Distribution characteristics and differential enrichment mechanism of rhenium in molybdenite in the Dexing copper ore fieldSCIEI北大核心CSCD

世界上绝大部分Re赋存在斑岩型矿床的辉钼矿之中,且分布极不均匀。在矿床-矿石-矿物颗粒等不同尺度上,Re含量均存在较大差异,但造成这些差异的因素目前尚不清楚。本文以德兴矿田中富家坞和铜厂二个矿床的辉钼矿为研究对象,在细致的矿相学研究的基础上,对其开展了EPMA、LA-ICP-MS和XRD分析,同时结合前人研究资料,详细探讨了Re在这两个矿床辉钼矿中的分布规律及差异性富集机制。结果显示:富家坞和铜厂均普遍发育两种形态的辉钼矿(细粒集合体型和粗粒片状型),Re在两种辉钼矿中的分布均极为不均,但细粒集合体型相对更富Re,而同一形态辉钼矿铜厂矿床则具有更高的Re含量;同一矿床中辉钼矿结晶越晚,往往越富集Re;个别辉钼矿可见扭结现象,且扭结部位的Re含量更低,暗示后期构造变形可能导致了Re的丢失;两个矿床高Re辉钼矿和低Re辉钼矿的结构均为2H多型,表明Re含量与辉钼矿晶体结构无关。结合前人资料,本文认为成矿流体性质(如温度、盐度等)是导致铜厂和富家坞辉钼矿Re含量差异的主要因素。     

斑岩铜-钼成矿体系中铼含量分布特征及其制约因素探讨

金属铼(Re)是支撑航空航天等高科技产业高质量发展的重要原材料,具不可替代性。研究表明,世界上绝大部分的Re都赋存在斑岩型矿床的辉钼矿之中,且Re含量在矿床、矿石、矿物颗粒等不同尺度上均存在较大差异,但目前学术界对导致这些差异的影响因素尚不清楚。本文通过对全球斑岩型Cu(Mo)、Mo(Cu)矿床中Mo品位、辉钼矿的微量元素组成和Re-Os年龄、成矿岩体的化学组成、Sr-Nd同位素等数据的汇总,深入探讨了影响该类矿床辉钼矿中Re含量变化的主要因素。结果显示,Re含量与矿床中钼的平均品位呈负相关,地幔物质的加入可能是形成高Re辉钼矿的基础。本研究证实,辉钼矿Re含量与其成矿时代不具耦合关系,并且Re的含量与辉钼矿沉淀的位置、以及辉钼矿多型之间亦无明显相关性,而可能与成矿岩体的成分、岩浆分异程度、成矿流体的性质、热液蚀变及表生作用过程有关。     

东秦岭地区钼矿床中辉钼矿的铼含量及多型特征

辉钼矿是铼的最主要载体矿物。研究表明,东秦岭地区不同类型钼矿床中,辉钼矿的Re平均含量多为10—20ppm,其中仅黄龙铺碳酸岩脉型钼(铅)矿床的辉钼矿平均含Re高达152.5ppm。尽管辉钼矿中的铼含量有变化,但均呈类质同象取代钼而存在。同时,这些矿床辉钼矿的铼含量差异,主要取决于成矿热流体中原始铼含量。辉钼矿多型有2H型和2H+3R混合型。铼含量和成矿温度对辉钼矿多型没有影响,故辉钼矿多型对于钼矿床类型没有标型意义。     

西藏冈底斯鸡公村脉状Mo-Re矿床中铼的富集规律研究

铼（Re）作为关键矿产之一,其富集特征和迁移规律一直受到国内外的广泛关注,但由于对铼的研究大部分集中在斑岩型矿床中,对石英脉型Mo-Re矿床中铼的富集规律并不清楚。本文以鸡公村脉状Mo-Re矿床为对象,通过岩相学观察,重新处理矿区的Re品位资料并结合电子探针分析,得出在矿床尺度下,鸡公村Mo-Re品位具有较好相关性,且辉钼矿中的Re含量在Mo品位出现高值异常时表现为与品位的负相关关系,在Mo品位较低时表现为与Mo的正相关关系;辉钼矿中的Re含量总体遵循厚脉高于早期细脉,厚脉中从边部向核部Re含量逐渐减少,团块状辉钼矿的Re含量拥有更小的分布区间、平均含量低于片状辉钼矿,早阶段的Re平均含量高于晚阶段辉钼矿Re含量的特点;矿物尺度下,辉钼矿中的Re在微米范围分布不均一,以上结论提供了该石英脉型Mo-Re矿床中Re的空间分布特征,为继续探讨该类型矿床的Re富集机制奠定了基础。     

