李壮,唐菊兴,王立强,杨毅,李松涛,王豪,王维.2017.西藏列廷冈铁多金属矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义[J].矿床地质,36(6):1289~1315LI Zhuang,TANG JuXing,WANG LiQiang,YANG Yi,LI SongTao,WANG Hao,WANG Wei.2017.Mineralogical characteristics of skarn in Lietinggang iron polymetallic deposit, Tibet and their geological significance[J].Mineral Deposits36(6):1289~1315
DOi:Doi: 10.16111/j.0258_7106.2017.06.003
西藏列廷冈铁多金属矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义
（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 中国地质大学地球科学 与资源学院， 北京100083； 3 西藏自治区 地质调 查院， 西藏 拉萨850000； 4 贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队， 贵州 贵阳 550000； 5 成都理工大学 地球科学学院， 四川 成都610059； 6 四川省煤田地质局一 四一队， 四川 德阳 618000）
第一作者简介李壮， 男， 1989年生， 博士研究生， 矿产普查与勘探专业。 Email ： lizhuangcags@126.com
**通讯作者唐菊兴， 男， 1964年生， 博士生导师， 研究员， 主要从事矿床学和固体 矿产勘查与评价研究。 Email： tangjuxing@126.com
收稿日期2016_09_28
本文得到国家自然科学基金青年基金（编号： 41403040）和中国地质调查局地质调查项目 （编号： 121201103000150004）联合资助
摘要:西藏列廷冈铁多金属矿床位于冈底斯北缘弧背断隆带内，是近年来勘 查评价的规模可达中型的接触交代矽卡岩型矿床。矿区矽卡岩主要呈层状、似层状，矽卡岩 型铁多金属矿体赋存于下_中三叠统查曲浦组（T1_2c）矽卡岩和大理岩中，矿体 呈透镜状 、囊状、似 层状产出，矽卡岩矿物较发育。为进一步查明矿床矽卡岩矿物种属及矽卡岩类型，剖析矽卡 岩形成环境及其与矿化类型之间的关系，基于对矽卡岩矿物系统的显微镜下观测，利用电子 探针对矿床主要矽卡岩矿物化学成分进行了系统分析。矽卡岩矿物主要为石榴子石、透辉石 、角闪石、绿帘石、绿泥石等，矿床矽卡岩具典型钙矽卡岩特征。根据矿物共生组合及交代 关系推断成矿流体经历了5个阶段，分别为早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期热液阶段 、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段。特征矿物的电子探针分析结果表明，石榴子石主要为钙铁 榴石_钙铝榴石系列（And18.37～99.89Gro0.24～79.05Ura+Pyr+Spe0.98 ～6.63），且发育环带结构；辉石主要为透辉石_钙铁辉石系列（Di53.56～99.91H d1.61～44.55Jo0.08～5.11）；角闪石主要为阳起石，次为铁、镁角闪石，均 属钙质角闪石系列；绿泥石主要为富铁的 铁镁绿泥石；绿帘石贫Fe、Mg。在矿床成矿演化过程中，其成矿环境是发生改变的，早期矽 卡岩阶段到最晚期碳酸盐阶段，成矿环境至少经历了从高温、偏碱性的氧化环境到相对低温 、偏酸性的还原环境的转变。
关键词:
地质学；铁多金属矿床；矽卡岩；矿物学；成矿环境；列廷冈；西藏
文章编号： 0258_7106 (2017) 06_1289_27 中图分类号： P618.31 文献标志码：A
Mineralogical characteristics of skarn in Lietinggang iron polymetallic deposit,
Tibet and their geological significance
Tibet and their geological significance
（1 MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Resource Assessment, Institut e of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, C hina; 2 School of Earth Science and Mineral Resources, China University of Geosc iences, Beijing 100083, China; 3 Geological Survey of Tibet, Lhasa 850000, Tibet , China; 4 105 Geological Party, Guizhou Provincial Bureau of Geology and Mineral Exploration & Development, Guiyang 550000, Guizhou, China; 5 School of Earth Sc ience, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, Sichuan, China; 6 Team 141 of Sichuan Coalfield Geology Bureau, Deyang 618000, Sichuan, China）
Abstract:Located in the arc back fault zone on the northern margin of Gangdise, the Lieti nggang iron polymetallic deposit in Tibet is a medium_sized contact metamorphic skarn deposit discovered in recent years. The skarns are mainly stratified and s tratoid. The skarn iron polymetallic orebodies that occur in the skarn and marbl e of Lower_Middle Triassic Chaqupu Formation (T1_2c) are lenticular, c hambered a nd stratoid in form. In order to identify the mineral types and skarn types and analyze the relationship between the metallogenic environment and the mineraliza tion type of the skarns, the authors, based on systematic microscopic observatio n of the skarn minerals, utilized the electron microprobe to analyse the com posi tion of major skarn minerals in this deposit. Skarn minerals mainly include garn et, diopside, hornblende, epidote, chlorite, etc., and the skarns have typical characteristics of calcium skarn. According to the association combination a nd re placement relationship of the minerals, the authors infer that the ore_forming f luids experienced five stages, i.e., early_skarn stage, degeneration_alteration stage, early_hydrothermal stage, quartz_sulfide stage and carbonation stage. Acc ording to the results of electron microprobe analysis, the garnets are mainly an dradite_grossular (And18.37～99.89Gro0.24～79.05Ura+Pyr+Spe0.98 ～6.63), and the garnets always develop the zoning structure; the pyroxene is of diopside_hedenbergite series (Di53.56～99.91Hd1.61～44.55Jo0. 