江西盤古山鎢礦床的碲化物特征及富集成因*

吳家旭，方貴聰，楊明，童啟荃，葉武，陸顯盛

（1廣西壯族自治區(qū)三〇五核地質(zhì)大隊，廣西柳州545005；2桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實驗室，廣西桂林541004；3江西盤古山鎢業(yè)有限公司，江西于都342311）

碲是一種典型的稀散元素，碲及其化合物在冶金、化工、電子、能源、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)、國防與尖端技術(shù)的維生素，創(chuàng)造人間奇跡的橋梁”（謝明輝等，2005）。尤其近年來隨著碲化鎘薄膜太陽能行業(yè)迅猛發(fā)展，碲化鎘薄膜成為近期全球低成本光伏市場的關(guān)鍵候選者（Bo‐sio et al.,2018），可見，碲的市場需求與日俱增。

江西盤古山鎢礦是一個鎢、鉍、碲均可綜合利用的大型礦床（任英忱，1998）。早在1986年，在盤古山鎢礦床中就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了碲化物（任英忱等，1986）。進(jìn)入21世紀(jì)以來，盡管對盤古山鎢礦的成礦流體（王旭東等，2010；葉詩文等，2014）、熱液蝕變類型（譚運(yùn)金等，2002）、成巖成礦年代學(xué)（方貴聰?shù)龋?014a；周瑤等，2015）、巖漿巖地球化學(xué)（方貴聰?shù)龋?016；Fang et al.,2018）及同位素地球化學(xué)（方貴聰?shù)龋?014b；李光來等，2014）等方面開展了不少研究，但都側(cè)重于鎢礦，而關(guān)于碲的研究較少（方貴聰?shù)龋?019）。本文以盤古山鎢礦床為研究對象，深入研究礦床中碲化物種類、分帶現(xiàn)象、成礦物理化學(xué)條件及沉淀過程等，以期加深對鎢礦床碲化物及其富集成因的認(rèn)識，為其開發(fā)和綜合利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域及礦床地質(zhì)概況

盤古山-鐵山垅礦田位于南嶺近東西向構(gòu)造帶與武夷山構(gòu)造碰接帶復(fù)合部位的于山成礦帶中段（圖1a），該區(qū)地層發(fā)育相對齊全，南華系—震旦系為變余長石石英細(xì)砂巖夾板巖；寒武系為變質(zhì)雜砂巖、千枚巖等；泥盆系—二疊系以長石石英砂巖為主，夾石英礫巖、頁巖；侏羅系—白堊系主要由石英砂巖、粉砂巖、砂礫巖組成；第四系由亞黏土、泥、砂、礫等組成。其中，震旦系—泥盆系砂巖是研究區(qū)礦體的主要賦礦圍巖。區(qū)域構(gòu)造變形強(qiáng)烈，巖漿活動頻繁，成礦作用活躍，形成了以盤古山、鐵山垅、上坪等鎢礦為主的鎢多金屬礦化集中區(qū)（圖1b）。

圖1 盤古山鎢礦床區(qū)域地質(zhì)圖（據(jù)1∶20萬于都幅礦產(chǎn)地質(zhì)圖修改）1—第四系；2—侏羅系—白堊系；3—泥盆系—二疊系；4—寒武系；5—南華系—震旦系；6—燕山早期花崗巖；7—印支期花崗巖；8—加里東晚期花崗巖；9—斷層；10—大/中/小型鎢礦；11—研究區(qū)Fig.1 Regional geological map of the Pangushan tungsten deposit(modified after the 1∶200 000 scale mineral and geological map of the Yudu sheet)1—Quaternary;2—Jurassic—Cretaceous;3—Devonian—Permian;4—Cambrian;5—Nanhuan system—Sinian;6—Early Yanshanian granite;7—Indosinian granite;8—Late Caledonian granite;9—Fault;10—Large/medium/small tungsten deposit;11—Research area

