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對于分散元素礦床,中國百科全書(1993)的地質量描述如下:“分散元素不形成獨立礦床,它們以關聯元素的形式存在于其他元素的礦床中。因此,長期以來,國內外沒有關于分散元素獨立沉積的報道。近年來,我國西南地區陸續發現了鍺,鉈,硒,碲等獨立礦床,是礦床科學的重大突破。分散元素獨立礦床的發現表明,分散元素不僅具有分散的一面,而且在一定的地質條件下還能聚集形成獨立的礦床,甚至達到大規模的大尺度(涂光志,1994;胡瑞忠,1997)。過去,人們受到傳統思維方式和測試方法的影響,對分散元素獨立存款的研究不夠重視。為此,我們發表了離散元素獨立礦床的初步研究成果,以吸引地球科學界的更多關注。
1.分散元素超常富集
分散元素的特點是它們在巖石中的極端分散,因此被稱為“分散”元素。它們在地殼中的豐度很低,它們形成少量的獨立礦物,體積小,來源稀少,主要分布在其他元素的礦物中,因此有學者認為不能形成獨立的礦床。隨著研究的深入,檢測技術的進步和熟悉水平的提高,散點元素的礦化有了飛躍。鍺,鉈,硒,碲礦床及礦體近年來相繼發現,且均達到了較大規模,部分達到了很大規模(胡瑞忠,1997;莊漢平,1998),是礦床科學的又一重要進步。
在國家自然科學基金重點項目的支持下,我們選取了鎘,鉈,鍺,硒,碲,銦六種分散元素。對11個典型的分散元素礦床進行了解剖,并對不同類型礦床中分散元素的含量進行了系統測試。通過比較礦石中分散元素含量與地殼豐度,得到富集系數見表2-7、南嶺。
根據表2-7中六種分散元素的富集系數,礦石中分散元素的富集程度一般達到地殼豐度的數千至數萬倍,很高富集程度為地殼豐度的106倍(劉鐵庚,2000;葉林,1997;胡瑞忠,2000;姚林波,2000;趙振華,2000;曹志敏,1995;高振民,1999;張倩,1998)。銅(地殼豐度55×10-6),金(地殼豐度0.004×10-6),銀(地殼豐度0.07×10-6)和鉑族(地殼豐度0.001×10-6~0、分散元素的富集能力一般高達3~4個數量級,表明在尤其的地質和地球化學條件下,它們可以通過更復雜~地質過程富集到超常程度。南嶺民爆。
表2-7分散元素在幾種分散元素礦床中富集系數的
二.分散元素礦床的
(一)中國分散元素礦床概況
分散元素礦床可分為獨立礦床和伴生礦床兩大類。獨立礦床:Ge、Se、Te、Tl等元素在特定地質條件下可形成獨立礦床。此外,它們通常以伴生礦床的形式出現,如Pb、Zn礦床中的Ge和Cd;銅和金礦床常見;低溫As、Hg、SB礦床和Karin型金礦床中的TL。伴生礦床:由于Ga、Cd、In、Re等元素形成獨立礦物的概率遠低于Ge、Se、Te、TL,它們很難形成獨立的礦床,而這些礦床本質上是作為伴生礦床產生的。如Ga常與鋁土礦有關,在錫石硫化物礦床中,Re多見于斑巖Mo(Cu)礦床和黑色巖石系列。
分散的元素礦床大多集中在古代大陸邊緣,如揚子地塊西南、西北、南緣和華北地塊北緣。散元素也可形成集中區,我國西南部(包括揚子地塊西南,西北邊緣)為典型的散元素礦石集中區。由于該區域基底為元古玉,易產生大面積低溫(
(3)礦床的成因主要是沉積轉化或熱水沉積。
(4)成礦溫度一般在250℃以下,屬于中低溫礦化。
(五)成礦時期多為燕山晚期—喜馬拉雅期,是燕山晚期—喜馬拉雅期大規模成礦的產物。

表2-10幾種低溫遺傳分散元素獨立礦床的主要地質特征南嶺民爆股票。
碲也可以形成獨立的礦床,但不能在低溫下形成,而是在高暖和高溫下形成。四川大石溝獨立碲礦床是由于揚子克拉通西緣存在多時間的深大斷裂,有利于一些深源分散元素的礦化。
分散元素相關礦床的2.
