2018, Vol. 34
2. 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 100037
2. MNR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Beijing 100037, China
岩浆侵位或热液蚀变过程中往往伴随着一定的同位素分馏，形成矿体/矿床/矿田尺度的同位素晕，部分元素同位素晕的规模通常大于矿物蚀变晕或地球化学蚀变晕的规模，其在矿化围岩中的变化也比金属元素的变化显著和清晰——即使岩石发生肉眼难以识别的微弱蚀变作用时，部分岩石或矿物的同位素组成却已发生明显的变化，形成同位素晕，指示蚀变作用的存在(Taylo, 1974; Criss and Taylor, 1983; 蒋少涌, 1989; Criss et al., 1991; Kesler et al., 1995; Kelley et al., 2006)。如Barker et al. (2013)对美国内华达地区Screamer卡林型金矿床碳酸盐岩碳、氧同位素的研究表明，其碳、氧同位素晕的范围可达3km，远远超过矿物蚀变的分布范围。因此，稳定同位素不仅在探讨与岩浆热液有关矿床(如斑岩型，矽卡岩型等)的成矿流体来源和时空演化过程、矿物形成温度和成矿机理等方面具有重要的作用(Ohmoto, 1972; 郑永飞, 2001; Hoefs, 2009)；而且，可以用来确定岩石或矿物是否发生过热液蚀变。另外，不同尺度(矿床、矿田或矿集区)的同位素分带性研究还可以用来指示矿床流体来源和矿质迁移方向(Taylor, 1974, 2015; Wilson et al., 2007; Holk et al., 2008; Barker et al., 2013; Xie et al., 2015)、探讨矿床之间(如斑岩矿床和低硫型浅成低温热液矿床)的成因联系，进而指示找矿方向(张理刚, 1983; 蒋少涌, 1989)。
含膏盐地层是地球上重要的硫储库之一，在全球范围内广泛分布，其主要成分为石盐、石膏或者硬石膏、以及碳酸盐等矿物(Warren, 1996)，不同地质时期的膏盐地层的硫同位素值具有相对稳定性，可以进行全球对比(陈锦石等, 1986)。已有研究表明，含膏盐地层在部分金属矿床成矿作用过程中可以起到重要的作用，如为岩浆热液/岩浆矿床提供重要的矿化剂、氧化障和硫源等，这些矿化剂在成矿过程中可以活化和搬运成矿元素(Barton and Janhson, 1996; Li et al., 2003; Zhou et al., 2007, 2011; Chen, 2013; 周涛发等, 2014; Xie et al., 2015)，而氧化障则可触发成矿作用的发生(李延河等, 2013, 2014)。然而，在岩浆热液体系中，膏盐矿物大多为易溶解的矿物，因而容易转变为其他矿物而难以识别，仅部分元素的同位素(如硫和硼等)在遭受强烈改造的情况下仍然能示踪其来源(蒋少涌等, 2000; Zhou et al., 2007; 李延河等, 2013, 2014; 胡古月等, 2014a, b)，将这些同位素的分布区间与已知储库中对应元素的同位素范围开展对比研究，不仅可以确定成矿体系中各端元储库对该元素同位素的贡献比例，作为含膏盐地层参与岩浆热液矿床成矿作用过程的重要证据和参与程度的重要指标，而且有助于探讨膏盐组分对成矿作用过程所产生的影响。
长江中下游地区是我国重要的含膏盐地层分布区之一，这一层位与区内的铁和铜等矿床具有密切的空间关系(蔡本俊, 1980, 1981)。二十世纪八十年代，蔡本俊(1980, 1981)对长江中下游地区的中生代矽卡岩型矿床开展了区域尺度的对比和总结，提出了含膏盐地层参与成矿作用的重要认识。在此基础之上，不少学者开展了典型矿床和区域控矿规律的研究(袁见齐等, 1982; 高广立, 1983; 常印佛等, 1991; 陈洪新, 1993; 王焰新和李立平等, 1994; 范洪源, 1995; Zhai et al., 1996; Zhou et al., 2007, 2011; Xie et al., 2012; 2016;周涛发等, 2014)，从不同的角度对这一观点进行了补充。随着研究程度的逐渐深入，含膏盐地层参与成矿作用的认识得到越来越多学者的认可，特别是在富铁矿的形成方面(Pan and Dong, 2003; 刘家军等, 2007; 李延河等, 2013, 2014; 赵一鸣, 2013; 张招崇等, 2014)。这些研究为我们认识含膏盐地层与岩浆热液矿床之间的关系起到了重要的作用，同时也提出了诸多有待解决的问题。
鄂东矿集区位于长江中下游成矿带的最西端，区内矽卡岩型铁、铜等矿床星罗棋布(图 1)。金山店铁矿(包括张福山和余华寺两个矿区)是鄂东矿集区内典型的大冶式矽卡岩型铁矿之一，该矿床的矿体产于金山店岩体与三叠纪围岩接触带上。赋矿地层主要为嘉陵江组、大冶组和蒲圻组，其中嘉陵江组是典型的含膏盐地层(陈锦石等, 1986; 湖北省地质矿产局, 1996)。笔者通过详细的野外地质考察和测试分析，提出了含膏盐地层参与金山店铁矿成矿作用的证据、时限和方式，并初步探讨了含膏盐地层对成矿作用所产生的影响(朱乔乔等, 2013, 2014, 2016; Zhu et al., 2015)。这些研究表明，含膏盐地层强烈参与了金山店铁矿的成矿作用，但主要集中于对张福山矿床的研究，缺乏对金山店矿田中金山店岩体周缘其他矽卡岩型铁矿床(如余华寺铁矿、柯家山铁矿和张敬简铁矿等)的研究工作；另外，区域尺度的对比也较为薄弱。初步研究发现，这些矿床中均有硬石膏和/或石膏产出，且部分铁矿床中的石膏/硬石膏储量具有一定的规模(张敬简铁矿达到中型规模)，很可能是含膏盐地层参与成矿作用的重要证据，但需要研究予以证实。因此，本文在以往工作的基础上，重点对金山店矿区外围与金山店岩体有关的中小型矿床开展硫同位素的研究工作，同时测定了含膏盐地层中原生硬石膏/石膏的硫同位素，对比区域上典型矽卡岩型铁矿、铁铜矿床的硫同位素分布范围，并系统总结区域尺度矿床中硫同位素的空间分布规律，探讨矿田和矿集区尺度不同矿床中含膏盐地层参与成矿作用的相似性和差异性，提出区域尺度的找矿方向。
