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发布日期:2024-01-12 01:48    点击次数:100

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Au-(Ag)-Te-Se成矿系统与成矿作用

刘家军1,2,翟德高1,2,王大钊3,高燊4,尹超1,2,柳振江1,2,王建平1,2,王银宏1,2,张方方1,2

1 中国地质大学地质经过与矿产资源国度重心践诺室

2 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

3 东华理工大学核资源与环境国度重心践诺室

4 中国科学院地质与地球物理接洽所中国科学院矿产资源接洽重心践诺室

作家简介:刘家军,锤真金不怕火,博士生导师,主要从事矿床学接洽。

导读:

碲、硒为典型的分散元素,经常极难形成工业富集。但好多种类型的金矿床或富含金的矿床中,大王人含有一些Au、Ag、Bi、Pb和其他元素的碲化物、硒化物,且Te、Se含量在部分金矿床中达到工业哄骗的要求,该类矿床的成矿作用过甚碲、硒与金之间的本色策齐整直备受业内关爱!

碲、硒在当然界中形成矿床的条目相等尖刻,含有碲化物、硒化物的金矿床,具有特殊的元素组合、矿物组合和矿床成因,组成Au-(Ag)-Te-Se成矿系统。

开展Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中碲化物、硒化物在矿床中的富集特色、成矿类型与主要成矿作用接洽,有助于建设成矿时势,可为该类矿床找矿勘查和矿石加工选冶磨砺提供表面指导。

本文接洽将Au-(Ag)-Te-Se成矿系统矿床类型差异为7类,分别是:浅成低温热液型金(银)矿床、造山型金矿床、卡林类卡林型金矿床、碱性偏碱性侵入岩型金矿床、斑岩型(铜)金矿床、矽卡岩型(铜)金矿床、VMS型金多金属矿床。文平分别论说了国表里各种型含碲、硒金矿床矿化情况,先容了4个国内典型矿床,并在此基础上从物资起原、挪动条目、千里淀戒指因素等方面,征询了碲、硒的成矿作用。

文中提供了无数已知矿床贵府,接洽差异的Au-(Ag)-Te-Se成矿系统矿床类型以及成矿作用的征询对指导联系矿床勘查具有积极真理。

------本色提纲------

0 小引

1 碲、硒的地球化学步履

2 金矿床中的碲化物、硒化物

2.1 金矿床中的碲化物

2.2 金矿床中的硒化物

2.3 金矿床中的碲化物、硒化物

3 Au(Ag)-Te-Se成矿系统矿床类型与碲、硒富集

3.1 浅成低温热液型金(银)矿床

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3.2 造山型金矿床

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3.3 碱性-偏碱性侵入岩型金矿床

3.4 卡林-类卡林型金矿床

3.5 矽卡岩型(铜)金矿床

3.6 斑岩型(铜)金矿床

3.7 VMS型金多金属矿床

4 典型矿床

4.1 黑龙江三谈湾子Au-Ag-Te矿床

4.2 拉尔玛-邛莫Au-Se矿床

4.3 河北东坪Au-Te矿床

4.4 小秦岭大湖Au-Mo-Te矿床

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5 形成机制

5.1物资起原

5.1.1 碲的起原

5.1.2 硒的起原

5.2 挪动条目

5.2.1 碲的挪动条目

5.2.2 硒的挪动条目

5.3 千里淀戒指因素

5.4 碲、硒的成矿作用

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5.4.1 岩浆脱气

5.4.2 流体-熔体分离作用

5.4.3 流体欢畅作用

5.4.4 水-岩彼此作用

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5.4.5 流体混协调用

5.5 成矿变化与保存

5.5.1 成矿经过中的变化

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5.5.2 成矿后的变化

6 论断

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0  小引

碲、硒为典型的分散元素,经常极难形成工业富集,加之受传统不雅念“分散元素不可形成孤独矿床,它们以伴生元素的表情蕴涵于其他元素的矿床内”的影响,东谈主们很少探讨它们的成矿问题。但谢全国各地不同成矿区带、不同成矿时期和多样成矿类型的金矿床或富含金的矿床中,大王人含有一些Au、Ag、Bi、Pb和其他元素的碲化物、硒化物,且Te、Se含量在部分金矿床中达到工业哄骗的要求。由于碲、硒在当然界中形成矿床的故意条目相等尖刻,这些含有碲化物、硒化物的金矿床,具有特殊的元素组合、矿物组合和矿床成因,体现了成矿系统中各矿种.矿床类型间的彼此关联和变化特征及成矿物资由分散到富集的制约因素与成矿作用经过,从而组成Au-(Ag)-Te-Se成矿系统。碲、硒与金之间的策划也一直备受关爱,在2004—2008年NigelJ.Cook当作首席科学家蛊卦各地联系科学家开展了“欧洲和发展中国度的金-银-碲化物-硒化物矿床过甚接洽新表情”的国际地质对比权略(IGCP-486)接洽,于2006年在Mineralogy and Petrology期刊上发表了论文专辑。通过应用碲化物或硒化物的矿物组合及微量元素组成特色来评价和分析一些Au-(Ag)-碲化物-硒化物矿床的成矿类型、成矿物资起原、成矿流体特征和矿石物资富集机理]。迄今东谈主们诚然对含碲化物、硒化物的金矿床进行了不同进程的接洽,但仍然难以圆满地回报下列问题:硒比碲具有较高的地壳丰采,可是在当然界中为什么富硒的金矿床数目远小于富碲的金矿床数目?一定量的碲化物、硒化物在金矿床中产出有何成因指令真理?碲、硒在某些金矿床发生超常富集的条目、原因及对金的富集有何作用?因此,进一步了解Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中碲化物、硒化物在矿床中的散播特色、成矿类型与主要成矿作用,不仅有助于分析矿床成矿物理化学条目和成因,建设成矿时势,指导区域找矿瞻望,而且为矿石加工选冶工艺的遴荐提供强有劲的期间救助,擢升矿产资源的详尽开导哄骗进程。著作基于前东谈主的无数接洽贵府及作家对部分富含碲化物.硒化物金矿床的接洽效果,对Au-(Ag)-Te-Se成矿系统的成矿类型与成矿作用进行征询。

1  碲、硒的地球化学步履

碲、硒在地壳中的丰采王人很低,王人比硫低上千倍。它们与硫王人位于元素周期表中VIA族,具有与硫同样的结晶化学与地球化学步履。如以从-II到+VI的多种价态表情存在于水溶液中,包括Te2-/Se2-、Te22-/Se22-、Te(s)/Se(s)、TeO32-/SeO32-和TeO42-/SeO42-]。由于碲、硒王人具有亲硫性特色,在当然界中不仅可与硫形成泛泛的类质同象关系,而且还不错与Cu、Pb、Bi、Pt、Pd、Au、Ni、Hg、Sb、Ag、Fe等勾通,形成这些元素的碲/硒化物、碲/硒硫盐、亚碲/硒酸盐、碲/硒酸盐。但碲与硒又陆续对疏导,在某些情况下,二者又发生显着的分离。最显着的是,硒属强亲硫元素,具有更易取代硫化物中的硫而不易形成硒化物的特色。已有接洽标明,在岩浆结晶和较高温的条目下(高于300°C)硒能扩大硫的类质同象置换范围,使硒易于插足硫化物晶格内;在中低温条目下,当硫含量较低时,可形成硒的孤独矿物。因此,在内生成矿作用中,大多数硒王人蕴涵在如黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等硫化物中。而碲除少部分插足硫化物的晶格中外,更易与Au、Ag、Bi、Pb、Hg等元素勾通,形成碲的孤独矿物。这可能是导致硒化物型金矿床的数目远少于碲化物型金矿床的遑急原因之一。

在当然界中,碲、硒易与原子序数高的阳离子形成孤独矿物,且跟着元素亲和力的加多,相应地所形成的矿物最正经。一般说来,Se不错与Cu、Pb、Bi、Pt、Pd、Au、Ni、Hg、Sb、Ag、Fe等金属勾通形成硒化物、硒硫盐、硒酸盐、亚硒酸盐矿物,其中Ag、Cu、Hg、Pb、Fe的硒化物的产出概率较大。Te不错与Cu、Pb、Bi、Pt、Pd、Au、Ni、Hg、Sb、Ag等金属勾通形成碲化物碲酸盐亚碲酸盐矿物(硫硒可部分取代碲),其中Bi、Au、Ag、Pb、Hg的碲化物产出概率较大。

2  金矿床中的碲化物、硒化物

碲化物、硒化物险些可见于多样类型的矿床中,但仅在少数矿床中有无数产出。

2.1 金矿床中的碲化物

由于碲是少数几种能与金勾通形成多种矿物的最遑急的一种元素,故在一些金矿床中王人或多或少地存在碲化物。含碲化物较多的金矿床在海外已多处出现,国内也不鲜见。鄙人列类型的金矿床中存在碲化物。

