邢波,向君峰,叶会寿,陈小丹,张国苏,杨晨英,金雪,胡志中.2017.豫西骆驼山硫多金属矿床的成因——来自纹层状矿石中硫化物LA-ICP-MS微量元素证据[J].矿床地质,36(1):83~106XING Bo,XIANG JunFeng,YE HuiShou,CHEN XiaoDan,ZHANG GuoSu,YANG ChenYing,JIN Xue,HU Zhizhong.2017.Genesis of Luotuoshan sulfur polymetallic deposit in western Henan Province: Evidence from trace elements of sulfide revealed by using LA-ICP-MS in lamellar ores[J].Mineral Deposits36(1):83~106
DOi:10.16111/j.0258_7106.2017.01.006
豫西骆驼山硫多金属矿床的成因——来自纹层状矿石中硫化物LA_ICP_MS微量元素证据
（1 中国地质科学院矿产资源研究所 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室， 北京 100037； 2 内蒙古自治区地质调查 院 内蒙古自治区岩浆活动与找矿重点实验室， 内蒙古 呼和浩特010020； 3 中国地质大学地球科学与资源学院， 北京 100083； 4 河南省栾 川众鑫矿业有限公司， 河南 洛阳471542； 5 成都地质矿产研究所， 四川 成都61008 2）
第一作者简介邢波， 男， 1990年生， 硕士研究生， 地质工程专业。 Email: xingbo 0929@163.com
**通讯作者向君峰， 男， 1982年生， 助理研究员， 矿床普查与勘探专业， 从事矿床 研究和勘查评价工作。 Email: xjf2929@163.com
收稿日期2015_12_17
本文得到中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(编号：K1308)和栾川铅锌矿集区 成岩、成矿系统的时空结构专题研究（编号： 2011BAB04B06）联合资助
摘要:骆驼山硫多金属矿床位于豫西栾川钼多金属矿集区，矿体主要呈似层 状和透镜状产 于新元古界栾川群三川组和南泥湖组的层间断裂带内的矽卡岩中，受NWW向层间断裂带的控 制。该矿床在成因方面的争论的焦点在于：是否存在元古代的喷流沉积成矿作用？具有纹层 状构造的硫化物矿石以往被认为是喷流沉积成因矿床的关键证据，但这种矿石结构也可能为 热液交代成因。通过详细的野外地质观察，纹层状矿石在空间上主要产于矽卡岩与致密块状 硫化物矿石之间，在透辉石长英角岩、矽卡岩及大理岩等围岩中也有分布，纹层状矿石交代 了矽卡岩。针对纹层状矿石中的金属硫化物开展LA_ICP_MS原位微区分析，结果表明：① 闪 锌矿形成于中高温环境，其微量元素以富Fe、Mn、In、Co（均值分别为8.5%、6144×10 -6、321×10-6和28.54×10-6），贫Ga、Ge、Tl（均值分别为4.31×10 -6、0.98×10-6和0.0476×10-6）等元素为特征；② 磁黄铁矿和黄 铁矿的微量元素组成均具有富Co（均值分别为57. 75×10-6和2787.68×10-6）、贫Ni（均值分别为19.24×10-6和11. 29×10-6）的特征，二 者的Ni-Co关系图指示其与岩浆热液密切相关。以地质现象为基础，结合硫化物原位微区分 析数据，笔者认为骆驼山硫多金属矿床中的纹层状矿石属于岩浆热液成因。
关键词:
关键词：地球化学；硫化物原位微区分析；纹层状矿石；岩浆热液成因；海底 喷流沉积成因；豫西
文章编号： 0258_7106 (2017) 01_0083_24 中图分类号： P618.41 文献标志码：A
Genesis of Luotuoshan sulfur polymetallic deposit in western Henan Province:
E vidence from trace elements of sulfide revealed by using LA_ICP_MS
in lamellar ores
E vidence from trace elements of sulfide revealed by using LA_ICP_MS
in lamellar ores
(1 MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Minera l Resources, CAGS, Beijing 100037, China; 2 Key Laboratory of Magmatic_Miner aliz ation and Ore_prospecting, Geological Survey of Inner Mongolia, Huhhot 010020, I nner Mongolia, China; 3 School of Earth Sciences and Resources, China University of Geoscience, Beijing 100083, China; 4 Zhongxin Mining Limited Liabili ty Compa ny of Luanchuan, Luoyang 471542, Henan, China; 5 Chengdu Institute of Geology an d Mineral Resources, Chengdu 610082, Sichuan, China)
Abstract:The Luotuoshan sulfur polymetallic deposit is located in the Luanchuan Mo polyme tallic ore concentration area of western Henan Province. The orebodies mainly oc cur in the skarn of interbedded fault zone of Sanchuan Formation and Nannihu For mation of Neoproterozoic Luanchuan Group, controlled by NWW_trending interbedded fault zone. The focus of controversy concerning ore genesis lies in whether it was formed from the exhalative sedimentary mineralization or not. The lamellar o res are considered as key evidence for the exhalative sedimentary deposit, but p revious studies argue that the hydrothermal metasomatic genesis might also hold water. In the spatial distribution, the lamellar ores mainly occur between skarn s and dense massive sulfide ores and some are distributed in minerals of wall ro cks such as diopside feldspar and quartz hornfels, skarns and marbles, as shown by detailed field geological observation. The geological features suggest that t he lamellar ores have replaced skarns. The authors investigated the trace elemen ts compositional characteristics of metal sulfide of the lamellar ores in the Lu otuoshan sulfur polymetallic deposit by using new technology of LA_ICP_MS in sit u microanalysis. Some results have been obtained: ① The sphalerite formed under the condition of medium_high temperature and is characterized by rich Fe, Mn, I n, Co (with average value of 8.5%, 6144×10-6, 321×10-6 and 28.54 ×10-6, respectively) and poor Ga, Ge and Tl (with average value of 4.31 ×10-6, 0.98×10-6 and 0.0476×10-6, respectively). ② The trace elements of pyrrhotite and pyr ite are characterized by rich Co (with average value of 57.75×10-6 and 2787.68 ×10-6) and poor Ni (with average value of 19.24×10-6 and 11.29×10-6). The Ni_Co binar y diagrams of pyrrhotite and pyrite indicate that this deposit is closely relate d to magmatic hydrothermal. Based on field geological features and the data in s itu microanalysis of sulfides, the authors hold that the lamellar ores are of ma gmatic hydrothermal genesis, and this discovery provides effective constraint on the genesis of the Luotuoshan sulfur polymetallic deposit.
