锗(Ge)是我国优势战略性关键金属之一,主要赋存在铅锌矿和煤矿中.在铅锌矿中,闪锌矿是Ge的主要载体.已有研究显示,闪锌矿中Ge以类质同象为主,尽管对Ge的替代方式认识有分歧,但是普遍认为闪锌矿中Cu、Ag、Mn、Fe等微量元素对Ge的替代方式和超常富集有明显的影响,果真如此吗?竹林沟Ge-Zn矿床是近年来新发现的中型Zn矿床(Zn金属资源储量>20万吨,Zn平均品位6.5％)、大型Ge矿床(Ge金属资源储量>200吨,Ge平均品位98×10?6).通过对竹林沟Ge-Zn矿床主要硫化物(闪锌矿和黄铁矿)中Ge等微量元素进行原位分析,结果显示Ge主要赋存于闪锌矿(Ge含量为272×10?6～1915×10?6,均值776×10?6)中,黄铁矿中Ge含量<10×10?6.但是不同矿物结构的闪锌矿中Ge含量差别较大,表现为放射束状闪锌矿中Ge含量(383×10?6～1475×10?6,均值919×10?6)高于胶状环带闪锌矿中Ge含量(272×10?6～1915×10?6,均值632×10?6).而且不同矿物结构闪锌矿中Fe含量也有明显差别,表现为放射束状闪锌矿中Fe含量(858×10?6～15935×10?6,均值5220×10?6)低于胶状环带闪锌矿中Fe含量(1201×10?6～30817×10?6,均值9563×10?6),与Ge的富集规律恰好相反.此外,闪锌矿中Cu(多数<3×10?6,最高52.1×10?6)、Ag(<1×10?6)、Mn(9.51×10?6～171×10?6,均值86×10?6)等微量元素含量均比Ge含量显著低2～3个数量级;而黄铁矿中除Mn含量(396×10?6～3973×10?6,均值1173×10?6)较高外,Cu含量(<1×10?6)、Ag含量多数低于检测限.相关分析显示,不同矿物结构闪锌矿中Ge与Mn、Fe的相关关系差异明显,表现为放射束状闪锌矿中Ge与Fe、Mn的相系数明显大于胶状环带闪锌矿中Ge与Fe、Mn的相关系数.此外,不同矿物结构闪锌矿中Ge与Cu、Ag等微量元素之间没有明显的相关性.结合Cu、Ag、Mn、Fe等微量元素的Mapping分析和综合研究,本文认为:① 闪锌矿中Cu、Ag、Mn、Fe等微量元素可能对Ge的替代方式和超常富集没有制约作用;② 仅靠相关性分析来探讨Ge的替代方式需要谨慎;③Ge的替代方式与其超常富集没有对应关系;④ 闪锌矿矿物结构很可能是Ge最终超常富集的关键控制因素.该认识为理解铅锌矿中Ge的超常富集机制提供了新的载体和视角.

闪锌矿;矿物结构;Ge超常富集;竹林沟Ge-Zn矿床

杨德智;周家喜;孔志岗;吴越;黄智龙;金中国

贵州省地质矿产勘查开发局 地球物理地球化学勘查院, 贵州 贵阳 550018;云南大学 地球科学学院, 云南 昆明 650500;云南省高校关键矿产成矿学重点实验室, 云南 昆明 650500;昆明理工大学 国土资源工程学院, 云南 昆明 650093;长江大学 环境与资源学院, 湖北 武汉 430100;中国科学院地球化学研究所, 矿床地球化学国家重点实验室, 贵州 贵阳 550081;贵州省有色金属和核工业地质勘查局, 贵州 贵阳 550005

大地构造与成矿学

[1]杨德智;周家喜;孔志岗;吴越;黄智龙;金中国-.闪锌矿矿物结构对Ge超常富集的制约:以贵州竹林沟Ge-Zn矿床为例)[J].大地构造与成矿学,2022(06):1120-1136

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