乌斯河铅锌矿床矿物成分特征

川滇黔地区乌斯河铅锌矿床的被发现,并随着勘探的程度加深,逐渐成为川滇黔地区的大型矿床之一。本文通过对乌斯河铅锌矿床的矿物的镜下观察,得出了乌斯河铅锌矿床的主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、硫锑铅矿和白铁矿等;非金属矿物主要为方解石、白云石和沥青等。对乌斯河矿床的成矿温度与典型MVT型铅锌矿床进行了对比,得出了其成矿温度应该为中-低温的成矿条件。并且对其各个成矿期的矿物加以分析将其矿化期分为一个热液期和三个矿化阶段,其中三个矿化阶段分别是成矿早阶段、成矿主阶段和成矿晚阶段。

四川乌斯河铅锌矿床闪锌矿微量元素特征及其指示意义

四川乌斯河铅锌矿床是川滇黔地区的大型矿床之一,近年来以其富含稀散元素Ge而备受关注,学者们在此做了大量的研究,但对其成因类型及Ge元素在矿床中的分布仍存在争议。本次研究运用显微镜下观察及LA-ICP-MS分析等测试手段,对乌斯河矿床按照矿体的不同部位采集两阶段闪锌矿共计12块样品,对其微量元素组成、结构特征等进行了测试分析,研究结果表明,该矿床中不同阶段的闪锌矿都具有相对富集Cd,Ga,Ge元素,贫Se、In的特征,其中Ⅰ阶段闪锌矿中Ge含量平均值为186×10^(-6),Ⅱ阶段闪锌矿中Ge含量平均值为56.4×10^(-6),两阶段的闪锌矿中Ge含量均大于5.00×10^(-6),Ⅰ阶段闪锌矿中的Ge含量高于Ⅱ阶段。此外,由Ⅰ阶段闪锌矿Zn/Fe的比值介于32.9~276.0,Ⅱ阶段闪锌矿Zn/Fe的比值介于126~3183得知,两阶段的闪锌矿成矿时的温度都属中一低温,且Ⅰ阶段闪锌矿的温度略高于Ⅱ阶段,得出在乌斯河矿床中Ge更易在温度较高的闪锌矿中富集。结合乌斯河矿床基础地质特征、微量元素组成特征、前人研究成果和本次研究内容可知,其与SEDEX,矽卡岩型以及岩浆热液型的矿床在微量元素特征、大地构造环境、矿体形态、矿石组构、矿物组合、围岩蚀变等方面存在明显区别,而与川滇黔地区MVT铅锌矿床(如会泽等铅锌矿床)基本一致。因此,认为乌斯河铅锌矿床属于MVT铅锌矿床。

四川乌斯河大型锗铅锌矿床锗超常富集特征及其地质意义

锗(Ge)是我国的一种优势战略性关键矿产,闪锌矿是其主要载体和重要工业来源之一。尽管前人对闪锌矿富锗有了较为深刻的认识,但是对其中锗的替代方式和超常富集机制仍缺乏深入理解。位于扬子地块西南缘的川滇黔铅锌矿集区是我国最重要的锗和铅锌资源基地之一,区内的乌斯河大型铅锌矿床(5.4Mt@8.6%Zn,2.0%Pb)显著超常富锗(铅锌矿石中Ge平均品位为72.3×10^(-6),闪锌矿中Ge含量高达1934×10^(-6))。何种因素制约该矿床中锗的超常富集亟待解密。乌斯河矿床发育两期闪锌矿,早期闪锌矿(Sp1)单偏光下呈白色-棕黑色,发育半自形细粒结构,浸染状构造;晚期闪锌矿(Sp2)单偏光下呈白色-红色或灰色-棕黑色,发育自形-半自形细-粗粒结构,块状或脉状构造。激光剥蚀耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)闪锌矿原位微量元素含量分析结果显示,闪锌矿中Ge含量为3.17×10^(-6)~1934×10^(-6),平均563×10^(-6),相对Ge的地壳丰度(1.5×10^(-6))具有显著超常富集特征(高达1000倍)。闪锌矿中Ge与Fe、Cu、Ag、Pb具有正相关关系,而与Cd呈负相关性。元素面扫描(Mapping)结果显示,闪锌矿中Ge主要以类质同象形式存在,且Ge与Fe、Cu、Ag、Pb、Cd等元素相关关系与含量分析结果一致。结构相似度计算结果进一步显示,Sp1中Ge与Ag相关程度最高,而Sp2中Ge与Cu相关系数最大,暗示结构相似度计算在比较元素相关关系中有较大的应用潜力。然而,乌斯河矿床闪锌矿中Cu、Ag含量常低于Ge含量,且(Ge/Cu)mol和(Ge/Ag)mol比值变化范围大,所以单一的元素相关程度分析并不能完全解决Ge替代方式问题。综合研究认为,该矿床闪锌矿中Ge替代方式与Cu、Ag等元素关系不大,而是直接替代Zn(Ge^(4+)2Zn^(2+)或Ge^(2+)Zn^(2+))。另外,乌斯河矿床同一闪锌矿颗粒不同部位(如扇形分区和振荡环带)Ge含量变化显著,暗示Ge的超常富集很可能受闪锌矿的沉淀速率和结晶过程控制,而Sp1与Sp2中Ge含量的明显差异,则很可能与成矿流体演化过程流体成分和成矿物理化学条件改变有关。因此,乌斯河大型锗铅锌矿床锗的超常富集是流体成分、物化条件、沉淀速率和结晶过程等多要素耦合作用特殊地球化学过程的结果,并受到矿物和矿床等不同尺度苛刻成矿条件的影响。