Key words:
geochemistry，in situ microanalysis of sulfides, lamellar or es, magmatic_hydrothermal genesis, submarine exhalative sedimentary genesis, wes tern Henan Province
近年来，运用原位微区分析技术获得金属硫化物的原位微量元素组成被广泛应用于矿床的成 因研究（Cook et al.，2009；Ye et al.，2011；Belissont et al.，2014）。以往的测试 方法均需要从矿石中分离出单矿物，然后进行溶解和测定，这些方法难以保证分离出的单矿 物就是目标矿物，也无法避免溶液内水和酸的干扰（叶霖等，2012；陈娟等，2013），更无 法保证被测矿物本身是否经历过后期叠加改造。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA_ICP_M S）原位微区分析技术相对于传统测试方法具有空间分辨率好、抗干扰能力强，检出限低（ 低于10-6级）等优势（Cook et al.，2009；Ye et al.，2011；袁继海等，2011；叶 霖等， 2012；Belissont et al., 2014）。可对样品进行原位、实时、快速测定，能提供同位素比 值信息（周涛发等，2010），也能在微量元素的赋存状态方面提供约束（Cook et al.，200 9） ，为精确的矿床学、矿物学、地球化学等研究提供了一种非常重要的手段（Cook et al .，2 009；Large et al.，2009；周涛发等，2010；Nadoll et al.，2011；Ye et al.，2011；Z hao et al.，2011；段超等，2012；叶霖等，2012；Belissont et al.，2014；邢波等，20 16a）。
豫西栾川钼钨多金属矿集区地处东秦岭华北地台南缘，是东秦岭钼多金属成矿带的重要组成 部分（毛景文等，2009；Mao et al.，2010；2011）（图1）。该 矿集区内的南泥湖矿田出露南泥湖_三道庄斑岩_矽卡岩型钼（钨）矿床、上房沟斑岩_矽卡 岩型钼（铁）矿床、骆驼 山硫多金属矿床和冷水北沟热液脉型铅锌矿床等，查明的资源储量钼大于200万t，钨大于6 0万t，硫大于600万t ，是中国重要的钼多金属矿产资源勘查基地（叶会寿等，2006）。骆 驼山硫多金属矿床规模中等，可供工业利用的组分有硫、铜、钨、锌等，现由河南省栾川众 鑫矿业有限公司采用坑道开采。长期以来，众多学者围绕该矿床的成因进行了广泛深入的研 究，但一直未形成统一的认识。胡受奚等（1988）认为，其原为中_新元古代SEDEX型矿 床，并受到新元古代晚期辉长岩和燕山期花岗岩不同程度的气化_热液改造和叠加作用；燕长海 （2004）也认为该矿床属于SEDEX型，但其中的矽卡岩矿化早于燕山期花岗岩，与新元古代 三川组属同生沉积，之后再经受了变质改造和燕山期花岗岩体的影响叠加；也有学者认为， 该硫多金属矿床是由燕山期岩浆热液充填交代形成的矽卡岩型矿床（吕文德等，2006；王长 明等，2006；叶会寿等，2006；毛景文等，2009）。显然，关于骆驼山矿床成因争论的关键 在于：该矿床是否经历了中_新元古代的喷流沉积成矿 作用过程。
纹层状矿石被认为是喷流沉积矿床（SEDEX型）的重要证据之一（胡受奚等，1988；韩发等 ，1999；翟裕生等，2011），但这种结构也有可能为热液交代成因，因此，厘定这种构造的 成 因将有助于对该矿床的成因认识。鉴于此，本文针对这种争议的纹层状矿石，采用LA_ICP_M S原位微区分析技术对发育其中的硫化物进行微量元素组成特征研究，以期为骆驼山矿 床的成因研究提供约束。
矿集区内构造形态复杂，褶皱和断裂均较发育。褶皱轴向和断裂走向主要呈NW_NWW向，NE_N NE向断裂次之，二者的交汇部位控制了东秦岭地区多数岩体的空间侵位和钼钨矿带的展布（ 胡受奚等，1988；李永峰等，2005；叶会寿等，2006；向君峰等，2012）。
矿集区内岩浆活动频繁，存在多期岩浆热事件（李永峰等，2005；毛景文等，2005；2009； 向君峰等，2012；王赛等，2014），主要发育新元古代变辉长岩（SHRIMP锆石U_Pb年龄为（ 830±6）Ma，Wang et al., 2011）和大量晚侏罗世花岗斑岩体，其中以后者最为强烈。由 北向南发育的代表性花岗斑岩体有南泥湖岩体、上房沟岩体、火神庙岩体、黄背岭岩体和石 宝沟岩体等（图1）。这些晚侏罗世花岗斑岩体主要侵入于官道口群和栾川群中，岩性主 要为花岗斑岩、正长花岗斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、黑云母二长花岗岩和石英二 长岩等，在时空上与矿集区内的钼多金属矿化存在密切的成因联系（胡受奚等，1988；李永 峰等，2003，2005；叶会寿等，2006；吕文德等，2006；王长明等，2006；包志伟等，200 9 ；毛景文等，2005，2009；Mao et al., 2010；段士刚等，2010；向君峰等，2012；王赛等 ，2014）。
矿集区内发育的矿床有南泥湖_三道庄等斑岩_矽卡岩型钼 （钨） 矿床、 骆驼山硫多金属 矿床、 冷水北沟等热液脉型铅锌矿床， 这些矿床均围绕花岗斑岩体由里到外规律性分布 （叶会寿等， 2006）。 其中， 斑岩_矽卡岩型钼（钨）、 钼 （铁） 矿床发育于斑岩体 内及接触带处； 硫多金属矿床发育于远离斑岩体的外接触带的矽卡岩中， 热液脉型铅锌矿 床发育于斑岩体外围的断裂带中 （王长明等， 2006； 毛景文等， 2009）。
矿区内主要出露新元古界栾川群，该群由下而上分别为白术沟组、三川组、南泥湖组和煤窑 沟组。白术沟组分布于矿区以北，岩性主要为黑色薄层状含绢云碳质千枚岩、云母石英片岩 、石英岩夹含碳大理岩；三川组分布于矿区的中部，其下段以石英岩、石英片岩和云母片岩 为主，上段以大理岩为主，夹薄层钙质片岩。南泥湖组分布于矿区的北部和中南部，其下段 以 细粒石英岩为主，夹绢云黑云片岩；中段主要为黑云母长英角岩、透辉石长英角岩、碳质千 枚 岩夹云母石英片岩，上段为条带状黑云大理岩局部为钙硅酸角岩；煤窑沟组仅在矿区南部零 星分布，岩性主要为细砂岩、片岩和黑云母石英大理岩，局部夹有绢云千枚岩和石煤层。骆 驼山硫多金属矿床主要产于栾川群三川组大理岩、石英岩和云母石英片岩以及南泥湖组石英 岩、（透辉石）长英角岩和大理岩中。
矿区处于栾川_三川复向斜之上房向斜的北翼（胡受奚等，1988）。矿区内褶皱构造不 发育，仅有骆驼山背斜和一些小型的揉皱。断裂构造发育，按断裂构造线方向可分为NWW向 、NEE向和NNE向3组。其中，NWW向为成矿前断裂，在成矿后仍有活动，是本区主要的导矿构 造；NEE向和NNE向为成矿后断裂，对矿体的破坏一般不大。矿区内出露的岩浆岩主要有辉长 岩（约为830 Ma，Wang et al., 2011）、辉绿岩和燕山期花岗斑岩墙（图2）。
由图2可知，本矿区由北向南有3条矽卡岩带（编号分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）。它们均产于NWW向 的层间断裂带内，矽卡岩及其围岩的产状和层间断裂带的产状基本一致（图3）。其中，Ⅰ 号矽卡岩带产于栾川群三川组下段石英岩、云母石英片岩与上段大理岩之间；Ⅱ号矽卡岩带 产于南泥湖组下段石英岩与三川组上段大理岩之间；Ⅲ号矽卡岩带产于南泥 湖组中、上段长 英角岩、大理岩与辉长岩的接触带处（图2）。硫多金属矿体主要赋存于Ⅰ号和Ⅱ号矽卡岩 带内，也有少量赋存于Ⅲ号矽卡岩带内。
矿体呈似层状或大的透镜状产出，其产状与矽卡岩产状基本一致（图3），其厚度也与矽卡 岩的厚度成正比。依照矿石的组构特征及其产出的空间位置，矿石可分为致密块状硫化物矿 石和矿化矽卡岩型矿石2种类型。前者多分布于矿体中心，黄铁矿、磁黄铁矿及闪锌矿等 硫化物呈块状、稠密浸染状和纹层状产出； 后者常分布于前者的边缘（图3） ，呈纹层状、条带状和浸染状等产出于矽卡岩带内。金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿 、闪锌矿、白钨矿，其次为黄铜矿、方铅矿等。脉石矿物主要为石榴子石、辉石、石英、钾 长石等，次为阳起石、绿帘石、绿泥石、萤石、方解石等。常见的矿石结构有半自形_他形 粒状结构（图4a）、充填结构（图4b）、固溶体分离结构（图4c）、碎裂结构、交代结构（ 图4d～g）、短脉状结构（图4h）和胶结结构（图4i）等，矿石构造有致密块状构造（图5a ） 、稠密浸染状构造（图5b）、纹层状构造（图5a～h）、条带状构造（图5c）和脉状构造（ 图 5c、e）等。围岩蚀变主要有矽卡岩化、钾长石化，阳起石化、绿帘石化、绿泥石化、硅化 、萤石化和碳酸盐化等。其中，矽卡岩化在本区发育最广泛最强烈。
根据野外地质现象的观察、镜下鉴定以及矿物共生组合等特征，可将骆驼山硫多金属矿床的 成矿过程划分为4个阶段：① 热变质阶段，以矿区地层中的砂泥质组分受热变质形成长英角 岩（图5c、d）、石英岩和大理岩（图5e）等为特征；② 矽卡岩阶段，以矿区地层中的碳酸 盐岩发生广泛的矽卡岩化为特征，主要形成石榴子石、辉石等矽卡岩矿物（图5f～h）。该 阶 段矿化较弱，仅发育少量的金属硫化物； ③ 多金属硫化物阶段，该阶段叠加于矽卡岩矿物之上（图4f～g、4i，图5e～h），是本矿区的主矿化阶段，以 闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿和黄 铜矿等金属硫化物大量发育为特征，矿石构造主要为致密块状（图5a）、稠密浸染状（图5b 、i）、纹层状（图5a～h）；④ 碳酸盐阶段，主要以晚期石英和方解石呈脉状产出为特征 （图5i），并伴有少量黄铁矿。
纹层状矿石发育于多金属硫化物阶段内，空间上主要产于矽卡岩与致密块状硫化物矿石之间 ，在透辉石长英角岩、矽卡岩及大理岩等围岩中也有分布（图5a～g）。构成纹层的金属矿 物 组合主要有2种，一种是磁黄铁矿和闪锌矿组合（图5a、d～g），纹层之间及其周围有 时 还发育少量的黄铁矿和黄铜矿（图5e、f）；另一种是磁黄铁矿和黄铁矿组合（图5b） ，但以前者最为常见。此外，金属矿物还会与其紧邻的围岩构成纹层，如磁黄铁矿与闪锌矿 一起或者单独与其紧邻的透辉石长英角岩和透辉石矽卡岩构成纹层（图5c、d）。这些纹层 的间距宽窄不一，一般小于2 mm，最窄约为0.5 mm，最宽大于1 cm（图5c、e）。根据室内 矿相镜下的观察，构成纹层的磁黄铁矿呈他形粒状结构，闪锌矿呈他形粒状结构、交代结构 和固溶体分离结构等（图4c～f、h）。这2种金属矿物胶结并交代早期形成的 矽卡岩矿物（图 4f～g、i），同时，还交代了与其互层排列的透辉石长英角岩纹层中的石英（图4d）。据野 外手标本的观察，纹层状矿石交代了透辉石长英角岩（图5c、d）和矽卡岩（图5g），部分 样品还观察到从纹层状矿石中分支出的几条磁黄铁矿细脉穿切了大理岩（图5e）。此外，上 述的室内镜下特征和野外地质特征均表明纹层状矿石中金属矿物的形成晚于围岩。