分散元素產生伴生元素的機會很多,其中大部分富集在某些類型的礦床中,如鋁土礦和一些低溫鉛鋅礦床中的鎵;低溫鉛鋅礦床和低成熟煤礦中的鍺;硒除黑巖系列外,在一些金礦中還會出現硒富集;鎘主要富集在鉛鋅礦床中;銦常發生在錫石硫化物礦床和富錫鉛鋅礦床中;碲常與鉍礦和金礦床相關聯;碲;主要賦存于斑巖銅(鉬)礦床中;除獨立礦床外,鉈常與低溫砷汞銻金礦床有關,或發生在這些礦床的成礦帶中。在尋找和開發上述類型的礦床時,應注重確定相應分散元素的含量,使相應的相關分散元素得到全面回收。伴生礦床中的分散元素主要與相應類型礦床的成礦礦物有關,成礦礦物往往成為分散元素的載體礦物。例如,80%的銦在閃鋅礦中富集,90%以上的銦在輝鉬礦中富集,鎘、鎵和鍺大多存在于閃鋅礦中,鋁土礦中的鎵存在于鋁土礦中,鋁土礦中的鎵很低。這種賦存狀態表明,在開發有用的金屬礦物時,很簡單回收分散的元素資源。
許多分散元素伴生礦床已達到超大甚至超大規模,如廣西大昌錫銻多金屬礦床,不僅錫銻超大,而且銦達到超大規模(約6000t);云南個舊錫多金屬礦床超大規模,該礦床的銦也達到超大規模(2000t以上),云南大龍錫多金屬礦的鋅,鎘,銦達到超大規模(3500t以上)。貴州省牛家塘鉛鋅礦中的鎘和鉈,云南省蘭坪金頂鉛鋅礦已達到大甚至大的規模;云南省會澤鉛鋅礦的鍺儲量至少較大,近年來每年可產鍺10t以上。
Re、Ga、In、Cd等四種分散元素在自然界中形成的獨立礦物很少,大多存在于其他成礦礦物中,不能形成獨立的礦床,不能以伴生礦床的形式產生。南嶺體育場。
(三)分散元素的賦存狀態和分散元素的礦物
1.發生狀態南嶺花園房價。
從本書所研究的礦床來看,分散元素的賦存狀態分為獨立礦物,均質和有機結合狀態和吸附三類。碲和鉈礦床,如譚木昌和南華鉈礦床,大石溝碲礦床和東平含碲金礦床,主要為獨立礦物。獨龍多金屬礦床無獨立鎘礦物。牛來塘鎘鋅礦床95%的鎘存在于閃鋅礦、黃鐵礦、白云石和方鉛礦中。閃鋅礦鎘含量為6000×10-6~17860×10-6(劉鐵庚,2000)。。銦主要賦存于錫石硫化物礦床中,銦主要以同構形式存在于閃鋅礦中,少量銦含于錫石,磁黃鐵礦中;鍺被有機質和粘土礦物完全吸附,臨滄鍺礦床中未發現獨立的鍺礦物,鍺以有機結合和吸附的形式完全存在于煤巖中(莊漢平,1998);三種.在研究中,很難區分獨立礦物正硒。例如,獨立礦物和同構硒約占總硒的25%,有機結合和吸附硒約占75%(文漢杰,1999)。玉堂巴硒礦床中的硒以有機結合和吸附的形式存在,約占64%(Yaolinbo,2000)。闡明分散元素的賦存狀態,對探討礦床成因及工業開發利用具有重要參考價值。表2-11列出了六種分散元素在所研究礦床中的賦存狀態。
2、分散元素礦物的新發現。在分散元素獨立礦物的研究中,多采用電子探針,掃描電鏡,透射分析電鏡,微拉曼探針等先進儀器設備進行分析。部分獨立礦物采用X射線粉末晶體進行分析。經過大量的工作,我國首次發現了一些分散的元素礦物,也發現了一些新的礦物。現說明如下。
表2-11研究礦床中分散元素的賦存情況
在東平金礦發現的新的碲(鐵)——(Zn,Fe)2(Te3O8)已得到國際礦物協會新礦物和礦物名稱委員會的批準(CNMMNIMA2002-047)。