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图 1 鄂东矿集区地质矿产图(据舒全安等, 1992修改) Fig. 1 Geological map and the distribution of mineral deposits of the Edong district (modified after Shu et al., 1992) |
长江中下游成矿带位于扬子板块北缘的长江断裂带内，其地质历史发展演化经历了三个不同的阶段：前震旦纪(北部延续到震旦纪)基底发育阶段、震旦纪-早三叠世盖层沉积阶段和中、晚三叠世-新生代板内变形阶段(常印佛等, 1991)。长期的构造作用、岩浆活动和成矿作用不仅使得长江中下游地区成为我国东部晚中生代岩浆岩带的重要组成部分，发育了大面积的中酸性侵入岩(Mao et al., 2011)，而且这些侵入岩与区内的盖层发生强烈的水岩作用，形成了我国重要的内生铁铜多金属成矿带，成矿带内的矿床类型以与侵入岩相关的斑岩-矽卡岩型Cu-Fe-Au-Mo矿床和与次火山岩有关的玢岩铁矿为主。长江中下游成矿带由七个各具特色的矿集区组成，自西向东分别为鄂东、九瑞、安庆-贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇矿集区(Zhai et al., 1996)。
鄂东矿集区位于长江中下游成矿带的最西端，由阳新-常州(YCF)、襄樊-广济(XGF)和郯庐(TLF)三大断裂所夹持；大地构造位于扬子板块北缘，华北板块南缘的大别造山带南侧(裴荣富等, 1985)。金山店矿田位于鄂东矿集区中西部，该矿田内出露的地层主要由三叠系和部分侏罗系、石炭系和二叠系的地层组成，第四系甚发育。其中石炭系缺失下统地层，为一套沉积碎屑岩和生物碎屑灰岩，代表了由海湾蒸发相-浅海相过渡为近岸相的沉积环境；二叠系地层发育齐全，为一套碎屑沉积岩、生物碎屑灰岩和含煤岩系等。与成矿作用关系最为密切的地层为三叠系地层，包括下三叠统大冶组、中-下三叠统嘉陵江组、中三叠统蒲圻组、上三叠统九里岗组和王龙滩组(舒全安等, 1992)。大冶组岩性以灰色、浅灰色薄层状灰岩为主，中、上部夹中-厚层状灰岩，时而夹鲕状灰岩、白云质灰岩，下部为含泥质灰岩或黄绿色页岩。按岩性特征可细分为七个岩性段，区内只出露其顶部第七段岩层，受北西西向断裂和岩体侵入影响出现重复或缺失(姚培慧, 1993)。嘉陵江组岩性以灰色中-厚层状白云岩、白云质灰岩为主，夹微晶灰岩、“盐溶角砾岩”(井下表现为巨厚盐岩及石膏层)(湖北省地质矿产局, 1996)，是本文重点研究的含膏盐地层。该地层与下伏大冶组顶部呈逐渐过渡的关系，加之岩浆侵位过程中的改造作用，二者常常难以区分。蒲圻组岩性为紫红色砂质页岩、页岩、泥岩夹灰红色薄至厚层状长石石英砂岩，有时出现砂岩夹页岩；顶、底部夹泥质灰岩、钙质粉砂岩薄层或透镜体。
金山店岩体位于鄂东矿集区的西部(图 2)，是金山店矿田内的主要岩体。该岩体侵位于保安背斜南翼三叠系大冶组、嘉陵江组和蒲圻组地层的界面上，其侵入中心位于岩体中段。岩体长约15km，中部最大宽度约2.3km，平面上呈纺锤形，长轴走向北西西(290°)，与区域构造线方向一致，东西端分别向两端倾伏，倾伏角西端相对较陡(舒全安等, 1992)。岩体南缘与三叠系蒲圻组和嘉陵江组地层呈侵入接触和断层接触，接触面南倾。岩体北缘覆盖较厚，在余华寺一带与嘉陵江组白云岩和大冶组灰岩呈侵入接触，产状随着深度的增加由南倾变为北倾再南倾，岩体东北缘与蒲圻组和嘉陵江组、大冶组地层呈侵入接触关系。金山店岩体主要由石英闪长岩和石英二长岩组成，边部零星分布辉长闪长岩和石英闪长玢岩、辉绿玢岩、石英长石斑岩等脉岩。矿田西部的王豹山岩体是金山店岩体西延的出露部分(舒全安等, 1992)。最近，高精度年代学研究结果表明，金山店岩体中不同类型岩石的成岩时代集中于133~127Ma，而矿田内矿床中热液矿物(榍石、金云母)的形成时代主要集中于131~128Ma，穿插岩体和矿体的石英闪长玢岩脉的成岩时代为124.9±0.9Ma (Li et al., 2009; Xie et al., 2012; Zhu et al., 2017)，暗示矿田内的成岩成矿作用均发生于较窄的时间范围之内。
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图 2 金山店矽卡岩型铁矿田地质图(据武汉钢铁集团矿业有限责任公司金山店铁矿, 2012①; Zhu et al., 2017修改) Fig. 2 Geological map and deposit distribution of the Jinshandian Fe skarn ore field (modified after Zhu et al., 2017) |
① 武汉钢铁集团矿业有限责任公司金山店铁矿.2012.湖北省大冶市金山店矿区余华寺铁矿资源储量核实报告(内部资料)
2 矿床地质金山店矿田中的矿床均为与金山店岩体具有成因联系的矽卡岩型铁矿床，其中以张福山铁矿规模为最大，达到大型，李万隆(未开采)和余华寺达到中型规模，而张敬简和柯家山属小型铁矿床。铁矿床主要分布于金山店岩体周边及其附近的断裂破碎带中，严格受接触带-断裂复合构造控制。各矿床主要沿金山店岩体南缘侵入接触带呈北西西向展布，与区域构造线方向一致，仅余华寺矿床位于金山店岩体的北缘西部。而矿(化)点则点多面广，多达四十余处，大部分浅而富，现多已被地方开采利用。下面主要对张福山、余华寺、柯家山和张敬简铁矿的矿床地质进行介绍。