实验测试前，首先利用电子探针测定硫化物矿物的主量元素，电子探针分析在天津地质调查 中 心电子探针实验室完成，实验仪器型号为EPMA_1600，实验条件为加速电压20 kV，电流20 nA，金属硫化物探针束斑直径为5 μm，标样为天然硫化物矿物。
激光剥蚀等离子体质谱（LA_ICP_MS）实验在成都地质调查中心实验室完成。对闪锌矿、磁 黄铁矿和黄铁矿分别完成各32、32和12个测点的分析。使用仪器为Thermo ElementⅡ等离子 质谱仪，激光剥蚀系统为Geolas 193。实验过程中采用He作为剥蚀物质的载气，激光的波长 为193 nm，束斑为40 μm，脉冲频率为10 Hz，能量为6 J/cm2。单个样点的分析时间为11 5 s，其中包括空白背景采集30 s，然后进行样品连续剥蚀采集40 s，停止剥蚀后继续吹扫进 样系统45 s。测试前先采用NIST 612标准调谐仪器至最佳状态。实验采用美国地调局标准样 品MASS_1的标样值来进行校正，并以Fe作为内标元素来进行元素含量的计算。硫化物微量元 素测试精度优于10%，检出限为10-9。
（1） 明显富集Fe、Mn、In。其中，w（Fe）变化范围较小，多数介于6.56%～9. 7 3%，平均值8.5%，表明属于铁闪锌矿（李锡林等，1994）；w（Mn）变化范围较大 ，介于4444×10-6～7950×10-6，平均值6144×10-6；w（In） 相对稳定，介于214×10-6～464×10-6，平均值321×10-6。
（2） Co含量相对较高，Cd含量相对较低。其中，w（Co）变化范围较大，介于15 .48×10-6～51.02×10-6之间，平均值28.54×10-6。w（Cd ）变化范围相对稳定，介于1196×10-6～1959×10-6，平均值1482×10 -6。
（3） 亏损Ga、Ge、Tl。其中，w（Ga）变化范围较大，在0.40×10-6～12 .03×10-6之间，平 均值4.31×10-6；w（Ge）变化范围极窄，在0.84×10-6～1.16× 10-6之间，平均0.98×10-6 ；w（Tl）变化范围也较大，但多数值低于检测限或位于检测限附近，介于0.0003 ×10-6～0.2380×10-6之间，平均0.0476×10-6。
（4） Cu元素相对富集且含量变化较大，变化范围为165×10-6～3027×10-6 （平均值404×10-6）。
（5） 其余元素（如Ni、Se、Sn、Sb、Ag、Mo、W）的含量值通常都 较低，分析点值基本都低于检测限或位于检测限附近，但也有部分值高出检测限的数倍。
可见本矿床闪锌矿以富集Fe、Mn、In、Co元素，贫Ga、Ge、Tl元素等为特征，另外，Cd、Ge 、In元素含量相对稳定，而Mn、Co、Ga、Cu等元素含量变化范围较大。
（1） Zn、Mn、Co、Ni、V、Cu等元素含量的变化范围相对较大。其中，w(Zn)和 w（Mn）的变化最大，分别介于0.51×10-6～3993.52×10-6(平均值2 06.19×10-6)和0.41×10-6～2673.74×10-6(平均值157.62×10 -6)。其余元素的含量从高到低分别为w（Co）为0.11×10-6～116.7 ×10-6（平均值57.75× 10-6）；w（Ni）为7.93×10-6～43.5×10-6（平均值19.2 4×10-6）；w（V）为0.02×10-6～64.08×10-6（平均值7 .07×10-6）；w（Cu）为0.23×10-6～51.36×10-6（平均 值3.22×10-6）。以上的微量元素中，有个别元素的含量低于检测限。
（2） Ge、Se和Bi元素的含量相对稳定。w（Ge）为2.63×10-6～4.75×1 0-6（平均值3.34×10-6），w（Se）为1.61×10-6～12.09 ×10-6（平均值4.41×10-6），w（Bi）为0.03×10-6～8. 76×10-6（平均值1.33×10-6）。
（3） 其他元素（如Cd、Ga、In、As、Te、Sn、Sb、Au、Ag、Mo、W、Tl）的含量 值通常都较低，分析点值基本都低于检测限或位于检测限附近，但也有个别值高出检测限的 数倍。
（1） Co和Mn元素的含量变化范围极大。w（Co）介于44.48×10-6～7888 .73×10-6，平均值2787.68×10-6；w（Mn）变介于0.17×10 -6 ～765.48×10-6之间，平均值110.03×10-6。
（2） Ni、Cu、Pb、Zn和Bi等元素含量变化范围相对较大。w（Ni）为0.84×10 -6～25.78×10-6（平均 值11.29×10-6）；w（Cu）为0.36×10-6～8910.77×10-6 （平均值743.57×10-6）；w（Pb）为0.007×10-6～12.040×10 -6（平均值1.615×10-6）；w（Zn）为0.65×10-6～28.48 ×10-6（平均值6.61×10-6）；w（Bi）为0.002×10-6～22 .600×10-6（平均值3.63×10-6）。
（3） As、Se、Ag和Ge等元素的含量相对稳定。w（As）为0.06×10-6～9 . 04×10-6（平均值1.94×10-6）；w（Se）为2.51×10-6～1 1.42×10-6（平均值5.41×10-6）；w（Ag）为0.011×10-6 ～1.118×10-6（平均值0.38×10-6）；w（Ge）为2.56×10 -6～3.55×10-6（平均值2.94×10-6）。
（4） 其他元素（如Cd、Ga、In、Te、Sn、Sb、Au、Mo、W、Tl）的含量值通 常都 较低，分析点值基本都低于检测限或位于检测限附近，但也有个别值高出检测限的数倍。
本文通过LA_ICP_MS输出的闪锌矿的时间信号图谱（图7）可以明显看出，Fe、Mn、In、Co、 Cd、Ga、Ge、Ag、Sn等元素的信号与Zn的信号分布型式一致；在磁黄铁矿的时间信号图谱（ 图8）中，Co、Ni、Ge元素与Fe的信号分布型式一致；在黄铁矿的时间信号图谱（图9）中 ， Co、Ni、Ge、As元素的信号与Fe的信号分布型式一致。这些元素在时间信号图谱中均呈现出 相对平缓的直线，表明它们是以类质同象形式分别赋存于闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿中。而 在闪锌矿中Cu、Pb、Bi元素的信号和磁黄铁矿、黄铁矿中Cu、Pb、Zn、Bi等元素的信号基本 都呈现出变化幅度较大的曲线，虽然整体分别与Zn、Fe元素的信号分布型式一致，但出现多 处尖峰，说明这些元素可能是以显微包裹体（如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和自然铋等）形式 赋存于闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿中，这与矿相分析所观察到的闪锌矿中存在黄铜矿“病毒 ”结构，磁黄铁矿与黄铜矿、闪锌矿，黄铁矿与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物密 切共生（图4a～e、h）是一致的。
张乾等（2003；2004）指出，In的富集具有矿物专属性，即80%以上的In都富集在闪锌矿中 ，而且闪锌矿中的In含量与成矿温度具有明显的正相关性。他统计了中国不同类型矿床中In 与 成矿温度的关系，发现从沉积岩中的铅锌矿床→铜矿床→火山岩中的铅锌矿床→岩浆热液铅 锌矿床，成矿温度从190℃升高到350℃，矿石中铟的平均含量有所升高，而富铟矿床的成矿 温度介于250～320℃（张乾，2003）。此外，相关研究还表明，富铟的成矿流体主要是低 盐度的富CO2的流体，成矿流体的温度在250～410℃之间（Seifert et al.，2006；Sincl air et al.，2006；李晓峰等，2007）。骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石中的闪锌矿较为富集In元素（241×10-6～463×10-6，平均值321×10 -6），暗示该矿床形成 于中高温环境。
闪锌矿的Ga/In比值可用来测温，统计结果表明，Ga/In比值介于0.001～0.05（平均值0. 015）， 为高温闪锌矿；Ga/In比值介于0.01～5.00（平均值0.1），为中温闪锌矿；Ga/In比值介 于1.00～100（平均值11.0），为低温闪锌矿（韩照信，1994）；本矿床Ga/In比值介于0 .001～0.043（平均 值0.014），指示闪锌矿形成于中高温条件。可见，本矿床成矿温度应为中高温。
根据前人的研究，骆驼山硫多金属矿床与其在空间上紧密相邻的南泥湖斑岩型钼矿床、三道 庄斑岩-矽卡岩型钼（钨）矿床和冷水北沟热液脉型铅锌银矿床各自在主成矿阶段流体流体 包裹体的均一温度分别为280～370℃、250～380℃、290～410℃、260～370℃（祁进平等， 2007 ；杨永飞等，2009；石英霞等，2009）。通过与前人研究的成矿温度对比，并结合对本矿床 纹层状矿石中闪锌矿的微量元素富集特征以及其Ga/In比值等结果的判断，骆驼山硫多金属 矿床中纹层状矿石的成矿温度与南泥湖、三道庄和冷水北沟矿床的成矿温度一致，属中高温 范畴。