(1)浅成低温热液型金-银矿床。如斐济Emperor金银矿床存在当然碲、碲铅矿、碲汞矿、碲镍矿及无数金-银碲化物;好意思国科罗拉多成矿带中BessieG金矿床,碲化物相等发育;我国黑龙江三谈湾子、山东归来庄等金矿床中含有无数金-银的碲化物。(2)造山型金矿床。如中亚一带Muruntau、Kumtor、SukhoiLog、Amantaitau金矿床、澳大利亚Golden Mile金矿床、加拿大KirklandLake和Kensington金矿床、加纳A-shanti金矿床閃、捷克Jilove金矿集区,无边存在碲铅矿、碲汞矿、碲金矿、碲银矿、碲金银矿等无数碲化物。我国小秦岭大湖、杨砦峪等金矿床中王人产出Au-Ag-Bi的无数碲化物。(3)卡林-类卡林型金矿床。如好意思国内华达州Meikle卡林型矿床中存在少许碲化物;伊朗Zarshuran类卡林型金矿床存在碲汞矿和含碲雌黄;我国甘肃寨上类卡林型金矿床中也存在碲汞矿、碲镍矿和金银碲化物。(4)碱性-偏碱性侵入岩型金矿床。如我国东坪金矿床中,产出无数碲铅矿、碲金矿、碲银矿、碲金银矿、碲铋矿等碲矿物。(5)斑岩型与矽卡岩型铜金矿床。如好意思国阿拉斯加Pebble斑岩型铜-金-钼矿床中,碲金矿和碲金银矿是主要的含金矿物;印度尼西亚BigGossan和Wanagon斑岩型铜金矿床含有碲铅矿、碲银矿、碲金银矿和辉碲铋矿;澳大利亚Stormont矽卡岩型金矿床含有碲铋矿及Bi4TeS2矿物;俄罗斯Sinyukhinskoe矽卡岩铜-金矿床含有碲银矿、六方碲银矿、碲金银矿、碲铋矿和辉碲铋矿;我国云南姚安斑岩金矿床中存在三方碲铋矿、辉碲铋矿、碲镍矿、碲银矿、碲金矿等;在并吞地区的北衙斑岩-矽卡岩型金铜矿床含有丰富三方碲铋矿、辉碲铋矿、不决名的Bi2Te、Ag4Bi3Te3和(Bi,Pb)3(Te,S)4等碲铋化物;湖北丰山鸡笼山、鸡冠嘴等Cu-Au矽卡岩矿床含有无数碲银矿、碲汞矿、碲铋矿、辉碲铋矿、碲汞矿等碲化物。

此外,在一些含金或富金的火山块状硫化物矿床(VMS)中,也存在碲化物。如在俄罗斯Urals山脉一带开阔VMS型多金属矿床、澳大利亚Yuinmery和Austin富金块状硫化物矿床、加拿大Abitibi矿带的Bousquet金多金属矿床,产出碲铅矿、碲金矿、碲银矿、六方碲银矿、碲金银矿、碲铋矿等无数碲化物。土耳其Pontide造山带白垩世VMS矿床热液烟囱中存在碲铋矿、碲银矿等。

2.2 金矿床中的硒化物

关于有硒化物产出的金矿床,其数目远少于有碲化物产出的金矿床。现时已知有硒化物存在的金矿床主要有以下3种类型。(1)浅成低温热液型金—银矿床,如日本Koryu、Kushikino、Hish-kari、Chitose等,好意思国Sleepe、Jarbridge、Silver City等,英国Torquay,新西兰Camoola,印度尼西亚Salida和Redzhang Lebong,墨西哥Guanajuato,西班牙Provideneia环太平洋和地中海成矿带中许多金银矿床中产出诸如白硒铁矿、硒银矿、硒铅矿、硒汞矿、硒铜矿、红硒铜矿、六方硒铜矿、硒铋矿、硒镍矿、硒钴矿、硒铜银矿等其中的一些硒矿物。我国山东平邑卓家庄和归来庄金矿床中存在硒铅矿、硒碲铅矿等硒矿物。(2)造山型金矿床,如Muruntau、Kumtor、Amantaitau、Zarmitan、Daugyztau、Sukhoi Log金矿床,以及捷克Jilove金矿集区,不同进程地产出硒铋矿、辉硒铋矿、硒铅矿、硒银矿、辉硒银矿、硒铜银矿、硒铜矿、红硒铜矿、六方硒铜矿、硒碲铋矿等硒化物。(3)卡林型金矿床,如作家接洽的位于四川-甘肃接壤一带的拉尔玛-邛莫金矿床便是典型实例。矿床中以产出无数硒汞矿、硒锑矿、硒铅矿、硒镍矿等硒化物为遑急特征。

此外,在一些矽卡岩型铜金矿床和VMS型多金属矿床中,也存在硒矿物。如我国鄂东南鸡冠嘴矽卡岩铜金矿床中产出硒银矿、硒铅矿;俄罗斯Urals山脉Molodezhnoye VMS型多金属矿床中存在Hg、Au、Ag的硒化物。

在这些金矿床中的硒化物,主如果Ag、Cu、Pb、Hg、Fe和Ni的硒矿物,也可见到金与硒勾通的硒化物,如Ag3AuSe2、(Ag,Cu)4Au(S,Se)4和AuAg(S,Se)等列。

2.3 金矿床中的碲化物、硒化物

当然界中同期有碲化物、硒化物产出的金矿床虽不是很无边,但也并不生疏。如在乌兹别克斯坦Kochbulak和Kairagach两个浅成低温热液型金矿床中,不仅碲化物(碲金矿、碲铅矿、碲银矿、辉碲铋矿)散播泛泛,而且存在硒铅矿、硒铋矿,以及铋和铅的硫硒化物、碲硒化物;俄罗斯SukhoiLog造山型金矿床中产出金、银、铅、铋、钯的碲化物(碲铅矿、碲金矿、碲银矿、碲金银矿、斜方碲金矿、六方碲银矿、硫碲银矿、硫碲铋矿)与铜的硒化物(红硒铜矿、六方硒铜矿及硒铜矿)等硒化物;在如前所述的中亚一带Muruntau、Kumtor、Amantaitau及捷克Jilove金矿集区Pepr、Bohuliby、Radlk和Rotlev等造山型金矿床,存在碲化物和硒化物。值得细心的是,在这些富含碲化物、硒化物的金矿床中,矿物种类王人较多,组成也较复杂。如俄罗斯SukhoiLog造山型金矿床的矿物组成达79种,包括25个当然元素与金属互化物、33个硫化物和硫盐、3个氧化物、2个钨酸盐、2个磷酸盐、3个卤化物、8个碲化物、3个硒化物等。捷克Jilove金矿集区的矿物组成达80种,包括12个碲化物、9个硒化物等。乌兹别克斯坦Kochbulak和Kairagach浅成低温热液型金矿床中的矿物组成卓越100种,含有当然元素、硫化物与硫盐、碲化物、硒化物、氧化物等,其中碲化物与硒化物的数目卓越30个。

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总体而言,同期含有碲化物、硒化物的金矿床,大王人所以富含碲化物为主,含硒化物较少。如我国山东归来庄金矿床中存在高达3%~5%的碲化物,包括当然碲、碲铁矿、碲铅矿、斜方碲金矿、针碲金银矿和碲金银矿等,但仅出现少许硒铅矿、硒碲铅矿等。俄罗斯Urals山脉一带开阔VMS型富金多金属矿床中含有Hg、Pb、Bi、Au-Ag的10余种碲化物,但仅产出白硒铁矿、白硒钴矿等少许硒化物。同期,在大多数金矿床中同期富含碲化物与硒化物的实例并未几见,它们似乎是彼此放弃的,一般不具有共生的特色,因此好多金矿床中王人所以产出其中的一类(碲化物或硒化物)为主。

3  Au(Ag)-Te-Se成矿系统矿床类型与碲、硒富集

把柄金矿床中碲化物-硒化物-当然金矿物组合、碲与硒富集进程及现时碲、硒当作副居品起原的对象,可将Au-(Ag)-Te-Se成矿系统的矿床类型差异为:浅成低温热液型金(银)矿床、造山型金矿床、卡林-类卡林型金矿床、碱性-偏碱性侵入岩型金矿床、斑岩型(铜)金矿床、矽卡岩型(铜)金矿床、VMS型金多金属矿床。

全国各地的学者对多样类型矿床的地质布景、成矿特征、矿床成因等均有全面的回来与分析。这里仅对Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中各种型矿床中碲、硒富集特色进行简要先容。

3.1 浅成低温热液型金(银)矿床

浅成低温热液型金矿床产于岛弧、大陆角落环境(弧后的张裂带)中的火山-次火山岩中,或者陆相火山岩中。矿化与火山、次火山热液行为关系密切,成矿深度无边较浅。在部分该类矿床的下部可能存在斑岩型矿床。该类矿床差异为高硫型、中硫型、低硫型等3种类型,其中低硫型又进一步差异为与钙碱性岩关连和与碱性岩关连的两种亚类。

浅成低温热液型金(银)矿床在大家散播最为泛泛,部分金矿床中含有较多碲化物、硒化物,具有较高的Te、Se含量,是Au-(Ag)-Te-Se成矿系统的遑急矿床类型之一。如同期具有低硫型和高硫型特征的乌兹别克斯坦Kochbulak和Kairagach金矿床,矿石中Te、Se含量分别为101.6X10-6、4X10-6;加拿大DeerHorn中硫型金矿床,钻孔中碲含量与贵金属关系密切,Te含量为150X10-6~250X10-6,最高可达nX10-3;乌拉尔Bereznya-kovskoe高硫型金矿床中的贵金属矿化与黝铜矿-碲化物阶段关连,蚀变岩的碲含量(nX10~nX100)X10-6;在菲律宾Lepanto高硫型金矿床中硫砷铜矿含有nX10-4的碲。智利Pascua高硫型浅成低温热液Au-Ag-Cu矿床中主要成矿阶段形成的黄铁矿中含0.01%~0.06%的硒。