2.1 张福山铁矿张福山铁矿床位于金山店岩体南缘中段(图 2)，是金山店铁矿的主体部分，规模达到大型，矿体产于金山店岩体与嘉陵江组、蒲圻组和大冶组地层接触带上或附近(舒全安等, 1992)。张福山铁矿中较大的矿体有13个，以Ⅰ、Ⅱ号矿体规模最大，它们的矿石储量占区内探明铁矿总储量的90%以上。主要矿体在平面上大致呈北西西-南东东向条带状展布(图 3a)。在剖面上，各矿体呈似层状、透镜状和脉状(图 3b，姚培慧, 1993)。矿体倾向162°~216°，倾角42°~89°。本文仅以Ⅰ、Ⅱ号矿体为代表作简要介绍如下。
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图 3 张福山铁矿矿区地质图(a)和勘探线剖面图(b)(据姚培慧, 1993修改) Fig. 3 Geological sketch map (a) and geological section along exploratory line (b) of the Zhangfushan Fe skarn deposit (modified after Yao, 1993) |
(1)Ⅰ号矿体
Ⅰ号矿体是区内最大的矿体，赋存岩体南缘接触带上(图 3a)。矿体在平面上呈条带状分布，西段出露地表，东段隐伏于地下，在剖面上呈似层状，部分为脉状，局部有分支复合现象。矿体赋存标高为+110~-1300m，沿走向长约2690m，沿倾向斜延深179~1072m，其倾向自西往东为203°~172°~202°，倾角由西往东为85°~61°，自上到下为85°~50°的变化。矿体厚0.18~83.96m，平均厚约24.79m(姚培慧, 1993)。矿体产于岩体南缘接触带附近F3断层南盘蒲圻组与嘉陵江组和大冶组地层分界线附近，受碳酸盐岩层发育程度、岩体与嘉陵江组和大冶组地层接触构造、层间滑动破碎带及F3、F4断层等因素综合控制。上盘围岩主要为矽卡岩、泥质黑云母角岩、变余粉砂岩和英长角岩，次为石英闪长玢岩及石英闪长岩和大理岩等；下盘围岩主要为石英闪长岩、矽卡岩和大理岩，次为石英二长岩、石英闪长玢岩及泥质黑云母角岩。矿体与围岩界线清楚，上盘界面较平直规则，下盘界面呈舒缓波状，局部呈过渡型(图 3b)。深部的Ⅰ号矿体主要赋存于蒲圻组地层与侵入岩的接触部位，局部有少量矽卡岩过渡带。上盘围岩主要为泥质黑云母角岩、变余粉砂岩和英长角岩，次为矽卡岩和角砾岩；下盘围岩主要为石英闪长岩、石英二长岩，其次为矽卡岩。
(2)Ⅱ号矿体
Ⅱ号矿体也赋存于岩体南缘接触带上，Ⅰ号矿体东侧(图 3a)，矿体在平面上呈近东西向展布，西段出露地表，东段隐伏于地下，与Ⅰ号矿体呈叠瓦状平行排列，头尾相叠约150~350m。剖面上呈脉状、不规则透镜状及条带状，具上薄下厚、东厚西薄的变化特征(图 3b)。矿体赋存标高为+70~-1340m，东西长约1020m，沿倾向延伸130~750m，矿体倾向164°~344°，倾角42°~88°。矿体厚0.76~131.31 m，平均厚约26.36m(姚培慧, 1993)。
矿区内广泛发育硬石膏、石膏和黄铁矿等含硫矿物，局部硬石膏规模较大，构成硬石膏矿体，张福山铁矿中的硬石膏虽未作统计，但估计储量在余华寺铁矿(197万吨)之上(朱乔乔等, 2013)。硬石膏矿体常与铁矿体伴生，其形态呈似层状或透镜状，与地层产状相一致。
张福山铁矿的金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿及少量黄铜矿、穆磁铁矿、斑铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿等；非金属矿物主要包括透辉石、金云母、硬石膏、方柱石、绿泥石、绿帘石、方解石、石榴子石、石膏、角闪石、榍石、磷灰石、蛇纹石和钾长石等。按矿石的结构构造可将矿石类型分为致密块状矿石、粉状矿石、浸染状矿石、花斑状矿石、条带状矿石及少量角砾状矿石等。
矿区近矿围岩的蚀变具有多样性，主要表现为矽卡岩化、黄铁矿化、磁铁矿化、硬石膏化、绿泥石化、钠长石化等，其中以矽卡岩化与成矿关系最为密切。在太婆山露天采坑(Ⅰ号矿体东部)的最东端出露较有好的分带，表现为从岩体→矽卡岩→矿体(采空区)→砂页岩→砂页岩中矿体→砂页岩的规律性变化(谢桂青等, 2016)。区内矽卡岩的组成矿物主要为透辉石、金云母和方柱石，局部可见少量绿帘石、角闪石、石榴子石和蛇纹石等。根据矿物组合特征，可将矽卡岩分为简单矽卡岩和复杂矽卡岩两类。前者主要为透辉石矽卡岩、金云母矽卡岩，其次为方柱石矽卡岩和蛇纹岩(蛇纹石化矽卡岩)等。后者以金云母透辉石矽卡岩、透辉石金云母矽卡岩和透辉石方柱石矽卡岩等较为多见，其次为透闪石透辉石矽卡岩，偶见石榴子石方柱石矽卡岩、金云母绿帘石矽卡岩和石榴子石透辉石矽卡岩等。
2.2 余华寺铁矿余华寺铁矿床位于金山店岩体北缘西段，距张福山铁矿约2km(图 2)。余华寺铁矿共有铁矿体6个，硬石膏矿体1个，铁矿体中以Ⅰ号矿体最为重要，占余华寺铁矿总储量的97.68%，该矿床规模为中型。
Ⅰ号矿体主要赋存于蒲圻组砂页岩和嘉陵江组白云岩与石英闪长岩接触部位，在平面上则呈“新月”形(图 4a)，剖面上矿体呈似层产出。矿体全长约760m。矿体埋深在地表至-450m左右，受接触带控制，其走向变化较大，在4线~2线间走向近45°，倾向近225°，在8线~5线间走向为0°~10°，倾向180°~190°，倾角一般在40°~70°之间。厚度一般10~40m，在-150~-200m水平厚度可达90m(图 4b)。
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图 4 余华寺铁矿矿区地质图(a)和勘探线剖面图(b)(据湖北省区测队, 1980①; Zhu et al., 2017修改) Fig. 4 Geological sketch map (a) and geological section along exploratory line (b) of the Yuhuasi Fe skarn deposit (modified after Zhu et al., 2017) |