闪锌矿中微量元素的富集特征被认为是区别不同矿床成因类型的有效方法（Cook et al., 2 009；Ye et al., 2011；Belissont et al., 2014）。大量数据表明，在与岩浆或火山活动 有关的矿床中，闪锌矿以高Fe、Mn、Co、In或低Ga、Ge、Tl等元素为特征，而在非岩浆来源 矿床，如SEDEX型、MVT型等层控矿床中的闪锌矿则以富Cd、Ga、Ge、Tl，贫Fe、Mn、Co、In 等元素为特征（朱赖民等，1995；Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；Belissont et al. ,2014）。骆驼山矿床中闪锌矿以富Fe、Mn、Co、In，贫Ga、Ge、Cd、Tl等元素为特征。其 中，Mn、In、Co、Cd含量均明显高于SEDEX型铅锌矿床中闪锌矿的Mn含量（如陕西铅硐山、 二里河和河南中鱼库矿床，李厚民等，2009），但与矽卡岩型矿床（罗马尼亚Baita Bihor 、加拿大Lefecre、塞尔维亚Majdanpek和河南中鱼库矿床，Cook et al., 2009；曹华文等 ，2014）中闪锌矿的Mn、In、Co、Cd含量较相似。而Ga、Ge、Tl三种元素含量均明显低于SE DEX型（如陕西铅硐山和二里河矿床，李厚民等，2009）中的闪锌矿，而与矽卡岩型铅锌矿 床（如云南核桃坪、鲁子园、塞尔维亚Majdanpek、罗马尼亚Baita Bihor、Valea Seaca和 加拿大Lefecre矿床，Cook et al., 2009；Ye et al., 2011）中闪锌矿的Ga、Ge、Tl含量 类似。这些微量元素特征与矽卡岩型矿床中闪锌矿相应的微量元素特征基本一致，暗示骆驼 山硫多金属矿床纹层状矿石中的闪锌矿应以岩浆热液成因为主。
闪锌矿中特征微量元素的比值也被用来判别矿床成因（宋学信等，1982；周卫宁等，1989； 韩照信，1994；李艳军等，2014）。前人的研究成果表明，层控型铅锌矿床闪锌矿Ga/In、G e/In比值均大于1，一般在10以上，In/Cd比值介于0.001～0.009，Cd/Mn比值>10；火山热 液型和 岩浆热液型铅锌矿床闪锌矿Ga/In比值小于1，Ge/In比值小于0.1，In/Cd比值介于0.01～0 .09，Cd/Mn比值<5（Brewer et al.,1956；周卫宁等，1989；韩照信，1994；李厚民等 ，2009； Ye et al.,2011）。由表3可以看出，本矿床中闪锌矿的Ga/In比值介于0.001～0.043，平 均 值0.014，Ge/In比值介于0.002～0.004，平均值0.003，In/Cd比值介于0.168～0.283 ，平均值 0.216，Cd/Mn比值介于0.172～0.310，平均值0.245，这些比值的变化特征均明显接近 于或处 于岩浆热液型矿床中闪锌矿相应比值的变化特征范围内，表明骆驼山硫多金属矿床纹层状矿 石中闪锌矿的形成与岩浆热液作用密切相关。
另外，建立闪锌矿的特征微量元素二元图解被 证明是一种判别铅锌矿床成因的有效方法（Zhang， 1987；张德全等，1992；Cook et al., 2009；李厚民等，2009；Ye et al., 2011；Bel issont et al., 2014）。 在Ln/Ga-Ln/In二元图解（图10）中，本矿床投影点分布于岩浆热 液矿床区域，反映其为岩浆热液成因。再次表明，本矿床纹层状矿石中闪锌矿的微量元素特 征与岩浆热液矿床关系密切。
LA_ICP_MS测试结果显示，骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石样品中黄铁矿的w（Co） 介于44.48×10-6～7888.73×10-6，平均2787.68×10-6，w （Ni）介于0.84×10-6～25.78×10-6，平均11.29×10-6，Co/Ni 比值变化极大，介于2～4810，平均1619（图11），明显大于1，指示黄铁矿的成因以岩浆热 液作用为主。
总体而言，骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石中闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿的微量元素组成均 显示出与岩浆热液活动密切相关的特征。此外，邢波等（2016b）获得该矿床纹层状矿石中 闪锌矿和磁黄铁矿的Rb-Sr等时线年龄为（139.6±2.6） Ma（MSWD=0.95），进而从年 代学的 角度证明该矿床形成于早白垩世。综合以上分析，并结合野外地质调查和室内显微镜下观察 ，笔者认为骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石的成因应以岩浆热液作用为主。
（2） 针对纹层状矿石中的金属硫化物开展LA_ICP_MS原位微区分析，结果表明：① 闪锌矿 形成于中高温环境，其微量元素以富Fe、Mn、In、Co（平均值分别为8.5%、6144×10- 6、32 1×10-6和28.54×10-6），贫Ga、Ge、Tl（均值分别为4.31×10-6、 0.98×10-6和0.0476×10-6 ）等元素为特征，指示闪锌矿的成因以岩浆热液作用为主；② 磁黄铁矿和黄铁矿的微 量元素组成均具有富Co（平均值分别为57.75×10-6和2787.68×10-6）、贫 Ni（平均值分别为 19.24×10-6和11.29×10-6）的特征，Ni-Co关系图也指示矿床的形 成与岩浆热液密切相关。
（3） 综合野外地质特征和硫化物微区原位分析数据，认为骆驼山硫多金属矿床中的纹层状 矿石的成因应以岩浆热液作用为主。
志谢野外地质工作期间，得到了河南栾川众鑫矿业有限公司的大力支持和帮助 ，室内工 作得到中国地质大学（北京）郑伟博士研究生和中国地质科学院胡乔青博士的热情指导和帮 助，LA_ICP_MS测试分别得到了成都地质矿产研究所杨波老师和胡志中老师给予的热情指导 和帮助，在此一并表示衷心感谢。
豫西栾川钼钨多金属矿集区地处东秦岭华北地台南缘，是东秦岭钼多金属成矿带的重要组成 部分（毛景文等，2009；Mao et al.，2010；2011）（图1）。该 矿集区内的南泥湖矿田出露南泥湖_三道庄斑岩_矽卡岩型钼（钨）矿床、上房沟斑岩_矽卡 岩型钼（铁）矿床、骆驼 山硫多金属矿床和冷水北沟热液脉型铅锌矿床等，查明的资源储量钼大于200万t，钨大于6 0万t，硫大于600万t ，是中国重要的钼多金属矿产资源勘查基地（叶会寿等，2006）。骆 驼山硫多金属矿床规模中等，可供工业利用的组分有硫、铜、钨、锌等，现由河南省栾川众 鑫矿业有限公司采用坑道开采。长期以来，众多学者围绕该矿床的成因进行了广泛深入的研 究，但一直未形成统一的认识。胡受奚等（1988）认为，其原为中_新元古代SEDEX型矿 床，并受到新元古代晚期辉长岩和燕山期花岗岩不同程度的气化_热液改造和叠加作用；燕长海 （2004）也认为该矿床属于SEDEX型，但其中的矽卡岩矿化早于燕山期花岗岩，与新元古代 三川组属同生沉积，之后再经受了变质改造和燕山期花岗岩体的影响叠加；也有学者认为， 该硫多金属矿床是由燕山期岩浆热液充填交代形成的矽卡岩型矿床（吕文德等，2006；王长 明等，2006；叶会寿等，2006；毛景文等，2009）。显然，关于骆驼山矿床成因争论的关键 在于：该矿床是否经历了中_新元古代的喷流沉积成矿 作用过程。
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图 1栾川钼钨多金属矿集区地质简图（据毛景文等，2009修改） 1—新元古界陶湾群碳酸盐岩、碎屑岩； 2—新元古界栾川群碎屑岩、碳酸盐岩及粗面岩； 3—中元古界官道口群含燧石条带大理岩； 4—中 元古界宽坪群大理岩及基性火山 岩； 5— 早白垩世花岗岩； 6—晚侏罗世花岗斑岩； 7—晚侏罗世花岗岩； 8—断裂； 9—斑岩_矽 卡岩型钼 （钨）矿床； 10—脉状铅锌矿床； 11—硫多金属矿床 ①—太行山断裂； ②—三门峡断裂； ③—栾川断裂； ④—商丹断裂； ⑤—南漳断裂 Fig. 1Simplified geological map of the Luanchuan ore concentration area (modif ied after Mao et al., 2009) 1—Neoproterozoic Taowan Group of carbonate rock and clastic rocks; 2—Neoproter ozoic Luanchuan Group of clastic rocks, carbonate rock and trachyte; 3—Mesoprot erozoic Guandaokou Group of marble including chert band; 4—Mesoproterozoic Kuan ping Group of marble and basic volcanic rock; 5—Granite of Early Cretaceous; 6 —Granite porphyry of Late Jurassic; 7—Granite of Late Jurassic; 8—Fault; 9—P orphyry_Skarn molyb_ denum(tungsten) deposits; 10—Veined lead_zinc depo sits; 11—Sulfur polymetallic deposits ①—Taihangshan Fault; ②—Sanmenxia Fault; ③—Luanchuan Fault; ④—Shangdan Fa ult; ⑤—Nanzhang Fault |
1栾川矿集区地质背景
栾川钼钨多金属矿集区主要出露中元古界官道口群、新元古界栾川群和奥陶系陶湾群（图1 ）。其中，官道口群为一套滨浅海相碎屑岩_含叠层石条带碳酸盐岩沉积建造，岩性主要为 含燧石条带的白云质大理岩，其上被栾川群整合覆盖或直接被陶湾群超覆；栾川群为一套浅 海陆源碎屑岩_碳酸盐岩_粗面质火山岩夹基性火山岩，岩性主要为石英砂岩、碳酸盐岩、片 岩、大理岩和火山岩；陶湾群为一套陆源碎屑岩_碳酸盐岩建造，岩性主要为碳酸盐岩、大 理岩和石英岩。矿集区内构造形态复杂，褶皱和断裂均较发育。褶皱轴向和断裂走向主要呈NW_NWW向，NE_N NE向断裂次之，二者的交汇部位控制了东秦岭地区多数岩体的空间侵位和钼钨矿带的展布（ 胡受奚等，1988；李永峰等，2005；叶会寿等，2006；向君峰等，2012）。
矿集区内岩浆活动频繁，存在多期岩浆热事件（李永峰等，2005；毛景文等，2005；2009； 向君峰等，2012；王赛等，2014），主要发育新元古代变辉长岩（SHRIMP锆石U_Pb年龄为（ 830±6）Ma，Wang et al., 2011）和大量晚侏罗世花岗斑岩体，其中以后者最为强烈。由 北向南发育的代表性花岗斑岩体有南泥湖岩体、上房沟岩体、火神庙岩体、黄背岭岩体和石 宝沟岩体等（图1）。这些晚侏罗世花岗斑岩体主要侵入于官道口群和栾川群中，岩性主 要为花岗斑岩、正长花岗斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、黑云母二长花岗岩和石英二 长岩等，在时空上与矿集区内的钼多金属矿化存在密切的成因联系（胡受奚等，1988；李永 峰等，2003，2005；叶会寿等，2006；吕文德等，2006；王长明等，2006；包志伟等，200 9 ；毛景文等，2005，2009；Mao et al., 2010；段士刚等，2010；向君峰等，2012；王赛等 ，2014）。