08～5.11); amphiboles are mainly actinoli te and iron_magnesium hornblende belonging exclusively to the series of calcium amphibole; chlorite is mainly iron_rich iron_magnesium chlorite; epidote is poor in Fe and Mg. During the ore_forming process, the ore_forming environment vari ed from early_skarn stage to late carbonation stage, and the ore_forming environ ment at least underwent the conversion from high temperature, alkaline, oxidized environment to relatively low temperature, acid, reductive environment.
Key words:
geology, iron polymetallic deposit， skarn， mineralogy， met allogenic environment， Lietinggang， Tibet
矽卡岩型Cu、Fe、Pb、Zn、W、Sn矿床是一种具有重要经济价值的矿床类型（Meinert, 1992；Pons, 2010；Somarin, 2010；Mao et al., 2011），其分布十分广泛。在中 国，矽卡岩型矿床分布较广，众多金属矿产及非金属矿产均大都来源于矽卡岩型矿床，其中 ，矽卡岩型铁矿是中国富铁矿的主要来源，占整个富铁矿石的50 %以上（李厚民等，2012； 张招崇等，2014；Zhang et al., 2014；费详惠等，2014）。在矽卡岩型矿床的研究中，矽 卡岩矿物成分的研究具有十分重要的地位（Einaudi et al., 1981; 1982; Smith et al., 2004）。作为矽卡岩矿床的含矿岩石，矽卡岩中不同矿物组合、分布及成因对于了解矿床成 因及其成矿环境等均具有重要意义（Einaudi et al., 1981； 1982；Xu et al., 2000；So marin, 2004；Meinert et al., 2005）。
列廷冈矿床位于西藏冈底斯成矿带北缘林周盆地Fe_Mo_Cu_Pb_Zn矿集区内，是近年来新发现 的规模可达中型的矽卡岩型铁多金属矿床，前人主要针对其矿床成因、成岩成矿时代（杨毅 等 ，2014；2015；王立强，未刊资料）、矿床地质特征（李壮等，2013）、岩石地球化学、流 体包裹体特征、成矿物质来源（杨毅等，2015）、磁铁矿单矿物特征（李壮等，2016）等方 面进行了初步的研究。然而，目前尚缺乏对该矿床系统的矽卡岩矿物学特征研究。因此，文 章重点选择矿床典型矽卡岩矿物作为研究对象，在显微镜观察的基础上，对矽卡岩矿物成分 进行了系统研究，并对成矿环境、矿床成因进行了初步探讨。
矿区主要发育9条矽卡岩型铁多金属矿体， 自西向东依次编号为Ⅰ～Ⅸ号矿体， 多呈透镜 状、 长条状、囊状或似层状产出（图2a、b）， 其中Ⅰ～Ⅴ号矿体构成西矿段， Ⅵ～Ⅸ号矿体 构成东 矿段。矿石类型主要为矽卡岩型铁、铜（钼）矿石， 次为发育于花岗斑岩及花岗闪长岩中 的钼（铜）矿石， 矿石具有上“铁"下“铜钼"的分带。矿石矿物主要为磁铁矿、黄铜矿、 辉钼 矿、黄铁矿， 次为磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、角 闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等矽卡岩矿物， 次为石英、方解石等。
矿石构造多样，以块状构造（图3a）、浸染状构造为主（图3c），次为条带状、脉状构造（ 图3b）。矿石结构包括自形晶粒状结构（图3d）和半自形_他形晶粒状结构等结晶结构、充 填结构、交代残余（图3e）和交代假象（图3f）等交代结构、固溶体分离结构。围岩蚀变主 要为矽卡岩化，次为硅化、大理岩化。矿床的成矿过程分为2个成矿期：矽卡岩期和热液期 ；进一步划分为5个成矿阶段：早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期热液阶段、石英_硫化 物阶段和碳酸盐阶段（图4）。
(1) 矽卡岩期
矽卡岩期主要包括早期矽卡岩阶段和退化蚀变阶段2个成矿阶段。早期矽卡岩阶段为无水矽 卡岩阶段，主要形成钙铁榴石、钙铝榴石、透辉石等无水硅酸盐类矿物；晚期退化蚀变阶段 主要形成阳起石、绿帘石、绿泥石、角闪石等含水硅酸盐类矿物，此外形成大量的块状磁 铁矿及少量黄铁矿。
(2) 热液期
热液期主要包括早期热液阶段、石英_硫化物阶段和碳酸盐阶段3个成矿阶段。早期热液阶 段主要形成热液磁铁矿、石英、绢云母等。而石英_硫化物阶段主要形成石英、黄铜矿、辉 钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等；碳酸盐阶段主要形成方解石等碳酸盐矿物。
电子探针数据（表2）显示，在空间上，由地下深部到地表浅部，石榴子的矿物成分出现规 律性变化，在靠近岩体的近端矽卡岩（Ⅶ、Ⅳ和Ⅲ号）中石榴子石主要为钙铁榴石，端员 平均组分依次为： And77.48Gro19.68、And73.59Gro24.85 、And72.15Gro24.85；中部(PD02)石榴子石为钙铁榴石_钙铝榴石过渡系列 ，其端员平均组分为： And54.99Gro43.14；远端矽 卡岩（ZK2702）中石榴子石主要为钙铝榴石，其端员平均组分为And19.49Gro77 .53。随着石榴子石中成分的变化，颜色也发生改变，从近端矽卡岩到远端矽卡岩（(Ⅶ 、Ⅳ、Ⅲ)→PD02→ZK2702），石榴子石颜色具有深部到浅部从红棕色→浅绿色→黄褐色的 空间变化规律。
列廷冈矿床石榴子石普遍发育环带结构，在正交偏光下环带结构呈现出黑白相间的光性异常 ， 宽度不一，具内带较宽而外带较窄的特征。对石榴子石环带研究结果表明，正交偏光下观察 发现的环带颜色深浅变化系其所含w(Al2O3)、w(TFeO)及w(CaO )不同所致。以LTG_Ⅳ_1和LTG_Ⅶ_3共2件样品为例，如图9所示，浅色环带和暗色环带其 成分存在明显的差异，总体表现为浅色环带中的w(TFeO)比暗色环带中w(TFe O)偏高（图9a、b中点1、3、5），暗色环带中w(Al2O3)比浅色环带中w (Al2O3)高（图9a、b中点2、4、6）；而随着浅色环带→暗色环带的逐 渐变化，w(SiO2)和w(CaO)均相对稳定且呈现一致的变化关系（图9a、b ）。由核部到边部， 整体上具钙铁榴石向钙铝榴石逐渐过渡的趋势，这反映出随着外界成矿物理化学环境的变化 ，铁质逐步被析出沉淀的过程（周振华等，2011）。
辉石阳离子数及端员组分含量见表3。端员组分亦显示，列廷冈矿床辉石主要为透辉石（Di ），变化范围为53.56%～99.91%，平均值为83.50%；次为钙铁辉石（Hd），含量变化 范围为1.61%～44.55%，平均值为14.75%。列廷冈矿床辉石属于透辉石_钙铁辉石系列 （Di53.56～99.91Hd1.61～44.55Jo0.08～5.11），辉石端员组 分图解（图11a）显示出相同的特征，且辉石端员组分与世界上绝大部分矽卡岩型铁铜 多金属矿床辉石组分相似（图11b）。
根据Leake等（1997）对角闪石族矿物的分类图解，对列廷冈矿床角闪石进行投图，结果大 多数据点落在阳起石范畴内，部分数据点落在铁角闪石和镁角闪石区域，且均属于钙质角闪 石类（图12），与上述探针结果一致，这也与中国与花岗岩类有关的矽卡岩中的角闪石测定 结果相吻合（赵一鸣等，2003）。