① 湖北省区测队.1980.大冶幅H-50-62-D、殷祖幅H-50-74-B、高桥东半幅H-50-74-A(东)1/5万区域地质调查报告(内部资料)
硬石膏矿体呈透镜状，主要见于10线，8、9线零星可见，矿体埋深在-200m以下，产于铁矿体的上盘围岩白云质大理岩中或者与角岩接触部位(图 4b)，局部水化成石膏，矿体倾向约130°，倾角30°~40°，厚度约45m。该矿床中硬石膏储量约197万吨。硬石膏矿体中角岩角砾发育，部分角砾边缘具有磁铁矿化，且蚀变矿化具有砂页岩→绿泥石化砂页岩→金云母→磁铁矿+黄铁矿的分带性，角砾再被石膏脉所穿切(Zhu et al., 2015)。
余华寺铁矿的金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿及少量黄铜矿、穆磁铁矿和磁黄铁矿等；非金属矿物主要包括透辉石、金云母、硬石膏、方柱石、绿泥石、绿帘石、方解石、石膏、角闪石、磷灰石和蛇纹石等。按矿石的结构构造可将铁矿石类型分为致密块状矿石、粉状矿石、浸染状矿石、条带状矿石及角砾状矿石等。矿区近矿围岩蚀变主要为矽卡岩化、黄铁矿化、磁铁矿化、硬石膏化、绿泥石化、钠长石化等，其中以矽卡岩化与成矿关系最为密切。根据矿物组合特征，可将矽卡岩分为透辉石矽卡岩、金云母矽卡岩、方柱石矽卡岩和蛇纹岩(蛇纹石化矽卡岩)等。
2.3 柯家山铁矿柯家山铁矿床位于金山店岩体南缘接触带东段，张福山铁矿东部约2km(图 2)，矿体产于岩体与围岩接触带或岩体内部俘虏体中(图 5)。区内出露地层主要为蒲圻组，深部可见嘉陵江组地层。控矿构造主要为F1和F2两条正断层，走向北西西-南东东，倾角39°~62°，均为成矿前的断裂。区内岩浆岩主要为石英闪长岩，以及少量的闪长岩和辉石闪长岩、闪长玢岩脉，其中石英闪长岩与成矿关系最为密切。
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图 5 柯家山铁矿勘探线剖面图(据湖北省冶金地质勘探队, 1986 ①修改) Fig. 5 Geological section along exploratory line of the Kejiashan Fe skarn deposit |
① 湖北省冶金地质勘探队. 1986.湖北省大冶县柯家山铁矿床详查评价地质报告(内部资料)
柯家山铁矿矿区内共查明主要矿体11个，小矿体18个，构成小型矿带，矿带东西长约400m、南北宽约300m，厚度一般为40~90 m，自西向东有变薄的趋势。矿体呈透镜状、似层状，产状较为稳定，形态比较规则，在平面和剖面上呈雁列式排列产出(图 5)。矿体长100~140m，宽135~310m，厚度一般为8~20m。该矿床规模为小型。
柯家山铁矿的金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿和磁黄铁矿及微量黄铜矿、斑铜矿等；非金属矿物主要包括透辉石、金云母、方解石、绿泥石和蛇纹石等。按矿石的结构构造可将矿石类型分为浸染状矿石、粉状矿石和块状矿石等。矿区近矿围岩蚀变主要为矽卡岩化、黄铁矿化、磁铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化和蛇纹石化等，其中以矽卡岩化与成矿关系最为密切。主要矽卡岩类型为透辉石矽卡岩和金云母透辉石矽卡岩等。矽卡岩化作用具有一定的分带性，常见的水平分带和垂直分带自岩体向外依次为：石英闪长岩→透辉石矽卡岩化石英闪长岩→金云母透辉石矽卡岩→透辉石矽卡岩→透辉石/方柱石矽卡岩化大理岩(或角岩)→角岩→砂页岩。
2.4 张敬简铁矿张敬简铁矿床位于金山店岩体南缘东段，张福山铁矿东部约5km(图 2)，矿体赋存于金山店岩体与嘉陵江组和蒲圻组地层接触带上。区内出露地层主要为蒲圻组，深部可见嘉陵江组地层。矿体呈透镜状、脉状或不规则带状，矿体上盘为嘉陵江组和蒲圻组，下盘为石英闪长岩(图 6b)。
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图 6 张敬简铁矿矿区地质图(a)和勘探线剖面图(b)(据湖北省区测队, 1980修改) Fig. 6 Geological sketch map (a) and geological section along exploratory line (b) of the Zhangjingjian Fe skarn deposit |
区内的铁矿体主要为Ⅰ号矿体，其次为Ⅱ号矿体，另外，地表浅部和深部还有若干小矿体。Ⅰ号矿体在平面上呈不规则条带状，剖面上呈透镜状、脉状或不规则状产出，该矿体东西全长约650m，西端出露地表，向南东方向侧伏。矿体赋存标高为+52~-420m，沿倾向延深可达440m，厚度变化较大，最厚达48~62m，部分地段厚度较小，甚至达不到可采厚度。Ⅱ号矿体呈透镜状产出，位于Ⅰ号矿体的西侧，相距约50m，上盘为碳酸盐岩，下盘为石英闪长岩。矿体出露地表，走向约120°，倾向南南西，倾角约51°，矿体厚度变化较大。该铁矿床规模为小型。
硬石膏矿体产于深部接触带和嘉陵江组地层中，达到工业规模的矿体为Ⅰ号硬石膏矿体，主要由硬石膏和少量的石膏和白云石组成，其中石膏多分布在矿体的头部、顶部或夹于硬石膏矿体之中。矿体在剖面上形态不规则，具有下大上小的特点(图 6b)。矿体走向大致为110°，倾向南西，倾角变化范围为47°~78°。由于张敬简矿床主要开采对象为铁矿，硬石膏矿体的控制工程有限，目前尚未完全查明。已有的工程控制矿体的东西走向约430m，沿倾向延伸超过500m，厚度最大可达250m。张敬简铁矿中的硬石膏储量为2087万吨，达到中型规模。