在与碱性岩关连的浅成低温热液金(银)矿床中,常见金-银的碲化物呈脉状、团块状调和体产出,形成具有遑急经济价值的碲化物型金矿床。如斐济Emperor金矿床矿石样品中含Te高达345X10-6。.自1975年起,该矿床年产碲0.4t。好意思国Cripple Creek金矿床的金矿石中Te含量可高达690X10-6,黄铁矿中Te含量高达7940X10-6。

此外,在与钙碱性岩浆作用关连的浅成低温热液金(银)矿床中,也有碲化物含量较高的实例。如罗马尼亚西部蕴涵于新近系钙碱性火山岩中的Metalileri Mountains矿床,在17世纪至1941年期间已从平均含20X10-6Te、10X10-6Au的矿石中累计坐褥出30tAu、85tAg和60tTe。

浅成低温热液金(银)矿床中的黄铁矿也有较高的Te、Se含量,但变化很大。据Keith等统计,低硫型矿床中35件黄铁矿Te、Se含量变化为:Te含量最低为100X10-6,最高为1200X10-6,平均为600X10-6;Se含量最低为8X10-6,最高为1900X10-6,平均为198X10-6。高硫型矿床中789件黄铁矿Te.Se含量变化为:Te含量最低为0.11X10-6,最高为1820X10-6,平均为343X10-6;Se含量最低为0.40X10-6,最高为2150X10-6,平均为535X10-6。与碱性岩关连的金矿床中777件黄铁矿Ts、Se含量变化为:Te含量最低为0.24X10-6,最高为7940X10-6,平均为546X10-6;Se含量最低为600X10-6,最高为1200X10-6,平均为867X10-6。

3.2 造山型金矿床

造山型金矿床在时辰和空间上与增生构造、碰撞构造密切联系。其标记性特征是矿床主要产于造山带(含俯冲型和碰撞型)的断裂构造中,成矿流体具有富CO2、低盐度的特色,成矿经常产于绿片岩相到角闪石相的变质岩中。

造山型金矿床在大家散播相等泛泛,部分矿床中存在碲化物、硒化物,具有较高的Te、Se含量,亦然Au-(Ag)-Te-Se成矿系统的遑急矿床类型之一。如澳大利亚Golden Mile矿床(1500tAu)蕴涵于Yilgarn Craton镁铁质火山岩起原的变质岩中。镁铁质火山岩中碲含量卓越10X10-6,碲非常是一个尽头遑急的地球化学标记。诚然大部分金矿石王人所以富含砷的黄铁矿为主,但约20%的矿石以晚期形成碲化物的矿物组合为主。矿床中也富含硒化物,硒平均含量为4X10-6。加拿大Abitibi和Yelowknile绿岩带中的金矿床,高品位矿石中Te含量为300X10-6~700X10-6、Se含量为26X10-6~30X10-6。矿石中方铅矿含Te高达1000X10-6,辉锑矿与含铅硫盐中Te含量均为100X10-6。墨西哥LaBambola造山型金矿床中产出金-赤铁矿-石英-黄铁矿-碲化物矿脉,平均品位为4X10-6Au、5X10-6Ag和2.5X10-6Te[;我国小秦岭地区金-碲矿田内大湖、杨砦峪和金渠等造山型金矿床中碲含量相等高,金矿石中Te含量多高于100X10-6,高者达1565X10-6,低者为26.59X10-6,矿田内201号、202号、205号、309号、303号、16号等6条金矿脉的碲储量达到175.866t。

据Keith等对造山型金矿床中933件黄铁矿微量元素统计分析暴露:Te含量最低为0.05X10-6,最高为20823X10-6,平均为306X10-6;Se含量最低为180X10-6,最高为199X10-6,平均为343X10-6。这讲明黄铁矿中Te含量变化范围较大,Se含量变化范围较小,总体具有中等Te、Se含量的特色。

3.3 碱性-偏碱性侵入岩型金矿床

碱性-偏碱性侵入岩型金矿床主要产于碱性-偏碱性岩浆侵入岩体中或与围岩的战斗带上,矿床形成温度为中高温,不具有浅成低温热液型金矿床的蚀变组合特征。矿化类型包括石英脉型和蚀变岩型。由于该类金矿床中经常产出无数碲化物,且金矿石中的Te含量也较高,是Au-(Ag)-Te-Se成矿系统的遑急矿床类型之一。该类金矿床金属矿化的共同特征是存在黄铁矿、毒砂和磁黄铁组合,具有偏归附的特征。除上述金属矿物除外,一些矿床中磁铁矿的存在也标明早期阶段具有高氧化流体的特色,如希腊Kavala矿床、我国冀北地区的金矿。金、银碲化物经常蕴涵于石英脉和黄铁矿裂隙中。磁铁矿阶段经常以含铋碲化物为主,黄铁矿阶段以金、银碲化物为主。在这类矿床中碲化物粒径经常小于100um,辉钼矿较有数。我国蕴涵于华北克拉通北缘张家口近邻水泉沟碱性杂岩体的内战斗带河北东坪金矿,是该类型最为代表性的矿床,矿石中的碲化物可达30种,且金矿石中碲含量与金含量约莫相等,即Au平均含量为8.74X10-6,而Te平均含量为6.71X10-6,Te/Au为0.8。东坪金矿床黄铁矿中Te含量高达20800X10-6,平均含量为2532X10-6。

3.4 卡林-类卡林型金矿床

卡林型金矿是一种主要产于碳质碎片岩、碳酸盐岩建造中的矿床,具有品位低、边界大、矿体与围岩界线不显着、发育中低温热液矿物组合和Au-As-Hg-Sb-Ba等元素组合的特色。类卡林型金矿床是一种具有卡林型金矿床的主要成矿特色,但又有其特殊性的金矿床。卡林-类卡林型金矿床的一个显贵特征是,金主要以固溶体表情蕴涵于含砷黄铁矿与毒砂的晶格中,部分以纳米颗粒的当然金表情蕴涵于黄铁矿、毒砂等载金矿物内。诚然仅在少数卡林-类卡林型金矿床发现存碲化物、硒化物的产出,以及金矿石中碲、硒富集的现象,但此类矿床中黄铁矿无边富含Te、Se,具有遑急的潜在经济价值,是Au-(Ag)-Te-Se成矿系统的遑急矿床类型。如好意思国内华达州Getchell卡林金矿集区矿石中含高达183X10-6Te和21X10-6Se,该地区DeepS tar矿床中含高达84X10-6Te和65X10-6Se。作家接洽的拉尔玛-邛莫卡林型金矿床中,不仅存在无数硒的孤独矿物,而且金矿石中的硒含量无边为20X10-6~100X10-6,最高可达7900X10-6,在金矿化地段也可圈出硒矿化富集体,组成一个典型的硒化物型金矿床。

Keith等对卡林型金矿床中479件黄铁矿Te.Se含量的统计末端暴露:Te含量最低为1.00X10-6,最高为6600X10-6,平均为573X10-6;Se含量最低为4.62X10-6,最高为4248X10-6,平均为998X10-6。总体而言,该类型矿床中黄铁矿具有较高的Te、Se含量。在好意思国内华达州卡林型金矿床成矿阶段形成的黄铁矿中,Te含量可达nX10-3。

3.5 矽卡岩型(铜)金矿床

矽卡岩矿床大多产在中酸性岩浆岩与碳酸盐类岩石的战斗带上或近邻,由含矿气水溶液进行吩咐作用而形成的矿床。其中矿体多产于外战斗带的蚀变碳酸盐岩(矽卡岩)中,也有产于内战斗带的蚀变侵入体中。在一些矽卡岩型金和铜-金矿床中或多或少地存在一些金、银、铋的碲化物.硒化物,在一定进程上富集Te、Se、Bi等元素,亦然Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中Te、Se具有遑急经济价值的矿床类型之一。如俄罗斯Sinyukhinskoe矽卡岩铜-金矿床中富金矿石含(6.82~182)X10-6Te,(5.7~89)X10-6的Se;在好意思国内华达州Fortient、澳大利亚Stormont.韩国Geodo等富金矽卡岩型矿床中,均富集Te。

在我国某些富金矽卡岩中,铋、碲、硒王人相对富集。如湖北丰平地区Cu-Au矽卡岩矿床中Te含量高达(1000~1600)X10-6。

3.6 斑岩型(铜)金矿床

斑岩型矿床是与中酸性斑状侵入岩密切联系的、形成深度相对较浅、矿床边界大、中劣品位、成矿温度为高中温的岩浆-热液矿床。其产于行为大陆角落火山岩浆深成弧、岛弧深大断裂带近邻及大陆碰撞造山带的构造环境中,经常以富含铜-金和(或)含钼的细脉、网状为特征。一些富金矿床含金量可达300~1500t或以上,工业价值较大。