列廷冈矿区围岩以灰岩、大理岩为主，w(MgO)极少，在热液交代过程中，围岩的钙 质成分控制着矽卡岩矿物组合的种类。当围岩碳酸盐岩中的w(MgO)小于2%时，只形 成钙矽卡岩；当w(MgO)为2%～10%时，只形成透辉石、金云母等矿物，很少出现镁 橄榄石、硅镁石等富镁矿物（Einaudi et al., 1981；李大新等，2011）；当w(MgO) 高于10%～5%时，可出现较典型的镁矽卡岩矿物组合，如镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅 镁石族、金云母等。近年来，在列廷冈矿区花岗斑岩及花岗闪长岩与大理岩接触带发现了大 面积赋矿矽卡岩产出，矿体主要呈似层状、透镜状及囊状等（图2），属典型矽卡岩型 矿床的矿体产出特征。结合野外地质调查及室内研究与勘探成果，发现矿区矿石构造以块状 构造、浸染状构造、脉状构造为主（图3）；显微镜下，矿石结构以自形粒状结构为主，发 育各种交代结构（图3），后期金属矿物交代前期金属矿物的现象普遍存在，如黄铜矿被后 期磁黄铁矿等交代，形成港湾状或不规则状交代残余结构（图3），此矿石组构亦为典型矽 卡岩型矿床的矿石组构特征。此外， 在矽卡岩矿物共生组合方面，列廷冈矿床矽卡岩矿物组合主要为钙铁_钙铝榴石、透辉石_钙 铁辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石等，属于典型的钙质交代矽卡岩矿物组合类型（赵一鸣， 2002；赵一鸣等，2012），系接触交代成因。综上所述，列廷冈矿床主要发育一套钙质矽 卡岩组合，矿床成因类型为典型的接触交代矽卡岩型铁多金属矿床。
大量研究证实，矽卡岩型铁矿早期是以岩浆流体为主，且这种岩浆流体一般为高温（＞500 ℃）、碱性（pH＞7）的高盐度流体（周振华等，2011；张作衡等，2012；范裕等，2012； 洪为等，2012a），这种碱性高温高盐度流体与其岩浆岩中斜长石等矿物作用不断消耗Na+ ，从而导致Ca2+、Mg2+及Fe2+进入流体中，为后期矽卡岩化和铁矿富集 创造了物质基础，随着 石榴子石、辉石等矿物的结晶，溶液中镁、钙、铁减少，成矿元素的增加使溶液的pH值降低 （姚磊等，2012；彭慧娟等，2014），成矿环境从碱性最终逐渐转变为酸性环境（张招崇等 ，2014）。矽卡岩阶段，低酸度、高氧逸度条件下S以SO2-4的形式溶解于溶液中， 有利于铁 矿的形成（Meinert et al., 2005；张招崇等，2014）；而在低氧逸度、酸性条件下，不 利于早 期磁铁矿再溶解形成富铁矿（Hu et al., 2014；胡浩等，2014）。当温度＞350℃时，铁以 Na(FeCl4)、Na2(FeCl4)等络合物运移；当温度＜350℃时，铁的Cl-络合物逐 渐被S2-的络合物所代替（Pirajno, 2009），且S2-主要通过3FeO+SO2- 4=Fe3O4+S2-+3/2O2方式形成（Rona, 1984; Hutchinson, 1990）。石英硫 化物阶段，随着氧逸度降低、温度压力降低及大气降水量增加，铁的络合物变得不稳定而释 放出大量低价态的S2-与流体中的铜、铅、锌等贱金属结合形成大量金属硫化物。碳 酸盐阶段，温度、压力进一步下降，溶解于水中的CO2将与流体中的Ca2+结合形成 方解石等碳酸盐矿物（张招崇等，2014）。
不同氧化还原环境中形成特定的矽卡岩矿物，因此，矽卡岩中不同矿物的种属、组合、分布 及不同端员组分常用以判定形成环境的氧化还原状态（Sato, 1980； Brown et al., 1985；常印佛等，1991；Kwak, 1994；Somarin, 2004；宋国学等，2010），特别是石榴子 石 矿物成分的变化对于示踪矽卡岩的形成环境具重要的指示意义（Gaspar et al.，2008；陈 雷 等，2012）。列廷冈矿床石榴子石矿物端员组成为And18.37～99.89Gro0.24～79 .05Ura+Pyr+Spe0.98～6.63，辉石的端员组分为Di53.56～99.91Hd1.61 ～44.55Jo0.08～5.11，两者成分变化范围均较大，这表明矽卡岩矿物形成于一个 非平衡条件下（赵劲松等，1996；周振华 等，2011；黄华等，2014），指示其成矿环境有所变化。列廷冈矿床石榴子石普遍发育“震 荡"环带结构，由于石榴子石中Fe3+和Al3+价态相同，半径相近（Fe3+ 为0.078 nm，Al3+为0.054 nm）（潘兆橹等，1984），Fe和Al易发生替代，故而从 环带核部向边缘、浅环带到暗环带其TFeO、Al2O3含量均呈现此消彼长的关系（图9）， 这说明石榴子石的环带结构是内部化 学成分的外在表现，其环带成分的变化特征能提供热液流体演化过程的重要信息（陈能松等 ，2003；Smith et al., 2004）。自石榴子石环带核部至边缘，Fe、Al阳离子数呈高低交替 出现，并无明显上升或下降趋势（图9），表明列廷冈矿床矽卡岩形成于动荡的环境中，并 非连续的生长过程而存在明显的生长间断，其成矿流体的温度、pH值、氧逸度和盐度不断变 化，物理化学环境随着成矿过程的不断演化逐步发生了改变（Hickmott et al., 1992；张 泽明等，2005；Cheng et al., 2009）。
列廷冈矿床早期矽卡岩阶段，石榴子石主要为钙铁榴石，辉石以透辉石为主，钙铁榴石的形 成需要大量Fe3+，而以透辉石为主的辉石和以钙铁榴石为主的石榴子石均形成于相对 氧化的 环境（Meinert, 1992；Kwak, 1994；Misra, 2000；Lu et al., 2003），这反映了该矿床 的矽卡岩具有氧化型矽卡岩的特征；同时，对钙铁榴石_钙铝榴石形成的物理化学条件进行 了实验研究发现，钙铁榴石主要形成于温度为450～600℃、pH=4.0～11.0的氧化_弱氧化 的碱性环境（赵斌等，1987；梁祥济等，2000），综合指示列廷冈矿床在早期矽卡岩阶段的 成矿流体 呈高温、低酸度和较高氧逸度的状态（梁祥济，1994；赵一鸣等，1990）。到了退化蚀变 阶段，发育大量富含铁质和OH-的退变质矿物阳起石、角闪石、绿泥石等，消耗了流体中 大 量的H+，致使溶液呈碱性，形成碱性流体；铁质逐渐被消耗析出形成磁铁矿，导致Fe 3+/Fe2+比值增大，氧逸度继续升高，从而形成高氧逸度的成矿流体。列廷冈矿床 中，从早期矽卡 岩阶段到退化蚀变阶段，成矿流体为高氧逸度的碱性流体，其成矿环境均为相对氧化的碱性 环境。
早期热液阶段（即退化蚀变阶段晚期），绿泥石、角闪石、阳起石等退化蚀变矿物交代早期 石榴子石等矽卡岩矿物（图6c），耗“氧"加剧；在早期热液阶段，铁质不断析出形成浸染 状和脉状磁铁矿（图4），成矿流体中Cu_Pb_Zn/Fe比值变大，从而改变了成矿流体的氧化还 原状态，使以高价态（S6+、S4+）存在的S易于被还原成低价态还原性S2- （Hezarkhami et al., 1999; 于玉帅等，2012）。到了石英硫化物阶段，列廷冈矿床石 英流体包裹体均一温度平均值为316℃（杨毅，2015），此温度范围最有利于矽卡岩矿床的 矿质沉淀富集（芮宗瑶 等，2003），此外，在早期热液阶段形成的大量还原性S2-、低氧逸度、高Cu/Fe比值 及高pH 值环境，促使Cu、Pb、Zn等金属矿质在流体中的溶解度降低（Hezarkhani et al., 1999） ，而与S2-结合形成黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物沉淀析出，成矿环境由相对氧 化的碱 性环境转换为相对还原的碱性环境。晚期碳酸盐阶段，温度降至120～200℃（杨毅等，20 15），此时成矿流体已变为中低温（160～203℃）。另发育极少量的富铁绿泥石化，这也 佐 证了热液流体具有还原性的特点（Inoue, 1995）。在碳酸盐阶段，成矿环境为低温、酸性 的还原环境，不利于矿质沉淀富集，故成矿作用终止。
综上所述，在列廷冈矿床整个矽卡岩系统成矿演化过程中，随着不同成矿阶段、不同矿 物的结晶沉淀，其成矿物理化学条件是发生改变的，从早期矽卡岩阶段到晚期碳酸盐阶段， 其成矿环境至少经历了从高温、碱性的氧化环境向低温、酸性的还原环境转变。
石榴子石化是成矿作用的准备阶段，也是矽卡岩较斑岩更富集金属硫化物的原因之一（So marin, 2010），列廷冈矿床石榴子石主要为钙铁榴石_钙铝榴石系列（图7），其中，钙铁 榴石（And）含量范围为18.37%～99.89%，平均值61.93%；钙铝榴石含量范围为0.24%～ 79.05%，平均含量35.66%；艾永富等（1981）研究认为与Fe矿化相关的石榴子石成分近于 钙铁榴石，钙铁榴石分子含量高达77.5%～92.6%；与Fe_Cu多金属矿化相关的石榴子石为 钙铁榴石_钙铝榴石的过渡成分，钙铁榴石分子含量介于30.64%～60.31%之间；与Mo(Cu)_ Mo矿化有关的石榴子石成分近于钙铝榴石，钙铁榴石分子含量为13%～26%。列廷冈矿床石榴 子石成分与Fe_Cu_Mo多金属矿化相关的石榴子石成分含量相近，且石榴子石和辉石的端员组 分与世界大型矽卡岩型铁铜钼多金属矿床的端员组分相近（图7c、图11b），指示列廷冈矿 床属于铁（铜钼）等多金属矿化类型，其结果与地质事实符合。此外，角闪石对判别矽卡岩 矿床的含矿性起着重要作用，列廷冈矿床角闪石主要为阳起石，伴少量铁角闪石和镁角闪石 ，且均属于钙质角闪石类，而与钙质角闪石伴生的金属矿化类型主要有Fe、Cu、Mo、W、Au 等（赵一鸣等，2003），指示列廷冈矿床的矿化类型符合铁铜钼多金属矿化类型，这与地质 事实一致。此外，通过对矿床野外矿石手标本及镜下观察发现，磁铁矿、黄铜矿、方铅矿等 金属硫化物呈脉状充填发育于石榴子石、透辉石等矽卡岩矿物的裂隙中，这表明在整个成 矿过程中，金属矿化与矽卡岩矿物的结晶沉淀密切相关。