张敬简铁矿的金属矿物主要有磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿和少量黄铜矿、磁黄铁矿等；非金属矿物主要包括透辉石、金云母、蛇纹石、绿泥石、方解石、硬石膏和石膏等。按矿石的结构构造可将铁矿石类型分为块状矿石、浸染状矿石、粉状矿石、条带状矿石和角砾状矿石等。石膏矿石可分为硬石膏、含白云石硬石膏和石膏三种类型，其中以硬石膏矿石为主，构成矿体的主要部分。矿区近矿围岩蚀变主要为矽卡岩化、黄铁矿化、磁铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化等，其中以矽卡岩化与成矿关系最为密切，主要有透辉石矽卡岩和金云母矽卡岩两大类，还有金云母透辉石矽卡岩和透辉石金云母矽卡岩等亚类以及少量方柱石矽卡岩。
3 样品和测试方法本次研究共测试样品30件(表 1)，测试矿物包括黄铁矿、硬石膏和石膏，主要来自于余华寺铁矿(4件)、柯家山铁矿(7件)、张敬简铁矿(13件)的钻孔或露天采坑中，个别样品采自张福山铁矿最东端的朱家山矿区(2件)和太婆山采坑南侧(1件)及金山店火车站东采坑东侧(1件)。样品制备和测试过程如下：首先根据样品的宏观描述选取相关样品磨制成探针片，在显微镜下进行详细的岩相学观察，查明样品的矿物类型，确定矿物共生组合、期次、穿切关系，最后选取具有典型代表性的黄铁矿、硬石膏和石膏开展硫同位素测试。硫同位素测试工作在中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室内完成，硬石膏和石膏的硫同位素值采用碳酸钠-氧化锌半熔法测定，先将硬石膏和石膏单矿物转化为硫酸钡，再用五氧化二钒将硫酸钡转化为二氧化硫(SO2)气体；黄铁矿采用氧化亚铜混合氧化法，将黄铁矿单矿物与氧化亚铜在真空状态下加热，进行氧化反应，生成SO2气体；分别收集上述样品中提取出的SO2气体，然后用MAT253气体同位素质谱仪分析SO2的硫同位素组成，上述方法测定的硫同位素组成的分析精度优于±0.2‰。
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表 1 金山店矽卡岩型铁矿田硫同位素值 Table 1 Sulfur isotope values of the Jinshandian Fe skarn ore field |
样品硫同位素测试结果显示，不同矿区同种矿物的δ34S值范围较为集中(表 1、图 7)。其中，余华寺铁矿黄铁矿的δ34S值为+20.7‰(图 7a)；硬石膏的δ34S值为+31.5‰；石膏的δ34S值范围为+30.3‰~+30.4‰(n=2)。柯家山铁矿黄铁矿的δ34S值范围为+19.0‰~+25.6‰(图 7b), 均值为+20.8‰(n=6)；硬石膏的δ34S值范围为+29.2‰~+30.0‰, 均值为+29.5‰(n=3)。张敬简铁矿黄铁矿的δ34S值范围为+18.3‰~+23.2‰(图 7c), 均值为+20.1‰(n=10)；硬石膏的δ34S值为+29.7‰；石膏的δ34S值范围为+29.3‰~+30.0‰(n=2)。这些矿床中黄铁矿和硫酸盐(硬石膏和石膏)的硫同位素值范围分别与张福山铁矿中的黄铁矿和硫酸盐硫同位素值范围接近(图 7d)(朱乔乔等, 2013; Zhu et al., 2015)。本次对金山店矿田中含硫矿物硫同位素测试和统计结果表明：(1)硬石膏和石膏(+29.2‰~+31.5‰)相比黄铁矿(+18.3‰~+25.6‰)明显富集重硫同位素；(2)无论是热液还是沉积硬石膏和石膏的硫同位素值均与四川嘉陵江组地层中的沉积石膏的δ34S值(+26.1‰~+32.5‰，均值为+28.0‰, 陈锦石等, 1986)较为接近；(3)余华寺和柯家山铁矿的3组共生的硬石膏和黄铁矿δ34S差值变化范围为+3.6‰~+10.8‰(均值为+8.2‰，表 1)，与张福山矿区共生的硬石膏和黄铁矿δ34S差值变化范围(+5.6‰~+9.8‰，均值为+7.6‰，n=6，朱乔乔等, 2013)较为接近。
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图 7 金山店矽卡岩型铁矿田硫同位素直方图 余华寺铁矿(a)和柯家山铁矿(b)中个别硫同位素数据据舒全安等(1992); 张敬简铁矿(c)数据均为本次测得; 张福山铁矿(d)硫同位素数据据苏欣栋和刘陶梅(1994)、朱乔乔等(2013)及Zhu et al. (2015); 嘉陵江组地层中石膏硫同位素均值据陈锦石等(1986) Fig. 7 Histograms of the sulfur isotope values of the Jinshandian Fe skarn ore field |
前人对张福山铁矿硫同位素的研究表明，黄铁矿、硬石膏和石膏的δ34S值较高，分别可达+19‰、+27.9‰和+28.4‰，明显高于典型矽卡岩型铁矿中含硫矿物的硫同位素值(Bowman, 1998; Meinert et al., 2005)，也明显高于岩浆热液矿床中含硫矿物的δ34S范围——硫化物的δ34S值介于-3‰~+1‰之间，而硫酸盐的δ34S值则介于+8‰~+15‰之间(Field and Gustafson, 1976; Shelton and Rye, 1982)，因此，推测张福山铁矿中的部分硫来自于含膏盐地层(裴荣富等, 1985; 王焰新和李立平, 1994; 朱乔乔等, 2013; Xie et al., 2015)，并根据硬石膏-黄铁矿矿物对的δ34S值使用二元混合模型，计算得出张福山铁矿中约75%的硫来自于含膏盐地层(Zhu et al., 2015)。