矿集区内发育的矿床有南泥湖_三道庄等斑岩_矽卡岩型钼 （钨） 矿床、 骆驼山硫多金属 矿床、 冷水北沟等热液脉型铅锌矿床， 这些矿床均围绕花岗斑岩体由里到外规律性分布 （叶会寿等， 2006）。 其中， 斑岩_矽卡岩型钼（钨）、 钼 （铁） 矿床发育于斑岩体 内及接触带处； 硫多金属矿床发育于远离斑岩体的外接触带的矽卡岩中， 热液脉型铅锌矿 床发育于斑岩体外围的断裂带中 （王长明等， 2006； 毛景文等， 2009）。
2矿床地质特征
骆驼山硫多金属矿床以硫、 铜、 钨和锌为主， 探明硫铁矿矿石资源/储量为634.06万t， 平 均品位17.63%；锌金属资源/储量 （伴生+共生）190 970 t， 平均品位2.5%； 铜金属储 量 （伴生+共生） 22 946 t， 平均品位0.375%； 三氧化钨金属资源/储量 （伴生+ 共生）12 496 t， 平均品位0.217% （河南地质勘查院， 2004）。矿区内主要出露新元古界栾川群，该群由下而上分别为白术沟组、三川组、南泥湖组和煤窑 沟组。白术沟组分布于矿区以北，岩性主要为黑色薄层状含绢云碳质千枚岩、云母石英片岩 、石英岩夹含碳大理岩；三川组分布于矿区的中部，其下段以石英岩、石英片岩和云母片岩 为主，上段以大理岩为主，夹薄层钙质片岩。南泥湖组分布于矿区的北部和中南部，其下段 以 细粒石英岩为主，夹绢云黑云片岩；中段主要为黑云母长英角岩、透辉石长英角岩、碳质千 枚 岩夹云母石英片岩，上段为条带状黑云大理岩局部为钙硅酸角岩；煤窑沟组仅在矿区南部零 星分布，岩性主要为细砂岩、片岩和黑云母石英大理岩，局部夹有绢云千枚岩和石煤层。骆 驼山硫多金属矿床主要产于栾川群三川组大理岩、石英岩和云母石英片岩以及南泥湖组石英 岩、（透辉石）长英角岩和大理岩中。
矿区处于栾川_三川复向斜之上房向斜的北翼（胡受奚等，1988）。矿区内褶皱构造不 发育，仅有骆驼山背斜和一些小型的揉皱。断裂构造发育，按断裂构造线方向可分为NWW向 、NEE向和NNE向3组。其中，NWW向为成矿前断裂，在成矿后仍有活动，是本区主要的导矿构 造；NEE向和NNE向为成矿后断裂，对矿体的破坏一般不大。矿区内出露的岩浆岩主要有辉长 岩（约为830 Ma，Wang et al., 2011）、辉绿岩和燕山期花岗斑岩墙（图2）。
由图2可知，本矿区由北向南有3条矽卡岩带（编号分别为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）。它们均产于NWW向 的层间断裂带内，矽卡岩及其围岩的产状和层间断裂带的产状基本一致（图3）。其中，Ⅰ 号矽卡岩带产于栾川群三川组下段石英岩、云母石英片岩与上段大理岩之间；Ⅱ号矽卡岩带 产于南泥湖组下段石英岩与三川组上段大理岩之间；Ⅲ号矽卡岩带产于南泥 湖组中、上段长 英角岩、大理岩与辉长岩的接触带处（图2）。硫多金属矿体主要赋存于Ⅰ号和Ⅱ号矽卡岩 带内，也有少量赋存于Ⅲ号矽卡岩带内。
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图 2骆驼山硫多金属矿床地质简图（据河南省地质矿产局第一地质大队内部资料） 1—第四系沉积物； 2—新元古界白术沟组上段黑色板状碳质千枚岩、碳质绢云石英岩夹含 炭大理岩； 3—新元古界三川组下段含石英细粒的变质砂岩（石英岩）夹千枚岩； 4—新元 古界三川组上段片岩，大理岩及矽卡岩； 5—新元古界南泥湖组下段细粒石英岩夹绢云母黑 云母片 岩； 6—新元古界南泥湖组中段角岩为主夹石英岩； 7—新元古界南泥湖组 上段条带 状黑云母大理岩； 8—新元古代变辉长岩； 9—辉绿岩 脉； 10—花岗斑岩脉； 1 1—矽卡岩带 及其编号； 12—硫多金属矿体； 13—断层或断裂； 14—勘探线位置及编号 Fig. 2Simplified geological map of the Luotuoshan sulfur polymetallic deposit (modified after No. 1 Geological Party of Henan Bureau of Geology and Mineral Resources, unpublished document) 1—Quaternary sediments; 2—Neoproterozoic carbonaceous phyllite and sericitic q ua rtzite intercalated with carbonaceous marble of Upper Baizhugou Formation; 3—Ne o proterozoic metasandstone (quartzite) intercalated with phyllite of Lower Sanchu an Formation; 4—Neoproterozoic schist, marble and skarn of Upper Sanchuan Forma t ion; 5—Neoproterozoic quartzite intercalated with schist of Lower Nannihu Forma t ion;6—Neoproterozoic hornfels intercalated with quartzite of Middle Nannihu For m ation; 7—Neoproterozoic marble with biotite of Upper Nannihu Formation; 8—Neo_ proterozoic metagabbro; 9—Dolerite dyke; 10—Granite-porphyry dyke; 11 —Skarn and its serial number; 12—Sulfur polymetallic orebody; 13—Faul t; 14—Exploration line and its serial number |
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图 3骆驼山硫多金属矿床V号勘探线剖面图（据河南地质勘查院，2004） 1—大理岩； 2—石英岩； 3—矿化矽卡岩； 4—辉长岩； 5—透辉石长英角岩； 6—石英 片岩； 7—云母石英片岩； 8—硫多金属矿体； 9—石英脉； 10—断裂； 11—岩性界 线； 12—钻孔编 号及标高 Fig. 3Geological cross-section along No. 5 exploration line in the Luotuoshan sulfur polymetallic deposit (modified after Henan Geological Prospecting Inst itute, 2004) 1—Marble; 2—Quartzite; 3—Mineralized skarn; 4—Gabbro; 5—Diopside plagioclas e hornfels; 6—Quartz schist; 7—Mica-quartz schist; 8—Sulfur polymetallic o rebody; 9—Quartz vein; 10—Fault; 11—Lithologic boundary; 12—Serial number an d elevation of drill hole |
根据野外地质现象的观察、镜下鉴定以及矿物共生组合等特征，可将骆驼山硫多金属矿床的 成矿过程划分为4个阶段：① 热变质阶段，以矿区地层中的砂泥质组分受热变质形成长英角 岩（图5c、d）、石英岩和大理岩（图5e）等为特征；② 矽卡岩阶段，以矿区地层中的碳酸 盐岩发生广泛的矽卡岩化为特征，主要形成石榴子石、辉石等矽卡岩矿物（图5f～h）。该 阶 段矿化较弱，仅发育少量的金属硫化物； ③ 多金属硫化物阶段，该阶段叠加于矽卡岩矿物之上（图4f～g、4i，图5e～h），是本矿区的主矿化阶段，以 闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿和黄 铜矿等金属硫化物大量发育为特征，矿石构造主要为致密块状（图5a）、稠密浸染状（图5b 、i）、纹层状（图5a～h）；④ 碳酸盐阶段，主要以晚期石英和方解石呈脉状产出为特征 （图5i），并伴有少量黄铁矿。
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图 4骆驼山硫多金属矿床镜下矿石特征（a、b图中为浸染状矿石样品，其余图为纹层状矿 石样品） a. 方铅矿交代黄铁矿（反射光）； b. 黄铜矿充填在黄铁矿的裂隙中并交代黄铁矿（反射 光）； c. 黄铜矿与闪锌矿呈固溶体分离结构（反射光）； d. 磁黄铁矿与闪锌矿纹层溶蚀 与它们互层排列的透辉石长英角岩中的石英（反射光）； e. 磁黄铁矿与闪锌矿密切共生， 闪锌矿交代黄铁矿（反射光）； f. 磁黄铁矿与闪锌矿密切共生，闪锌矿交代透辉石（单偏 光）； g. 闪锌矿交代石榴子石（单偏光）； h. 磁黄铁矿与闪锌矿共 生，3条黄 铁矿短细脉穿切磁黄铁矿； i. 