我國發現的第一批分散元素礦物有:(1)大石溝碲礦床碲鉍礦床(BiTe,tsumoite);(2)東平碲礦床碲鉛礦(Pb[Te,S]O4·H2O);(3)樟木場鉈礦床鉈砷鉈汞礦床(TlHgAsS3);(TlFeS2)樟木場鉈礦床;(4)南華鉈礦床鉈輝鉈礦床(TlFe2S3);(PbtlAs5S9)南華砷鉈礦床;(6)南華砷鉈礦床鉈鉈礦床(Tl,Pb);鉈黃鐵礦(Fe,TL)(S,As)2賦存于華南砷鉈礦床中。南嶺。
在所研究的礦床中發現的第一種分散元素礦物是:東平金礦床中的(Cd+S),菱形(Cd+CO3),鎘(Cd+O),銅(Cu+Se2),銅(藍色),銅(Cu+S),天然(Se),銀碲(Ag2Te)和六方銀碲。
(四)南嶺北梅。
分散元素的礦化機制。某些分散元素(Cd,Ge,Tl,Se)在一定的地質背景下可超規范,形成大規模礦床,大部分分布于中國西南部。從成礦機理和控礦條件等幾個方面論述了它們如何實現超常富集。
1.低溫礦化南嶺醫院。
從表2-12可以看出,大多數分散元素礦床是在低溫條件下形成的(<;200℃)。
表2-12幾種分散元素礦床的成礦溫度
由表2-12可知,鎘,鍺,鉈,硒等元素遷移富集,沉淀(或有機結合態)礦化,是在低溫條件下進行的,故稱為低溫礦床。
2.地層控制礦床
許多分散元素富集在某些地層中,使這些地層沒有礦化或只有非常弱的異常(表2-10)。如:(1)牛蓋塘鎘鋅礦床賦存于寒武系下統清徐洞組含藻白云巖中。礦體呈層狀,層狀,與圍巖基本一致。臨滄鍺礦床賦存于第三系褐煤中,上,下組(N1和N2)含煤地層。地質礦化主要集中在下煤層。張忠,南華砷鉈礦床礦體與層狀,透鏡體相似,但產層不同。礦石及圍巖見上二疊系龍潭組和長興組泥質碳酸鹽巖及頁巖。玉塘壩硒礦床7個礦體賦存于下二疊系茅口灰巖頂部炭質硅質巖中。硅質巖是正常的生物化學沉積巖。礦體呈層狀,呈透鏡狀,與地層產狀一致(姚林波,2000);6夏爾瑪硒金礦床產于寒武系下統陽頂群,由一組淺變質炭質硅質巖和炭質硅質板巖組成。硅質巖是熱水沉積成因。
上述礦床產出層位的實例證實它們(Cd、Ge、TL、Se等)受到層位的嚴格控制,是典型的地層礦床。
3.材料來源有淺層
結果表明,分散元素的成礦物質大多來自圍巖和鄰近地層,少數來自巖漿巖。如牛雞塘鎘鋅礦床硫同位素δ34S=10.00‰~26.9‰,碳同位素δ13Cδ34Sδ34S=-0.52‰(平均),同位素分布集中,與海洋碳酸鹽巖相似,鉛同位素值與圍巖(清徐洞組白云巖)基本相似。這些數據證實了成礦礦物來源于圍巖(劉鐵庚,2000;);獨龍Cd錫鋅礦床Pb同位素分析表明,Pb的μ值均在10左右,Zartman圖中的投影落在上地殼演化曲線四面,表明礦石的Pb源是淺的,而不是地幔物質(地幔物質的μ值應<;8.0)(劉玉平,2000);拉瑪硒金礦床的δ34S平均值為16、為40‰,顯示礦石中硫源地層,對玉堂壩硒礦床和兩個鉈礦床的研究表明,礦物也來自相鄰地層。 只有林康鍺礦床的成礦物質來自其下伏二云木花崗巖。 由于花崗巖中鍺的背景值很高,達到3.5×10-6、該礦床硅質巖的硅也是由花崗巖熱液活動的激活到煤層沉積而形成的(Qi-Wen,2001)。
4.成礦流體具有還原性、弱酸性、低堿性