本次测试表明，金山店矿田内其他矽卡岩型铁矿床中的黄铁矿、硬石膏和石膏也都具有明显富集重硫同位素的特征，其最高值分别为+25.6‰、+31.5‰和+30.4‰，分别与张福山铁矿中的黄铁矿、硬石膏和石膏的δ34S值范围接近(表 2)。这些矿物的硫同位素特征明显不同于岩浆热液矿床δ34S值的特征(Field and Gustafson, 1976; Shelton and Rye, 1982)，而且本次测得的热液和地层中原生硬石膏/石膏的范围分别为+29.2‰~+31.5‰(均值为+29.9‰，n=5)和+29.7‰~+30.4‰(均值为+30.1‰，n=4)，与四川盆地嘉陵江组地层中沉积石膏的δ34S范围均基本一致(陈锦石等, 1986)(图 7)，暗示金山店矿田中矽卡岩型铁矿的硫可能都具有二元混合来源的特点：主要来自于含膏盐地层(具有较高的δ34S值)，其次为岩浆热液(具有较低的δ34S值)。矿田中各矿床中对应含硫矿物的δ34S值略微有所差别，可能与不同硫源的比例大小或温度、氧逸度等因素的不同有关(Ohmoto, 1972; 郑永飞, 2001; Hoefs, 2009; 李延河等, 2013, 2014)。
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表 2 鄂东矿集区典型矽卡岩型铁(铜)矿床硫同位素值统计 Table 2 Summarized sulfur isotope values of typical Fe (Cu) skarn deposits of the Edong district |
金山店矿田中的铁矿均为大冶式矽卡岩型铁矿，其含硫矿物的硫同位素值明显不同于典型矽卡岩型铁矿中含硫矿物的硫同位素值, 而与含膏盐地层中沉积石膏的硫同位素值接近，暗示含膏盐地层参与了金山店矿田铁矿的成矿作用。因此，含硫矿物(硬石膏、石膏和黄铁矿)的硫同位素值是含膏盐地层参与金山店矿田铁矿成矿作用的重要证据之一(Barton and Janhson, 1996; 李延河等, 2013, 2014)。尽管暂时还无法确定含膏盐地层参与金山店矿田中单个铁矿成矿作用的时限，但张福山铁矿的研究表明，含膏盐地层至少在成矿作用之前的岩浆热液阶段就已经加入到成矿体系之中(Zhu et al., 2015)，因此，含膏盐地层中的膏盐组分必然会对成矿流体产生重要的影响。
在岩浆早期阶段，岩浆岩属高温低氧性质，铁主要以Fe2+存在，Fe2+容易进入硅酸盐矿物晶格(如辉石、角闪石和黑云母等)而损失；而形成磁铁矿需要将岩浆中的Fe2+氧化成Fe3+(李延河等, 2013, 2014)，因而岩浆中形成磁铁矿的多少可能主要受到Fe3+的数量的制约，即形成的Fe3+越多，则形成的磁铁矿越多，铁质进入硅酸盐矿物晶格而损失的则越少。实验研究表明，岩浆中Na含量的升高能有效增大熔体中Fe3+/(Fe3++ Fe2+)的比值(Giuli et al., 2012; Cicconi et al., 2015)，因而有利于铁质聚集形成磁铁矿。含膏盐地层具有较高的碱(Na、K)含量，因而可以促使同化混染这一层位的岩浆向富钠的方向演化，进而促进岩浆中铁质聚集形成磁铁矿，减少铁因进入硅酸盐矿物而造成的分散。当岩浆演化至流体出溶时，出溶的流体将富含挥发分(Cl、S和CO2等)，一方面这些挥发分有利于将岩浆中已结晶的磁铁矿运移出来在压力骤减的构造中富集成矿(Knipping et al., 2015)；另一方面，可以增大Fe2+在流体相/熔体相间的配分系数，促进岩浆中剩余的Fe2+进入流体相中，并与之形成稳定络合物而迁移出来(Hemley and Hunt, 1992; Hemley et al., 1992)。金山店矿田中的铁矿早期流体中的Cl含量较高(舒全安等, 1992; 朱乔乔等, 2013)，可以促进铁质进入流体相，同时萃取已固结岩体或围岩中的铁质进入成矿流体，继而搬运至接触带附近，在与围岩强烈的水岩作用中沉淀下来，形成磁铁矿矿体。因此，含膏盐地层可以在矽卡岩型铁矿的形成过程中对铁质的配分、活化、迁移和富集起到重要的媒介作用。
同岩浆类似，热液中的铁也主要以Fe2+存在，并常常与Cl-等形成络合物，因而要形成磁铁矿，需要将流体中的Fe2+氧化成Fe3+。金山店矿田中的铁矿广泛发育黄铁矿化，且这些黄铁矿均富集重硫同位素(图 7)，暗示黄铁矿中的硫很可能来自于硫酸根(SO42-)的还原，即热液体系中必须发生明显的氧化还原过程，才能形成大量的低价态的硫离子，该过程进行的同时可以将大量的Fe2+氧化成Fe3+，导致磁铁矿的大量形成(李延河等, 2013, 2014; 朱乔乔等, 2013)。没有发生氧化还原反应的硫酸根(SO42-)则在低温阶段与流体中的Ca2+结合形成热液硬石膏或石膏，而此低温环境也有利于黄铁矿的结晶，因此，常常能观察到硬石膏和黄铁矿共生的现象(朱乔乔等, 2013)。
含膏盐地层在长期的地质演化过程中，容易与地下水或其他地质流体作用形成各种构造薄弱部位(面)，后期成矿热液常常沿这些构造薄弱部位(面)运移，形成一系列由这些构造控制的矿床(矿体)，如部分MVT型铅锌矿床(Warren, 1996, 1997, 2000; Leach et al., 2005, 2017)和我国南方的一些与溶洞有关的铅锌矿床(王登红等, 2013)。含膏盐地层提供的容矿空间与这些构造有着密切的联系，主要表现在两个方面：①含膏盐地层具有较强的塑性，在构造应力作用下容易发生层间滑动从而产生构造虚脱，为岩体侵位和矿质储聚提供空间；②含膏盐地层在与地下水或高温岩浆热液作用时，易被溶解完全消失或形成膏溶角砾岩而产生较多的溶蚀孔洞或裂隙，成矿热液在这些孔洞或裂隙中较易发生迁移，进而加快岩浆热液与围岩地层之间的水岩作用速率，围岩地层被交代或溶蚀后的空间则是良好的矿质聚集场所(高广立, 1983; 舒全安等, 1992; 王焰新等, 1992)。
