介质中形成，碳酸盐和氯化物溶液是这些矿物形成的最有利成分。对石榴石、辉石及其共生矿物对的大量研究表明[6，17-20]，矽卡岩矿床中辉石和石榴石的成分不仅能反映矽卡岩建造的“href = " https://www.zhazhi.com/lunwen/zrkx/swx/"looyu _ bound = " 1 " style = " color"。文本-装饰:无；">物理和化学条件(如氧逸度、pH值等。)，还与其伴生的金属矿化类型密切相关。它们的成分变化是矿化的标志，在一定条件下可作为找矿标志。

杜朗矿床的氧化还原条件和硫逸度可以通过矿床中的主要硅酸盐矿物、硫化物和氧化物来估算(图6)。钙铁辉石-钙铁辉石-磁黄铁矿组合位于图6中的①区，表明早期矽卡岩形成于高温、高压和相对较高的氧逸度条件下。以CaO(CaCO3)、FeO、SiO2、H2O和Na2CO3为原料，在480℃、500℃、600℃和900～1000 MPa下合成钙铁榴石。根据25个实验结果，钙铁榴石形成的最有利条件是碱性溶液(Na2CO3、Na2SiO3等。).杜朗矿床主要由钙铁辉石-应时-磁黄铁矿-磁铁矿矿物组合组成，位于图6中的②区，表明杜朗辉石矽卡岩形成于中高温中压环境，氧逸度和硫逸度相对较低(低于赤铁矿和磁铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿的缓冲线)。实验结果表明，在470MPa和500～600℃的酸性溶液中，可以形成钙铁尖晶石，但如果元素组合不同，也可以在300～400℃和500倍的温度下形成。105 ~ 830 &次；105帕。与透辉石相比，钙铁辉石的成分需要含铁，但如果溶液中铁过量，即使在1000×1000；105Pa下无法合成钙铁榴石。

三。结论

杜朗铜矿是典型的接触交代矽卡岩矿床。石榴石和辉石分别为钙铁榴石-钙铝石榴石和钙铁榴石-透辉石固溶体系列。闪石主要是角闪石，矿区也有大量阳起石。钙铁辉石-钙铁辉石-磁黄铁矿的组合表明，早期杜朗矿床中的矽卡岩矿物形成于高温、高压和相对高的氧逸度条件下。钙铁辉石-应时-磁黄铁矿-磁铁矿的矿物组合反映了中等的温度和压力条件，以及相对较低的氧逸度、硫逸度(低于赤铁矿和磁铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿的缓冲线)和pH值。因此，杜朗矿床是造岩油墨" href = " https://www.zhazhi.com/lunwen/zrkx/hjbhlw/"looyu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)；文字-装饰:无；">环境经历了从早期的高温、高压、高氧逸度到后期的中温、中压、低氧逸度的转变。(本文图、表省略)

作者:韩梅娟单位:中国水墨" href = " https://www.zhazhi.com/qikan/zrkx/swkx/"looyu _ bound = " 1 " style = " color:RGB(0，0，0)；文字-装饰:无；中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室