安徽泾县湛岭斑岩型钼矿床中铼的赋存状态研究

铼(Re)作为关键金属之一,是国家安全和军事战略必不可少的关键矿产,近年来受到世界各国的广泛关注。目前全球90%的Re产出于斑岩型矿床中,由于Re和Mo(钼)的元素性质相近,辉钼矿是Re的主要富集矿物。目前,前人的研究主要集中于含Re辉钼矿多型、辉钼矿中Re的含量、以及微米尺度上Re在辉钼矿中的赋存规律等方面,但纳米尺度上,Re在辉钼矿中的赋存状态研究仍十分薄弱。本次工作以安徽省泾县新发现的湛岭斑岩型钼矿床中的辉钼矿为研究对象,查明矿床中的辉钼矿主要有两种类型:粗粒叶片状辉钼矿(Ⅰ型)和细粒集合体辉钼矿(Ⅱ型)。通过电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)确定了微米尺度上辉钼矿中的Re含量呈较大的不均一性。粗粒叶片状辉钼矿核部的Re含量(90.2×10~(-6))高于边部(37.6×10~(-6)),细粒集合体辉钼矿中的Re平均含量(89.4×10~(-6))明显高于粗粒叶片状辉钼矿(50.0×10~(-6)),其中可见多个无规律的局部Re富集区域。在此基础上,对细粒集合体辉钼矿中富Re区域进行聚焦离子束(FIB)原位取样,并运用透射电镜(TEM)分析发现,在纳米尺度上,辉钼矿Re含量也有较大不均一性。在ADF-TEM照片中识别出辉钼矿具有a、b两种不同的表征。表征a的辉钼矿Re含量较高,晶格受到明显干扰,除类质同象替换外,还存在以Re-S吸附的方式赋存的Re;而表征b中的辉钼矿Re含量较低,晶格并未受到明显的干扰,Re主要是以类质同象替换的形式存在。以上研究结果表明,湛岭斑岩型钼矿床中的Re除了类质同象替代Mo进入辉钼矿晶格外,还以Re-S的形式吸附在辉钼矿晶格表面,Re的两种赋存状态是辉钼矿中Re含量不均一性的主要原因。     

西藏雄村斑岩铜矿床辉钼矿Re-Os同位素体系

辉钼矿Re-Os同位素测年是现今研究斑岩铜矿成矿时限最有效的手段。本文通过开展冈底斯成矿带雄村斑岩铜金矿辉钼矿Re-Os同位素年代学研究,并结合前人已发表的数据,认为雄村斑岩铜金矿床成矿时限为171~175Ma。Ⅰ号矿体可能受到始新世大规模的岩浆活动扰动,辉钼矿在经历过后期热事件影响,在辉钼矿中形成有极微量富Re的K-硅酸盐矿物,Ⅰ号矿体辉钼矿Re含量比Ⅱ号矿体以及Ⅲ号矿体中辉钼矿Re含量高出1～4倍,其Re-Os同位素年龄比真实年龄偏低,不能完全代表成矿年龄。同时通过与冈底斯成矿带斑岩-矽卡岩铜钼矿床,钼/钼铜矿床的对比研究后发现,雄村斑岩铜金矿中辉钼矿Re含量比同一成矿带上中新世斑岩铜钼矿床中辉钼矿Re含量高出一个数量级,比古新世—始新世斑岩钼矿/钼铜矿床中辉钼矿Re含量高出两个数量级。辉钼矿Re含量变化特征与成矿物质的来源、钼的浓度、成矿母岩组分以及成矿期间的物理/化学条件有关。     

