●●以下文章网络预出版（在线出版）于2022年12月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第1期(2023年1月15日发行纸质版）或2023年第69卷第2期（2023年3月15日发行纸质版）

元素富集机制的研究是重现成矿过程和查明成矿机制的基础,有助于深化对矿床的认识,为找矿提供理论依据。本文总结了近年来关于铅锌元素的迁移与沉淀机制的研究及其应用,包括3种铅锌迁移沉淀模式,4种含铅锌流体驱动模式,铅锌的迁移形式及其沉淀机制;同时简述了我国高温高压实验的发展历程以及4种高温高压模拟实验方法。重点介绍了4种高温高压实验模拟方法及其研究现状：① 高压釜实验;② 热液金刚石压腔—激光拉曼实验;③ 熔融毛细硅管—激光拉曼实验;④ 计算机模拟实验。从封闭—平衡—静止到（半）开放—非平衡—流动、淬火分析到原位观察,应是今后高温高压实验的发展方向。以地质特征为基础,采用高温高压成岩成矿模拟实验结合计算机模拟,精细刻画成矿过程并揭示元素富集机制不仅是解决实际地质问题的有效手段,更是很长一段时间内要为之努力的方向。     

贵州筲箕湾铅锌矿床硫化物中Tl-Cd-Ga富集机制及地质意义

筲箕湾铅锌矿床位于黔西北铅锌成矿区中部,为该区铅锌矿床中的又一典型代表,其金属资源量（Pb＋Zn）超过20万t。本文利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析了不同类型矿石中原生矿石硫化物（黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）中分散元素含量,结果显示除Cd含量较高外,Ga、In、Se、Tl和Re的富集程度均较低。不同分散元素在硫化物中表现出不同的富集规律,表现为Ga含量在闪锌矿中最高,黄铁矿次之,方铅矿最低;方铅矿中Tl含量高于闪锌矿,黄铁矿最低;Cd在闪锌矿中含量最高,方铅矿次之,黄铁矿最低;从黄铁矿→方铅矿→闪锌矿In含量依次升高;Re含量表现出在闪锌矿中最高,黄铁矿次之,方铅矿最低;Se富集程度从黄铁矿→方铅矿→闪锌矿依次升高。Ga、In和Re在不同颜色闪锌矿中富集程度相似,而Se、Cd和Tl则相对富集在棕色闪锌矿中。统计发现闪锌矿中Zn含量与Cd、Ga含量不呈类质同象的负相关特征,而其中的Fe含量与Cd、Ga含量间表现出曲线相关或负相关特征,暗示Cd、Ga可能是通过替代先进入闪锌矿中的Fe而占据其晶格,这可能是一种新的机制。闪锌矿Ga、Cd、In含量及Ga/In、Zn/Cd比值等参数,指示筲箕湾铅锌矿床形成于中-高温条件,其矿床成因类型与沉积-改造型相似。     

碳酸盐岩型铅锌矿床成矿流体中铅锌元素运移与沉淀机制研究综述

成矿流体中金属元素的运移、沉淀机制历来是矿床学研究的重要问题之一。本文总结了近半个世纪以来碳酸盐岩型铅锌矿床成矿流体中铅锌运移与沉淀机制的研究成果。概括来说,针对MVT型铅锌矿床前人提出了3种运移沉淀模式和4种流体运移驱动模式,这些模式各有特色,适用于不同的矿床;铅锌溶解度的实验研究为运移沉淀机制研究提供了大量的基础数据,热力学相图和计算机模拟为铅锌迁移、沉淀的物理化学条件提供了半定量数据。对于元素迁移形式,在大型—超大型的碳酸盐岩容矿的铅锌矿床中,铅锌于酸性流体中主要以能携带大量金属的氯络合物形式运移,而其沉淀机制研究,除冷却与温度有关外,稀释、沸腾、水岩反应、氧化还原作用均可产生沉淀,均是因为这些作用能使流体的pH升高,上述机制综合作用的混合是大型—超大型碳酸盐岩容矿的铅锌矿床形成的最有可能机制,其本质是pH升高使H_2S分子更易离解成HS~-使沉淀反应得以进行。     