鎘,鍺,鉈,硒等礦床的成礦流體性質表明,它們基本具有還原性[例如,牛角塘的流體Eh值為-0.7~0.63(葉林,2000),獨龍為-0.65~-0.96],弱的pH值(例如。牛角塘礦床成礦流體價值為6.71~7.75,獨龍礦床為5.00~7.00,臨滄鍺礦床為6.50~8、幾種礦床的流體一般以陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+、K+)和陰離子(如Cl-、F-和中低鹽度)為特征。流體中的CH4、N2、H2和CO2一般證實有機質在成礦流體中占一定比例,說明分散元素在成礦流體的遷移和富集中起著很大的作用。分散元素和有機物的結合形式主要是與一些飽和的和不飽和的含氧基團形成共價鍵,它們以有機配合物的形式與流體遷移。在適宜的地質環境下,有機配合物降解,分散元素沉淀,進入有機碳骨架或被有機碳吸附富集,形成礦石.
所研究的成礦流體大多來自大氣降水和地層水,有時與一些變質水和巖漿流體(如拉瑪和獨龍兩個礦床)混合。南嶺求水山。
成礦時期多為燕山-喜馬拉雅
雖然分散元素礦床的成礦系統較早,但成礦時間較晚。鍺,鉈,硒,大石溝碲礦床均為燕山-喜馬拉雅成礦,只有牛塘鎘鋅礦床為加里東早期成礦(由于鉛同位素時代,值得商榷;有人認為是燕山期成礦)。獨龍礦床成礦模式有熱水沉積,變質作用和巖漿熱液疊加三個階段。鉛同位素模型年代為印海期,是變質成礦期的年齡反映。年,Rb-Sr等時年齡為巖漿熱液成礦時代,表明礦床經歷了282~75mA長的成礦作用。幾個礦床的同位素年齡見表2-13、
表2-13由幾種分散元素形成的礦床同位素年齡
綜上所述,大部分分散元素礦床為低溫層型,成礦過程多為沉積成巖和后期熱液轉化。成礦礦物大多來自含礦圍巖及鄰近地層巖石和巖漿巖。成礦流體在鍺、硒礦化過程中具有較弱的酸堿性和較低的物理化學性質,尤其是有機質在遷移富集中起著重要作用。雖然老地層中存在許多分散元素礦床,但成礦時間較晚,大部分成礦經歷了較長的地質過程,常被多期地質作用疊加。由于地殼中分散元素的豐度極低,需要尤其的地質背景和漫長的地質過程才能使其豐富到數千到數百萬倍。
上述對分散元素成礦機理的研究均不涉及碲。從本書所研究的大石溝和東平兩個礦床中可以看出,它們不是低溫成礦,如大石溝碲礦床,屬于深中高溫熱液充填型碲礦脈礦床。礦床蝕變圍巖中發現了大量產氣熱液礦物,如電氣石、鈉長石和白云母。碲作為一種獨立的礦物分布在礦石中。實測成礦溫度為304~319℃(均勻法,壓力校正),計算成礦壓力為884×105Pa,形成深度3.34km(李寶華,1999)。成礦元素和礦化劑具有深源特征,硫同位素組成高度均勻,28個礦物試驗結果的平均δ34S為(1.26±0.93‰。白云石12片的碳氧同位素組成平均δ13C為(-5.06±0.33‰;δ18O為(11.7±1.23‰)。矸石礦物夾雜δD為(-56.13±9.36)‰,δ18O為4.93‰,15種礦物微量鉛的Pb同位素組成為18.2~19.8207為15.1~15.15、黃鐵礦中w(Co)與w(Ni)的比值~38(39)(平均710)很大(平均710),礦石和圍巖中稀土元素的組成有顯著差異,前者富集重稀土元素,后者富集輕稀土元素。所有這些特征表明,大舒溝碲礦床屬于中高溫礦化,其深部來源物質是成礦的主要來源(曹志敏,1995,1996;陳玉川,1996)。東平碲酸鹽礦床石英夾雜物的均勻溫度為230~350℃。液態包裹體氫氧同位素分析結果位于巖漿水,變質水和大氣降水之間。S、硅同位素來判定成礦流體主要來自巖漿源,鉛同位素主要來自地幔源通過對這兩種礦床的研究,發現成礦元素碲的來源較深,成礦溫度較高。是否存在低溫淺碲礦床或礦化需要進一步挖掘。
