洋中脊超镁铁岩硫化物矿床的微量元素富集特征:激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析

摘要

本文选取了Kairei热液区富Zn烟囱体、富Cu硫化物和富Si矿化角砾等四种典型样品作为研究对象，其成矿年龄跨度在-200a、8.6ka、56.6-61.2ka和96ka不等。共完成65个点、2条剖面的硫化物矿物微区分析，矿物种类包括成矿早期的黄铜矿和黄铁矿，中晚期的闪锌矿、黄铁矿和斑铜矿，以及晚期胶状黄铁矿和蓝辉铜矿。研究结果表明，黄铁矿主要以富集Co、As、Ni、Mn、Au、Mo为特征，其中，晚期胶状黄铁矿比早期自形黄铁矿更富集Mo、As、Pb、V和U，指示了这些元素主要受控于温度，暗示了其海水来源；半自形黄铁矿中的Au和Tl含量最高，分别达7.3ppm和32ppm，表明热液区Au的富集主要发生在低温成矿阶段。黄铜矿具有富集Se、Co和Te等特征。Co和Se以类质同像替代Fe进入黄铜矿晶格，Te和Se呈显著正相关，暗示了Te与Se共同进入黄铜矿晶格。斑铜矿则相对富集Se、Te、Bi和Co，其中原生斑铜矿Co、Bi含量最高，原生斑铜矿的微量元素延续了原生斑铜矿的微量元素延续了与之共生的黄铜矿元素富集特征，而次生斑铜矿中的Co、Bi和Te相对亏损，指示其成矿环境发生了明显变化。蓝辉铜矿除富集Se之外，其他微量元素均较低。