黔西北普宜地区富关键金属元素硫铁矿地质、地球化学和S同位素特征及其对成因的约束

作者：张七道; 肖长源; 李致伟; 李锁明; 孙建勋; 田瑜峰; 李金旺; 李辰

来源：地质科技通报, 2022, 41(04): 149-164.

DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.2021.0086

• 硫铁矿
• 硫同位素
• 关键金属
• 成因
• 普宜地区
• 黔西北

探讨黔西北普宜地区富关键金属元素硫铁矿的同位素地球化学特征、元素地球化学特征及成因，可以为硫铁矿资源开发、伴生有益元素综合利用与评价及理解富关键金属元素硫铁矿聚集机制提供更为丰富的信息。在全面收集已有地质、矿产资料的基础上，结合野外实地调查，应用元素地球化学及硫同位素分析等方法，对该区硫铁矿地球化学特征及成因做了较为深入研究，并初步建立成矿模式。结果表明：富关键金属元素硫铁矿主要赋存于中二叠统龙潭组(P2l)底部的晶屑凝灰岩中，矿体形态简单，呈层状分布，硫铁矿中共(伴)生的稀土，Li, Nb, Zr, Ga等有益元素均可综合利用。w(ΣREE)平均为431.24×10-6,最大值为1 634.57×10-6,一般在180×10-6～1 630×10-6之间；w(Ga)平均为32.51×10-6,一般为25×10-6～120×10-6,最大为120.00×10-6;w(Nd)平均为103.29×10-6,一般为40×10-6～380×10-6,最大为380.00×10-6;w(Li)最大值为1 366.00×10-6;w(Al2O3)最大值为42.17%。硫铁矿稀土元素配分模式表现为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的右倾型。矿石中成矿元素Ga, Li, Zr, Ti, Se, Cd, Nb, V,Hg等元素相对富集，Ba, Sr, Zn, Te等元素相对贫化。硫铁矿石中黄铁矿硫同位素δ34S变化范围主要在-33.90‰～-18.60‰之间，平均值-16.04‰,为轻硫富集型，富关键金属元素硫铁矿的硫源受生物细菌还原作用影响较大。硫铁矿主要是在沉积阶段通过微生物铁还原、微生物硫酸盐还原和化学铁还原驱动下形成的。初步认为赋存于硫铁矿中的稀土主要以类质同象替代形式赋存于黏土矿物中，形成过程可分为风化搬运阶段、沉积成矿阶段和成岩后生作用阶段。

• 单位
  中国地质大学（武汉）