金、硅和硫化物迁移富集层次性模拟实验与构造机制研究

深部金品位变化规律与构造间关系是隐伏矿体定位预测的难点。采用高温高压模拟实验对硫化物、硅和金分别进行迁移、富集层次性研究, 表明矿体与矿体、矿床与矿床垂向间距约是水平间距的１２ ～１５ 倍, 金品位在不同层次间呈贫富交替变化。该认识在激电法基础上进行成矿定位预测已初见成效。此外, 从构造增热、构造变异、构造流体、构造降压和构造耦合５ 个方面对成矿元素迁移、富集层次性的构造机制进行探讨, 指出构造机制与矿质来源存在密切关系, 它有助于动力成岩成矿理论的进一步深化     

黔西北铅锌成矿区矿石硫化物中镉的富集规律及机制

黔西北铅锌成矿区多数矿床矿石硫化物中富集多种分散元素（如cd、Ge、se、In和Ga等）,特别是cd的含量最高,达2906X10^6。利用电子探针（EPMA）和电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）等先进分析设备,初步查明了本区代表性矿床矿石硫化物中分散元素cd的赋存状态及富集规律：cd主要以类质同象形式赋存于金属硫化物相中,特别是闪锌矿中;其富集规律为闪锌矿cd含量最高,其次为方铅矿,最低为黄铁矿。研究发现闪锌矿中Cd含量与其zn含量并不呈类质同象的负相关特征,而是呈明显的正相关关系,并与闪锌矿中Fe含量呈“双曲线”的相关趋势,这一特征表明cd在闪锌矿中富集可能是通过替代其中的Fe实现的,研究认为是流体混合结果,这可能代表一种新的富集成矿机制。     

云南会泽铅锌矿床分散元素的富集机制——兼论浅色闪锌矿富集Cd的原因

文章对云南会泽铅锌矿床的黄铁矿、方铅矿和闪锌矿中的分散元素进行了电子探针分析(EMPA),探讨了分散元素的富集机制.结果表明,分散元素含量已达到综合利用指标,且富集规律为:分散元素以类质同象的形式赋存,黄铁矿中分散元素含量较低,而方铅矿中分散元素的含量稍高于闪锌矿.闪锌矿中:Cd富集顺序为红色＞杂色＞黑色,在高温阶段Cd置换Fe,低温阶段Cd置换Zn;Ga通过置换Zn进入闪锌矿,Ge可能主要替代Fe而进入闪锌矿晶格.方铅矿中:Cd和Ga元素置换Fe或Pb先进入方铅矿晶格内,Ge则富集较晚,具体表现为:当Ga含量较低时,元素进入方铅矿品格顺序为Fe,Zn→Cd→Ga,Ge,当Ga含量较高时,元素进入方铅矿品格的顺序依次为Cd,Ga→Ge.     

桂东北铅锌矿床银的富集规律

作者对桂东北地区铅锌矿床中银的产出特征和富集规律进行了阐述。银主要以首次发现的含银硫盐矿物（深红银矿、银黝铜矿和含银锌黝铜矿等）产出，其次呈杂质元素分散在金属硫化物中，银的含量按方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿的顺序依次降低，矿体从上向下具Ｃｕ、Ｐｂ（Ａｇ），Ｚｎ→Ｐｂ，Ｚｎ→Ｚｎ的垂向变化规律，银主要富集于上部，并与方铅矿、黄铜矿紧密伴生。     

川滇黔地区铅锌矿床中锗的富集规律研究

利用电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）分析了川滇黔地区7个铅锌矿床（大梁子、天宝山、会泽、富乐、杉树林、青山、牛角塘）的49件闪锌矿和方铅矿单矿物样品中分散元素锗的含量,结果表明锗富集于闪锌矿中,方铅矿中不富集锗。对文献报道的锗富集于方铅矿中的结论和数据进行了分析,指出了这些结论所依据的电子探针分析数据不可信的可能原因：方铅矿中检测出锗可能是分析过程中电子束穿插了其他锗含量较高的矿物所致;闪锌矿中未检测出锗是由于锗的含量相对较低,小于电子探针仪器的检测限所致;本次分析的7个矿床的闪锌矿中锗的平均含量为0.0125%,而电子探针仪器的检测限为0.02%。     

