黄铜矿微量元素对矿床成因类型的指示

金属矿物微量元素对矿床形成过程和成因类型具有重要指示作用,目前对黄铁矿、磁铁矿及闪锌矿研究较多,黄铜矿微量元素特征鲜有报道.根据收集的斑岩型铜矿床(PCD)、岩浆型铜镍硫化物矿床(MSD)、沉积岩型层状铜矿床(SSC)、铁氧化物铜金矿床(IOCG)、喷流沉积型矿床(SEDEX)及火山成因块状硫化物矿床(VMS)铜精矿样品,结合资料,对黄铜矿开展了详细矿相学和LA-ICP-MS微量元素研究,揭示黄铜矿微量元素特征及其与矿床成因类型的关系.黄铜矿中Mn,Co,Ni,Se,Ag,Sn,Pb及Bi质量分数可达1 000×10-6以上,Ga,Ge,Mo,Cd,In,Sb,Te,Au及Tl质量分数可达100×10-6以上,说明黄铜矿是很多微量元素的重要载体.黄铜矿Sb-Tl,In-Sn,Pb-Bi及Mn-Ni呈明显的正相关关系,其中Sb,Tl,In及Sn主要以固溶体的形式赋存于黄铜矿,Pb与Bi以方铅矿包裹体的形式赋存于黄铜矿,Mn,Co,As,Te,Ag及Ni 2种赋存状态均有发育.PCD型和VMS型黄铜矿微量元素变化大,MSD型黄铜矿中Ni质量分数高,In质量分数较低,SSC型黄铜矿Ge质量分数高,Sn质量分数较低.Se在MSD型和VMS型黄铜矿中质量分数较高,在SEDEX型和SSC型黄铜矿中质量分数较低.Ni,In,Sn元素差异主要与不同类型岩浆作用有关,Se元素质量分数差异主要受温度控制,SSC型黄铜矿Ge元素质量分数高可能与成矿温度和赋矿围岩有关.因此,基于上述微量元素特征,Ni-Co和Ni-In图解可区分MSD型和其他类型,Ni-Se图解可区分SEDEX型,SSC型及VMS型,Ge-Sn图解可进一步区分SSC型和SEDEX型,Co/Ni-Ag/Bi图解可区分MSD型和PCD型,Zn-Sn/In在一定程度上可区分IOCG型和其他类型.这些首次系统地提出的图解将为判别矿床成因类型提供新的参考.