闪锌矿胶结石榴子石（单偏光） Po—磁黄铁矿； Sp—闪锌矿； Ccp—黄铜矿； Py—黄铁矿； Gn—方铅矿； Di—透辉石； Grt—石榴子石； Qz—石英 Fig. 4Characteristics of ore mineral samples of the Luotuoshan sulfur polymeta llic deposit under the microscope (a，b images represent samples of disseminat ed ores, while the rest of images represent samples of lamellar ores) a. Ggalena replacing pyrite (reflective light); b. Chalcopyrite filling in the i nterstice of pyrite and replacing it (reflective light); c. Chalcopyrite and sph alerite assuming interstitial separation structure (reflective light); d. Pyrrho tite and sphalerite laminas causing corrosion of quartz of diopside feldspar and quartz hornfels (reflective light); e. Pyrrhotite associated with sphalerite, s phalerite replacing pyrite (reflective light); f. Pyrrhotite associated with sph alerite, sphalerite replacing diopside (plainlight); g. Sphalerite replacing gar net (plainlight); h. Pyrrhotite associated with spha_ lerite, three short and thin pyrite veins cutting through pyrrhotite (reflective light); i. Sphaler ite cementing garnet (plainlight) Po—Pyrrhotite; Sp—Sphalerite; Ccp—Chalcopyrite; Py—Pyrite; Gn—Galena; Di—D iopside; Grt—Garnet; Qz—Quartz |
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图 5骆驼山硫多金属矿床野外矿石样品特征 a. 纹层状矿石与致密块状矿石相伴产出； b. 纹层状矿石与稠密浸染状矿石相伴产出； c. 纹层状矿石顺层交代透辉石长英角岩； d. 纹层状 矿石交代透辉石长英角岩； e. 纹层状 矿石产于大理岩中，从矿石中分支出的几条磁黄铁矿细脉穿切了大理岩； f. 纹层状矿石交 代石榴子 石矽卡岩； g. 纹层状矿石交代透辉石矽卡岩； h. 纹层状矿石穿切并交 代透辉石矽卡岩； i. 石英方解石脉穿切稠密浸染状硫化物矿石 Fig. 5Characteristics of ore mineral samples of the Luotuoshan sulfur polymeta llic deposit in the field a. Dense massive ores and lamellar ores associated with each other; b. Dense dis seminated ores and lamellar ores associated with each other; c. Lamellar ore s re placing along the layers of diopside feldspar and quartz hornfels; d. Lamellar o re replacing diopside feldspar and quartz hornfels; e. Lamellar ores in marble; f . Lamellar ore replacing garnet skarn; g. Lamellar ores replacing diopside s karn ; h. Lamellar ores cutting and replacing diopside skarn; i. Quartz-cal cite vein cutting densely disseminated sulfide ores |
3样品采集与测试方法
7件新鲜的纹层状矿石样品均采自骆驼山硫多金属矿床地下坑道中。其中，编号为14LTS_5和 14LTS_6的样品采自矿体外围的围岩中；编号为14LTS_162和14LTS_163的样品采自矿体的中 心处；编号为14LTS_59、14LTS_75和14LTS_148的样品采自矿体的边缘。闪锌矿和磁黄铁矿 是构成纹层的主要金属矿物。其中，磁黄铁矿在手标本上呈暗古铜黄色，镜下呈黄白色略带 玫瑰红色色调，无内反射色；闪锌矿在手标本上呈黑色，镜下呈灰蓝色，内反射色呈红褐色 或（深）棕红色，与磁黄铁矿密切共生（图4c～e、h）。黄铁矿在测试样品中发育较少，根 据矿相显微镜的观察，仅在14LTS_75、14LTS_148和14LTS_162三块样品中见及，这些黄铁矿 或被与磁黄铁矿密切共生的闪锌矿所交代（图4e），又或呈脉状结构穿切磁黄铁矿（图4h） 。实验测试前，首先利用电子探针测定硫化物矿物的主量元素，电子探针分析在天津地质调查 中 心电子探针实验室完成，实验仪器型号为EPMA_1600，实验条件为加速电压20 kV，电流20 nA，金属硫化物探针束斑直径为5 μm，标样为天然硫化物矿物。
激光剥蚀等离子体质谱（LA_ICP_MS）实验在成都地质调查中心实验室完成。对闪锌矿、磁 黄铁矿和黄铁矿分别完成各32、32和12个测点的分析。使用仪器为Thermo ElementⅡ等离子 质谱仪，激光剥蚀系统为Geolas 193。实验过程中采用He作为剥蚀物质的载气，激光的波长 为193 nm，束斑为40 μm，脉冲频率为10 Hz，能量为6 J/cm2。单个样点的分析时间为11 5 s，其中包括空白背景采集30 s，然后进行样品连续剥蚀采集40 s，停止剥蚀后继续吹扫进 样系统45 s。测试前先采用NIST 612标准调谐仪器至最佳状态。实验采用美国地调局标准样 品MASS_1的标样值来进行校正，并以Fe作为内标元素来进行元素含量的计算。硫化物微量元 素测试精度优于10%，检出限为10-9。
4分析结果
根据电子探针测试结果（表1～3），闪锌矿的w（Zn）为53.59%～ 58.17%（平均值55.72%），w（S）为33.14%～34.62% （平均值33.96%）(表1) ，低于闪锌矿理论的w（Zn）（67.10%），高于理论的w（S）（32.90% ）（李胜荣，2008）；纹层状矿石中磁黄铁矿的w（Fe）为59.12%～ 61.01%（平均值60.13%），w（S）为37.87%～40.46%（平均值39.53%）(表2) ，低于磁黄 铁矿理论的w（Fe）（63.53%），高于理论的w（S）（36.47%）（李胜 荣等，2008）； 黄铁矿的w（Fe）为46.18%～46.97%（平均值46.45%）、w（S ）为53.61%～54.05%（平均值53.84%）(表3)，与黄铁矿理论的w（Fe）（46 .55%）和w（S）（53.45%）相接近（李胜荣，2008）。
4.1闪锌矿LA_ICP_MS分析结果
32个闪锌矿分析点的测试结果见表1和图6。闪锌矿的微量元素组成具有以下特征：（1） 明显富集Fe、Mn、In。其中，w（Fe）变化范围较小，多数介于6.56%～9. 7 3%，平均值8.5%，表明属于铁闪锌矿（李锡林等，1994）；w（Mn）变化范围较大 ，介于4444×10-6～7950×10-6，平均值6144×10-6；w（In） 相对稳定，介于214×10-6～464×10-6，平均值321×10-6。
（2） Co含量相对较高，Cd含量相对较低。其中，w（Co）变化范围较大，介于15 .48×10-6～51.02×10-6之间，平均值28.54×10-6。w（Cd ）变化范围相对稳定，介于1196×10-6～1959×10-6，平均值1482×10 -6。
（3） 亏损Ga、Ge、Tl。其中，w（Ga）变化范围较大，在0.40×10-6～12 .03×10-6之间，平 均值4.31×10-6；w（Ge）变化范围极窄，在0.84×10-6～1.16× 10-6之间，平均0.98×10-6 ；w（Tl）变化范围也较大，但多数值低于检测限或位于检测限附近，介于0.0003 ×10-6～0.2380×10-6之间，平均0.0476×10-6。
（4） Cu元素相对富集且含量变化较大，变化范围为165×10-6～3027×10-6 （平均值404×10-6）。
（5） 其余元素（如Ni、Se、Sn、Sb、Ag、Mo、W）的含量值通常都 较低，分析点值基本都低于检测限或位于检测限附近，但也有部分值高出检测限的数倍。
可见本矿床闪锌矿以富集Fe、Mn、In、Co元素，贫Ga、Ge、Tl元素等为特征，另外，Cd、Ge 、In元素含量相对稳定，而Mn、Co、Ga、Cu等元素含量变化范围较大。
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图 6骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石中闪锌矿微量元素含量及比值直方图 Fig. 6Histogram of trace elements and ratios for sphalerite from the lamellar ore of the Luotuoshan sulfur polymetallic deposit |
4.2磁黄铁矿LA_ICP_MS分析结果
32个磁黄铁矿分析点的LA_ICP_MS测试结果列于表2，磁黄铁矿中主要微量元素含量由高到低 依 次为Zn、Mn、Co、Ni、V、Ge、Se、Cu、Bi、Ag、Sn等。这些微量元素组成总体上具有如下 特征：（1） Zn、Mn、Co、Ni、V、Cu等元素含量的变化范围相对较大。其中，w(Zn)和 w（Mn）的变化最大，分别介于0.51×10-6～3993.52×10-6(平均值2 06.19×10-6)和0.41×10-6～2673.74×10-6(平均值157.62×10 -6)。其余元素的含量从高到低分别为w（Co）为0.11×10-6～116.7 ×10-6（平均值57.75× 10-6）；w（Ni）为7.93×10-6～43.5×10-6（平均值19.2 4×10-6）；w（V）为0.02×10-6～64.08×10-6（平均值7 .07×10-6）；w（Cu）为0.23×10-6～51.36×10-6（平均 值3.22×10-6）。以上的微量元素中，有个别元素的含量低于检测限。
（2） Ge、Se和Bi元素的含量相对稳定。w（Ge）为2.63×10-6～4.75×1 0-6（平均值3.34×10-6），w（Se）为1.61×10-6～12.09 ×10-6（平均值4.41×10-6），w（Bi）为0.03×10-6～8. 76×10-6（平均值1.33×10-6）。