在一些斑岩型铜和铜-金矿床中富含碲化物(此类型矿床硒化物产出甚少),含有较高的Te、Se含量,亦然Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中Te、Se具有遑急经济价值的矿床类型。如乌兹别克斯坦塔什干省Almalyk地区Dalneye、Kalmakyr、Kyrzyta和Sary-Cheku等4个斑岩型铜-金矿床中,含有1098tTe和13228tSe;保加利亚Elatite斑岩型铜-金-钼矿床矿石中Te含量高达106X10-6,Se含量总体平均为6X10-6,且黄铜矿—黄铁矿-辉钼矿、磁铁矿-斑铜矿-黄铜矿两种矿物组合的矿石中,Se含量分别为(20~410)X10-6和(250~600)X10-6,黄铜矿中Se含量可达(100~2400)X10-6;希腊Peloponnisos地区Skouries矿床黄铜矿中Te、Se含量分别为(40~185)X10-6、200X10-6[68];好意思国Alaska全国级Pebble斑岩型铜-金-钼矿床,约有2.5%~3.0%的金以碲金矿和碲金银矿这两种碲化物表情存在,且矿石中黄铁矿Se平均含量高达142X10-6;好意思国Bingham Canyon的高品位铜-金-钼矿石平均含4.8X10-6Te和12X10-6Se;好意思国Nevada地区Ely斑岩型铜金矿床中,诚然铜金矿石并不富含但矿化围岩银富集晕中具有高碲非常,平均含Te量约100X10-6;在好意思国Nevada地区Robinson斑岩型铜金矿区硅化蚀变岩中发现Te含量高达10000X10-6。

Keith等对斑岩型矿床中331件黄铁矿Te、Se含量统计暴露:Te含量最低为0.02X10-6,最高为542X10-6,平均为26.3X10-6;Se含量最低为0.02X10-6,最高为100X10-6,平均为5.6X10-6。总体上具有较低的Te、Se含量。

3.7 VMS型金多金属矿床

火山成因块状硫化物矿床(VMS)产于海相火山岩系中,与同期火山作用关系密切。矿石主要由Fe、Cu、Pb、Zn等的硫化物组成,常伴有Au、Ag、Co、Se、Te等多种有益元素,组成含金或富金的多金属矿床,成为Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中的一种较为遑急的矿床类型。如俄罗斯Urals地区富金的VMS矿床,一般Te含量为(10~100)X10-6(最高达2300X10-6),Se含量为(20~110)X10-6(最高达450X10-6),每年产Te约35t、Se约140t。黄铜矿是矿石中Te、Se的主要载体。如Dergamysh矿床黄铜矿中Te含量为(67~114)X10-6,Se含量为(429~517)X10-6;Salyanovkoye矿床黄铜矿中Te含量为(1~220)X10-6,Se含量为(157~3139)X10-6;Yubileynoe矿床黄铜矿Te含量为(1~186)X10-6,Se含量为(20~206)X10-6;Buribay矿床黄铜矿中Se含量为2685X10-6;Molodezhnoye和Uzelga矿床黄铜矿中Se含量为(106~2153)X10-6;Uchaly矿床铜锌矿石中除了伴生Au、Ag、As、Pb、Ba居品外,还可回收平均含量分别为70X10-6Te、50X10-6Se、14X10-6In、150X10-6Cd。

澳大利亚Yuinmery VMS矿床的矿石中Te含量可卓越100X10-6,高者达1010X10-6,且碲化物中也含有少许Se。加拿大Abitibi绿岩带Bousquet VMS金多金属金矿床中Te含量高达196X10-6,Ming矿床1807区Te平均含量为876X10-6。在加拿大育旷地区,Wolverine VMS矿床Se含量高达5865X10-6,平均为1100X10-6,Se总量为8Mt;Kudz ZeKaya VMS矿床Se平均含量为200X10-6,Se总量为2Mt;GP4FVMS矿床Se含量较低,平均为7X10-6。土耳其Pontide造山带xayeli、Kutlular、Lahanos、Kilik、Kyzylkaya等VMS矿床,矿石中Te、Se含量分别高达156X10-6、291X10-6。Te、Se主要蕴涵于黄铜矿中,含量分别可高达1840X10-6、408X10-6。

4  典型矿床

4.1 黑龙江三谈湾子Au-Ag-Te矿床

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黑龙江省三谈湾子Au-Ag-Te矿床(28tAu,平均品位为15g/t)以富Au-Ag-Te矿物为特征,Au、Te最高含量均可卓越30000X10-6,为一典型的富含碲化物的浅成低温热液金矿床。该矿床蕴涵于早白垩世龙江组安山岩、玄武安山岩和英安岩中,受控于西北向构造。围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化和碳酸盐化,矿体主要以石英脉状、网脉状产出,少许以浸染状产出。三谈湾子Au-Ag-Te矿床的成矿可分为4个阶段:细粒乳白色石英-黄铁矿阶段(I)、细-中粒灰白色石英-多硫化物-少碲化物阶段(Ⅱ)、中粒透明石英-多碲化物-当然金-少硫化物阶段(Ⅲ)和白色石英-当然金-方解石阶段(Ⅳ)。其中第Ⅲ成矿阶段为主要Au、Te的千里淀阶段。

矿石中已阐发30余种矿物组成,包括当然元素及金属互化物、硫化物及硫盐矿物、碲化物、氧化物、碳酸盐与硅酸盐等。其中,碲化物主要为碲金矿、碲银矿、碲金银矿、针碲金银矿、斜方碲金矿、六方碲银矿、粒碲银矿、碲铅矿等。无数碲化物在第皿成矿阶段的组合表情有(图1):碲金银矿-碲银矿、针碲金银矿-斜方碲金矿、碲金银矿-碲银矿-碲铅矿、碲金银矿-碲银矿-碲金矿-当然金、碲金银矿-碲银矿-针碲金银矿-斜方碲金矿、碲金银矿-碲金矿、碲金银矿-针碲金银矿、碲金银矿-碲金矿-针碲金银矿、碲金银矿-碲银矿-碲金矿、碲金银矿-当然金、碲金银矿-碲银矿-碲铅矿-当然金、碲金银矿-碲银矿-六方碲银矿-粒碲银矿。

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图1 三谈湾子Au-Ag-Te矿床中的碲化物矿物组合反射光相片。A—碲金矿与当然金的固溶体圆球粒包裹于碲金银矿和碲银矿中,圆球粒角落散播有碲金矿;B—石英中的当然金与碲金银矿共生;C—碲金银矿、碲银矿与碲铅矿共生,碲金矿-当然金与碲金银矿-碲银矿共生;D—针碲金银矿与碲金银矿共生,并与黄铜矿和闪锌矿共生;E—针碲金银矿与碲金矿共生,被碲金银矿和碲银矿细脉吩咐;F—碲银矿与碲金银矿、斜方碲金矿、针碲金银矿共生;G—碲铅矿与针碲金银矿、斜方碲金矿共生,并与碲金银矿-碲银矿交生体战斗;H—晚期形成的当然金吩咐碲金银矿、碲银矿和碲铅矿。Cav—碲金矿;Hes—碲银矿;Kre—斜方碲金矿;Ptz—碲金银矿;Syl—针碲金银矿;Alt—碲铅矿;Au—当然金;Cp—黄铜矿;Sp—闪锌矿;Qtz-石英。          

通过对矿床流体包裹体组合与成矿物理化学分析得回,成矿流体具有中低温(200~280℃)、低压(7~13MPa)、低至中等盐度(w(NaCle,)为<6.0%~15.6%)、成矿深度在<1.5~2.0km的特色;在无数硫化物及少许碲化物千里淀的第I成矿阶段,成矿流体温度约为280℃,pH=4.3~4.5,lgf(S2)=-12.1~-9.2,lgf(Te2)=-8.5~-7.0,lgf(H2S)=-1.5~1.4,lgf(H2S)/f(H2Te))=0.3~0.6,lgf(H2Te(aq))=-2.1~-17。但在无数碲化物千里淀的成矿第I成矿阶段,成矿流体温度为240℃,pH=5.3~5.5,lgf(S2)=-14.1~-10.6,lgf(Te2)=-11.6~-8.1,lgf(H2S)=-2.6~-1.8,lg(f(H2S)/f(H2Te))=-1.0~-0.3,lgf H2Te(aq))=-1.6~-1.5;金发生千里淀的主要机制是:从碱性岩浆中形成的含H2Te的气体组分通过凝结作用与大气降水为主导的成矿流体夹杂(a(HT-eq))升高),可平直导致热液体系中无数的金和银呈碲化物的表情千里淀;围岩发生的无数硫化作用(黄铁矿的形成(a(HS(-aq))镌汰不错破裂金和银的硫络合物挪动,进而促使其发生无数千里淀。

4.2 拉尔玛-邛莫Au-Se矿床

位于甘肃与四川接壤一带的拉尔玛—邛莫Au-Se矿床((>30tAu),是一个以富集Au、Se为特征的卡林型金矿床。矿床蕴涵于寒武系太阳顶群由碳质硅质岩和碳质板岩组成的硅质岩建造中,受地层、岩性、构造戒指十分显着。围岩蚀变主要为硅化、黄铁矿化、辉锑矿化、重晶石化、地开石化和覆没化等。金矿体与围岩莫得明确的界限,需把柄化学分析数据加以圈定。除Au外,矿石中Cu、U、Mo、Sb、V、Hg、Se的含量也较高。如Se在Au矿石中含量一般为(10~50)X10-6,最高达7700X10-6,达到工业详尽哄骗的要求,在局部地段可圈出孤独的硒矿化体。