Nakano等（1994）指出，辉石Mn/Fe、Mg/Fe比值变化可以指示矽卡岩金属矿化的类型。赵一 鸣等（1997）研究表明，矽卡岩型铁矿、铜矿床等具有辉石Mn/Fe＜0.1的特征；矽卡岩铅 锌 矿床具锰钙铁辉石Mn/Fe＞0.1、Mg/Fe＜1的特征；矽卡岩钨矿床辉石具有Mn/Fe和Mg/Fe 比值（Mn/Fe=0.1～0.3、Mg/Fe=1～4）偏高但比铅锌矿偏低的特征；矽卡岩矿床中的钙 铁辉石 具Mn/Fe、Mg/Fe比值偏低的特征。列廷冈矿床辉石Mn/Fe比值范围为0.01～0.81，平均值 为0.17，较一般矽卡岩型铁（铜）矿偏高，指示列廷冈矿床的矿化类型为多金属矿化；Mg/ Fe比 值范围变化于0.96～25.51之间，平均值为8.18，较一般矽卡岩型矿床值稍高，亦指示列 廷冈矿床的矿化类型属铁、铜、钼多金属矿化的范畴，这与该矿床的地质事实相一致。
（2） 列廷冈矿床成矿过程较复杂，主要包括2个成矿期和5个成矿阶段：早期矽卡岩阶段 、 退化蚀变阶段、早期热液阶段、石英_硫化物阶段及碳酸盐阶段。石榴子石广泛发育震荡环 带结构，指示该矿床形成于一个不平衡的条件下，其成矿热液流体具多期多阶段特征。随着 成矿过程的逐步演化，其成矿环境也发生了改变，且至少经历了从早期矽卡岩阶段高温、偏 碱性的氧化环境到晚期碳酸盐阶段低温、偏酸性的还原环境的转换。
（3） 列廷冈矿床石榴子石及辉石端员组分特征、角闪石成分特征及具稍高的Mn/Fe和Mg/Fe 比值特征，综合指示其矿化类型属于铁、铜、钼等多金属矿化类型，这与地质事实本身相吻 合。
志谢感谢西藏拉萨普信矿业及西藏地质调查院在野外工作中给予的帮助；感谢 福州大学 紫金矿业学院电子探针实验室刘文元老师在实验过程中的大力支持和耐心指导；感谢匿名审 稿人在审稿过程中提出的宝贵意见。在此一并表示衷心感谢！
列廷冈矿床位于西藏冈底斯成矿带北缘林周盆地Fe_Mo_Cu_Pb_Zn矿集区内，是近年来新发现 的规模可达中型的矽卡岩型铁多金属矿床，前人主要针对其矿床成因、成岩成矿时代（杨毅 等 ，2014；2015；王立强，未刊资料）、矿床地质特征（李壮等，2013）、岩石地球化学、流 体包裹体特征、成矿物质来源（杨毅等，2015）、磁铁矿单矿物特征（李壮等，2016）等方 面进行了初步的研究。然而，目前尚缺乏对该矿床系统的矽卡岩矿物学特征研究。因此，文 章重点选择矿床典型矽卡岩矿物作为研究对象，在显微镜观察的基础上，对矽卡岩矿物成分 进行了系统研究，并对成矿环境、矿床成因进行了初步探讨。
1矿床地质特征
列廷冈矿床的大地构造位置位于冈底斯弧背断隆带，矿区地层出露较简单，主要为下_中三 叠统查曲浦组（T1_2c）及第四系（Q）（图1）。查曲浦组为一套厚层碳酸盐岩 ，岩性为灰白色灰岩、白色大理岩，呈层状、似层状分布于矿区北侧，是矽卡岩型Fe_Cu_Mo 矿体的主要赋矿围岩。第四系主要由残坡积物和冲洪积物等组成。矿区构造样式相对简单， 主要为断裂构 造，另发育褶皱、滑脱面构造、节理构造等。岩浆岩广泛出露，以中酸性侵入岩为主，分布 于矿区南部，主要包括花岗斑岩（（60.69±0.98） Ma）、花岗 闪长岩（（58.69±0.6 8） Ma）（杨毅等，2015），次为少量闪长岩、云斜煌斑岩和斜长角闪岩岩脉。矿区主要发育9条矽卡岩型铁多金属矿体， 自西向东依次编号为Ⅰ～Ⅸ号矿体， 多呈透镜 状、 长条状、囊状或似层状产出（图2a、b）， 其中Ⅰ～Ⅴ号矿体构成西矿段， Ⅵ～Ⅸ号矿体 构成东 矿段。矿石类型主要为矽卡岩型铁、铜（钼）矿石， 次为发育于花岗斑岩及花岗闪长岩中 的钼（铜）矿石， 矿石具有上“铁"下“铜钼"的分带。矿石矿物主要为磁铁矿、黄铜矿、 辉钼 矿、黄铁矿， 次为磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、角 闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等矽卡岩矿物， 次为石英、方解石等。
矿石构造多样，以块状构造（图3a）、浸染状构造为主（图3c），次为条带状、脉状构造（ 图3b）。矿石结构包括自形晶粒状结构（图3d）和半自形_他形晶粒状结构等结晶结构、充 填结构、交代残余（图3e）和交代假象（图3f）等交代结构、固溶体分离结构。围岩蚀变主 要为矽卡岩化，次为硅化、大理岩化。矿床的成矿过程分为2个成矿期：矽卡岩期和热液期 ；进一步划分为5个成矿阶段：早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期热液阶段、石英_硫化 物阶段和碳酸盐阶段（图4）。
(1) 矽卡岩期
矽卡岩期主要包括早期矽卡岩阶段和退化蚀变阶段2个成矿阶段。早期矽卡岩阶段为无水矽 卡岩阶段，主要形成钙铁榴石、钙铝榴石、透辉石等无水硅酸盐类矿物；晚期退化蚀变阶段 主要形成阳起石、绿帘石、绿泥石、角闪石等含水硅酸盐类矿物，此外形成大量的块状磁 铁矿及少量黄铁矿。
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图 2列廷冈矿床Ⅱ号（a）及Ⅸ号（b）矿体勘探剖面图（据马代海等，2012修改） 1—大理岩； 2—花岗闪长岩； 3—花岗斑岩； 4—矽卡岩； 5—铁多金属矿体； 6—平硐 及编号； 7—钻孔及编号； 8—探槽及编号 Fig. 2Geological section of No. 2 (a) and No. 9 (b) orebody in the Lietinggang deposit (modified after Ma et al., 2012) 1—Marble； 2—Granodiorite； 3—Granite porphyry； 4—Skarn； 5—Iron polymetal lic orebody； 6—Adit and number； 7—Drilling and number； 8—Trench and numb er |
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图 3列廷冈矿床矿石组构特征图 a. 块状磁铁矿； b. 脉状磁铁矿； c. 花岗闪长岩中浸染状辉钼矿化； d. 自形晶粒状磁 铁矿； e. 黄铜矿部分交代磁黄铁矿形成交代 残余结构； f. 磁铁矿交代早期石榴子石形 成交代假象结构 Mt—磁铁矿； Mo—辉钼矿； Po—磁黄铁矿； Ccp—黄铜矿； Grt—石榴子石； Chl—绿泥 石； Ep—绿帘石 Fig. 3Photograph of ore structures in the Lietinggang deposit a. Massive magnetite; b. Veined magnetite; c. The disseminated molybdenum in the granodiorite; d. Self_shaped magnetite grain; e. Pyrrhotite partially metasom atized by chalcopyrite; f. Early garnet metasomatized by magnetite Mt—Magnetite； Mo—Molybdenite； Po—Pyrrhotite； Ccp—Chalcopyrite； Grt—Garn et； Chl—Chlorite; Ep—Epidote |
热液期主要包括早期热液阶段、石英_硫化物阶段和碳酸盐阶段3个成矿阶段。早期热液阶 段主要形成热液磁铁矿、石英、绢云母等。而石英_硫化物阶段主要形成石英、黄铜矿、辉 钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等；碳酸盐阶段主要形成方解石等碳酸盐矿物。
2主要矽卡岩矿物特征
列廷冈矿区矽卡岩矿物较发育，且与成矿关系密切。根据主要的矽卡岩矿物组合，可将矿床 矽卡岩划分为石榴子石矽卡岩、石榴子石透辉石矽卡岩、绿帘石绿泥石矽卡岩、角闪石绿帘 石矽卡岩等。常见的矽卡岩矿物主要有石榴子石、透辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石等。主 要的矽卡岩矿物特征描述如下。
2.1石榴子石
石榴子石是列廷冈矿床中最为发育的矽卡岩矿物，分布广泛。石榴子石主要发育于花岗斑岩 或花岗闪长岩与大理岩的接触带内外侧。野外手标本观察可见，石榴子石的颜色常见为深棕 色 、棕黑色、黄棕色等，其次为黄绿色、翠绿色、浅绿色（图5a、b）。石榴子石主要呈自形 粒状，其次为他形粒状集合体或细脉状。矿床发育2期（不同世代）石榴子石： ① 早 期石榴子石呈深棕色、棕黑色，主要为钙铁榴石系 列，广泛分布（图6a）。单偏光下颜色为浅棕褐 色，具正极高突起，多为自形_半自形晶，中_粗粒结构，粒径约0.2～0.5 mm。石榴子石多 发 育环带结构，边缘可见绿帘石化、磁铁矿化等现象（图6c）。另可见环带状石榴子石核部被 磁铁矿、辉钼矿、方铅矿等金属矿物交代（图6c、d）；②晚期石榴子石呈翠绿色、浅绿色 ，主要为钙铝榴石系列。单偏光下呈浅黄 色、黄绿色（图6b），具光性异常的干涉色和高突起，他形_半自形晶粒状结构，粒径多集中于0.1～0.5 mm间。晚期石榴子石多交代早期石榴子 石，形成宽窄不一的环带结构。
