銦是一種重要的戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源，在許多新興高科技產(chǎn)業(yè)中都有著不可替代的作用?？v觀全球范圍，重要的銦礦床多伴生于巖漿熱液型錫多金屬礦床。中國(guó)作為銦資源大國(guó)，大部分的銦資源也都產(chǎn)自華南的錫多金屬礦床。長(zhǎng)期以來，這些富銦的錫多金屬礦床被認(rèn)為是研究銦成礦作用的理想案例。然而，近年來的研究發(fā)現(xiàn)，一些貧錫的巖漿熱液礦床中也有銦的富集，甚至達(dá)到中型-大型規(guī)模。但是，有關(guān)銦在貧錫礦床中富集機(jī)制的研究還非常少。因此，查明貧錫的多金屬礦床中銦的賦存狀態(tài)、富集機(jī)制，對(duì)全面理解銦成礦作用和資源的開發(fā)利用都具有重要意義。
針對(duì)“貧錫礦床中銦的富集機(jī)制”這一科學(xué)問題，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生陳程及其導(dǎo)師趙太平研究員等，以華北克拉通南緣、與晚中生代花崗巖有關(guān)的赤土店鉛鋅銀礦為研究對(duì)象，利用微區(qū)分析技術(shù)對(duì)赤土店礦床中銦的主要載體——閃鋅礦開展了詳細(xì)的研究，取得了以下重要認(rèn)識(shí)：
1. 赤土店礦區(qū)的閃鋅礦富集Fe、Mn、In，貧Ge、Ga，平均Zn/Cd為219.5，指示這些閃鋅礦形成于與巖漿熱液有關(guān)的中高溫環(huán)境。其中，In在赤土店礦床中主要以微量元素的形式賦存于閃鋅礦中，其在閃鋅礦中的替代機(jī)制為In3+ + Cu+？2Zn2+。
2. 傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，溫度是控制銦在礦床中發(fā)生富集的重要因素，通常高溫礦體相對(duì)富銦，低溫礦體相對(duì)貧銦。但是，在赤土店礦床中，遠(yuǎn)離成礦巖體的低溫礦體在變形部位也具有高的銦含量，暗示銦的富集還受控于其他因素。
3. 對(duì)這類變形礦體中的硫化物開展的顯微觀察表明，產(chǎn)自礦體變形部位的硫化物多發(fā)生碎裂，暗示這些礦物遭受了應(yīng)力破壞（圖1a-e）。其中，礦體變形部位的閃鋅礦明顯分為兩期，早期有環(huán)帶結(jié)構(gòu)的閃鋅礦在被構(gòu)造-流體改造后，又被晚期的閃鋅礦膠結(jié)（圖1f-k）。元素面掃描分析顯示，賦存在早期閃鋅礦中的銦（及其他微量元素）發(fā)生了活化、遷移，并向晚期的閃鋅礦中再次富集（圖2-3），從而導(dǎo)致礦脈變形部位的銦含量顯著提高。
因此，對(duì)于貧錫的赤土店礦床，后期構(gòu)造-流體對(duì)原生硫化物礦體的改造是導(dǎo)致銦在該礦床中富集的重要因素之一（圖4）。
圖1 赤土店礦床礦體變形部位硫化物顯微結(jié)構(gòu)
圖2 礦體變形部位閃鋅礦LA-ICP-MS面掃描分析結(jié)果
圖3 礦體變形部位閃鋅礦EMPA面掃描分析結(jié)果
圖4 構(gòu)造-流體改造過程中銦的富集模式圖
本文得到國(guó)家自然科學(xué)基金委“戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬超常富集成礦動(dòng)力學(xué)”重大研究計(jì)劃培育項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：92062102）和國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：42230807）的資助。相關(guān)成果近期發(fā)表在國(guó)際礦床學(xué)期刊《Ore Geology Reviews》上。
論文信息：Chen, Cheng（陳程）; Meng, Lei（孟雷）; Xu, Jing（徐凈）; Zhan, Qiang（詹強(qiáng)）; Zhao, Taiping（趙太平）*. 2022. Texture and geochemistry of sphalerite from the Chitudian Pb-Zn-Ag deposit, southern "TEXT-ALIGN: justify">論文鏈接
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