江西城门山铜矿床伴生稀散金属矿化特征及其地质意义

作者:  发布时间:2024-04-02  点击数:-

        稀散金属,也被称为分散元素、稀散元素,以在地壳中丰度很低(多为10-9级),且在岩石中极为分散为特点,包括碲(Te)、铊(Tl)、镉(Cd)、镓(Ga)、硒(Se)、锗(Ge)、铟(In)和铼(Re)共8种元素。稀散金属因其在国防等领域的特殊用途、未来新兴产业需求和自身禀性决定的资源储量分布的有限性及局限性,成为我国战略性关键矿产的重要组成部分。由于稀散金属的战略用途及其在多领域应用的重要性,近几十年来,稀散金属矿床研究得到广泛重视,并初步建立了稀散金属成矿理论体系。对8种稀散元素的矿床、地球物理、地球化学等内容进行了概括。学者对稀散矿床的解剖研究,主要集中在扬子地块西缘的低温稀散金属矿床,矿种则侧重锗、镓和铟3种。稀散金属具有“稀”、“伴”和“细”的特征,独立矿床十分少见,多产于热液有关的金属硫化物矿床中,如铜金矿床中多伴生硒、碲,铅锌矿床中多伴生镉、锗、铟等。

  长江中下游是我国重要的成矿带,具有多类型矿床共生且铜铁金多矿种组合的特征,其中在146135×106a形成的斑岩—矽卡岩型铜金多金属矿床,共伴生多种稀散金属,以九瑞矿集区较为集中,且综合利用效果较好。九瑞矿集区城门山铜矿床伴生稀散金属规模巨大!资源量达到大型—超大型规模的有:碲5 542 t、镉10 431 t、铊1 639t、硒1 457t、镓4 981 t、锗537t,均未进行系统研究。

  收集城门山铜矿床及近些年深边部勘查的大量稀散元素测试数据,进行了Te、Tl、Cd、Ga、Ge、Se、Re、In等8种稀散元素的矿化规律总结,并结合矿床地质特征和稀散元素最新的研究成果进行了富集机理初步探讨,得出结论如下。

  (1)城门山矿床稀散元素达到综合评价指标的有Te、Tl、Cd、Ga、Ge、Se5种,均在似层状硫化物型矿体中含量最高,在斑岩型矿体中普遍含量较低;赋存状态除碲偶尔有呈碲化物出现外,余者均分散在黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等金属硫化物中;其中Te、Tl、Cd、Se目前可综合回收利用。

  (2)地球化学异常特性显示,稀散金属在不含矿围岩中具有极为分散的特点;稀散金属具有矿化空间分带特征:Se、Te、Tl、Ga、Ge、Cd在斑岩型—矽卡岩型—似层状硫化物型矿体中具有含量逐渐增高趋势,与金属硫化物总量的变化规律一致,而Re则表现为相反的含量变化趋势;在深度上,Ga含量具有由深至浅逐渐增高趋势。

  (3)除了CdZn的矿石含量呈正相关性显著外,其他稀散元素与Cu多呈弱正相关性,与Mo多呈弱负相关性。

  (4)硫化物对碲富集的控制作用明显,多倾向于富集在似层状硫化物型矿石中。镉的超常富集主要与锌的成矿作用有关,且二者在热液萃取、运移、沉淀过程中元素分离相对较少。次生风化、氧化作用对镓可能具有重要富集作用。铼主要赋存在辉钼矿中,与斑岩型钼矿体空间上相对应,但还原环境可能是导致城门山矿床铼含量低的原因。岩浆结晶过程晶出铁镁矿物导致分异热液中铟含量降低,难以形成富铟矿床。

  (5)建立了城门山含稀散金属铜矿床的成矿模式。表现为在同一岩浆热液环境下,在有利的控矿条件下形成了斑岩型钼铜(镓铼)矿体—矽卡岩型铜锌(镉碲镓)矿体—似层状硫化物型铜铅锌银(镉碲铊镓)矿体为主的矿化组合(成矿系列)。

——摘自《地质与勘探》2022年第3


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