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图 4列廷冈矿床矿石矿物和脉石矿物共生组合及生成顺序（据李壮等，2016修改） Fig. 4Association and formation sequence of the ore minerals and gangue minera ls from the Lietinggang deposit (modified after Li et al., 2016) |
2.2辉石
辉石是列廷冈矿床矽卡岩中的组成矿物之一，常与石榴子石、方解石、磁铁矿、黄铜矿等共 存，其含量分布很不均匀，多以短柱状、粒状或放射状集合体产出，多呈自形_半自形晶结 构，单个辉石颗粒粒径最大可达1 cm，最小0.5 mm。野外手标本中，辉石以透辉石为主， 颜色多以墨绿色、浅绿色为主，颜色深浅不一（图5c）。单偏光显微镜下，透辉石多为短柱 状（图6e），正交偏光下其干涉色可达一级橙黄色_二级蓝绿干涉色（图6f）。部分辉石颗 粒发 育 后期绿泥石化、碳酸盐化等蚀变，并伴有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等矿化现象。
2.3角闪石
角闪石主要形成于退化蚀变阶段，系交代早期的无水硅酸盐矿物或矽卡岩旁侧的碱质交代岩 形成，形成时间明显晚于早期无水矽卡岩矿物。研究表明，产在钙质矽卡岩的角闪石均属于 钙角闪石，矽卡岩矿物以阳起石、铁镁角闪石为主；产在镁质矽卡岩中的角闪石亦属于钙质 角闪石，矽卡岩矿物主要为透闪石、韭闪石或浅闪石等（赵一鸣等，2003）。列廷冈矿床中 ，角闪石族矿物主要为阳起石和铁镁角闪石。① 阳起石：手标本中常呈放射状集合体，颜 色多为墨绿色（图5d）。单偏光显微镜下观察呈毛发状、放射状，具浅黄色、黄绿色，具明 显 多色性（图6g），正交偏光下干涉色为橙黄色，其裂隙处常发育磁铁矿、黄铁矿等金属矿物 。阳起石常发生蚀变，镜下可见放射状阳起石发生绿泥石化或碳酸盐化现象。② 铁镁角闪石：手标本中多为短柱状、长条状集合体，颜色为黑色（图5e），呈团 块状分布于早期形成 的石榴子石、透辉石的裂隙中。单偏光显微镜下呈长柱状，墨绿色、棕褐色（图6h），正交 偏光下干涉色为二级蓝至蓝绿色（图6i）。
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图 5列廷冈矿床矽卡岩及矽卡岩矿物手标本特征 a. 早晚两期石榴子石； b. 呈浅棕色的早期石榴子石； c. 浅绿色柱状、放射状透辉石； d. 墨绿色毛发状阳起石集合体； e. 与方解石等 共生的角闪石集合体； f. 绿帘石绿泥 石矽卡岩 Act—阳起石； Grt—石榴子石； Di—透辉石； Hb—角闪石； Ep—绿帘石； Chl—绿泥石 ； Mt—磁铁矿； Cal—方解石； Q—石英 Fig. 5Photograph of hand specimen features of skarns and skarn minerals from t he Lietinggang deposit a. Early and late two stages of garnets; b. Terminal pale_brown garnet; c. Light green columnar diopside; d. Dark green hairy actinolite assemblage; e. The ho rnblende aggregates together with calcite; f. Epidote and chlorite skarn Act—Actinolite; Grt—Garnet; Di—Diopside; Hb—Hornblende; Ep—Epidote; Chl— Chlorite; Mt—Magnetite; Cal—Calcite; Q—Quartz |
2.4绿帘石
列廷冈矿床绿帘石常晚于石榴子石、透辉石，与角闪石、方解石、石英等交代早期形成的石 榴子石，绿帘石的粒度通常较细，多呈星散状、不规则状集合体产出，其次发育于岩体的裂 隙处。手标本可见绿帘石颜色常为黄绿色及翠绿色等（图5f）。在单偏光显微镜下观察， 可见绿帘石呈浅黄色、姜黄色等颜色（图6j），具较弱的多色性特征，正高突起；正交偏光 下，颜色鲜艳，显示多为二级黄_二级蓝干涉色（图6k）。在钙质矽卡岩中绿帘石与较富含 钙的斜长石以及其他矽卡岩晚期阶段矿物绿泥石、方解石、石英等共生，它的形成标志着矽 卡岩化过程中热液作用和矿化作用的开始，对于寻找矽卡岩矿床有指示意义（潘兆橹，1984 ）。
2.5绿泥石
绿泥石同绿帘石一样，均为一种重要的含水硅酸盐矿物，为典型的矽卡岩退变质阶段的产物 ，其产出明显晚于石榴子石、透辉石等无水矽卡岩矿物，常与绿帘石、角闪石、方解石、石 英等矿物共生或交代早期矽卡岩矿物。列廷冈矿床绿泥石主要属铁镁绿泥石类，颜色多为浅 绿色_墨绿色，颜色随其成分变化而变化，富含镁的绿泥石为浅蓝绿色，铁含量增多时，则 颜色加深至墨绿色，形态主要呈他形粒状、细小鳞片状集合体。单偏光下，绿泥石颜色主要 呈浅绿色和墨绿色，多呈叶片状、纤维状及针状集合体发育，具弱的多色性，正低突起（图 6l）；正交偏光下，具一级灰白干涉色。绿泥石常与绿帘石等矿物共生，早期矽卡岩矿物如 石榴子石、透辉石等常发生后期绿泥石化。
3样品采集与电子探针分析
本次研究对采自矿体平硐及近地表矿石堆内典型矽卡岩矿物石榴子石、辉石、角闪石、绿帘 石、绿泥石等进行了电子探针分析，详细的样品特征和取样位置见表1。选取典型矽卡岩样 品，磨制成标准的电子探针片，利用莱卡DM2500P偏光显微镜进行镜下观察和照相圈点，进 行电子探针分析实验。电子探针测试在福州大学紫金矿业学院矿产资源研究中心实验室完成 ，分析仪器型号为JXA_8230电子探针，测试电压15 kV，电流为20 nA，实际分析束斑直 径5 μm，检出限及标定矿物依据电子探针定量分析方法通则（GB/T15074_2008）。
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表 1西藏列廷冈矿床矽卡岩样品特征表 Table 1The characteristics of skarn samples from the Lietinggang iron deposit in Tibet |
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图 6列廷冈矿床矽卡岩矿物偏光显微镜下特征 a. 自形粒状钙铁榴石颗粒（-）； b. 钙铁榴石和钙铝榴石集合体（-）； c. 具环带结构 的石榴子石（+）； d. 环带状石榴子石核部发育辉钼矿和方铅矿化（-）； e. 短柱状辉石 集合体（-）； f. 具高级干涉色的透辉石颗粒（+）； g. 毛发状阳起石集合体（-）； h. 浅褐色—深棕色角闪石（-）； i. 具二级蓝干涉色的角闪石（+）； j. 阳起石与绿 帘石共生 （-）； k. 具鲜艳干涉色的绿帘石集合体（+）； l. 浅绿色绿泥石（-）； （+ ） 正交偏光； （-） 单偏光 And—钙铁榴石； Gro—钙铝榴石； Di—透辉石； Act—阳起石； Hb—角闪石； Chl—绿 泥石； Ep—绿帘石； Cal—方解石； Ccp—黄铜矿； Mt—磁铁矿； Mo—辉钼矿 ； Py—黄铁矿； Gn—方铅矿 Fig.6The microscopic characteristics of skarn minerals from the Lietinggang d eposit a. Euhedral andradite (-); b. Andradite and grossular (-); c. Zoning structure of garnet (+); d. Molybdenite and galena mineralization in the core of r ing_shap ed garnet (-); e. Columnar shaped pyroxene (-); f. Diopside with high_level inte rference color (+); g. Hairy actinolite assemblages (-); h. Light brown to dark brown Hornblende assemblage (-); i. Epidote and actinolite (+); j. Actinolite wi th epidote (-); k. Epidote assemblage with bold interference color (+); l. Light green chlorite (-); (+) crossed nicols; (-) plain light And—Andradite; Gro—Grossular; Di—Diopside; Act—Actinolite; Hb—Hornblende; C hl—Chlorite; Ep—Epidote; Cal—Calcite; Ccp—Chalcopyrite; Mt—Magnetite; Mo —Molybdenite; Py—Pyrite; Gn—Galena |