笔者在张福山和余华寺铁矿坑道中均发现了大量的角砾岩，其中张福山铁矿坑道内发现的角砾岩带，规模超过100×20m，其产状总体上与接触带和矿体的走向一致，且部分角砾岩具有明显的矽卡岩化和磁铁矿化，局部达到边界品位。余华寺坑道中在铁矿体的尖灭部位发现石膏/硬石膏矿体，二者接触部位有较多的角砾岩产出，角砾散乱分布在石膏/硬石膏矿体中或磁铁矿化矽卡岩中，并被它们胶结，且部分角岩角砾边缘具有明显的磁铁矿化和黄铁矿化，即角砾岩本身就是矿化体(朱乔乔等, 2016)。另外，区内铁矿中最有特色的矿石类型——粉状矿石中也常见矽卡岩化或磁铁矿化的角岩角砾，这些角砾大小不等, 散乱分布，但仍然具有明显的沉积层理，部分交代作用顺着层理方向进行，不同角砾中层理的产状差别较大，有的甚至相互垂直。这些角砾岩很可能不仅记录了岩溶过程(形成膏(岩)溶角砾岩)，而且记录了成矿作用过程(形成矿体、矿化体或蚀变岩)。因此，含膏盐地层还可能为金山店矿田中铁矿的形成提供了重要的容矿空间(高广立, 1983; 王焰新等, 1992)。
5.3 硫同位素在找矿方面的指示意义尽管稳定同位素在探讨热液矿床的成矿流体源区、矿物形成温度和成矿机理等方面起到了重要作用，并有大量成功的研究案例(郑永飞, 2001)，但稳定同位素空间变化规律的研究工作则较为缺乏，特别是大尺度(如矿床、矿田或矿集区)的稳定同位素分带性研究。近来，越来越多的研究表明，大尺度稳定同位素的分带性特征反应了流经该区域岩石中的流体与原岩之间交代作用强弱的层次变化，具有明确的空间指向性，因而可以用来指示矿化浓集中心(即交代作用相对强烈部位)，进而标示找矿方向(Li et al., 2003; Deyell, 2005; Frikken et al., 2005; Kelley et al., 2006; Wilson et al., 2007; Holk et al., 2008; Barker et al., 2013; Taylor et al., 2015)。如富碱斑岩矿床中青磐岩化叠加在钾化之上，加之绢英岩化和泥化等蚀变缺失或仅局部发育，因而难以利用典型斑岩矿床的蚀变分带模型来指导找矿。然而，部分富碱斑岩却有着良好的稳定同位素(如硫同位素)分带，这些分带特征不仅可以用来指示流体来源和矿质迁移方向，而且硫同位素低值区还指示出富矿石的赋存位置(Deyell, 2005; Frikken et al., 2005; Wilson et al., 2007)。部分Sedex型矿床也表现出明显的垂向或侧向硫同位素分带特征，其高值区指示富矿石和/或高温环境下形成矿石的位置(Lydon, 2000; Taylor and Beaudoin, 2000)。
早中三叠世岩相古地理研究表明，鄂东矿集区在该时期形成了3个石膏分布区，分别为金山店、程潮和黄石(图 8，舒全安等, 1992)，前两个中心分别与矽卡岩型铁矿产出位置相对应，而后一中心附近则有超大型天青石(SrSO4)矿产出(朱乔乔等, 2017)。这些特征也与两类大冶式铁矿(矽卡岩型铁矿和矽卡岩型铁铜矿)中热液硬石膏/石膏的储量较为一致：矽卡岩型铁矿中硬石膏/石膏储量规模较大，其中程潮铁矿可达大型规模，张敬简铁矿也达中型规模，余华寺铁矿约197万吨；相反矽卡岩型铁铜矿中热液硬石膏/石膏则较为少见(余元昌等, 1985①; 舒全安等, 1992; Xie et al., 2015)。成矿围岩的差异不仅导致了矿床中热液硬石膏/石膏规模的差异，同时也导致了矿床中硫同位素的明显差异(图 8、表 2)：矽卡岩型铁铜矿的硫化物δ34S值范围为-6.2‰~+8.7‰，硫酸盐δ34S值范围为+13.1‰~+15.2‰，分别与典型的岩浆热液型矿床中硫化物(-3‰~+1‰)和硫酸盐(+8‰~+15‰)的硫同位素值接近(Field and Gustafson, 1976; Shelton and Rye, 1982)；而矽卡岩型铁矿的硫化物δ34S值范围为+10.3‰~+25.6‰，硫酸盐δ34S值范围为+18.9‰~+31.5‰，明显不同于典型的岩浆热液型矿床中硫化物的硫同位素值。在矿集区尺度上，两类大冶式铁矿床的硫同位素存在明显的差异(图 8、表 2)，且与地层中石膏的分布范围和矿床中热液硬石膏/石膏的规模具有对应关系，暗示区域尺度的硫同位素对比具有重要的意义，可以用来标示找矿方向。
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图 8 鄂东矿集区三叠纪地层中石膏分布区和两类大冶式铁矿床硫同位素值范围(据Xie et al., 2015修改) Fig. 8 Gypsum distribution in Triassic sedimentary rocks and sulfur isotope values of two types of the Dye type Fe skarn deposit (modified after Xie et al., 2015) |
① 余元昌, 李刚, 肖国荃等. 1985.湖北省大冶县铜绿山接触交代铜铁矿床.武汉:湖北省测绘大队, 1-213
鄂东矿集区内矿床的研究工作积累了大量的硫同位素数据，而且近乎分布在整个矿集区内的各个部位，为区域尺度硫同位素的对比研究提供了良好的基础。本文共收集了矿集区内61个典型矿床(绝大部分为矽卡岩型矿床)的硫同位素数据，并综合本次测试的30个数据，以每个矿床中硫化物的硫同位素平均值作为其代表值，结合每个矿床的空间坐标值，采用反距离加权插值法绘制成鄂东矿集区硫同位素等值线图(图 9a)，具体方法和过程参见Mole et al. (2014)、Hou et al. (2015)和Wang et al. (2016)。