（3） 其他元素（如Cd、Ga、In、As、Te、Sn、Sb、Au、Ag、Mo、W、Tl）的含量 值通常都较低，分析点值基本都低于检测限或位于检测限附近，但也有个别值高出检测限的 数倍。
4.3黄铁矿LA_ICP_MS分析结果
为便于矿床成因的讨论，本次对3件纹层状矿石样品（包括14LTS-75、14LTS-148和14LTS-16 2）中的黄铁矿进行了12个测点的分析。LA_ICP_MS测试结果显示（表3），黄铁矿中主要微 量元素由高到低依次为Co、Cu、Mn、Ni、Zn、Se、Bi、Ge、Pb、As、Ag等。这些微量元素组 成总体上具有以下特征：（1） Co和Mn元素的含量变化范围极大。w（Co）介于44.48×10-6～7888 .73×10-6，平均值2787.68×10-6；w（Mn）变介于0.17×10 -6 ～765.48×10-6之间，平均值110.03×10-6。
（2） Ni、Cu、Pb、Zn和Bi等元素含量变化范围相对较大。w（Ni）为0.84×10 -6～25.78×10-6（平均 值11.29×10-6）；w（Cu）为0.36×10-6～8910.77×10-6 （平均值743.57×10-6）；w（Pb）为0.007×10-6～12.040×10 -6（平均值1.615×10-6）；w（Zn）为0.65×10-6～28.48 ×10-6（平均值6.61×10-6）；w（Bi）为0.002×10-6～22 .600×10-6（平均值3.63×10-6）。
（3） As、Se、Ag和Ge等元素的含量相对稳定。w（As）为0.06×10-6～9 . 04×10-6（平均值1.94×10-6）；w（Se）为2.51×10-6～1 1.42×10-6（平均值5.41×10-6）；w（Ag）为0.011×10-6 ～1.118×10-6（平均值0.38×10-6）；w（Ge）为2.56×10 -6～3.55×10-6（平均值2.94×10-6）。
（4） 其他元素（如Cd、Ga、In、Te、Sn、Sb、Au、Mo、W、Tl）的含量值通 常都 较低，分析点值基本都低于检测限或位于检测限附近，但也有个别值高出检测限的数倍。
5讨论
5.1硫化物中微量元素的赋存状态
根据前人研究，利用LA_ICP_MS输出的时间信号图谱可以大致判断硫化物中微量元素的赋存 状态（Cook et al., 2009；Ye et al., 2011；周涛发等，2010；叶霖等，2012）。Cook 等 （2009）指出，在利用LA_ICP_MS进行单点分析的过程中，根据获得的闪锌矿时间信号图谱 判断，如果图中某些微量元素（如In、Mn、Cd、Ga、Ge、Co等）的信号分布平滑，表明这些 元素在待测点的范围内都均匀分布，即以类质同象的形式赋存；但如果某些微量元素（如Pb 、Bi等）的信号分布不平滑，如出现多处尖峰等情况，则表明存在有携带这些元素的矿物显 微包裹体；周涛发等（2010）利用该图谱对比了安徽铜陵新桥Cu-Au-S矿床中黄铁矿的各 微 量元素的信号与Fe元素信号之间的分布型式后认为，Co、Ni和As元素的信号相当平坦，而且 与Fe元素信号的分布型式一致；而Cu、Pb、Zn和Bi等元素的信号出现多处尖峰，而且与Fe元 素信号的分布型式有较大不同，表明前者是以类质同象的形式赋存，而后者则以矿物显微包 裹体的形式赋存；同样，叶霖等（2012）也利用该图谱判断了云南澜沧老厂铅锌多金属矿床 中闪锌矿的微量元素赋存状态，通过对比闪锌矿中各微量元素的信号与Zn元素信号之间的分 布型式后认为，Fe、Mn、Cd、Ga、In以类质同象的形式赋存，而Cu、Pb、Sn和Bi则以矿物的 显微包裹体的形式赋存。本文通过LA_ICP_MS输出的闪锌矿的时间信号图谱（图7）可以明显看出，Fe、Mn、In、Co、 Cd、Ga、Ge、Ag、Sn等元素的信号与Zn的信号分布型式一致；在磁黄铁矿的时间信号图谱（ 图8）中，Co、Ni、Ge元素与Fe的信号分布型式一致；在黄铁矿的时间信号图谱（图9）中 ， Co、Ni、Ge、As元素的信号与Fe的信号分布型式一致。这些元素在时间信号图谱中均呈现出 相对平缓的直线，表明它们是以类质同象形式分别赋存于闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿中。而 在闪锌矿中Cu、Pb、Bi元素的信号和磁黄铁矿、黄铁矿中Cu、Pb、Zn、Bi等元素的信号基本 都呈现出变化幅度较大的曲线，虽然整体分别与Zn、Fe元素的信号分布型式一致，但出现多 处尖峰，说明这些元素可能是以显微包裹体（如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和自然铋等）形式 赋存于闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿中，这与矿相分析所观察到的闪锌矿中存在黄铜矿“病毒 ”结构，磁黄铁矿与黄铜矿、闪锌矿，黄铁矿与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物密 切共生（图4a～e、h）是一致的。
5.2成矿温度
闪锌矿中微量元素的含量及其比值亦能够客观反映出成矿温度高低的变化（叶霖等，2012） 。已有的研究表明，高温条件下形成的闪锌矿颜色较深，富集Fe、Mn、Co、In等元素，而低 温条件下形成的闪锌矿颜色较浅，相对富集Cd、Ga、Ge等元素（Goldschmidt，1954；刘英 俊等，1984；韩照信，1994；蔡劲宏等，1996；叶霖等，2012；Belissont et al.,2014） 。前已述及，骆驼山硫多金属矿床中闪锌矿为铁闪锌矿，其微量元素具有富集Fe、Mn、In， 相对富集Co，亏损Ga、Ge、Cd的特征，反映出闪锌矿的形成温度较高。张乾等（2003；2004）指出，In的富集具有矿物专属性，即80%以上的In都富集在闪锌矿中 ，而且闪锌矿中的In含量与成矿温度具有明显的正相关性。他统计了中国不同类型矿床中In 与 成矿温度的关系，发现从沉积岩中的铅锌矿床→铜矿床→火山岩中的铅锌矿床→岩浆热液铅 锌矿床，成矿温度从190℃升高到350℃，矿石中铟的平均含量有所升高，而富铟矿床的成矿 温度介于250～320℃（张乾，2003）。此外，相关研究还表明，富铟的成矿流体主要是低 盐度的富CO2的流体，成矿流体的温度在250～410℃之间（Seifert et al.，2006；Sincl air et al.，2006；李晓峰等，2007）。骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石中的闪锌矿较为富集In元素（241×10-6～463×10-6，平均值321×10 -6），暗示该矿床形成 于中高温环境。
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图 7闪锌矿LA_ICP_MS输出时间信号图谱 a. 样品14LTS_75_3_1；b. 样品14LTS_163_2_3 Fig. 7Typical LA_ICP_MS count per second (cps) output for sphalerite analyzed by Laser ablation a. sample 14LTS_75_3_1; b. sample 14LTS_163_2_3 |
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图 8磁黄铁矿LA_ICP_MS输出时间信号图谱 a. 样品14LTS_75_3_2； b. 样品14LTS_163_2_1 Fig. 8Typical LA_ICP_MS count per second (cps) output for pyrrhotite analyzed by Laser ablation a. sample 14LTS_75_3_2； b. sample 14LTS_163_2_1 |
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图 9黄铁矿LA_ICP_MS输出时间信号图谱 a. 样品14LTS_75_3_Py_1；b. 样品14LTS_162_3_Py_2 Fig. 9Typical LA_ICP_MS count per second (cps) output for pyrite analyzed by L aser ablation a. sample 14LTS_75_3_Py_1； b. sample 14LTS_162_3_Py_2 |
根据前人的研究，骆驼山硫多金属矿床与其在空间上紧密相邻的南泥湖斑岩型钼矿床、三道 庄斑岩-矽卡岩型钼（钨）矿床和冷水北沟热液脉型铅锌银矿床各自在主成矿阶段流体流体 包裹体的均一温度分别为280～370℃、250～380℃、290～410℃、260～370℃（祁进平等， 2007 ；杨永飞等，2009；石英霞等，2009）。通过与前人研究的成矿温度对比，并结合对本矿床 纹层状矿石中闪锌矿的微量元素富集特征以及其Ga/In比值等结果的判断，骆驼山硫多金属 矿床中纹层状矿石的成矿温度与南泥湖、三道庄和冷水北沟矿床的成矿温度一致，属中高温 范畴。
5.3矿床类型
5.3.1闪锌矿微量元素特征及其对成因的指示