3.1石榴子石
本次研究为采自Ⅲ号（5120 m）、Ⅳ号（5100 m）、Ⅶ号矿体（5080 m）、平硐PD02（53 20 m）及钻孔ZK2702（5537 m）中的矽卡岩样品共计6件，选择样品中典型石榴子石进行电 子 探针分析，本次实验共计完成20个点位分析，分析结果见表2。石榴子石中w(SiO2) 变化范围为34.57%～38.29%，平均值为36.97%；w(CaO)为32.41%～36.26% ，平均 值为34.37%；w(TFeO)为5.83%～28.79%，平均值为18.56%；w(Al2O 3) 为0.12%～17.80%，平均值为8.04%；w(Na2O)、w(MgO)、w(Mn O )、w(TiO2)、w(Cr2O3)均较低。通过计算得到石榴子石阳离子数 和端员组分，结果见表2。分析结果表明列廷冈矿床石榴子石主要为And值变化于18.37 %～ 99.89%之间的钙铁榴石（And），w(And)平均值为61.93%；次为钙铝榴石（Gro） ， w(Gro)变化范围为0.24%～79.05%，平均值为35.66%；含少量的钙铬榴石+镁铝 榴 石+锰铝榴石（Ura+Pyr+Spe），含量变化范围为0.98%～6.63%，平均值为2.38%，属钙铁 榴 石_钙铝榴石系列（And18.37～99.89Gro0.24～79.05Ura+Pyr+Spe0. 98～ 6.63），且钙铁榴石与钙铝榴石含量呈线性负相关变化（图7a）。石榴子石端员组分图 解 （图7b）同样显示出，列廷冈矿床石榴 子石属于钙铁榴石_钙铝榴石系列，且端员组分与世界绝大部分矽卡岩型铁铜多金属矿床相似（图7c）。此外，石榴子石w(TFeO)_ w(Al2O3)图解中（图8）， w(TFeO)与w(Al2O3)呈明显的线性 负相关关系（图8a），w(SiO2)与w(CaO)之间显示了一定的线性正相关 关系（图8b）。石榴子石成分中随着w(Fe)的增加，w(Al)具有明显降低趋 势，反映了钙铁榴石_钙铝榴石固溶体系列成分的变化特征且形成于一个非平衡条件下（赵 劲松等，1996）。
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图 7列廷冈矿床石榴子石And_Gro相关性图解（a）和端员组分图解（b）及与世界矽卡岩 型矿床对比（c）（底图据Meinert et al.，2005） And—钙铁榴石； Gro—钙铝榴石； Ura—钙铬榴石； Pyr—镁铝榴石； Spe—锰铝榴石 Fig.7The And_Gro correlation diagram (a) and endmember diagram (b) and compari son of endmember composition of garnets from the Lietinggang deposit with that from the world skarn deposits (c) (base map after Meinert et al., 2005) And—Andradite; Gro—Grossular; Ura—Uvarovite; Pyr—Pyrope; Spe—Spessartine 图 8列廷冈矿床石榴子石w(TFeO)_w(Al2O3)（a）和w(SiO2) _w(CaO)（b）相关性图解 Fig. 8w(TFeO)_w(Al2O3) (a) and w(SiO2)_w(CaO) (b ) correlation diagrams of garnets from the Lietinggang deposit |
列廷冈矿床石榴子石普遍发育环带结构，在正交偏光下环带结构呈现出黑白相间的光性异常 ， 宽度不一，具内带较宽而外带较窄的特征。对石榴子石环带研究结果表明，正交偏光下观察 发现的环带颜色深浅变化系其所含w(Al2O3)、w(TFeO)及w(CaO )不同所致。以LTG_Ⅳ_1和LTG_Ⅶ_3共2件样品为例，如图9所示，浅色环带和暗色环带其 成分存在明显的差异，总体表现为浅色环带中的w(TFeO)比暗色环带中w(TFe O)偏高（图9a、b中点1、3、5），暗色环带中w(Al2O3)比浅色环带中w (Al2O3)高（图9a、b中点2、4、6）；而随着浅色环带→暗色环带的逐 渐变化，w(SiO2)和w(CaO)均相对稳定且呈现一致的变化关系（图9a、b ）。由核部到边部， 整体上具钙铁榴石向钙铝榴石逐渐过渡的趋势，这反映出随着外界成矿物理化学环境的变化 ，铁质逐步被析出沉淀的过程（周振华等，2011）。
3.2辉石
本次研究共采集列廷冈矿床辉石矽卡岩、石榴子石辉石矽卡岩样品共5件，经详细的显微 镜下鉴定，共计完成了13个点位的电子探针分析，测试结果见表3。电子探针结果显示，列 廷冈矿床辉石族矿物主要为透辉石和钙铁辉石。透辉石主要成分w(SiO2)变化范 围为52.50%～55.80%，平均值为53.76%；w(MgO)为14.59%～17.94%，平均值 为16.07%；w(CaO)为23.72%～26.84%，平均值为25.19%；w(TFeO)为1 .09%～6.83%，平均值为3.68%；w(Al2O3)为0.19%～0.91%，平均值为0 .45%；w(MnO)为0.02%～1.52%，平均值为0.49%；Na2O、K2O、Cr2O3 、TiO2含量均普遍较低。钙铁辉石主要成分w(SiO2)范围为51.89%～52.27% ，平均值为51.93%；w(TFeO)为13.91%～15.86%，平均值为14.94%；w(M gO)为8.46%～9.27%，平均值为8.86%；w(CaO)为21.60%～22.44%，平均值 为22.13%；w(Al2O3)为0.34%～ 0.78%，平均值为0.52%；w(MnO)为0.52%～0.97 %，平均值为0.72%；w(K2O)、w(Cr2O3)、w (Na2O)、w(TiO2)均较低。辉石主量元素图解显示，w(SiO2)与 w(MgO)、w(CaO)与w(MgO)呈线性正相关关系（图10a、b），而 w(MgO)与w(TFeO)、w(CaO)与w(TFeO)呈线性负相关关系（ 图10c、d）。
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图 9列廷冈矿床石榴子石环带结构成分剖面图 Fig. 9The compositional section diagram of garnets with zoning structural from the Lietinggang deposit |
3.3角闪石
本次共计完成角闪石19个点位的电子探针成分分析（表4）。分析结果表明，列廷冈矿床角 闪石类矿物主要为阳起石、铁角闪石和镁角闪石。阳起石主要成分w(SiO2)变化 范围为50.58%～53.19%，平均值为51.95%；w(CaO)为11.77%～12.95%，平均 值为12.55%；w(MgO)为12.15%～14.41%，平均值为13.09%；w(TFeO) 为12.61%～21.25%，平均值为16.58%；w(Al2O3)为1.07%～3.61%，平均 值为2.46%。 此外，含少量MnO、Na2O、K2O和TiO2，其含量均较低。铁角闪石主要成 分w(SiO2)为41.59%～44.04%，平均值为42.57%；w(TFeO)为23.06% ～24.30%，平均值为23.61%；w(CaO)为11.97%～12.24%，平均值为12.12%； w(MgO)为6.00%～7.24%，平均值为6.43%；w(Al2O3)为9.04%～10 .88%， 平均值为10.24%；w(Na2O)为1.07%～1.69%，平均为1.28%。其次含 有少量的K2O、MnO、TiO2。镁角闪石主要成分w(SiO2)为47.51%～48.53% ，平均值为48.02%； w(MgO)为11.48%～12.19%，平均值为11.84%；w(Ca O)为10.98%～13.13%，平均值为12.05%；w(Al2O3)为4.47%～5 .63%，平均为5.05%；w(Na2O)为1.88%～2.33%，平均为2.10%。此外，还含有少量 的TiO2、K2O、MnO。
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图 10列廷冈矿床辉石主量元素相关性图解 Fig. 10The correlation diagrams of major elements in pyroxene from the Lieting gang deposit |
3.4绿泥石
