[發(fā)明專利]一種熱液型鐵礦中鐵質(zhì)來源的計(jì)算方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811609779.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109596655A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號(hào): G01N23/223
• 分類號(hào): G01N23/223
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

1.一種熱液型鐵礦中鐵質(zhì)來源的計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：圍巖樣品采集及實(shí)驗(yàn)前處理；

步驟二：全巖主量元素測(cè)定；

步驟三：全巖及單礦物鐵同位素測(cè)定；

步驟四：鐵同位素質(zhì)量平衡計(jì)算。

2.如權(quán)利要求1所述的一種熱液型鐵礦中鐵質(zhì)來源的計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟一：樣品采集及實(shí)驗(yàn)前處理，包括：

采集一套熱液型鐵礦床樣品，包含：不同蝕變程度的成礦圍巖和鐵礦石；去除樣品表面不潔物及風(fēng)化表皮后，將圍巖樣品粉碎研磨至75um，將鐵礦石樣品粉碎至0.85mm-0.425mm后，在雙目鏡下挑選出純凈的成礦鐵質(zhì)礦物，以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析處理。

3.如權(quán)利要求2所述的一種熱液型鐵礦中鐵質(zhì)來源的計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟二：全巖主量元素測(cè)定，包括：選擇新鮮、弱蝕變和強(qiáng)蝕變的圍巖樣品進(jìn)行主量元素測(cè)定；

所述主量元素測(cè)定包括：

A、將圍巖粉末樣品放置烘箱中，溫度在105℃,烘烤一個(gè)小時(shí)后放置于干燥的器皿中,冷卻至室溫后,將粉末樣品于小陶瓷坩堝中,用分析天平稱重,取樣約0.5g,放置于烤爐中,溫度在1000℃,烘烤一個(gè)半小時(shí)后放置于干燥的器皿中,冷卻至室溫后再次用分析天平稱重,計(jì)算燒失量；燒失量的大小與樣品的蝕變程度呈正相關(guān)，即燒失量越大，樣品蝕變程度越強(qiáng)；

B、將計(jì)算完燒失量后的樣品與約5g的偏硼酸鋰粉末相混合，至于瑪瑙研缽中研磨均勻；將混合好的樣品放置與鉑金坩堝中燒至熔融，然后倒入固定的模具中，冷卻制成透明的玻璃片；

C、將玻璃片放置于X射線熒光光譜儀中進(jìn)行主量元素分析。

4.如權(quán)利要求3所述的一種熱液型鐵礦中鐵質(zhì)來源的計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟三：全巖及單礦物鐵同位素測(cè)定，包括：化學(xué)分離和質(zhì)譜分析；

所述化學(xué)分離包括：稱樣、化學(xué)溶解、色譜分離和配置測(cè)試樣品溶液；將色譜分離后的樣品進(jìn)行含量測(cè)定，計(jì)算Fe回收率，要求全量回收，以防止化學(xué)溶解和色譜分離過程中形成的鐵同位素分餾；

所述質(zhì)譜分析中采用間插標(biāo)樣法，進(jìn)行同位素質(zhì)量分餾，以獲取高質(zhì)量的鐵同位素分析數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種熱液型鐵礦中鐵質(zhì)來源的計(jì)算方法，其特征在于：所述步驟四：鐵同位素質(zhì)量平衡計(jì)算，包括：

建立鐵同位素質(zhì)量平衡公式(1)：

δ⁵⁶Fe_成礦流體＝δ⁵⁶Fe_淋濾*f+δ⁵⁶Fe巖漿熱液*(1-f)……(1)

公式(1)中，f為圍巖淋濾出的鐵占成礦流體中鐵質(zhì)的比例；δ⁵⁶Fe_{成礦流體為}成礦流體的鐵同位素組成值；

為計(jì)算參數(shù)f，需要獲得成礦流體、圍巖淋濾出的鐵以及巖漿熱液的鐵同位素組成；

當(dāng)成礦礦物與成礦流體達(dá)到鐵同位素平衡時(shí)，流體與礦物之間的鐵同位素分餾系數(shù)是溫度的函數(shù)；

通過磁鐵礦的鐵同位素組成以及其形成溫度，結(jié)合相關(guān)公式，計(jì)算出成礦流體的鐵同位素組成值δ⁵⁶Fe_成礦流體；

利用鐵同位素質(zhì)量守恒公式(2)：

δ⁵⁶Fe_i＝δ⁵⁶Fe_蝕變圍巖*F+δ⁵⁶Fe_淋濾*(1-F)……(2)

計(jì)算從圍巖中淋濾出來的鐵的鐵同位素組成；上式(2)中，δ⁵⁶Fe_i代表未蝕變圍巖的δ⁵⁶Fe；δ⁵⁶Fe_淋濾為圍巖蝕變過程中淋濾出來的鐵的鐵同位素組成值；

F＝(∑Fe₂O₃/TiO₂)_蝕變圍巖/(∑Fe₂O₃/TiO₂)_{未蝕變圍巖}，代表蝕變圍巖中殘留的鐵占未蝕變圍巖中的鐵含量；由于在巖漿演化階段，F(xiàn)e和Ti具正相關(guān)，因此Fe₂O₃/TiO₂可以降低蝕變?cè)瓗r中初始鐵含量不均勻所造成的影響；利用測(cè)得的不同程度蝕變圍巖的鐵同位素組成及其Fe₂O₃/TiO₂比值，計(jì)算出δ⁵⁶Fe_淋濾圍巖蝕變過程中淋濾出來的鐵的鐵同位素組成；

根據(jù)未蝕變圍巖的鐵同位素組成以及地殼平均鐵同位素組成量，計(jì)算巖漿熱液的鐵同位素組成量；將獲得的成礦流體、圍巖淋濾出的鐵以及巖漿熱液的鐵同位素組成帶入到公式(1)中，計(jì)算出圍巖淋濾出的鐵占成礦流體中鐵質(zhì)的比例，進(jìn)而獲得圍巖蝕變過程中淋濾出的鐵和巖漿熱液中的鐵對(duì)熱液礦床形成所提供鐵質(zhì)的相對(duì)貢獻(xiàn)量。