江西武山铜矿区新发现钨矿（化）体特征和其成因——来自矿相学、白钨矿原位U-Pb年代学和元素地球化学的约束

钨和铜有明显不同的地球化学性质,但钨、铜在矿床中可以共伴生,原因还不清楚。长江中下游成矿带发育典型的斑岩-矽卡岩-层状铜（钨）多金属成矿系统,其中层状铜（钨）矿体成矿时代数据相对较少。作者以该带九瑞矿集区武山铜矿区新发现的钨矿（化）体为研究对象,开展了矿相学、白钨矿原位U-Pb年代学和元素地球化学的研究。研究发现,武山矿床具有层状、矽卡岩型、斑岩型3类铜矿体均有白钨矿矿化,矿床整体由浅至深存在Cu→Cu-W的分带规律。3类矿石中的白钨矿产状类似,充填在粗粒黄铁矿晶体间隙,或呈浸染状分布,被黄铜矿、闪锌矿等交代,产于退化蚀变阶段;其中斑岩中还存在少量晚世代白钨矿,与石英、黄铁矿共生,形成细脉并穿切花岗闪长斑岩,为石英-硫化物阶段产物。通过对退化蚀变阶段白钨矿进行测年和地球化学研究,作者获得了层状矿体含钨黄铜矿矿石中的白钨矿原位LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄为（140.6±1.5）Ma,代表层状铜钨矿体成矿时代,在误差范围内与前人获得的斑岩、矽卡岩型矿体的成矿时代基本一致。层状矿体中白钨矿的稀土元素特征和Sr/Mo值符合岩浆热液矿床特征,相比矽卡岩型、花岗岩型白钨矿,层状矿体中白钨矿具有明显较低Mo含量,反映了形成于相对低氧逸度条件;另外,层状矿体中白钨矿具有正Eu异常和与围岩相近的高Y/Ho值的特征,推测其是流体充分交代了含碳围岩地层导致流体性质的明显改变,并且有利于白钨矿和黄铁矿的沉淀,可从深部黄龙组层间部位形成钨品位更富的黄铁矿矿石得到佐证。文章从白钨矿角度证实层状矿体是斑岩-矽卡岩成矿系统的重要组成部分,提出在九瑞矿集区已知铜矿床的深部,尤其是燕山期中酸性侵入岩与含碳质碳酸盐岩的接触带及黄龙组层位,是寻找富钨矿体的新找矿方向。白钨矿的U-Pb同位素定年为长江中下游成矿带层状矿体的成矿时代提供了新的可靠依据。     

长江中下游成矿带城门山斑岩-矽卡岩型铜金矿床碲元素赋存状态及沉淀机制初步研究

碲是一种重要的战略性关键金属,主要以共伴生形式产出多个类型矿床中,斑岩-矽卡岩型矿床是碲资源重要的来源之一。城门山铜金矿床是长江中下游成矿带中一典型斑岩-矽卡岩型矿床,也是该区目前已报道的最大的共伴生碲矿床,然而碲在该矿床的赋存状态、碲的沉淀机制等尚不清楚。本文在详细划分成矿阶段基础上,对该矿床不同类型矿石中的矿物开展电子探针测试、LA-ICP-MS微量元素分析以及面扫描研究工作。测试结果表明碲元素主要以碲银矿、碲铋银矿等碲化物和辉碲铋矿、硫楚碲铋矿、碲黝铜矿等碲的硫化物形式存在,少量呈类质同象赋存在黄铁矿和黄铜矿中。黄铜矿中Te含量在矽卡岩型矿石中变化范围(0.15×10~(-6)～20.50×10~(-6))大于碳酸盐岩交代型矿石(0～3.44×10~(-6))。黄铁矿中Te含量在碳酸盐岩交代型矿石中最高,可达173×10~(-6);黄铁矿mapping显示在同一颗矿物中Te含量分布也不均匀。通过300℃logf_(Te_2)-logf_(S_2)相图分析,硫逸度介于-6.8～-11.4,碲逸度介于-7.8～-14.8;自花岗闪长斑岩向碳酸盐岩地层围岩,从成矿早阶段到晚阶段,硫逸度和温度逐渐降低,碲逸度升高,这是城门山矿床碲矿物沉淀的主要机制。城门山矿床中无论是单颗粒黄铁矿硫同位素还是原位硫同位素均显示岩浆来源特征,结合岩相学碲矿物与黄铁矿等硫化物密切共生,具有成因联系,表明碲的成矿物质来源也应为岩浆来源,与花岗闪长斑岩岩浆热液作用有关。