矿床中矿物组成十分复杂,现已松弛出的矿物多达80余种。除黄铁矿、白铁矿、辉锑矿、当然金外,还有相等数目的铜、铀、硒等元素的孤独矿物(图2)。在矿石中已阐发的硒矿物有硒汞矿-硒化物-当然金-重晶石(Ⅲ)、石英-重晶石-地开石(Ⅳ)等4个成矿阶段。其中第Ⅱ、Ⅲ成矿阶段是金富集成矿的两个主要阶段,而第Ⅲ成矿阶段是金、硒共同富集的主要阶段。

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图2 拉尔玛—邛莫Au-Se矿床中的硒化物矿物组合

反射光相片。A—硒汞矿与当然金、重晶石共生;B—当然金与硒汞矿、辉锑矿、重晶石共生;C—硒汞矿与重晶石共生;D—硒锑矿与辉锑矿、重晶石、Ni-As-Se-S矿物共生;E—硒铅矿与铜蓝、重晶石共生;F—硒汞矿与硒锑矿、辉锑矿、块硫锑铜矿、重晶石共生;G—含Se块硫锑铜矿与含Se铜蓝、重晶石共生;H—斜方硒镍矿与赤铁矿、重晶石共生(BSE图像);I—富含Se的辉锑矿(BSE图像)。Tie—硒汞矿;Ans—硒锑矿;Kul—斜方硒镍矿;Cla—硒铅矿;Nse—Ni-As-S-Se矿物;Au—当然金;Stb—含Se辉锑矿;Cv—含Se铜蓝;Fam—含Se块硫锑铜矿;Au—当然金;Brt—重晶石;Qtz-石英;Hem—赤铁矿。          

通过分析与计较得回的成矿物理化学参数:第Ⅱ成矿阶段T=222-269°C(平均值为242°C),P=20~30MPa,pH=5.74,Eh=-0.48,S=6%~8%,lgF(O2)=-38.09,lgF(S2)=-9.8~-7.86,lgF(Se2)<-7.11,lgF(H2S)=-2.40.3,lgf (CO2)=-1.6,lgf (H2)=-1.05;第Ⅲ成矿阶段T=142~265°C (平均值为197°C),P=10~22MPa,pH=4.63,Eh=-0.23,S=2%~14%,lgf (O2)=-36.58,lgf (S2)=-12.15~-10.99,lgf (Se2)=-14.63~-8.7,lgf (CO2)=-0.7,lgf (H2)=-1.36。金在成矿流体中以Au-S-Se致使Au-Se络合物进行挪动。在第Ⅱ成矿阶段,欧博管理网址f(O2)、f(Se2)相对较低,f(S2)较高,且f(Se2)/f(S2)<1,故意于硫化物的千里淀。在此情况下,成矿流体中硒的千里淀不可有用地与硫发目生离,硒多以类质同象表情替代硫化物中的硫而形成一些含硒的硫化物。在成矿第Ⅲ阶段,跟着硫化物的千里淀,f(Se2)/f(S2)相应地增大,且f(O2)较高。高f(O2)阻遏了硒插足硫化物中,而故意于硒化物的形成。特等是当硫被氧化成为硫酸根离子后,更故意于硒与硫发生有用分离,导致硒矿物的形成,并使硒化物与当然金、重晶石、赤铁矿共生在沿途。

4.3 河北东坪Au-Te矿床

河北省东坪Au-Ag-Te矿床(>70tAu)位于华北克拉通北缘张宣地区。矿体大部分蕴涵于泥盆纪水泉沟碱性杂岩体中,少许存在太古宇桑干群变质岩中。矿石主要由上部含矿的石英脉矿石和下部蚀变岩矿石组成。

东坪金碲矿床的成矿可分为3个阶段:钾长石-石英脉阶段、碲化物-多金属硫化物-石英脉阶段、方解石脉阶段。其中第二阶段为Au、Te的主要千里淀阶段。矿床中硫化物总量为3%~5%,主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和少许辉钼矿。碲化物以包体或细脉状产在石英和黄铁矿里面及裂隙中,主要包括碲金矿、碲金银矿、碲银矿、斜方碲金矿、六方碲银矿、碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿、铅碲铋矿、碲铋银矿和当然碲等。其中碲铅矿、碲金矿和碲金银矿最丰富,粒径为10~50um。常见的矿物组合为:当然金+碲金矿+碲金银矿±黄铜矿、当然金+碲铅矿+黄铜矿±方铅矿、碲金银矿+针碲金银矿+碲银矿和碲铅矿+碲铋矿(图3)。

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图3 东坪Au-Te矿床碲化物矿物组合反射光相片。A—碲金矿+碲金银矿+当然金矿物组合产在黄铁矿中;B—碲金矿+碲金银矿+当然金+黄铜矿矿物组合产在黄铁矿中;C—当然金+碲铅矿产在黄铁矿中;D—当然金+碲金银矿+碲金矿+杂碲金银矿矿物组合产在黄铁矿中;E—当然金+方铅矿+碲铋矿+辉碲铋矿矿物组合岸一碲铅矿+铅碲铋矿+碲银矿+碲铋银矿矿物组合产在黄铁矿中;G—碲铋矿+针碲金银矿产在黄铁矿中;II—TeO2填充方铅矿和黄铜矿缝隙中。Au—当然金;Alt—碲铅矿;Cav—碲金矿;Ies—碲银矿;Ptz—碲金银矿;Syl—针碲金银矿;Mut—杂碲金银矿;Voy—碲铋银矿;Ted—辉碲铋矿;Tel—碲铋矿;Rkl—铅碲铋矿;TeO2—碲氧化物;Py—黄铁矿;Cp—黄铜矿;Gn—方铅矿;Qtz—石英。          

东坪金矿床存在3类流体包裹体,为富气相、富液相和含盐类子晶三相包裹体。第一阶段主要为富液相包裹体,第二阶段出现较多富气相和含子晶三相包裹体,标明流体发生欢畅作用。成矿流体主如果中高温(250~400°C)、低-中低盐度(5%~12%)、富含CO2的岩浆热液流体,成矿物资具有深源特征。物理化学条目计较标明,成矿流体从早到晚氧逸度增高、硫逸度镌汰,碲逸度先升高后镌汰。一般合计,流体的欢畅作用引起金和碲的千里淀。但通过矿物千里淀经过和机制接洽标明,硫化物无数千里淀使流体中a(HS-)值镌汰,导致Au(HS)2-的解析和f(S2)/f(Te2)的镌汰,由此激励金和碲的千里淀。

关于东坪金矿床的形成时期,前东谈主进行了较多的接洽。作家在矿床中发现了与金矿化有密切策划的辉钼矿,并得回辉钼矿的形成年事为400~380Ma,与水泉沟岩体碱性杂岩体的形成年事基本一致,讲明东坪金矿床形成与碱性侵入岩有密切的成因策划,是一典型的碱性-偏碱性侵入岩型金矿。

4.4 小秦岭大湖Au-Mo-Te矿床

河南大湖石英脉型Au-Mo-Te矿床(31tAu,平均品位为47g/t;30000tMo,平均品位为0.13%),是我国小秦岭地区的一个富含碲化物的大型金-钼矿床。矿床蕴涵于太古宇太华群变质岩中,矿体以石英脉型为主。围岩蚀变包括钾长石化、黑云母化、绿泥石化、绢云母化、硅化和碳酸盐化。矿床中硫化物及硫盐矿物主要为黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、铋铜铅矿和硫铜铅铋矿。矿石中的碲化物主要以浸染状、细脉状和斑块状与铋硫盐、当然金共生,并产于石英、辉钼矿和黄铁矿里面及裂隙中。阐发的碲化物(图4)有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿、碲金矿、碲金银矿、碲银矿、六方碲银矿、萨硫碲铋铅矿。在上述矿物中,六方碲银矿、萨硫碲铋铅矿、铋铜铅矿和硫铜铅铋矿(图4)是作家在该矿区内初度阐发存在的矿物。碲化物与Bi-Cu-Pb的硫盐矿物是大湖金钼矿床矿石物资组成的一个遑急特征。

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图4 大湖Au-Mo-Te矿床碲化物矿物组合反射光相片。A—方铅矿中碲铅矿、碲金矿、碲金银矿与当然金和黄铜矿共生;B—方铅矿中当然金与碲铅矿精致共生;C—方铅矿中六方碲银矿与碲铅矿和黄铜矿精致共生;D—黄铁矿中的碲铋矿;E—黄铁矿中硫铜铅铋矿与辉碲铋矿共生;F—硫铜铅铋矿、针硫铋铅矿和辉碲铋矿充填在黄铁矿中;G—铋铜铅矿吩咐黄铁矿;I—萨硫碲铋铅矿与黄铜矿共生于黄铁矿孔隙中。Ttr—辉碲铋矿;Tib—碲铋矿;Alt—碲铅矿;Cav—碲金矿;Ptz—碲金银矿;Stz—六方碲银矿;Sbk—萨硫碲铋铅矿;Py—黄铁矿;Cp—黄铜矿;Gn—方铅矿;Sp—闪锌矿;Krp—铋铜铅矿;Akn—针硫铋铅矿;Ilam—硫铜铅铋矿;Au—当然金;Qtz—石英。          

