贵州兴仁滥木厂汞铊矿床黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征与铊成矿

贵州兴仁滥木厂汞铊矿床是世界上首个报道的独立铊矿床,与黔西南卡林型金矿均具有相同的Au-As-Sb-Hg-Tl元素组合,并和水银洞超大型金矿处在同一矿田内。以往研究已经证实富砷黄铁矿是滥木厂汞铊矿床最重要的载铊矿物,而水银洞金矿的含金矿物也主要为黄铁矿。本文通过对滥木厂矿化岩石的岩相学及全岩微量元素分析发现其具有明显的黄铁矿化和辰砂化,13个样品的w(Tl)平均为142×10。在此基础上进一步开展黄铁矿的LA-ICP-MS原位微量元素分析并与水银洞金矿含金黄铁矿对比,探讨二者之间的成因联系以及滥木厂地区铊的富集成矿机制。黄铁矿的LA-ICP-MS结果表明,热液黄铁矿中w(Tl)、w(As)、w(Cu)和w(W)平均分别为888.0×10^(-6)、1992.8×10^(-6)、310.1×10^(-6)和547.7×10^(-6),w(Au)几乎都低于0.1×10^(-6)的检测限,最高仅为0.1×10^(-6)。相比之下,邻区具有相同矿化层位的水银洞金矿中热液黄铁矿显著富集Au、As,而滥木厂汞铊矿床中则以Tl、W的富集为主。结合这2个矿床的矿物组合特征,认为滥木厂铊的富集成矿起源于区内成矿热液在金沉淀后的残余酸性富铊流体,并随着成矿温度的降低与围岩发生广泛的中和反应形成。

贵州滥木厂金汞铊矿床地质地球化学特征及其地质意义

黔西南滥木厂矿床是世界上罕见的汞(大型)-铊(大型)-金(小型)多金属矿床,具有独特的成矿元素分带现象。本文通过系统研究滥木厂矿床金、汞-铊、汞、铊矿石及围岩样品的主量、微量及稀土元素地球化学特征,对比分析不同类型矿化的成矿环境,以探讨成矿元素共生分离机制。研究表明,相对于滥木厂矿床的围岩样品,同岩性的各类矿化岩石的SiO_(2)含量显著增加,CaO和MgO含量之和明显降低,表明成矿过程中伴随广泛的硅化和去碳酸盐化作用,K_(2)O-Al_(2)O_(3)投图表明区内存在显著的高岭石化作用。各类矿石与围岩均显示Au、As、Sb、Hg、T1和轻稀土富集特征,且具有相似的稀土配分模式;但成矿元素分布于不同的特征因子中,并表现出富集程度的差异,表明成矿物质继承了原岩的部分地球化学特征,在成矿过程中发生了分离。Y/Ho比值在金矿石中普遍高于28,在其它矿化类型岩石中均低于28,反映金成矿热液富含氟络合物,汞和铊成矿热液以碳酸氢根的络合物为主。各类矿石通常具有Ce正异常,铊、汞-铊和金矿石普遍显示Eu正异常,汞矿石呈现轻微的Eu负异常,表明成矿环境处于相对氧化的状态,并具氧化还原波动性。综合元素地球化学特征与收集的碳、氢、氧、硫、铅同位素成果,认为滥木厂矿床金、汞、铊矿化的成矿物质及成矿流体具有多源性,各类矿化在温度、氧逸度、酸碱性及配合物类型等方面的差异可能是成矿元素产生分异的重要原因。