本次对绿泥石共计完成了16个点位的电子探针成分分析，结果列于表5。分析结果表明，列 廷冈矿床绿泥石主要为铁绿泥石和镁绿泥石。其中，铁绿泥石主要成分w(SiO2) 为21.95%～31.58%，平均值为28.28%；w(TFeO)为27.56%～38.37%，平均值为 33.69 %；w(MgO)为7.10%～9.93%，平均值为8.31%；w(Al2O3)为10.49% ～18 .07%，平均值为13.18%；w(MnO)为0.58%～1.16%，平均值为0.81%；含少量的 Na 2O、TiO2、CaO、Na2O等。镁绿泥石主要成分w(SiO2)为25.31%～32.14%， 平 均值为26.75%；w(MgO)为10.24%～14.50%，平均值12.03%；w(TFeO) 为22. 85%～31.05%，平均值为28.55%；w(Al2O3)为12.44%～18.96%，平均值为1 7.78 %；w(MnO)为0.74%～1.29%，平均值为0.92%；此外，含少量的CaO、Na2O、K 2O 、TiO2等。样品中Mg/(Mg+Fe)值变化范围为0.25～0.50（平均值为0.38）；Fe/(Fe+Mg ) 值 变化范围为0.50～0.75（平均值为0.62），指示绿泥石相对富铁。本文采用应用广泛的 绿泥 石Fe_Si分类图解（Deer et al., 1962），对矿床中绿泥石进行分类投图（图13a，Fe、Si 原子数以28个O原子为计算标准），在Fe_Si分类图解中，这些绿泥石主要是铁绿泥石和富铁 的铁镁绿泥石，绿泥石中w(TFeO)较高（22.85%～38.37%），暗示热液晚期阶段 仍然富铁质。
3.5绿帘石
本次共计完成了16点位的绿帘石电子探针分 析，分析结果列于石的主要化学成分为： w(SiO2)为36.93%～38.41%，平均为37.89%；w(A l2O3)为22.91%～25.40%，平均值为23.95%；w(CaO)变化范围为22.41%～2 4. 02%， 平均值为23.49%；w(TFeO)为9.63%～12.71%，平均值为11.35%；w(Na 2O )、w(K2O)、w(MnO)、w(MgO)、w(TiO2)及w(Cr2O 3)均普遍较低。据绿 帘石端员组分图解（图13b）可知，列廷冈矿床帘石族矿物均属于绿帘石范畴。
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表6。结果表明，矽卡岩中绿帘图 11列廷冈矿床辉石端员组分图解（a）及与世界矽卡岩型矿床对比（b）（底图据Meine rt et al.，2005） Di—透辉石；Hd—钙铁辉石；Jo—锰钙辉石 Fig. 11Endmember diagram and the comparative diagram of endmember compositions of pyroxenes from the Lietinggang deposit (a) with that from the world skarn deposits (b) (base map after Meinert et al., 2005) Di—Diopside; Hd—Hedenbergite; Jo—Johannsenite |
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图 12列廷冈矿床角闪石分类图解（底图据Leake et al.,1997） Fig. 12The classification diagrams of amphibole from the Lietinggang depo sit (base map after Leake et al., 1997) |
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图 13列廷冈矿床绿泥石分类图解（a）（底图据Deer et al.，1962）和绿帘石端员组分 图解（b）（底图据潘兆橹，1984） Fig. 13The classification diagrams of chlorite (a) (base map after Deer et al. , 1962) a nd endmember diagram of epidote from the Lietinggang deposit (b) (base map aft er Pan, 1984) |
4讨论
4.1矽卡岩类型及矿床成因
矽卡岩矿物研究是矽卡岩矿床定义和分类的基础，在矽卡岩矿床研究中占有重要地位（Eina udi et al., 1981；1982）。列廷冈矿床中，矽卡岩矿物以石榴子石、透辉石为主，其次 为 阳起石、角闪石、绿帘石、绿泥石等，石榴子石属于钙铁榴石_钙铝榴石系列，辉石属于透 辉石_钙铁辉石系列，角闪石属于钙质角闪石系列。矽卡岩可划分为交代矽卡岩和变质矽卡 岩，交代矽卡岩按照矿物成分的不同又可分为钙质矽卡岩、镁质矽卡岩、锰质矽卡岩以及碱 质矽卡岩（Einaudi et al., 1982；赵一鸣等，2012；王立强等，2014）。列廷冈矿床的矽 卡岩 矿物组合及特征综合表明，矽卡岩应属于典型交代矽卡岩中的钙质矽卡岩类。列廷冈矿区围岩以灰岩、大理岩为主，w(MgO)极少，在热液交代过程中，围岩的钙 质成分控制着矽卡岩矿物组合的种类。当围岩碳酸盐岩中的w(MgO)小于2%时，只形 成钙矽卡岩；当w(MgO)为2%～10%时，只形成透辉石、金云母等矿物，很少出现镁 橄榄石、硅镁石等富镁矿物（Einaudi et al., 1981；李大新等，2011）；当w(MgO) 高于10%～5%时，可出现较典型的镁矽卡岩矿物组合，如镁橄榄石、透辉石、尖晶石、硅 镁石族、金云母等。近年来，在列廷冈矿区花岗斑岩及花岗闪长岩与大理岩接触带发现了大 面积赋矿矽卡岩产出，矿体主要呈似层状、透镜状及囊状等（图2），属典型矽卡岩型 矿床的矿体产出特征。结合野外地质调查及室内研究与勘探成果，发现矿区矿石构造以块状 构造、浸染状构造、脉状构造为主（图3）；显微镜下，矿石结构以自形粒状结构为主，发 育各种交代结构（图3），后期金属矿物交代前期金属矿物的现象普遍存在，如黄铜矿被后 期磁黄铁矿等交代，形成港湾状或不规则状交代残余结构（图3），此矿石组构亦为典型矽 卡岩型矿床的矿石组构特征。此外， 在矽卡岩矿物共生组合方面，列廷冈矿床矽卡岩矿物组合主要为钙铁_钙铝榴石、透辉石_钙 铁辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石等，属于典型的钙质交代矽卡岩矿物组合类型（赵一鸣， 2002；赵一鸣等，2012），系接触交代成因。综上所述，列廷冈矿床主要发育一套钙质矽 卡岩组合，矿床成因类型为典型的接触交代矽卡岩型铁多金属矿床。
4.2矽卡岩矿物对成矿环境的指示
矽卡岩矿物组成与侵入岩成分、围岩组分、深度、氧逸度、温度和压力密切相关（Titley, 1973；Burton et al., 1982；Meinert, 1997；Calagari et al., 2006）。因此，通过对 矽卡岩矿床主要矽卡岩矿物成分、共生组合等方面的综合研究，可以反演矿床成岩成矿过程 中其物理化学条件的变化（Meinert et al., 2005；赵苗等，2015）。大量研究证实，矽卡岩型铁矿早期是以岩浆流体为主，且这种岩浆流体一般为高温（＞500 ℃）、碱性（pH＞7）的高盐度流体（周振华等，2011；张作衡等，2012；范裕等，2012； 洪为等，2012a），这种碱性高温高盐度流体与其岩浆岩中斜长石等矿物作用不断消耗Na+ ，从而导致Ca2+、Mg2+及Fe2+进入流体中，为后期矽卡岩化和铁矿富集 创造了物质基础，随着 石榴子石、辉石等矿物的结晶，溶液中镁、钙、铁减少，成矿元素的增加使溶液的pH值降低 （姚磊等，2012；彭慧娟等，2014），成矿环境从碱性最终逐渐转变为酸性环境（张招崇等 ，2014）。矽卡岩阶段，低酸度、高氧逸度条件下S以SO2-4的形式溶解于溶液中， 有利于铁 矿的形成（Meinert et al., 2005；张招崇等，2014）；而在低氧逸度、酸性条件下，不 利于早 期磁铁矿再溶解形成富铁矿（Hu et al., 2014；胡浩等，2014）。当温度＞350℃时，铁以 Na(FeCl4)、Na2(FeCl4)等络合物运移；当温度＜350℃时，铁的Cl-络合物逐 渐被S2-的络合物所代替（Pirajno, 2009），且S2-主要通过3FeO+SO2- 4=Fe3O4+S2-+3/2O2方式形成（Rona, 1984; Hutchinson, 1990）。石英硫 化物阶段，随着氧逸度降低、温度压力降低及大气降水量增加，铁的络合物变得不稳定而释 放出大量低价态的S2-与流体中的铜、铅、锌等贱金属结合形成大量金属硫化物。碳 酸盐阶段，温度、压力进一步下降，溶解于水中的CO2将与流体中的Ca2+结合形成 方解石等碳酸盐矿物（张招崇等，2014）。