大湖Au-Mo-Te矿床的成矿可分为4个阶段:石英-钾长石-黄铁矿-辉钼矿石英脉阶段、石英-黄铁矿-辉钼矿阶段、硫化物-碲化物-铋硫盐-当然金阶段、碳酸盐-重晶石阶段。其中第三阶段为Au、Te的主要千里淀阶段。在矿床形成经过中,成矿流体从率先的氧化型流体演化为后期的归附型流体。一方面,辉钼矿和黄铁矿主要在相对氧化的环境中形成,其物理化学条目为T=290°C,~150MPa,lgf(O2)=-376~-331,lgf(H2S)=-13~-03,lgf(S2)=-112~-71。另一方面,方铅矿、黄铜矿、碲化物、含铋硫盐矿物和当然金主要在相对归附的环境中形成,物理化学条目为T=250°C,p≈100MPa,H=3.9~7.9,gf(O2)=-40.9~-35.5,lgf(Te2)=-12.9~-7.8,lgf(S2)=-14.0~-8.6,lgf(H2S)=-2.4~-0.3,lga(Au+(aq))/lga(Ag+ (aq))=-6.7~-6.2和lga(Au+(aq))/lga(Ag+(aq))=-6.8~-6.4。热力学计较和模拟末端标明,成矿流体中Te以HTe-或/和Te22-为主,Au以Au(HS)2-和/或未知Te物种(如AuTe2-)的表情挪动。大湖Au-Mo-Te矿床中Au-Ag-Te-Mo-Bi成矿元素组合来自岩浆-热液成矿系统,与晚三叠世华北克拉通与扬子克拉通明碰撞引起的软流圈上涌和俯冲板块拆千里导致的部分熔融关连。

5  形成机制

5.1 物资起原

资金流动

5.11 碲的起原

在热液系统中,Te和Se的起原仍不十分了了。但碱性岩与碲金矿床存在密切策划已得回泛泛招供。Te在地幔中的含量较高。一般合计,碱性岩浆主要来自地幔,具有深源的微量元素和同位素组成特征。因此碱性岩是Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中Te最为遑急的起原之一。

除地幔外,Te倾向富集在有机质中,灰岩、页岩及浮游千里积物等均为Te的遑急储库。当海洋中的生物圆寂后千里入海底,在海底岩层中富集无数Te,铁锰结核有较高的Te。俯冲带中这些富含Te海洋千里积物的熔融是碱性岩浆岩和联系低硫型浅成低温热液矿床中Te的潜在起原。

5.1.2 硒的起原

Se的富集时常与岩浆行为关连,它是火山成因金、银、锡多金属矿床中许多硫盐矿物的标型元素。由于一些金矿床中所具有的Au-Bi-Te-Se元素组合是指令“岩浆”特征的遑急标记,因此侵入岩与火山岩是Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中Se的遑急起原。

此外,海洋千里积物和含碳酸盐岩石富含Te和Se,是Se的遑急储库。同期Se也倾向于在有机质中富集,好多煤层及富含有机质的岩石、矿床王人无边富含Se,是Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中Se的遑急起原。如海外文件泛泛提到了玄色岩系及煤层中富含Se,且全国上已知的两个孤独硒矿床(玻利维亚Pacajake和我国湖北渔塘坝)王人与玄色岩系有密切策划。作家接洽的拉尔玛一邛莫金-硒矿床、陕西紫阳富硒非常区也与富含有机质的寒武系碳质硅岩建造密切联系。

5.2 挪动条目

5.2.1 碲的挪动条目

接洽标明,Te在PH100~300℃=8的流体中的溶化度是PH100~300℃=5的流体中的两倍,高价态的Te在流体中的溶化度雄壮于廉价态的Te。Au在中偏碱性流体中主要以Au(HS)2-表情存在,高pH值的流体不错有用地从源岩中萃取Te并在溶液中进行一定致使长距离的挪动。当pH300℃>7时其溶化度达到最高,pH300℃>8时逐步镌汰。践诺接洽和矿物正经性计较也标明,Te在pH值为中性至碱性、低盐度、高温度和高氧逸度(f(O2))下易溶于热液中,而Te的溶化度在更归附条目下显着镌汰,Te4+的归附导致Te的千里淀。因此,Te和Au在中偏碱性、高氧逸度流体中可无数溶化,而在低氧逸度溶液中会发生快速千里淀。

碱性岩中经常含有无数磁铁矿(如东坪水泉沟碱性杂岩体),标明其氧逸度较高。碱性岩的SiO2含量要低于钙碱性岩,当流体与硅不富足碱性岩发生响适时破钞酸、生成碱和形成钾化,并使流体的pH值升高至弱碱性,从而大大擢升Te和Au在流体中的溶化度;当流体与硅富足岩浆岩发生响适时形成石英,流体pH值受钾长石-绢云母的矿物组合所戒指属弱酸性,这么就会镌汰流体中Au、Te的溶化度。因此从中性到碱性的高氧逸度流体条目关于Te从源区有用地活化、挪动是必不可少的。

5.2.2 硒的挪动条目

前东谈主对Se在热液中的地球化学性质的接洽标明:在温度高于200℃时,在含S、Se的水溶液中,H2S和H2Se占主导地位,且a(H2S)/a(H2Se)活度比值接近于a(SSe)/a(SS);而温度低于150℃时,含硒溶液中以HSe-为主。此时活度比值a(H2Se)/a(H2S)与a(SSe)/a(SS)不极度。践诺还标明,pH值和氧逸度(f(O2))对a(Se2-)/a(S2-)活度比值有很大影响。因此,在归附性较强的含金热液中,Au主要以Au(HS)-表情挪动,这时络合物中的H2S被H2Se取代,HS-被HSe-取代,S2-被Se2-取代,即可生成[HAu(HS,HSe]0或[Au(HS,HSe)]-表情的Au-S-Se络合物,致使最终身成[HAu(HSe)2]0或[Au(HSe)2]-表情的Au-Se络合物。

5.3 千里淀戒指因素

T、pH、f(O2)等物理化学参数的变化对Te、Se千里淀的戒指作用是有一定各异的。

前东谈主接洽标明,成矿流体中f(O2)的变化是Te发生千里淀最有用的影响因素,即Te的千里淀主要受运转流体相中氧化归附变化的戒指。违反,f(O2)和流体pH值不是Se千里淀主要戒指因素。

关于Te、Se以类质同象替代黄铁矿中的S而言,Te插足黄铁矿似乎与温度无关,但对f(O2)的变化高度明锐,低f(O2)条目利于Te插足黄铁矿中;而Se插足黄铁矿与温度关连,但与成矿流体的f(O2)和pH无关,也有合计与成矿流体pH值、氧化归附条目和和Σ(Se/S)比平直联系。现时,大多数学者合计,黄铁矿中Se含量随成矿流体温度的升高而加多。但也有学者通过数值模拟分析合计,富硒黄铁矿经常形成于低温流体中,这一意识与Keith等把柄不同矿床中黄铁矿平均硒含量与矿床形成平均温度之间呈负联系的末详察吻合。

Te、Se受矿物晶体化学的影响亦然不同。如在黄铁矿立方体(110)晶面上具有优先勾通砷、碲和金的特色,使黄铁矿富含Te,并具有As-Te-Au元素的组合关系,而Se插足黄铁矿中受晶体化学性质的戒指较少。

5.4 碲、硒的成矿作用

在Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中,Te、Se在不同类型矿床的成矿作用表情是有一定各异的。主要的成矿作用弘扬表情如下。

5.4.1 岩浆脱气

AG炸金花

因碲具有深源特色,成矿流体中的碲主要源于岩浆脱气(H2Te)作用,且Te2(g)和H2Te2(g)等含碲气体通过冷凝作用混入含矿热液中,伴跟着金、银千里淀。

下列地质现象和计较模拟为碲源于岩浆脱气(H2Te)作用提供了遑急实例。如意大利La Fossa火山气孔中(170~540℃)的硅化蚀变岩具有较高Te含量(75X10-6)、低Au含量(<9X10-9),并存在当然金、当然碲的颗粒,而在高温、非氧化的火山通谈中存在Pb-Bi硫化物(辉铋铅矿)和Tl溴化物、氯化物,且Pb、Bi和Tl热烈富集,分别达到2186X10-6、146X10-6和282X10-6。墨西哥Volcdn Popocatepetl地区的浮岩气孔存在碲金矿,讲明碲化物不错平直从气相中千里淀。菲律宾Acupan浅成低温热液矿床中金、银、碲矿物热力学模拟末端标明,含碲的气相要素与碱性岩浆脱气作用关系密切,而且Te2(g)和H2Te2(g)等含碲气体通过冷凝作用混入含金属卤水中,平直导致金、银碲化物的形成。Zhai等对我国三谈湾子浅成低温热液Au-Te矿床进行热力学模拟后提倡,从碱性岩浆中形成的含H2Te的气体组分通过凝结作用与大气降水为主导的成矿流体夹杂(a(The-(eq))升高,可平直导致热液体系中无数的金和银呈碲化物的表情千里淀。岩浆的脱气作用促进金、银碲化物形成的基本化学响应方程式可表述为:

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5.4.2 流体-熔体分离作用

Ag、As、Au、Bi、Hg、Sb、Se、Sn、Tl和Te具有亲硫性、低熔点的特色,可在低至300℃的温度下以熔体表情存在,并优先从流体平分离出来。Meinert把柄矽卡岩型金铜矿床中无数发育Au-B-(Te)-(S)矿物组合特色合计,这些矿物自己的结晶温度远低于包裹它们的矽卡岩硅酸盐的结晶温度,但这些矿物很可能呈熔体的表情存在于流体中。惟有这种熔体大概保握液态,就会从流体中抽提金,从而成为信得过的金的“清谈夫”。铋的碲化物熔体也故意于金的富集千里淀。践诺与热力学模拟也标明,这些元素在流体中即使未达到富足,当然铋当作液相(高于270℃的熔点)也将与金沿途从热液中千里淀。因此,熔体从热液中索求金的机制比富足时的千里淀更为有用。在本接洽的矿床中,河北东坪、河南大湖矿床中王人存在铋的碲化物,当然金与Au-Ag-Bi的碲化物、铅铋硫盐等共生的现象,暴露成矿时可能存在当然铋、铋的碲化物.Bi-Te-S等熔体,在流体运移经过中不断抽提金导致金的富集。

