西藏甲玛铜多金属矿床辉钼矿中铼的分布特征及富集机制

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单位成都理工大学地球与行星科学学院;中国地质科学院矿产资源研究所;
来源岩石学报
出版年2025
期号05
摘要
全球的铼(Re)资源主要来自斑岩铜矿中的辉钼矿。目前,关于Re富集机制研究主要集中在俯冲背景下弧环境的斑岩型铜矿床,相对而言,碰撞背景下Re富集机制的研究仍十分薄弱。西藏冈底斯成矿带发育大量的富铼斑岩型铜矿床,均形成于碰撞背景。本文以其中最为典型的甲玛铜多金属矿床中的辉钼矿为研究对象,采用显微结构观察、电子探针(EPMA)和LA-ICP-MS分析技术,查明了Re在辉钼矿中的赋存分布状态,探讨了碰撞背景下Re的富集机制。根据辉钼矿赋存脉体的蚀变特征,将其划分为三个类型:(1)Mol-A:产于钾长石-黑云母化的A脉中,Re含量最低(0.1×10-6~262.0×10-6,平均值116.1×10-6);(2)Mol-B:产于石英有关的B脉中,Re含量最高(150.4×10-6~1420×10-6,平均值690.8×10-6);(3)Mol-D:产于石英-绢云母化D脉中,Re含量介于Mol-A与Mol-B之间(10×10-6~1010×10-6,平均值374.9×10-6)。结果显示,Cu、Au、Bi、Te等亲铜元素与Re的地球化学行为是解耦的。研究表明,Re在甲玛矿床中主要以类质同象和原子吸附形式分别赋存于辉钼矿晶格内部和表面,且分布极不均匀,部分呈现带状、核部富集的分布特征。在早期成矿流体高温、高氧逸度、富CO2条件下Re以高氧化态气相形式进行远距离迁移富集,随着温度、氧逸度下降,Re转向低氧化态液相迁移富集于硫化物熔体中,伴随着CO2逃逸、流体沸腾等因素使Re大量分配进入辉钼矿中发生沉淀,而晚期浅部地层有机沉积物竞争吸附Re则造成辉钼矿中部分Re损失。氧逸度可能是辉钼矿中Re富集的重要机制,控制着不同演化阶段中Re的存在形式。早期成矿流体氧逸度高,Re主要以稳定的Re7+形式存在,随着水岩反应的进行导致流体氧逸度降低,使得流体Re7+转向Re4+形式稳定存在。最终Re4+大量替换辉钼矿中Mo4+形成了甲玛富Re辉钼矿。相比于俯冲背景下的斑岩铜矿,碰撞型斑岩铜矿中富Re流体具有相对较高的F/Cl及富CO2特征,富Re辉钼矿的蚀变主要为叠加于早期蚀变之上的石英-绢云母化。甲玛辉钼矿中Re的富集机制研究有助于完善碰撞斑岩成矿系统中Re金属成矿理论及富铼斑岩矿床的勘查。

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