碳酸盐岩风化过程中次生富集作用对土壤地球化学异常评价的影响——以浙江下铜山铅锌异常评价为例

浙江下铜山地处钦杭成矿带东段,在岩体接触带发现有钨钼矿化现象. 2012年在区内进行1:5 000土壤地球化学测量,发现区内板桥山组碳酸盐岩地层中土壤铅锌异常较高,且在大区域中,板桥山组地层是铅锌成矿的重点层位,因而将此处铅锌异常视为成矿重点异常. 但考虑到铅锌异常浓集中心并未完全与岩体套合,而是在岩体南边碳酸盐岩地层内,且实地考察时地表未见矿化现象,局部可见不连续氧化帽,推测此处铅锌异常为次生富集成因. 为了对异常成因进行进一步研究,选取探槽中岩石样和土壤样进行铅锌含量比较,发现土壤中铅锌含量明显高于岩石;而选取剖面土壤样进行铅锌与铁锰含量对比,也发现铅锌含量变化趋势与铁锰具有较好的一致性. 综合分析后将该区的铅锌异常归为碳酸盐岩风化导致的铅锌次生富集产生的假异常,不具成矿意义.     

粤北层控铅-锌-硫矿床成矿机理及控矿地质因素

粤北层控铅－锌－硫矿床产于晚古生代沉积盆地边缘的碳酸盐岩中，是沉积盆地自身发展演化中的产物。含矿热液主要是沉积盆地下部的泥质岩层在后生演化阶段发生压挤脱水作用形成的，金属硫化物是从盆地中心向上运移的含矿热液与碳酸盐岩中富含Ｈ＿２Ｓ气体的地下水混合而结晶沉淀的，成矿主要受沉积盆地建造、盆地边缘或古岛古隆起、构造、沉积相和白云岩化五个因素控制。     

鄂东南铁山铁铜矿床成矿流体特征及铁的迁移与沉淀富集机制

对铁山铁铜矿床的流体包裹体研究发现,在石榴子石和透闪石中主要发育气液两相富液相、富气相和含石盐子晶三相包裹体。显微测温结果表明,进矽卡岩阶段热液流体均一温度为499.2~594.8℃,盐度多集中分布在17.3%_(Na Cl)~19.5%_(Na Cl)之间,密度为0.45~0.62g/cm~3,形成压力为58.0~90.6MPa;退化蚀变阶段成矿流体均一温度为356.2~428.6℃,盐度多集中分布在7.2%_(Na Cl)~15.5%_(Na Cl)之间,密度为0.52~0.83g/cm~3,成矿压力为23.8~29.7MPa,成矿深度为0.90~1.12km,主成矿阶段成矿流体具有高温、中-低盐度、低密度、较低成矿压力的特征,属于浅成矽卡岩型铁铜矿床。同时,群体包裹体气液相成分结果显示,气相成分以H_2O和CO_2为主,并含有少量CH_4、C_2H_6、N_2和H_2S气体;液相成分阳离子以Na~+、Ca~(2+)、K~+为主,阴离子以SO_4~(2-)、Cl~-为主。研究表明,Cl~-、SO_4~(2-)和碳酸络合物在铁质搬运与富集过程中发挥了重要作用,流体混合和成矿热液p H值的系统演变可能是导致铁山铁铜矿床铁质超常富集沉淀的重要机制。     

新疆塔里木西南缘塔木铅锌矿硫同位素特征与成因

塔木铅锌矿位于塔里木西南缘,为碳酸盐岩容矿型铅锌矿。矿床形成经历了沉积期、成岩期和后生期。沉积期以内碎屑角砾和纹层构造为标志。成岩期以成岩角砾、重结晶白云石为标志。后生期以崩塌角砾、后生角砾及管/脉构造为标志。成矿期介于成岩期和后生期并具有溶蚀-交代和充填两个阶段。细粒闪锌矿和方铅矿多为溶蚀-交代阶段产物。粗粒闪锌矿和方铅矿多为充填阶段产物。本次研究对来自14个标本的沉积期和成矿期51件闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和黄铜矿样品进行了硫同位素测试。塔木铅锌矿硫化物硫同位素值具有较大的变化范围。沉积期形成的金属硫化物(δ34SCDT介于-17.6‰～-7.3‰)较成矿期金属硫化物(δ34SCDT介于-5.7‰～+10.2‰)多富集轻硫同位素。充填阶段形成的硫化物(δ34SCDT介于+5.1‰～+10.2‰)较溶蚀-交代阶段硫化物(δ34SCDT介于-5.7‰～+9.2‰)富重硫,并且硫同位素达到平衡。结合地质背景、矿物生成顺序、矿石结构、流体包裹研究资料和硫同位素特征可以得出热化学硫酸盐还原作用(TSR)是成矿期HS-形成的主要机制,含硫有机质热裂解硫也是成矿期硫源之一,溶蚀-交代阶段硫储库效应和硫化物溶度积(Ksp)制约硫同位素值的变化。通过本次研究厘定了塔木铅锌矿矿化形成机制、硫酸盐还原特征和硫的来源,并进一步指出其硫同位素特征支持矿床流体混合成因模型。     