流体-熔体的分离作用,是斑岩型、矽卡岩型、造山型金矿床及浅成低温热液矿床中金富集的遑急机制之一。如我国云南北衙斑岩-矽卡岩型金矿床中Bi-Au熔体千里淀是在磁铁矿孕育阶段因磁铁矿名义氧逸度的波动而发生的,铋硫化物的千里淀又进一步促进当然金的千里淀。澳大利亚Stormont矽卡岩金矿床中Bi熔体富集金的作用,受流体温度>271℃、低硫逸度及Bi熔体对流体中金的反复抽提的戒指。津巴布韦Viceroy造山型金矿床中的Bi-Te-S熔体从已千里淀的含金毒砂中抽提Au,形成Au-Bi-Te-S矿物,擢升了矿石中Au的品位。

5.4.3 流体欢畅作用

流体欢畅作用使流体中气液相发目生离,引起H2O、CO2、H2S等气体的叛逃,擢升了流体中成矿物资的浓度,加多流体盐度,导致矿质过富足而发生千里淀;流体欢畅时,流体中部分H2S、O2、H2、H2Te等插足气相,导致流体中a(HS-)、a(HTe-)、a(O2)和a(Hz)的镌汰和pH的升高,破裂Cu、Pb、Zn、Au等元素二硫化物络合物的正经性,促进硫化物及当然金发生千里淀;流体欢畅也会使流体中的硫从HS-、H2S表情改换为SO24-,促进硫酸盐的千里淀。当硫化物发生千里淀后,流体中的f(S2(g))急剧减小,f(Te2(g))升高,当f(Te2(g))/f(S2(g))达到碲化物-硫化物响应均衡线时,碲化物才发生千里淀。因此流体欢畅作用是成矿矿物发生千里淀的遑急机制。

经常,欢畅作用与冷凝作用相伴发生。当富含无数H2Te的气相与围岩战斗时会发生冷凝作用,H2Te会以液滴状复返流体,使流体局部区域a(HT(e-q))瞬息增高并达到富足,富碲矿物及当然碲发生千里淀,从而形成许多矿床中当然碲+硫化物等抵御衡的矿物组合。因此,成矿流体演化经过中发生的欢畅作用及气体的冷凝作用所导致流体的pH和a(HT(e-q)/a(HS(e-q))比值升高及f(O2)镌汰可能是诱发溶液中发生无数金、银碲化物千里淀并富集的主要机制。流体欢畅和冷凝作用会使热液中微量元素发目生离,从而导致矿物千里淀中微量元素组分出现各异和化学分区归。但与Te比较,Se在流体欢畅经过中极有可能不会分离归,经常不会形成硒化物。

流体欢畅是斑岩-浅成低温热液金矿床形成的最遑急经过之一。在欢畅经过中Te不错分拨到气相中。在酸性(高硫型浅成低温热液)条目下,Te分离到气相中,并在浅成富金部位千里淀,而在较深部位的高硫型浅成低温热液和斑岩环境中生成低Te和Au品位。违反,在中性至碱性流体条目下,Te在流体欢畅经过中会分离插足液相。H2S对气相的强亲和力相应地大大镌汰了液相中S的含量,这破裂了金的二硫化物络合物的正经性,导致Au的千里淀。在与钙碱性关连的浅成低温热液Au-Ag-Te系统中,屡次欢畅将碲分离为气相,含碲的气相在朝上运移经过中与地表大气降水夹杂导致Au-Ag-碲化物千里淀。

5.4.4 水-岩彼此作用

水-岩彼此作用在流体与围岩发生战斗时便会发生,其作用强度受控于响适时辰、流体性质(pH、温度、组成等及围岩性质(岩性、孔隙度等)。水岩响应主要通过两种表情促成矿物的千里淀:(1)温度镌汰,使流体中硫氢根、氯化物的活度镌汰;(2)响应破钞流体中的H+、O2、H2S,使pH值升高,f(O2)f(H2S)镌汰,从而使矿物千里淀。由于流体-围岩彼此作用伴跟着围岩的硫化作用(黄铁矿的形成,以及由于构造裂隙和密封引起的压力波动导致流体的相分离和a(HS(-aq))的镌汰,这么破裂金和银的硫氢络合物的正经场,从而成为金属千里淀的遑急原因,因此水-岩彼此作用时常是金发生富集的遑急机制。

卡林型金矿床中矿物千里淀经常是由水岩响应所致。当流体与碳酸盐围岩战斗时,围岩中的Fe2+发生硫化作用和氧化作用,导致黄铁矿千里淀,并伴有贵金属矿化。硫化作用使成矿流体中S的含量镌汰,破裂了金的二硫化物络合物的正经性,导致Au的千里淀。围岩的氧化作用使流体中的f(O2)镌汰,使流体中+3、+4价的Te归附为-2价,在流体中的溶化度镌汰,发生千里淀。因此,与成矿流体的彼此作用,不仅使围岩中Fe2+氧化为Fe3+导致液相中的f(O2)减少,而且也会引起流体的中庸(近中性pH值),导致Te发生有用千里淀和贵金属的矿化。

流体-岩石彼此作用跟随富Fe围岩的硫化作用亦然造山型金矿床中金属硫化物千里淀的最遑急机制。如成矿流体的组成与千里淀经过戒指着部分造山型金矿黄铁矿中高Te和Au含量,雷同于低硫型和与碱性岩浆作用关连的浅成低温热液矿床及卡林型矿床。关于浅成低温矿床、斑岩型矿床、矽卡岩矿床,围岩岩性平直影响水岩响应经过中矿物的千里淀机制。如当围岩是碳酸盐岩时,岩浆热液流体与其响应形成矽卡岩矿物,成矿元素同期也发生千里淀,当围岩为中酸性岩浆岩时,水岩响应仅会导致蚀变矿物的形成(如绿泥石等),但对成矿元素的影响较小。在水岩响应经过中,Se的千里淀过甚在黄铁矿中的散播主要受流体温度的戒指。

5.4.5 流体混协调用

当不同要素或不同性质的流体发生夹杂后,含矿热液的气象就会发生改变,破裂了溶液的化学均衡,促使某些化学响应的发生,从而产生矿物的千里淀。流体混协调用主要通过降温冷却和稀释效应引起矿物的千里淀,也不错通过擢升氧逸度和pH值,产生归附作用及导致流体的不混溶作用引起矿石的千里淀。流体混协调用是流体与流体之间的响应,具有响应相对较快,影响范围大,握续时辰长的特色。因此流体的混协调用和降温是成矿物资发生快速高效千里淀的机制,关于金属的千里淀也具有遑急的真理。

好多金矿床王人不同进程地阅历了流体的混协调用,并成为导致金矿化的主要因素。常见的流体混协调用是热的岩浆水或深部轮回的热的大气降水与冷的大气降水产生夹杂,或是成矿流体与大气降水或地表水的夹杂等。如好意思国内华达州Carlin型金矿床,金矿的千里淀主要发生在两种流体夹杂的界面上:一种是未与围岩产生同位故旧换的、氧化的、低盐度、低气体含量的近中性下渗水;另一种为与围岩进行过热烈响应,具有较高温度、盐度及富含重氧的、中等酸度富Cl-CO2-H2S的卤水(也可能属于建造水)。奥林匹克坝IOCG型Cu-U-Au矿床是热的岩浆水或深部轮回的热的大气降水与一个冷的大气降水产生混协调用从而引起矿质的千里淀。

5.4.6 有机质作用

有机质参与成矿的作用很早就引起矿床学界的高度关爱。一般合计,有机质成矿作用主要体当今3个方面。(1)故意于元素发生初步富集。在生物的平常孕育发育和吐旧容新经过中有无数元素的参加。当生物体改换为化石及有机质时,其所含的成矿元素大王人以有机硫化物的表情保存,使某些元素(如Au、Se等)发生初步富集。(2)故意于成矿元素的运移。金属元素易与有机质勾通,特等是生物圆寂后形成腐殖酸,成矿元素与其勾通形成腐殖酸的络合物并发生挪动。(3)促进成矿元素的千里淀。有机质自己便是强归附剂,平直或曲折地戒指着成矿流体pH值、Eh值的变化,致使成矿物资富集成矿。如拉尔玛卡林型金矿床中的Au,主要以有机络合物的表情蕴涵在富含碳质硅质岩与板岩中,这些金-有机络合物在成矿经过中随成矿流体挪动,伴跟着有机质的练习与脱碳经过,Au离子在构造故意部位开释出来并富集成矿;Se很容易插足有机物形成硒的有机化合物,通过一COOH、一OH、—NH2等桥键与干酪根精致连续,当干酪根受热解析时,Se可从干酪根平分离出来,在热液流体中挪动富集成矿。拉尔玛金-硒矿床中有机质的热解作用十分澈底,险些悉数成矿物资全部分离插足成矿溶液中发生挪动、千里淀,形成改进型金-硒矿床。

