張 海，盧啟 富，何明友，郭佩佩，李媛媛，楊德傳

（1.成都理工大學(xué) 核技術(shù)與自動化工程學(xué)院，成都 610059；2.貴州省地礦局113 地質(zhì)大隊,貴州 六盤水 550001）

碲（Te）是一種分散元素（Scattered Elements），在1991年前，據(jù)《中國大百科全書 地質(zhì)學(xué)卷》(1993:197）認為“分散元素不能形成獨立礦床，只呈伴生方式賦存于其他元素的礦床內(nèi)”，但是隨著1991年四川石棉縣大水溝獨立碲礦床的發(fā)現(xiàn)，證明分散元素在特定的地質(zhì)環(huán)境下能形成獨立礦床。

陳毓川、銀劍釗（1994）等開展碲礦床的熱液來源研究認為，礦熱液主要來自巖漿水[1]；毛景文（1995）認為碲礦床的成礦物質(zhì)來自巖漿巖[2]；陳毓川等（1999）對四川大水溝碲（金）礦床地質(zhì)和地球化學(xué)研究，認為含礦圍巖為富堿質(zhì)大陸玄武巖，是峨嵋山玄武巖的一部分[3]；溫春齊（2002）對物質(zhì)來源做了研究，認為在主成礦期，Te 主要源于地幔巖漿脫氣，少量來源于基性巖或大理巖，成礦流體主要為巖漿氣液[4]。本文將通過對四川石棉大水溝碲礦床區(qū)域地球化學(xué)特征研究，探索大水溝碲礦床區(qū)域地球化學(xué)特征及物資來源。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于川西高原與四川盆地過渡帶，大地構(gòu)造位置隸屬于松潘－甘孜地槽褶皺東緣與揚子準地臺西緣的板塊接合部、龍門山－大雪山－錦屏山推覆構(gòu)造帶中段，區(qū)內(nèi)多條深大斷裂(安寧河－元謀－綠汁江深斷裂，金河－程海深斷裂，小金河－箐河深斷裂等)通過。NW-SE 向仙水河斷裂朝東南延伸與安寧河－則木河－小江斷裂帶相接，共同組成一條大型活動左旋走滑斷裂帶（圖1）。此外，從北向南推覆的木里～錦屏山弧形推覆構(gòu)造帶及其北西側(cè)后緣拆離出露的一系列變質(zhì)核雜巖穹隆體形成的穹隆鏈，該穹隆鏈與區(qū)域銅、金、碲等多金屬成礦關(guān)系密切，為重要的區(qū)域控礦構(gòu)造。大水溝碲礦床、里伍銅礦床分別產(chǎn)于該穹窿鏈中的大水溝穹窿、江浪穹窿內(nèi)。其中，里伍銅伴生有葉碲鉍礦、自然鉍、鉛鉍礦等碲、鉍礦物[5]。

2 地球化學(xué)場分區(qū)特征

2.1 中國大陸淺表地球化學(xué)場分區(qū)

圖1 地臺西緣大地構(gòu)造單元及變質(zhì)核雜巖分布示意圖

依據(jù)胡云中等（2006）對中國大陸淺表地球化學(xué)場分區(qū)研究結(jié)論，研究區(qū)屬于上揚子二級地球化學(xué)場分區(qū)[9]。該分區(qū)包括揚子地臺的長沙以西地區(qū)和右江造山帶。這個區(qū)的突出地球化學(xué)特征是，鐵族元素（Fe2O3、Cr、Mn）呈高背景或（Co、Ni、V、Ti）異常分布；Cu、Zn、Hg 呈異常分布，上述元素平均值在全國各區(qū)最高。此外，Au、Pb、As、Sb、Sn、U、B、F、Mo、Nb、P 也呈高背景分布；僅SiO2、K2O 呈低和中低背景分布。研究區(qū)出露中泥盆統(tǒng)大理巖、板巖；下二疊統(tǒng)大理巖、上二疊統(tǒng)變質(zhì)玄武巖、板巖和大理巖；中、下三疊統(tǒng)淺變質(zhì)碎屑巖-碳酸鹽巖夾變基性火山巖；上三疊—下侏羅統(tǒng)砂、頁巖及新近系和第四系。巖漿活動主要分為3個時期：①晉寧期超鎂鐵質(zhì)巖、輝長巖、石英閃長巖、鉀長花崗巖和花崗斑巖；②海西期鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)巖、輝長巖；③印支-燕山期玄武巖、石英閃長巖、霓輝角閃正長巖、鉀長花崗巖和黑云母花崗巖[6]。