江西德兴铜矿田成矿热液演化过程及其对铼差异性富集的制约

铜厂和富家坞矿床是德兴矿田中两个典型的斑岩铜矿床,二者成矿时代、成矿背景和致矿斑岩均较一致,但前者中辉钼矿的Re含量明显高于后者。为探究成矿流体演化过程对辉钼矿中Re含量差异的影响,本文对铜厂和富家坞不同成矿阶段的石英开展LA- ICP- MS微区原位分析以及流体包裹体测温研究。结果显示,二者流体均具有由高温向低温,中低盐度高盐度共存向低盐度演化的趋势,且温度下降、流体沸腾以及pH值的变化可能是导致Cu、Mo沉淀的主要原因;但就同一成矿阶段而言,铜厂比富家坞成矿温度更低,并且在主成矿阶段,铜厂具有更高的流体盐度;因此,推测温度和盐度可能是导致二者中辉钼矿Re含量差异的主导因素。     

西藏甲玛铜多金属矿辉钼矿Re-Os定年及其成矿意义

西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿中,辉钼矿普遍发育,产于各类矿石中,尤其在矽卡岩型和角岩型矿石中最常见,其次是斑岩型矿石,极少量产于大理岩和结晶灰岩型矿石中。本文采集了甲玛铜多金属矿矽卡岩、角岩和斑岩中不同产状、不同形态的辉钼矿,进行Re-Os同位素定年,获得了27件样品的模式年龄为14.2～17.5Ma,等时线年龄为15.22±0.59Ma。其中,斑岩型辉钼矿等时线年龄为14.78±0.33Ma,角岩型辉钼矿等时线年龄为14.67±0.19Ma,结果一致。辉钼矿中187Re含量变化于38.75～387.4μg/g,其中,角岩中辉钼矿187Re含量为121.5～387.4μg/g,矽卡岩中为123.7～304.7μg/g,含量较高,而斑岩中辉钼矿的187Re含量相对较低,38.75～130.5μg/g,平均69.0μg/g;辉钼矿187Os含量变化情况基本与187Re相同。甲玛辉钼矿187Re值与冈底斯其他矿体的值对比,显示冈底斯成矿带斑岩-矽卡岩型矿床成矿原岩具有相对较高187Re值的特点。本文研究成果表明,甲玛大型铜多金属矿床形成于中新世Langhian期,辉钼矿为主成矿期的产物之一。鉴于辉钼矿的产出状态,以及其与黄铜矿等的共生组合关系,辉钼矿的成矿时代可代表矿区内主要矿石矿物的成矿时代,且与冈底斯成矿带上一大批大中型斑岩型铜矿的成矿时代一致,成矿集中在20～10Ma之间,形成于印度大陆与亚洲大陆碰撞之后,从而否定了前人海底喷流沉积的成因观点,为矿区内及其外围进一步的找矿指明了方向。     

西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿不同矿石中辉钼矿Re-Os同位素定年及其成矿意义

西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿中,辉钼矿普遍发育,产于各类矿石中,尤其在矽卡岩型和角岩型矿石中最常见,其次是斑岩型矿石,极少量产于大理岩和结晶灰岩型矿石中。本文采集了甲玛铜多金属矿矽卡岩、角岩和斑岩中不同产状、不同形态的辉钼矿,进行Re-Os同位素定年,获得了27件样品的模式年龄为14.2~17.5 Ma,等时线年龄为15.22±0.59 Ma。其中,斑岩型辉钼矿等时线年龄为14.78±0.33 Ma,角岩型辉钼矿等时线年龄为14.67±0.19 Ma,结果一致。辉钼矿中187Re含量变化于38.75~387.4 g/g,其中,角岩中辉钼矿187Re含量为121.5~387.4 g/g,矽卡岩中为123.7~304.7 g/g,含量较高,而斑岩中辉钼矿的187Re含量相对较低,38.75~130.5 g/g,平均69.0 g/g;辉钼矿187Os含量变化情况基本与187Re相同。甲玛辉钼矿187Re值与冈底斯其他矿体的值对比,显示冈底斯成矿带斑岩－矽卡岩型矿床成矿原岩具有相对较高187Re值的特点。本文研究成果表明,甲玛大型铜多金属矿床形成于中新世Langhian期,辉钼矿为主成矿期的产物之一。鉴于辉钼矿的产出状态,以及其与黄铜矿等的共生组合关系,辉钼矿的成矿时代可代表矿区内主要矿石矿物的成矿时代,且与冈底斯成矿带上一大批大中型斑岩型铜矿的成矿时代一致,成矿集中在20~10 Ma之间,形成于印度大陆与亚洲大陆碰撞之后,从而否定了前人海底喷流沉积的成因观点,为矿区内及其外围进一步的找矿指明了方向。     

