铊,铊中毒及铊在生态系中迁移径迹

铊属于分散元素,独立矿物稀少,极难形成独立铊矿床。铊世界年产量约15吨,几乎都是从有色金属选冶产品中作为副产品顺便回收。我国铊资源比较丰富,按相同等级资源相比,我国铊储量居世界首位。铊的地球化学性质受其电子构型和地质地球化学作用制约,铊原子处于基态时的电子构型为6S26P1。铊有两个地球化学价态,正一价和正三价,在自然界多数呈正一价。铊具有低温成矿,亲硫和高温分散,亲石的双重地球化学性质。铊是有用元素,也是有毒元素。铊被广泛用于超导、电子、合金、光学、化工、玻璃和医药等工业。铊的毒性对哺乳动物比汞、隔、铅、铜、锌还强。铊对生物有毒害,高含量的铊对人体可导致不同程度的铊病,甚至死亡。由于铊矿床的开发利用,使采挖出的含铊岩矿石和冶炼矿渣堆积地表,在长期风化淋滤作用下,使释放的铊进入地表水体、土壤、植物、动物和人体生态链,故引起铊环境污染和铊中毒。

新矿物──铊明矾

铊明矾 (lanmuchangite ,TlAl[SO4]2 ·12H2 O)是在贵州滥木厂铊 (汞 )矿床富铊矿体氧化带中发现的一种铊的硫酸盐新矿物。该矿物为产于氧化带的次生矿物 ,其共生矿物为水绿矾、镁铝矾、钾明矾、黄钾铁矾、石膏、自然硫、砷华及某些未知矿物。其矿物集合体大小一般为 2～ 10mm ,集合体多为致密块状 ,单晶呈他形粒状 ,4 0～ 90 μm ,偶见平行柱状集合体 ,半自形至自形柱状晶体 ,直径 15～ 65 μm。白色至淡黄色 ,玻璃光泽 ,透明 ,易溶于水。偏光显微镜下无色 ,均质体 ,实测折光率为 1.4 95。维氏硬度为 94～ 12 4kg/mm2 ,摩氏硬度为 3 .1～ 3 .4 ,实测密度 2 .2 2 g/cm3。平均化学成分 :Tl2 O =3 3 .2 5 % ,Al2 O3=8.0 7% ,SO3=2 5 .19% ,SiO2=0 .10 % ,K2 O =0 .3 5 % ,CaO =0 .0 8% ,MgO =0 .0 6% ,FeO =0 .0 4 % ,H2 O =3 3 .4 6% ,总和 10 0 .60 % ,除结晶水由热重分析 (TG)求得 ( 3件样品平均 )外 ,其余成分均由电子探针分析 ( 6点平均 )求得。化学式为(Tl1.0 0 K0 .0 5) 1.0 5(Al1.0 1Si0 .0 2 Ca0 .0 1Mg0 .0 1Fe0 .0 1) 1.0 6 [SO4]2 .0 2 ·11.86H2 O ,理论式为TlAl[SO4]2 ·12H2 O。X射线粉末衍射主要强线 [d(I,hkl) ]为 :0 .4 3 14 ( 10 0 ,2 2 0 ) ,0 .2 80 1( 70 ,3 3 1) ,0 .70 3 ( 5 4 。

贵州西南部滥木厂式铊(汞)矿床研究

本文扼要总结了作者 10余年来对贵州西南部滥木厂式铊 (汞 )矿床的研究成果。依据地层岩相、控矿构造、主要矿物组合、铊矿石类型、微量元素、氢氧硫同位素、赋矿地层中成矿元素的分布特点等方面的资料 ,讨论了滥木厂式铊 (汞 )矿床的成矿物质来源和地质地球化学特征 ,归纳出一个两期四阶段模式。在总结该类型铊 (汞 )矿床找矿条件和找矿标志的基础上 ,指出了该类型矿床的找矿远景及主攻方向 ,并对滥木厂铊矿床成为大型乃至超大型铊矿床的可能性进行了分析。

地质植物法在黔西南滥木厂铊(汞)矿床的初步应用

依据黔西南滥木厂铊 (汞 )矿床地质特征 ,在对与矿化有关的植物组合及其分布特征进行研究的基础上 ,以大金发藓 (PolytrichumCommuneHedw)为例对其进行了地质植物法填图。按 1 2 0× 6 0m布置观察点 ,对其分布密度进行统计 ,编制密度等值线图 ,讨论了密度等值线展布方向和不同密度等值线分布区与北东向断裂带、蚀变带、矿化带以及矿化中心的关系 ,并指出了其找矿意义 .根据大金发藓常与芒箕 [Di cranopterisdichotoma(Thunb .)Bernb .]、南烛 (LyoniaSp .)、蜈蚣草 (PterisVittataL .)等共生密切 ,结合其灰分分析资料计算成矿元素富集系数 ,分析了这一特征植物组合对找寻滥木厂式铊 (汞 )矿床的作用。

第二个滥木厂式铊矿床何在?——杨家湾铊矿点的发现及其找矿远景初析

杨家湾原为一汞矿点，在前人工作基础上通过对杨家湾北东向含矿断裂带中部在夜郎组第一段（Ｔｌｙ１）和第二段（Ｔｌｙ２）中系统进行地球化学剖面取样，分析结果表明，仅１件样品Ｔ１含量低于１００×１０－６（ＹＪ１５ＴＩ含量为５６×１０－６）外，其余１４件（ＹＪ１～ＹＪ１４）Ｔｌ含量均大于１００×１０－６，变化于３８６～９６０×１０－６之间，平均为６５３×１０－６（０．０６５３％），达到铊矿石工业品位要求，与滥木厂铊（汞）矿床对比，在赋矿地层、控矿构造、围岩蚀变和矿化特征等方面均极相似，成矿条件有利，找矿远景良好，如进一步工作，有可能找到第二个滥木厂式铊矿床。

滥木厂铊矿床控矿断裂构造形成的动力学机制

滥木厂铊矿床产于NE向滥木厂鼻状背斜核部和近核部,并严格受控于与背斜关系密切的NE向断裂组。实际地质资料和模拟实验研究都表明,该矿床控矿断裂为同成矿断裂。对该矿床同成断裂形成的动力学机制研究表明,其受多种因素控制。

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。

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。