上揚子二級地球化學(xué)區(qū)鐵族元素及Cu、Zn、Hg、Mo、Sb、F、Pb等元素異常在區(qū)域上成片、成帶分布，強度高，規(guī)模巨大。Au、Ag等異常環(huán)繞四川盆地周邊，向東南擴至右江造山帶和華南造山帶，呈巨形環(huán)狀分布。

2.2 鉛同位素地球化學(xué)場分區(qū)

通過鉛同位素塊體填圖已揭示出華南-揚子邊界的鉛同位素急變帶是對中國南方大型-超大型礦床的一級控制線（圖2）。它控制了約14個超大型礦床和20個以上的大型礦床。在急變帶兩側(cè)產(chǎn)出的大型-超大型礦床均具有中晚元古基底，具有3個時期的主成礦期：1 800～1 500Ma、700～900Ma和中新生代，分別為火山-熱水沉積成礦、動力變質(zhì)巖漿改造成礦和巖漿作用成礦。

大水溝碲礦床位于急變帶的較強烈轉(zhuǎn)折端（圖2），它標志著兩礦床所處區(qū)域具有重要構(gòu)造與成礦作用含義的地球化學(xué)塊邊界或同位素邊界。而同位素邊界與小金河－箐河等深大斷裂帶基本吻合，據(jù)此，可以推測，大水溝碲礦床區(qū)域成礦上都受到小金河－箐河等深大斷裂帶及沿該帶活動的巖漿巖影響。

圖2 中國大陸中東部地區(qū)V2值等值線圖、地球化學(xué)急變帶及其超大型礦床分布的關(guān)系[20](據(jù)崔學(xué)軍[10]等，修改)

3 區(qū)域碲及相關(guān)元素地球化學(xué)特征

參照《中國西南地區(qū)七十六種元素地球化學(xué)圖集》中的76個元素的地球化學(xué)展布特征，發(fā)現(xiàn)：

圖3 西南五省水系沉積物Te 元素地球化學(xué)圖[11]

1）區(qū)域上與Te 元素分布特征相似的元素有：稀土元素、Cd、Sb、As、Pb、Zn、Sc、Ti等元素。

2）如圖3，Te 元素異常分布集中桂西與滇東地區(qū)，沿安寧河－元謀－綠汁江深斷裂帶及小金河－箐河等深大斷裂帶兩側(cè)，均發(fā)育有較高的碲元素異常帶，而兩斷裂帶間則表現(xiàn)出低異常特征。大水溝獨立碲礦就位于中－低含量Te 地球化學(xué)接觸帶附近，即小金河－箐河等深大斷裂帶上。1996年，駱耀南[12]通過對大水溝地區(qū)巖石地球化學(xué)測量發(fā)現(xiàn):大水溝區(qū)域范圍內(nèi)，地層中各巖性單位含碲均較低;各類火成巖的碲豐度（0.11×10-6～0.26×10-6）超過地殼豐度（0.001×10-6）兩個數(shù)量級;深成超基性巖—基性巖均在0.2×10-6以上。綜合區(qū)域碲元素含量地球化學(xué)背景特征，這種大面積貧碲環(huán)境中，局部異常富集碲（達到7-8個數(shù)量級）的矛盾，表明碲礦物質(zhì)可能源于深部物質(zhì)。

3）大水溝地區(qū)MgO、Na2O、CaO、Ag、Au、Pb、Cd、Sn、Pd、Pt、U等區(qū)域地球化學(xué)特征表現(xiàn)為高值異常特征，Al2O3、Fe2O3、Mn、Ti、V、Li、Cs、As、Mo、Zr、B、F、C、N、Br、Ce、Eu、I、Ga、Te等則表現(xiàn)為低值異常特征。這與小金河—箐河等深大斷裂帶活動及侵入的超基性與基性巖有關(guān)。

表1 國水系沉積物39 種化學(xué)元素含量及其比值特征

4 大水溝地區(qū)元素豐度

將石棉及鄰區(qū)2640個、大水溝地區(qū)43個區(qū)域1:20萬水系沉積物39個元素化探數(shù)據(jù)剔除不符合正態(tài)分布的異常值后，計算出各元素的算術(shù)平均值，將大水溝地區(qū)水系沉積物各元素平均值分別與石棉地區(qū)及中國水系沉積物各元素平均值做比值，分別得出相對富集系數(shù)I1、I2。參見表1，得出以下規(guī)律：

1）大水溝地區(qū)相對中國水系沉積物39 元素含量表現(xiàn)為：Na、Pb、Zn、Fe、B、Ti、Cu、V、Ni、Co、P、Hg、Cd、Ag、As、Mg、Cr、Ca、Sb、Au等元素趨于富集，其中Au、Sb、Ca 的富集系數(shù)依次為8.20、4.32、4.18；而Zr、Nb、K、Sn、Mo、Si、Li、Bi、Al、Be、Th、Y等元素相對分散，匱乏Ba、W、U、F、La、Sr、Mn等元素。