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图 9 鄂东矿集区(a)和金山店矿田(b)硫同位素等值线图 图中数据点位置对应图 1中各矿床位置，硫同位素值据石准立等, 1983; 余元昌等, 1985;舒全安等, 1992; 陈洪新, 1993; 苏欣栋和刘陶梅, 1994; 胡明安等, 1998; 王彦博等, 2011; Zhao et al., 2012; 王建, 2013; 颜代蓉, 2013; 张伟, 2015; Zhu et al., 2015; Li et al., 2016和本次测试 Fig. 9 Sulfur isotopic contour maps of the Edong district (a) and the Jinshandian ore field (b) |
鄂东矿集区硫同位素等值线图显示，区内矿床的硫同位素值大致可以分为两个大区，即东部低值区(< +8‰)和西部高值区(>+8‰)(图 9a)。结合区内的矿床类型和分带规律可以发现，位于东部低值区的矿床主要为矽卡岩型铁铜矿或矽卡岩型铜(钨/钼)矿，而位于西部高值区的矿床主要为矽卡岩型铁矿，与两类大冶式铁矿中单个典型矿床的硫同位素研究结果基本一致：铜绿山铜铁矿和大冶铁矿(矽卡岩型铁铜矿)位于低值区(石准立等, 1983; 余元昌等, 1985;舒全安等, 1992)，而程潮和张福山等铁矿(矽卡岩铁矿)则位于高值区(朱乔乔等, 2013; Li et al., 2016)。另外，在西部高值区出现了两个明显的硫同位素正值浓集中心，且规模大、强度高，还具有一定的分带性(图 9a, b)，自北向南依次是金山店矿田和灵乡矿田，其中前者与金山店石膏分布区范围基本一致。虽然岩相古地理研究未在灵乡矿田范围及附近发现有石膏分布区的存在，但在灵乡岩体中有白云质大理岩及硬石膏残留体的报道(高广立, 1983)；另外，最近在灵乡矿田中刘岱山铁矿深部开展普查的过程中发现了硬石膏矿体，规模达到小型(湖北省鄂东南地质大队, 2009①)，矿体赋存于硬石膏化白云石大理岩中，受地层及其与岩体接触带控制，因此，灵乡矿田硫同位素正值浓集中心可能与这些地层中的硬石膏有关。另外，在东部低值区也出现了个别高值(~+8.6‰)，其范围与黄石石膏分布区位置基本一致，暗示含膏盐地层来源的硫可能参与了该区域中具有重硫同位素值特征硫化物的形成。而矿区内热液硬石膏/石膏规模最大的程潮铁矿附近却没有出现浓集中心，可能与该矿床附近数据点较少和等值线的生成方式(反距离加权插值)有关。总之，该硫同位素等值线图基本反映了区域内矿床的空间分布特征，因此，可以利用区域尺度硫同位素等值线的空间分布特征来标示找矿方向。
① 湖北省鄂东南地质大队.2009.湖北省大冶市刘岱山矿区石膏矿详查地质报告(内部资料)
区内黄石市附近的狮子立山锶(铅锌)矿是我国重要的天青石矿之一，其规模达到超大型，锶矿体产于中生代石英闪长玢岩与围岩接触带附近(朱乔乔等, 2017)。矿床中硫化物的硫同位素值的变化范围较宽：方铅矿δ34S值范围为-1.4‰~+15.3‰，均值为+6.3‰(n=6)；闪锌矿δ34S值范围为-6.0‰~+11.4‰，均值为+10.0‰(n=8)；黄铁矿δ34S值范围为-12.9‰~+15.9‰，均值为+1.7‰(n=5)；天青石δ34S值范围为+23.6‰~+30.5‰，均值为+28.0‰(n=3)(胡明安等, 1998)。其中，天青石的δ34S值范围与矽卡岩型铁矿中的热液硬石膏/石膏和三叠纪地层中石膏的δ34S值范围基本一致，而硫化物则部分与矽卡岩型铁矿类似、部分与矽卡岩型铁铜矿类似。矿物硫同位素分布范围表明，这类矿床的形成可能与含膏盐地层有着较为密切的关系：硫除来自于含膏盐地层外，还有其他来源，且不同端元在不同矿物中的比例不尽相同。另外，矿床中发育硫酸盐矿物(天青石、硬石膏、石膏和重晶石等)，暗示在有利条件下，在天青石矿区(如狮子立山)或附近可能具有寻找大冶式矽卡岩型铁矿或铁铜矿的潜力。
前已述及，鄂东矿集区内的矽卡岩型铁矿的硫化物和硫酸盐矿物大多以富集重硫同位素为特征(图 8、图 9b)，且矿床中有较多的热液硬石膏/石膏，部分达到大中型规模(如程潮铁矿和张敬简铁矿)，暗示在这些硬石膏/石膏发育的矽卡岩型铁矿(如金山店铁矿田和程潮铁矿)或附近可能具有寻找类似于狮子立山热液天青石矿的潜力。
6 结论本文对湖北金山店矿田范围内的矽卡岩型铁矿床开展了系统的硫同位素研究工作，并对区域尺度的硫同位素进行了总结和对比，主要得出了以下认识：
(1) 金山店矿田内矽卡岩型铁矿床中的黄铁矿、硬石膏和石膏均富集重硫同位素，明显不同于岩浆热液矿床中对应矿物δ34S值的组成特征，且硬石膏和石膏δ34S值与三叠系嘉陵江组地层中的沉积石膏δ34S值较为接近，暗示金山店矿田内铁矿中的硫可能具有二元混合来源：主要来自于含膏盐地层，其次为岩浆热液。
(2) 含膏盐地层广泛参与了金山店矿田中铁矿的成矿作用，对成矿作用产生了重要的影响：成矿流体中均存在大量硫酸根(SO42-)的还原过程，同时可能伴随着大量Fe2+被氧化成Fe3+，导致大量磁铁矿的形成；另外，含膏盐地层与流体作用形成大量的角砾岩，有利于加速成矿流体与围岩之间的水岩作用，并提供容矿空间。
(3) 矿集区尺度的赋矿地层、热液硬石膏/石膏规模和硫同位素值范围的对比研究表明鄂东矿集区内的矽卡岩型铁矿和矽卡岩型铁铜矿的成矿围岩存在显著的差异。这些硫同位素范围的变化规律具有重要的找矿指示作用：在天青石矿区或附近具有寻找大冶式矽卡岩型铁矿或铁铜矿床的潜力；在硬石膏/石膏发育的矽卡岩型铁矿区或附近可能具有寻找类似于狮子立山热液天青石矿床的潜力。
致谢 野外工作期间，得到武钢矿业集团有限责任公司金山店铁矿、中国冶金地质总局中南地质勘查院和湖北省地质局第一地质大队的大力支持；室内测试得到了中国地质科学院矿产资源研究所王成玉研究员的帮助；在成文过程中中国地质科学院矿产资源研究所段超博士和李伟博士提出了宝贵的意见和建议；审稿专家对论文提出了许多建设性的意见；在此一并表示衷心的感谢！
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