5.4.7 多种地质作用的详尽

事实上,关于多样金矿床而言,矿质的富集成矿作用大王人不是单一的某种地质作用变成的,而是多种地质作用的详尽产物。如菲律宾与钙碱性岩浆行为关连的Acupan低温热液矿床,屡次欢畅作用将碲分离成气相,这些蒸气在朝上挪动经过中与地表水发生夹杂、冷凝,导致Au(Ag)-化物的千里淀。又如我国拉尔玛一邛莫金-硒矿床,成矿流体欢畅作用及成矿流体与浅部富氧水流体混协调用是金、硒发生共同富集的遑急机制。矿床中成矿流体的欢畅,导致热烈的水热喷发而形成隐爆角砾岩,并跟随显着的矿化。由于含矿围岩不可能向流体提供能量,因此欢畅作用可能是等焓欢畅或者是能量从流体向围岩灭绝的欢畅。此时,成矿流体中CO2、CH4、H2S、H2等气体无数逸出,金的浓度急剧擢升,加之欢畅的成矿流体与下渗的富氧冷水夹杂而发生氧化归附作用,致使当然金和无数硒化物飞速千里淀下来,导致金、硒发生共同富集。代表性的化学响应方程式有:

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又如,我国三谈湾子金-碲矿床,岩浆脱气作用、水-岩彼此作用、流体的混协调用是金、碲发生共同富集的遑急机制。一方面,成矿流体与围岩发生了水-岩响应,围岩发生的无数硫化作用,使成矿流体中a(HS(e-q))急剧镌汰,使金和银的硫氢络合物正经场发生破裂;另一方面,由岩浆脱气作用为成矿流体提供了无数的H2Te等气体组分,这些气体组分通过凝结作用与大气降水为主导的成矿流体混协调用,使成矿流体中的a(HT(e-q))升高。这么可平直促使热液体系中无数以硫氢络合物挪动的金、银,就以碲化物的表情千里淀下来而富集成矿。

5.5 成矿变化与保存

5.5.1 成矿经过中的变化

在Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中,先期形成一些亚正经或不正经的过渡态矿物易发生固溶体分离作用,或是不富足流体与已形成的矿物发生溶化-再千里淀作用,导致矿石中具有丰富物资组成和矿石结构特色。由固溶体分离作用形成的矿石结构在碲化物型金矿床中是一种较为无边的现象,但溶化-再千里淀作用形成的结构则较为有数。

5.5.1.1 固溶体分离作用

在成矿经过中形成一些亚正经或不正经的过渡态矿物,跟着温度的下落,Au-Ag-Te矿物相在不同的温度区间发生相分离作用,形成了不同碲化物的矿物组合和固溶体结构(图5)。在三谈湾子、东坪金矿床中,不雅察到针碲金银矿与碲银矿(图5A,C,D)、碲金银矿(图5A,C,D)和六方碲银矿连生堤在120℃以下时γ相或X相解析的产物,这些解析产物来自(Ag3AuTe2)ss+γ相、(Ag5-xTe3)ss+γ相或(Ag5-xTe)ss+(AuAgTe4)ss+γ相。在三谈湾子所不雅察到的斜方碲金矿-针碲金银矿-碲金银矿—碲银矿组合(图1F,图5C、D),可由((Au,Ag)Te2)ss+(AuAgTe2)ss+γ相+X相的解析产生。在三谈湾子不雅察到当然界中尽头生疏的针碲金银矿-碲金矿组合(图1E),亦然由在室温下处于亚稳的斜方碲金矿解析产生的,这与Cabri的践诺末端一致。在三谈湾子矿石中发现的针碲金银矿-斜方碲金矿组合(图1F、G,图5C、D),这与针碲金银矿从斜方碲金矿中出溶的论断一致,反之亦然。

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图5 碲化物的固溶体出溶结构A—碲金银矿-碲银矿-针碲金银矿固溶体分离(反射光,东坪)B—碲金银矿-碲金矿固溶体分离(BSE图像,三谈湾子)C—碲金银矿-碲银矿固溶体出溶结构(BSE图像,三谈湾子)D—碲金银矿-碲银矿、针碲金银矿-斜方碲金矿固溶体分离(BSE图像,三谈湾子)。Cav—碲金矿;Hes—碲银矿;Kre—斜方碲金矿;Ptz—碲金银矿;Syl—针碲金银矿;Alt—碲铅矿;Qtz—石英。            

矿石组合和结构关系标明,碲金矿-当然金组合(图1A)、碲金银矿-当然金组合(图1B)、针碲金银矿-碲金矿组合(图1E)、碲金银矿-碲银矿-碲铅矿-当然金组合(图1H)、斜方碲金矿-针碲金银矿-碲金银矿-碲银矿(图5A,C,D)、碲金矿-碲金银矿(图5B)、针碲金银矿-斜方碲金矿组合(图1F、G,图5C、D)、碲金银矿-碲银矿组合(图5C,D)王人与早期阶段(即γ相和X相)的解析密切联系。

5.5.1.2 溶化-再千里淀作用

践诺和接洽标明,溶化-再千里淀亦然形成某些Au和Au-Ag碲化物组合和特殊结构构造的原因。不富足流体与形成矿物发生战斗使形成的矿物发生溶化并生成愈加稳从新的矿物。溶化-再千里淀作用(ICDR)其响应速度和强度受流体温度、pH值、氧逸度及水岩比等戒指。升高温度、氧逸度、水岩比王人会加快碲金矿的溶化,加多pH值会使碲金矿溶化速度由小变大。高的氧逸度是溶化-再千里淀作用发生的要道。尽管孔隙金在热液和表生条目下,均可由金-银碲化物的溶化-再千里淀作用形成,但作家在东坪金矿床原生矿石中不雅察到的微孔隙金围绕碲金矿、碲金银矿呈“环形”孕育(图6),标明其在成矿晚期,由先形成的碲化物被相对氧化的流体溶化后再千里淀形成的。

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图6 东坪Au-Te矿床中微孔隙金显微相片和二次电子图像A,C,E—原生矿石中微孔隙金;B,D,F—对应于左图中微孔隙金颗粒的二次电子图像。MA—微孔隙金;Cav—碲金矿;Ptz—碲金银矿;Py—黄铁矿;Qtz—石英;Brt—重晶石;Lim—褐铁矿。          

不同pH值条目下,碲金矿响应生成微孔隙金的化学响应式可暗示为:

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5.5.2 成矿后的变化

矿床形成后,大王人要经过一系列的地质变化,包括场合区域的隆升或凹下、构造变形、岩浆行为、变质作用及地表风化改进等。阅历这些变化后,有的矿床能全部或部分保存下来,有的矿床部分被剥蚀分散,致使被绝对破裂。最无边的现象是,处于地表和近地表的矿床,大王人摄取了不同进程的氧化与剥蚀。关于Au-(Ag)-Te-Se成矿系统中碲化物型金矿床,通过氧化作用,可形成次生金导致金的进一步富集,而硒化物型金矿床通过氧化作用,可形成次生当然硒,使矿石中硒进一步富集。关连其物理化学作用经过,限于篇幅,这里不再论说。

6  论断

(1)当然界中含碲化物的金矿床数目远多于含硒化物的金矿床。其原因在于,硒比碲愈加亲硫,多以类质同象表情替代硫化物中的硫而不易形成硒的孤独矿物,但碲除少部分以类质同象表情插足硫化物晶格外,更主要受金、银、铋、铅、汞等千里淀剂元素的戒指,以碲的孤独矿物产出。

(2)岩浆岩与火山岩是Au-(Ag-Te-Se成矿系统中碲、硒的遑急起原,玄色岩系亦然硒的遑急起原。温度、pH、氧逸度等对Te、Se的挪动与富集具有遑急的戒指作用。

(3)Au-(Ag-Te-Se成矿系统的矿床成因类型可差异为:浅成低温热液型、造山型、卡林-类卡林型、碱性-偏碱性侵入岩型、斑岩型、矽卡岩型和VMS型。岩浆脱气、流体-熔体分离、流体欢畅与流体夹杂是碲化物型金矿床的遑急成矿机制,而水-岩响应、流体夹杂、有机作用是硒化物型金矿床的遑急成矿机制。

(4)成矿经过中,先期形成一些亚正经或不正经的过渡态矿物易发生固溶体分离作用,或是由不富足流体对已形成的矿物发生溶化-再千里淀作用,导致Au-(Ag-Te-Se成矿系统中具有丰富矿石结构特色。

谨以此文恭贺有名矿床学家翟裕生院士90生辰暨从事地质使命70周年!翟先生治学严谨,有趣实施,想路开朗,敢于探索和翻新,在矿床学、矿田构造学、区域成矿学等接洽领域作出了不凡的孝顺。从正经翟先生到有幸在先生身边学习与使命,20多年来,我跟随先生进行田园检会、探讨科知识题,他的形体力行,令我终身受益。诚意祝福先生健康龟龄、想维不衰、笔耕不辍,连接携带咱们不断翻新!在接洽与成浓妆艳抹程中,翟先生赐与了具体指导和宗旨。中国地质科学接洽院矿产资源接洽所谢桂青接洽员对论文的完善提倡了好多开导性的宗旨,在此特等暗示感谢。

原文起原:地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学).2020年3月.第27卷第2期ck娱乐倒闭了吗

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