西藏列廷冈铁多金属矿床辉钼矿Re-Os定年及其地质意义

列廷冈铁多金属矿床不仅是西藏林周盆地已发现的众多铁多金属矿床中工业价值、找矿远景最好的矿床之一,而且是冈底斯成矿带Fe、Cu、Mo、Pb、Zn等多矿化元素组合的典型代表。本次研究利用辉钼矿Re-Os同位素年代学测试方法,对列廷冈矿床8件辉钼矿进行了精确定年,首次明确了矿床成矿时代。测试结果表明,辉钼矿模式年龄为(60.97±0.92)Ma~(63.19±0.93)Ma,等时线年龄为(62.28±0.66)Ma(MSWD=0.74),矿床形成于古新世,与印度—亚洲大陆主碰撞阶段在冈底斯成矿作用有关。矿床辉钼矿Re含量变化于0.54×10-6~84.72×10-6,指示矿床成矿物质来源主要为壳幔混源。列廷冈矿床成矿时代和成矿物质来源的厘定,对于区域上开展古新世铁多金属矿床的找矿预测具有十分重要的意义。     

江西富家坞矿床铜钼矿石中铼元素的赋存状态及其回收影响因素分析

查明铼在矿石矿物中的赋存状态是对铼进行综合回收的前提。以往研究缺乏针对德兴富家坞矿床铜钼矿石中铼的赋存状态研究。对此,本文通过化学分析、岩矿鉴定、电子探针分析、筛析试验和平衡配分等方法和手段,对富家坞矿床中蚀变花岗闪长斑岩型和千枚岩型铜钼矿石进行了系统的工艺矿物学研究,查明了矿石中铼的赋存状态及影响其回收利用的因素。研究未发现独立铼矿物,铼分散分布于辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿和锆石等矿物中,含量范围为0.001%~0.267%。辉钼矿为铼的富集和回收的目标矿物,其铼含量高达684×10~(-6),且铼在不同粒级中与钼的品位变化具趋同性。对两类铜钼矿石的铼进行综合回收时需考虑辉钼矿含量及脉石矿物种类的差异性,分类利用矿石;同时,对矿石进行破碎细磨时,应避免矿石过粉碎问题,以提高+0.023 mm粒段中铼的综合回收率。     

赞比亚铜带省铜矿成因分析

中非(赞比亚―刚果(金))沉积型铜矿以其拥有高品位的大型超大型铜、钴矿床和众多的世界级铜矿山而闻名于世。铜矿类型可分为沉积型铜矿、热液脉型铜矿、变质热液型铜矿三类。沉积型铜矿床形成后,受到深部含矿岩浆热液的侵入形成脉状铜矿,可能还有斑岩型铜钼矿的成矿作用,叠加富集原有的沉积型铜矿床。硫同位素结果显示,硫源主要为成岩硫化物和海水硫酸盐的混合硫,受到深源岩浆或岩浆热液叠加改造。沉积型铜矿成矿年龄880~735Ma,后期岩浆热液型铜钼矿成矿年龄为514~502Ma。这些发现对进一步认识总结中非铜矿带上的矿床成因及成矿规律具有重要意义。     

Geological Characteristics and Ore‐forming Time of the Dexing Porphyry Copper Ore Mine in Jiangxi Province

The Dexing porphyry copper ore mine is located in the Qin-Hang metallogenic belt between the Yangtze block and the Cathaysia block. It is a giant porphyry copper mine in China, including 3 ore districts: Tongchang, Fujiawu and Zhushahong. Our analyses of Re in molybdenite indicate that the ore-forming material of the copper ore deposits in Dexing should be mainly mantle-derived. Our study fills in a gap in the study of formation time of the Dexing copper mine, and further proves that the copper ore deposits in the three ore districts should be formed simultaneously, about 170 Ma, belonging to the early Yanshan period, and that the formation time of the copper ore deposits should be consistent with the formation time of granodiorite porphyry in which the copper ore deposits are hosted. Promising areas for seeking porphyry copper ore deposits is predicated to be the west or southwest of Dexing.     