闪锌矿是含锌硫化物矿床中重要的金属矿物之一，常含有Fe、Mn、Cd、Ga、Ge、In、Se、Te 、Ag、Tl等微量元素，它们作为区分不同矿床成因类型的灵敏指示剂，已被广泛用来反 映矿床的成矿物质来源、成矿物理化学条件以及形成机制（刘英俊等，1984；Zhang，1987 ；张德全等，1992；涂光炽等，2003；Monteiro et al.,2006；Ishihara et al.，2007； 李胜荣，2008；Cook et al., 2009；李厚民等，2009；Ye et al.，2011；叶霖等，2012 ； Murakami et al.，2013；Belissont et al., 2014；Lockington et al.，2014）。闪锌矿中微量元素的富集特征被认为是区别不同矿床成因类型的有效方法（Cook et al., 2 009；Ye et al., 2011；Belissont et al., 2014）。大量数据表明，在与岩浆或火山活动 有关的矿床中，闪锌矿以高Fe、Mn、Co、In或低Ga、Ge、Tl等元素为特征，而在非岩浆来源 矿床，如SEDEX型、MVT型等层控矿床中的闪锌矿则以富Cd、Ga、Ge、Tl，贫Fe、Mn、Co、In 等元素为特征（朱赖民等，1995；Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；Belissont et al. ,2014）。骆驼山矿床中闪锌矿以富Fe、Mn、Co、In，贫Ga、Ge、Cd、Tl等元素为特征。其 中，Mn、In、Co、Cd含量均明显高于SEDEX型铅锌矿床中闪锌矿的Mn含量（如陕西铅硐山、 二里河和河南中鱼库矿床，李厚民等，2009），但与矽卡岩型矿床（罗马尼亚Baita Bihor 、加拿大Lefecre、塞尔维亚Majdanpek和河南中鱼库矿床，Cook et al., 2009；曹华文等 ，2014）中闪锌矿的Mn、In、Co、Cd含量较相似。而Ga、Ge、Tl三种元素含量均明显低于SE DEX型（如陕西铅硐山和二里河矿床，李厚民等，2009）中的闪锌矿，而与矽卡岩型铅锌矿 床（如云南核桃坪、鲁子园、塞尔维亚Majdanpek、罗马尼亚Baita Bihor、Valea Seaca和 加拿大Lefecre矿床，Cook et al., 2009；Ye et al., 2011）中闪锌矿的Ga、Ge、Tl含量 类似。这些微量元素特征与矽卡岩型矿床中闪锌矿相应的微量元素特征基本一致，暗示骆驼 山硫多金属矿床纹层状矿石中的闪锌矿应以岩浆热液成因为主。
闪锌矿中特征微量元素的比值也被用来判别矿床成因（宋学信等，1982；周卫宁等，1989； 韩照信，1994；李艳军等，2014）。前人的研究成果表明，层控型铅锌矿床闪锌矿Ga/In、G e/In比值均大于1，一般在10以上，In/Cd比值介于0.001～0.009，Cd/Mn比值>10；火山热 液型和 岩浆热液型铅锌矿床闪锌矿Ga/In比值小于1，Ge/In比值小于0.1，In/Cd比值介于0.01～0 .09，Cd/Mn比值<5（Brewer et al.,1956；周卫宁等，1989；韩照信，1994；李厚民等 ，2009； Ye et al.,2011）。由表3可以看出，本矿床中闪锌矿的Ga/In比值介于0.001～0.043，平 均 值0.014，Ge/In比值介于0.002～0.004，平均值0.003，In/Cd比值介于0.168～0.283 ，平均值 0.216，Cd/Mn比值介于0.172～0.310，平均值0.245，这些比值的变化特征均明显接近 于或处 于岩浆热液型矿床中闪锌矿相应比值的变化特征范围内，表明骆驼山硫多金属矿床纹层状矿 石中闪锌矿的形成与岩浆热液作用密切相关。
另外，建立闪锌矿的特征微量元素二元图解被 证明是一种判别铅锌矿床成因的有效方法（Zhang， 1987；张德全等，1992；Cook et al., 2009；李厚民等，2009；Ye et al., 2011；Bel issont et al., 2014）。 在Ln/Ga-Ln/In二元图解（图10）中，本矿床投影点分布于岩浆热 液矿床区域，反映其为岩浆热液成因。再次表明，本矿床纹层状矿石中闪锌矿的微量元素特 征与岩浆热液矿床关系密切。
5.3.2磁黄铁矿微量元素特征及其对成因的指示
磁黄铁矿是硫矿石的主要矿石矿物，主要产于岩浆型铜镍硫化物矿床、热液矿床和矽卡岩型 矿床中，但也见于沉积、变质矿床中（徐国风，1978）。除主量元素S、Fe之外，磁黄铁矿 常含有一定量的Co、Ni、Cu，甚至还可能有一些铂族元素（PGE）的混入，这些元素通常可 以达到综合利用的工业指标，而具有一定的经济价值（徐国风，1978；陈殿 芬，1995；丁奎首等，2007）。以往的研究表明，磁黄铁矿一般为 Co、Ni的主要载体矿物，Co、Ni元素主要以硫化物 （或硫砷化物）的微细包裹体或出溶体形式随机地分布于磁黄铁矿内（段士刚等， 2014）。故而可以利用磁黄铁矿的Co/Ni比值去判别矿床成因类型（陈殿芬，1995）。骆 驼山硫多金属矿床中磁黄铁矿多具富钴、贫镍特征，其w（Co）分布于0.11×10 -6～116.7×10-6（平均值57.75×10-6），w（Ni）分布于7. 93 ×10-6～43.5×10-6（平均值19.24×10-6），Co/Ni比值介于0.01 ～11.85之间，平均值3.62（图11），与岩浆热液有关矿床的磁黄铁 矿的特征相似（图12）。
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图 10闪锌矿的lnGa-lnIn二元图解（底图据张乾，1987） Ⅰ—岩浆热液矿床； Ⅱ—火山岩型矿床； Ⅲ—沉积改造层控矿床 Fig. 10lnGa-lnIn binary diagram of sphalerite (base map after Zhang, 1987) Ⅰ—Magmatic-hydrothermal deposit； Ⅱ—Volcanic rock type deposit； Ⅲ—Sedi mentary-reformed（stratabound） deposit |
5.3.3 黄铁矿微量元素特征及其对成因的指示
黄铁矿的Co/Ni比值已被证明是确定矿床成因类型的有效方法（Hawley et al.，1959；Bral ia et al.，1979；Roberts，1982；Raymond，1996；Craig et al.，1998；Clark et al. ，2004；Cook et al.，2009；Zhang et al.， 2014）。宋学信等（1986）指出，Co/Ni比值 对比可以避免或消除由分析方法、背景值不同引起的Co、Ni含量数值偏差，所以它是反映黄 铁矿成因的更客观的尺度。国内外研究表明，通常与岩浆或火山热液有关的矿床中黄铁矿的 Co/Ni比值＞1，而沉积成因的黄铁矿Co/Ni比值通常＜1，平均0.63（Loftus_Hills et al. ，196 7；Bralia et al.，1979）。针对以上磁黄铁矿的Co/Ni比值小于1的矿石样品（编号分别为 14LTS_75和14LTS_162），通过磁黄铁矿的Co_Ni二元图解无法约束其成因类型（图12）。鉴 于此，本次利用在上述矿石样品（包括14LTS_75、14LTS_148和14LTS_162）中观察到的黄铁 矿的Co/Ni比值来间接约束此类矿石的成因。 LA_ICP_MS测试结果显示，骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石样品中黄铁矿的w（Co） 介于44.48×10-6～7888.73×10-6，平均2787.68×10-6，w （Ni）介于0.84×10-6～25.78×10-6，平均11.29×10-6，Co/Ni 比值变化极大，介于2～4810，平均1619（图11），明显大于1，指示黄铁矿的成因以岩浆热 液作用为主。
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图 11骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石中磁黄铁矿和黄铁矿的Co、Ni元素含量及各自Co/Ni 比值直方图 Fig. 11Histogram of Co, Ni elements and Co/Ni ratio for pyrrhotite and pyrite from the lamellar ores of the Luotuoshan sulfur polymetallc deposit |
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图 12骆驼山硫多金属矿床纹层状矿石中磁黄铁矿和黄铁矿的Ni_Co关系图（磁黄铁矿底图 据陈殿芬，1995；黄 铁矿底图据Bajwah et al.,1987；赵振华，1997） Ⅰ—与岩浆热液有关的矿床； Ⅱ—铜镍硫化物矿床； Ⅲ、Ⅳ—岩浆和热液区； Ⅴ、Ⅵ— 沉积和沉积改造区（注：磁黄铁矿数据投图 仅限Ⅰ、Ⅱ区域，Ⅲ～Ⅵ区域为黄铁矿 数据投图） Fig. 12Ni-Co binary diagram of pyrrhotite and pyrite from lamellar ores of th e Luotuoshan sulfur polymetallic deposit (base map of pyrrhotite after Chen,199 5; base map of pyrite after Bajwah et al., 1987; Zhao, 1997) Ⅰ—Deposit related to magmatic-hydrothermal solution; Ⅱ—Cu-Ni sulfide depos it ; Ⅲ， Ⅳ—Magmatic and hydrothermal zone; Ⅴ，Ⅵ—Sedimentary and sedimentary- re formed zone(Note: Ⅰ，Ⅱ stand for the data of pyrrhotite , while Ⅲ～Ⅵ regions stand for the data of pyrite) |
6结论
（1） 通过详细的野外地质观察，纹层状矿石在空间上主要产于矽卡岩与致密块状硫化物矿 石之间，在透辉石长英角岩、矽卡岩及大理岩等围岩中也有分布，地质特征表明纹层状矿石 交代矽卡岩。（2） 针对纹层状矿石中的金属硫化物开展LA_ICP_MS原位微区分析，结果表明：① 闪锌矿 形成于中高温环境，其微量元素以富Fe、Mn、In、Co（平均值分别为8.5%、6144×10- 6、32 1×10-6和28.54×10-6），贫Ga、Ge、Tl（均值分别为4.31×10-6、 0.98×10-6和0.0476×10-6 ）等元素为特征，指示闪锌矿的成因以岩浆热液作用为主；② 磁黄铁矿和黄铁矿的微 量元素组成均具有富Co（平均值分别为57.75×10-6和2787.68×10-6）、贫 Ni（平均值分别为 19.24×10-6和11.29×10-6）的特征，Ni-Co关系图也指示矿床的形 成与岩浆热液密切相关。
（3） 综合野外地质特征和硫化物微区原位分析数据，认为骆驼山硫多金属矿床中的纹层状 矿石的成因应以岩浆热液作用为主。
志谢野外地质工作期间，得到了河南栾川众鑫矿业有限公司的大力支持和帮助 ，室内工 作得到中国地质大学（北京）郑伟博士研究生和中国地质科学院胡乔青博士的热情指导和帮 助，LA_ICP_MS测试分别得到了成都地质矿产研究所杨波老师和胡志中老师给予的热情指导 和帮助，在此一并表示衷心感谢。
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