2）大水溝地區(qū)相對石棉地區(qū)水系沉積物39 元素及氧化物含量為：TFe2O3、Cu、Ni、Co、MgO、V、B、Ti、Hg、Ag、Cr、CaO、As、Au、Sb等趨于富集，其中As、Au、Sb 的富集系數(shù)依次為2.88、4.79、7.75；而La、K2O、Mn、Nb、Zr、Mo、Pb、Sn、Li、Be、Y、Si等相對分散，匱乏W、Ba、U、F等元素。

5 結(jié)論

通過對大水溝地區(qū)地球化學(xué)特征的深入研究，發(fā)現(xiàn)大水溝碲礦床具有良好的多金屬礦集區(qū)的區(qū)域成礦地球化學(xué)背景，其區(qū)域地球化學(xué)特征為：

1）研究區(qū)處于中國大陸淺表地球化學(xué)場分區(qū)的上揚子二級地球化學(xué)場分區(qū)，鐵族元素及Cu、Zn、Hg、Mo、Sb、F、Pb、Au、Ag 呈高背景分布，僅SiO2和K2O 呈低和中低背景分布。

2）大水溝碲礦床位于鉛同位素V2值區(qū)域等值線急變帶的強烈轉(zhuǎn)折端，而這常常是大型-超大型礦床的密集堆積區(qū)。

3）Te 元素在西南地區(qū)的不同地質(zhì)塊體表現(xiàn)迥異的含量特征，區(qū)域上與稀土元素、Sb、As、Cd、Pb、Zn、Cr、Sc、Ti等地球化學(xué)的分布特征相似。

4）區(qū)域水系沉積物1:20萬元素地球化學(xué)特征顯示，研究區(qū)Cu、MgO、V、B、Ti、Hg、Ag、Cr、CaO、As、Au、Sb等元素亦趨于富集，La、K2O、Mn、Nb、Zr、Mo、Pb、Sn、Li、Be、Y、Si等相對分散，匱乏W、Ba、U、F等元素。

5）大水溝碲礦床并沒有產(chǎn)在高背景的碲元素地球化學(xué)區(qū)域，而是在低碲地球化學(xué)背景中產(chǎn)出。大面積貧碲環(huán)境中，局部異常富集碲（達到7-8個數(shù)量級）的矛盾，可能表明碲成礦物質(zhì)源于深部。

綜合上述，大水溝碲礦床碲成礦物質(zhì)可能源于深部，且與小金河—箐河等深大斷裂有密切聯(lián)系。

[1]陳毓川,銀劍釗,等.四川石棉縣大水溝獨立碲礦床地質(zhì)特征[J].地質(zhì)科學(xué),1994,2(2):165～167.

[2]毛景文,陳毓川,等.四川省石棉縣大水溝碲礦床成礦物質(zhì)來源的一些證據(jù)[J].貴金屬地質(zhì),1995,4(4):294～301.

[3]陳毓川,毛景文,等.四川大水溝碲(金)礦床地質(zhì)和地球化學(xué)[M].北京:原子能出版社,1996,51～96.

[4]溫春齊,曹志敏,等.四川大水溝碲礦床成礦物質(zhì)來源研究[J].成都理工學(xué)院學(xué)報,2002,29(5):526～532.

[5]王曉剛,陳根,嚴云峰.四川里伍銅礦區(qū)成礦規(guī)律、深部及外圍找礦研究[J].現(xiàn)代礦業(yè),(499):44～48.

[6]陳毓川,銀劍釗,周劍雄,等.四川石棉縣大水溝獨立碲礦床地質(zhì)特征[J].地質(zhì)科學(xué),1994,29(2):165～167.

[7]李同柱,馮孝良,等.四川里伍銅礦含礦巖系地球化學(xué)特征及成因分析[J].地質(zhì)與勘探,46（5）:921～930.

[8]馮孝良,劉儼松,等.四川九龍縣里伍銅礦包裹體研究[J].沉積與特提斯地質(zhì),28(2）：1～11.

[9]胡云中,任天祥,等.中國地球化學(xué)場及其成礦關(guān)系[M].北京:地質(zhì)出版社,2006,18～39.

[10]侯立瑋.揚子克拉通西緣穹狀變形變質(zhì)體的類型與成因[J].四川地質(zhì)學(xué)報,1996,16 (1):6～11.

[11]謝學(xué)錦、程志中,等.中國西南地區(qū)七十六種元素地球化學(xué)圖集[M].北京:地質(zhì)出版社,2008,1～200.