西藏查个勒铜铅锌矿成岩成矿时代及意义

西藏查个勒铜铅锌矿在念青唐古拉铜铅锌银成矿带已发现的铜多金属矿床中处于最西端, 矿区同时存在接触交代-充填型铜铅锌矿化和斑岩型铜钼矿化.锆石LA-ICP-MS U-Pb和辉钼矿Re-Os测试表明, 矿区两种类型矿化近乎同时形成, 北部与铜铅锌矿化相关的花岗斑岩成岩时代为62.1±1.1 Ma(MSWD=2.7), 南部与铜钼矿化相关的花岗斑岩成岩时代为63.28±0.86 Ma(MSWD=3.2), 南部辉钼矿Re-Os等时线年龄为61.49±0.60 Ma(MSWD=1.5), 是在雅鲁藏布江洋盆北向俯冲后的同碰撞期形成的.该成果完善和充实了念青唐古拉铜铅锌银成矿带碰撞期成矿的时间演化序列, 且使该带规模在原有基础之上向西延伸了200 km(谢通门县青都-昂仁县查个勒), 显示该带为一条贯穿东西、以碰撞期成矿为主、长大于800 km的巨型铜铅锌银成矿带, 并为继续在此带向西寻找该类型矿床提供了重要依据.      

冈底斯中段岗讲斑岩铜钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年代学及其地质意义

岗讲铜钼矿床是西藏冈底斯成矿带中段典型的斑岩型矿床,岗讲矿床成岩成矿时代、岩浆演化过程及其与成岩成矿关系尚不明确,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对岗讲矿区主要岩体二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和英云闪长玢岩成岩时代进行研究,获得锆石U-Pb年龄加权平均值分别为16.6±0.3 Ma (MSWD=0.94,n=10)、16.1±0.2 Ma (MSWD=1.07,n=12)、14.4±0.4 Ma (MSWD=1.12,n=7);同时采用辉钼矿Re-Os同位素测年方法首次对岗讲矿床石英硫化物脉中的辉钼矿进行定年,获得12件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄集中于13.24±0.20 Ma~13.55±0.22 Ma,加权平均年龄为13.4±0.1 Ma (MSWD=0.65),等时线年龄为13.6±1.6 Ma (MSWD=1.2).结果表明:(1) 岗讲矿区复式岩体侵入序列为含巨斑黑云二长花岗岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩-流纹斑岩 (深部定名为英云闪长玢岩),成岩时限为16.6~14.4 Ma,成矿时代为13.4 Ma左右,成岩成矿是一个连续的岩浆演化过程;(2) 辉钼矿中Re含量为155.4~171.1 μg/g,均值为162.9 μg/g,指示其成矿物质中有幔源成分的加入;(3) 矿床产出于中新世印度-亚洲大陆碰撞后伸展构造环境.      

西藏玉龙斑岩铜钼矿辉钼矿铼-锇同位素定年及其成矿学意义

玉龙铜钼矿床是金沙江—红河斑岩铜矿带北部的一个超大型铜钼矿,也是我国目前最大的几个铜矿之一。玉龙铜矿曾经作为我国新生代最典型的斑岩铜矿,在西南三江及冈底斯斑岩铜矿带的地质找矿工作中起到了典型示范作用;但与其成矿作用有关的科学问题还尚待进行深入研究,精确的成矿时代及其成矿演化历史就是其中主要课题之一。文章对采自矿区钻孔的5件辉钼矿样品进行铼-锇同位素定年,得到的等时线年龄为(41.6±1.4)Ma。5件样品的模式年龄表明,玉龙超大型铜钼矿床成矿作用的时间跨度约为1.5Ma,说明成矿作用是在较短时期内完成,反映了独特的成矿背景和成矿机制;成矿时代也表明玉龙铜钼矿形成于早喜马拉雅阶段变形变质造山高峰期与中喜马拉雅阶段变形变质造山高峰期之间,反映了独特的成矿背景和成矿机制。