不同氧化还原环境中形成特定的矽卡岩矿物，因此，矽卡岩中不同矿物的种属、组合、分布 及不同端员组分常用以判定形成环境的氧化还原状态（Sato, 1980； Brown et al., 1985；常印佛等，1991；Kwak, 1994；Somarin, 2004；宋国学等，2010），特别是石榴子 石 矿物成分的变化对于示踪矽卡岩的形成环境具重要的指示意义（Gaspar et al.，2008；陈 雷 等，2012）。列廷冈矿床石榴子石矿物端员组成为And18.37～99.89Gro0.24～79 .05Ura+Pyr+Spe0.98～6.63，辉石的端员组分为Di53.56～99.91Hd1.61 ～44.55Jo0.08～5.11，两者成分变化范围均较大，这表明矽卡岩矿物形成于一个 非平衡条件下（赵劲松等，1996；周振华 等，2011；黄华等，2014），指示其成矿环境有所变化。列廷冈矿床石榴子石普遍发育“震 荡"环带结构，由于石榴子石中Fe3+和Al3+价态相同，半径相近（Fe3+ 为0.078 nm，Al3+为0.054 nm）（潘兆橹等，1984），Fe和Al易发生替代，故而从 环带核部向边缘、浅环带到暗环带其TFeO、Al2O3含量均呈现此消彼长的关系（图9）， 这说明石榴子石的环带结构是内部化 学成分的外在表现，其环带成分的变化特征能提供热液流体演化过程的重要信息（陈能松等 ，2003；Smith et al., 2004）。自石榴子石环带核部至边缘，Fe、Al阳离子数呈高低交替 出现，并无明显上升或下降趋势（图9），表明列廷冈矿床矽卡岩形成于动荡的环境中，并 非连续的生长过程而存在明显的生长间断，其成矿流体的温度、pH值、氧逸度和盐度不断变 化，物理化学环境随着成矿过程的不断演化逐步发生了改变（Hickmott et al., 1992；张 泽明等，2005；Cheng et al., 2009）。
列廷冈矿床早期矽卡岩阶段，石榴子石主要为钙铁榴石，辉石以透辉石为主，钙铁榴石的形 成需要大量Fe3+，而以透辉石为主的辉石和以钙铁榴石为主的石榴子石均形成于相对 氧化的 环境（Meinert, 1992；Kwak, 1994；Misra, 2000；Lu et al., 2003），这反映了该矿床 的矽卡岩具有氧化型矽卡岩的特征；同时，对钙铁榴石_钙铝榴石形成的物理化学条件进行 了实验研究发现，钙铁榴石主要形成于温度为450～600℃、pH=4.0～11.0的氧化_弱氧化 的碱性环境（赵斌等，1987；梁祥济等，2000），综合指示列廷冈矿床在早期矽卡岩阶段的 成矿流体 呈高温、低酸度和较高氧逸度的状态（梁祥济，1994；赵一鸣等，1990）。到了退化蚀变 阶段，发育大量富含铁质和OH-的退变质矿物阳起石、角闪石、绿泥石等，消耗了流体中 大 量的H+，致使溶液呈碱性，形成碱性流体；铁质逐渐被消耗析出形成磁铁矿，导致Fe 3+/Fe2+比值增大，氧逸度继续升高，从而形成高氧逸度的成矿流体。列廷冈矿床 中，从早期矽卡 岩阶段到退化蚀变阶段，成矿流体为高氧逸度的碱性流体，其成矿环境均为相对氧化的碱性 环境。
早期热液阶段（即退化蚀变阶段晚期），绿泥石、角闪石、阳起石等退化蚀变矿物交代早期 石榴子石等矽卡岩矿物（图6c），耗“氧"加剧；在早期热液阶段，铁质不断析出形成浸染 状和脉状磁铁矿（图4），成矿流体中Cu_Pb_Zn/Fe比值变大，从而改变了成矿流体的氧化还 原状态，使以高价态（S6+、S4+）存在的S易于被还原成低价态还原性S2- （Hezarkhami et al., 1999; 于玉帅等，2012）。到了石英硫化物阶段，列廷冈矿床石 英流体包裹体均一温度平均值为316℃（杨毅，2015），此温度范围最有利于矽卡岩矿床的 矿质沉淀富集（芮宗瑶 等，2003），此外，在早期热液阶段形成的大量还原性S2-、低氧逸度、高Cu/Fe比值 及高pH 值环境，促使Cu、Pb、Zn等金属矿质在流体中的溶解度降低（Hezarkhani et al., 1999） ，而与S2-结合形成黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物沉淀析出，成矿环境由相对氧 化的碱 性环境转换为相对还原的碱性环境。晚期碳酸盐阶段，温度降至120～200℃（杨毅等，20 15），此时成矿流体已变为中低温（160～203℃）。另发育极少量的富铁绿泥石化，这也 佐 证了热液流体具有还原性的特点（Inoue, 1995）。在碳酸盐阶段，成矿环境为低温、酸性 的还原环境，不利于矿质沉淀富集，故成矿作用终止。
综上所述，在列廷冈矿床整个矽卡岩系统成矿演化过程中，随着不同成矿阶段、不同矿 物的结晶沉淀，其成矿物理化学条件是发生改变的，从早期矽卡岩阶段到晚期碳酸盐阶段， 其成矿环境至少经历了从高温、碱性的氧化环境向低温、酸性的还原环境转变。
4.3矽卡岩矿物对金属矿化类型的指示
在中国许多矽卡岩型多金属矿床中，石榴子石的颜色、物理性质、化学成分在各接触带和矿 化带的不同部位都有明显的变化，石榴子石除可作为衡量矿化介质酸碱度的标尺之外（姚磊 等，2012；彭慧娟等，2014），还可以用来指示矽卡岩的成岩成矿过程和作为指示矿化种属 的直接标志（林文蔚等，1990；洪为等，2012b；田明君等，2014）。石榴子石化是成矿作用的准备阶段，也是矽卡岩较斑岩更富集金属硫化物的原因之一（So marin, 2010），列廷冈矿床石榴子石主要为钙铁榴石_钙铝榴石系列（图7），其中，钙铁 榴石（And）含量范围为18.37%～99.89%，平均值61.93%；钙铝榴石含量范围为0.24%～ 79.05%，平均含量35.66%；艾永富等（1981）研究认为与Fe矿化相关的石榴子石成分近于 钙铁榴石，钙铁榴石分子含量高达77.5%～92.6%；与Fe_Cu多金属矿化相关的石榴子石为 钙铁榴石_钙铝榴石的过渡成分，钙铁榴石分子含量介于30.64%～60.31%之间；与Mo(Cu)_ Mo矿化有关的石榴子石成分近于钙铝榴石，钙铁榴石分子含量为13%～26%。列廷冈矿床石榴 子石成分与Fe_Cu_Mo多金属矿化相关的石榴子石成分含量相近，且石榴子石和辉石的端员组 分与世界大型矽卡岩型铁铜钼多金属矿床的端员组分相近（图7c、图11b），指示列廷冈矿 床属于铁（铜钼）等多金属矿化类型，其结果与地质事实符合。此外，角闪石对判别矽卡岩 矿床的含矿性起着重要作用，列廷冈矿床角闪石主要为阳起石，伴少量铁角闪石和镁角闪石 ，且均属于钙质角闪石类，而与钙质角闪石伴生的金属矿化类型主要有Fe、Cu、Mo、W、Au 等（赵一鸣等，2003），指示列廷冈矿床的矿化类型符合铁铜钼多金属矿化类型，这与地质 事实一致。此外，通过对矿床野外矿石手标本及镜下观察发现，磁铁矿、黄铜矿、方铅矿等 金属硫化物呈脉状充填发育于石榴子石、透辉石等矽卡岩矿物的裂隙中，这表明在整个成 矿过程中，金属矿化与矽卡岩矿物的结晶沉淀密切相关。
Nakano等（1994）指出，辉石Mn/Fe、Mg/Fe比值变化可以指示矽卡岩金属矿化的类型。赵一 鸣等（1997）研究表明，矽卡岩型铁矿、铜矿床等具有辉石Mn/Fe＜0.1的特征；矽卡岩铅 锌 矿床具锰钙铁辉石Mn/Fe＞0.1、Mg/Fe＜1的特征；矽卡岩钨矿床辉石具有Mn/Fe和Mg/Fe 比值（Mn/Fe=0.1～0.3、Mg/Fe=1～4）偏高但比铅锌矿偏低的特征；矽卡岩矿床中的钙 铁辉石 具Mn/Fe、Mg/Fe比值偏低的特征。列廷冈矿床辉石Mn/Fe比值范围为0.01～0.81，平均值 为0.17，较一般矽卡岩型铁（铜）矿偏高，指示列廷冈矿床的矿化类型为多金属矿化；Mg/ Fe比 值范围变化于0.96～25.51之间，平均值为8.18，较一般矽卡岩型矿床值稍高，亦指示列 廷冈矿床的矿化类型属铁、铜、钼多金属矿化的范畴，这与该矿床的地质事实相一致。
5结论
（1） 列廷冈矿床主要发育一套钙质矽卡岩组合，主要矽卡岩矿物有石榴子石、透辉石、阳 起石、绿帘石、绿泥石，矽卡岩矿物含铁量均较高。电子探针测试结果表明：石榴子石主要 属钙铁榴石_钙铝榴石系列；辉石属透辉石_钙铁辉石系列；角闪石多数为阳起石，次为铁镁 角闪石，且均具钙质角闪石属性；绿泥石主要为铁绿泥石和镁绿泥石，相对富铁。列廷冈矿 床矽卡岩矿物特征综合表明其矿床成因类型属于典型的接触交代矽卡岩型矿床。（2） 列廷冈矿床成矿过程较复杂，主要包括2个成矿期和5个成矿阶段：早期矽卡岩阶段 、 退化蚀变阶段、早期热液阶段、石英_硫化物阶段及碳酸盐阶段。石榴子石广泛发育震荡环 带结构，指示该矿床形成于一个不平衡的条件下，其成矿热液流体具多期多阶段特征。随着 成矿过程的逐步演化，其成矿环境也发生了改变，且至少经历了从早期矽卡岩阶段高温、偏 碱性的氧化环境到晚期碳酸盐阶段低温、偏酸性的还原环境的转换。
（3） 列廷冈矿床石榴子石及辉石端员组分特征、角闪石成分特征及具稍高的Mn/Fe和Mg/Fe 比值特征，综合指示其矿化类型属于铁、铜、钼等多金属矿化类型，这与地质事实本身相吻 合。
志谢感谢西藏拉萨普信矿业及西藏地质调查院在野外工作中给予的帮助；感谢 福州大学 紫金矿业学院电子探针实验室刘文元老师在实验过程中的大力支持和耐心指导；感谢匿名审 稿人在审稿过程中提出的宝贵意见。在此一并表示衷心感谢！
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