富礦成礦溫度為中高溫,大部分℃250~320°C。一,富安礦床的成礦類型可分為兩類:一是主要是晚熱液疊加轉化礦床,如桂西北大廠礦田,滇東南獨龍,白牛場,個舊礦床。另一種是富銦礦床的成因與巖漿作用更為密切,礦床是熱液充填交代作用的產物,礦體呈脈狀產出,成礦溫度可達高溫,礦床的一些巖漿巖是礦體的直接圍巖,如蒙太萊蓋礦床。方鉛礦樣品鉛同位素位于上地幔鉛演化線終點四面,具有地幔鉛同位素組成特征。該礦床的黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦均具有完全一致的硫同位素組成,δ34S值介于-2‰~2‰。成礦流體的H、O同位素組成。礦石中石英和閃鋅礦的δD值分布在44‰~65‰之間。西部段成礦流體的δ18O流體值為6.3‰~10.1‰,東部段為4.9‰和7.4‰。成礦流體來源主要為巖漿流體(詳見本書第十章)。吉大南嶺校區。
(五)關于分散元素找礦方向的討論
Ga:一是鋁土礦鎵的綜合回收。鋁土礦含有Ga80×10-6~200×10-6,遠高于鋁土礦(50×10-6)。貴州幾大鋁土礦礦床含Ga70×10-6~143×10-6,遠超工業利用標準(劉平,1994)。鎵利用前景廣闊,尤其是鋁土層下部的蜂窩礦體更是鎵富集點。從這些礦石中冶煉鋁時應注重鎵的回收。
Ge:找到葛。在低熟度煤層和鉛鋅礦床南嶺派出所。
從銅礦電解銅陽極泥中回收Se:,發現黑巖系列(甚至包括煤)的硒儲量很大,是銅礦的80倍。我國寒武紀和二疊紀黑巖系列分布廣泛,部分地區硒含量高,富硒建設。貴州湘西遵義地區寒武系下統牛鐵塘組黑色巖系多金屬富集層為找礦區。
從硫化鋅礦中提取了Cd:,現在也是如此。中國鉛鋅礦床中的鎘儲量約占總儲量的90%。中國南方,尤其是西南地區的一些大型鉛鋅礦床是鎘的潛在資源點。
In:工業意義上的銦礦床是錫石硫化物礦床。在錫石硫化物多金屬礦床中,80%以上的In富集在閃鋅礦中。在上述礦床中,閃鋅礦富集點或鉛鋅礦體是銦的主要位置。
以Te:為伴生成分,主要從銅礦石中的一些硫化銅礦石中回收,作為綜合利用對象現在看來,碲礦床可以由Te獨立礦床(例如。大石溝特與比)和大型和超大型金礦床(例如。東平碲礦床為含碲金礦床)。南嶺在哪里。
作為伴生元素具有工業意義的Re:礦床主要是斑巖銅(鉬)礦床,其次是與超基性巖石相關的PGE礦床,有時有少量的Re伴生,用于綜合回收。指出西南寒武系下統黑色巖系中Ni-Mo-PGE富集層中Re含量較高。貴州下寒武統黑色巖系部分剖面Re含量為33×10-6、
Tl:在貴州As-Hg-Sb礦帶的相應礦床中,除了鉈的獨立礦床外,還應加強Tl組成的測定,以尋找更多的鉈資源。
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