云南会泽铅锌矿床闪锌矿中稀散元素锗的差异性富集规律研究

云南会泽铅锌矿是中国最重要的富锗铅锌矿床之一,已探明伴生锗金属量525 t,但锗赋存状态研究仍然存在颇大争议。文章以会泽铅锌矿床硫化物为研究对象,开展了锗的赋存状态和元素替代机制研究。通过资料收集、野外调查与室内分析,文章查明该矿床锗主要富集在闪锌矿中;富锗闪锌矿可划分为3个世代,其中第三世代闪锌矿锗的富集程度最高,其次为第一世代闪锌矿,第二世代闪锌矿锗富集程度最低;表明闪锌矿结晶顺序并非控制闪锌矿中Ge元素含量的主导因素。Ge元素的富集受矿物沉淀时温度、硫逸度、流体中Ge的浓度等因素共同制约。具有环带结构的闪锌矿成分分析显示,深色部位锗含量通常高于浅色部位,同时锗含量高的部位铜元素含量也较高,推测深色部位与致色的铜离子含量增加有关。不同世代的闪锌矿及同一闪锌矿不同部位的Cu元素与Ge元素含量均具有高度正相关性,结合元素沉淀时的物理化学条件及Cu⁺、Ge²⁺与Zn²⁺的离子半径相近的特征,文章认为闪锌矿中锗元素替代机制主要为2Cu⁺+Ge²⁺↔2Zn²⁺。该认识可为今后研究稀散金属锗超常富集机制奠定基础,也为提高锗综合利用率提供理论依据。     

硫氰酸盐光度法快速测定铅锌矿中钼

通过硝酸-硫酸混合溶液对铅锌矿进行前处理,用抗坏血酸-硫氰酸盐分光光度法测定铅锌矿中钼含量,在选定的条件下,该方法的ρ(Mo)检出限为0.0763 μg·mL-1,ρ(Mo)线性范围为0.4～6.768μg·mL-1,加标回收率为94%～99%,用此法测定铅锌矿中钼含量,结果满意.     

内蒙古核桃坝地区铅锌与铀矿的期次关系探讨

正核桃坝地区位于华北板块北缘多金属成矿带和沽源—红山子铀成矿带的交汇部位,具有优越的铀多金属成矿地质条件。近年来,核工业二〇八大队在核桃坝地区取得铀矿勘查突破,落实了铀矿产地。铀矿勘查中不仅发现了多个具有工业价值的铀矿体,还发现了许多较好的铅、锌、钼、铜、     

The mechanisms of paragenesis and separation of silver, lead and zinc in hydrothermal solutions

On the basis of an experimental study and thermodynamic calculation, the mechanisms of paragenesis and separation of silver, lead and zinc in the hydrothermal system have been studied. At acidic to nearly neutral pH, their chloride complexes are stable, and among them the chloride complexes of zinc are most stable. And the sulfide complexes are the dominant species at nearly neutral to alkaline pH,while the sulfide complexes of silver are most stable. With decreasing temperature, [ Cl^-] ,fO2, and increasing pH, the solubilities of silver, lead and zinc will decrease, leading to their deposition and separation. For sulfide complexes, the concentrations of reduced sulfur and pH are two important factors affecting their stabilities. Complexes of different forms and stabilities respond to the variation of conditions to different extents, which gave rise to the paragenesis and separation of silver, lead and zinc in the whole ore-forming process of dissolution, transport and deposition.     

广西全州县上塘村铅锌矿成矿地质特征

全州县上塘村铅锌矿位于南岭成矿带桂东北,矿床产于中泥盆统棋子桥组（D2q）碳酸盐岩地层中,矿体赋存于构造复合部位的旁侧破碎带及层间裂隙中,具多期矿化特点。文章在全面分析了矿床成矿地质条件、矿石结构构造、矿石物质组成及围岩蚀变的基础上,认为该矿床成矿作用主要表现为地下热水成矿作用、岩浆热液成矿作用及岩浆热液叠加成矿作用,最后总结了五点找矿标志,为矿区深部及外围找矿提供帮助。