盤古山礦區(qū)出露地層主要為上泥盆統(tǒng)(D3)，走向330°~340°，傾向SW，傾角20°~40°，總厚度803 m，與下伏震旦系呈不整合接觸，是礦體的主要圍巖（圖2），巖性為含云母石英砂巖、粉砂巖、含礫石英粗砂巖等，局部變質(zhì)為板巖、千枚巖、變余砂巖等；震旦系位于標(biāo)高225~－341 m范圍，厚度約566 m，走向近正北，傾向西，傾角55°~70°，由深灰色至灰綠色淺變質(zhì)長石石英砂巖夾青灰色薄層板巖及千枚巖等組成，偶夾扁豆?fàn)铎菔瘲l帶。

盤古山礦區(qū)構(gòu)造形變強(qiáng)烈，主要構(gòu)造形式有褶皺和斷裂。深部震旦系構(gòu)成NNW向的緊密基底褶皺，泥盆系—石炭系構(gòu)成NNW-NW向的蓋層褶皺。發(fā)育的斷裂主要有東側(cè)走向為NNE的靖石斷裂及南側(cè)走向為近EW的仁風(fēng)斷裂。另發(fā)育大小斷層近百條，其中F5斷層規(guī)模最大，延長及延深均超過1 km，成礦前后均有活動，對該礦床影響顯著。

盤古山礦區(qū)巖漿活動頻繁，區(qū)內(nèi)有花崗巖體、石英閃長玢巖脈和玄武玢巖脈3類巖漿巖侵入。早期鉆探工程和SP-NLSD-2科學(xué)鉆孔分別在礦區(qū)中西部標(biāo)高-115 m和礦區(qū)東南部標(biāo)高-341 m揭露花崗巖體，巖性主要由鉀長花崗巖組成，巖石呈灰白色-肉紅色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物組成主要為長石、石英和少量云母。巖脈共有6條，其中石英閃長玢巖巖脈5條，玄武玢巖巖脈1條。石英閃長玢巖呈深綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要為斜長石和石英，基質(zhì)由長石、角閃石、石英、輝石、黑云母等組成；玄武玢巖呈暗黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶由基性斜長石和橄欖石組成，基質(zhì)主要有長石、輝石及少量角閃石和黑云母。2種巖脈一般沿F5附近產(chǎn)出，走向與F5基本一致，主要呈NEE走向，傾向為SE，傾角大于70°（圖2a）。

石英脈型鎢礦是礦區(qū)主要的礦化類型，形成南、中、北3組礦脈帶，3組礦脈帶均自NNE向SSW方向側(cè)伏，其中南組最陡，中組次之，北組最緩，從垂向看，3組礦脈自上而下呈收斂之勢，形似笤帚狀（圖2b）。南組礦脈帶由一系列NWW-SEE與近EW走向的礦脈組成，呈“X”狀交叉展布，傾向南或南南西，傾角75°以上，縱向延深自地表1119 m標(biāo)高至深部-122 m標(biāo)高，超過1200 m，越向深部，走向NEESWW的礦脈發(fā)育程度越弱，而逐漸以近EW向礦脈為主，南組礦脈是礦化最強(qiáng)，規(guī)模最大的礦脈。中組礦脈帶走向為NWW-SEE，傾角55°~75°，走向延長750 m，縱向延深自地表1030 m標(biāo)高至385 m標(biāo)高尖滅。北組礦脈帶走向為近NW-SE，礦脈傾角35°~60°，走向延長800 m，縱向延深自地表1160 m標(biāo)高至535 m標(biāo)高尖滅，如今2組礦脈帶目前均已結(jié)束開采工作。礦脈中的鎢礦物有鎢錳鐵礦、鎢鐵礦、黑鎢礦（圖3a）和鎢華；鉍礦物有輝鉍礦、輝鉛鉍礦、斜方輝鉛鉍礦、柱硫鉍鉛礦、斜方硫鉍鉛礦、富硫鉍鉛礦、自然鉍、泡鉍礦、鉍華等；碲礦物有硫碲鉍礦A、硫碲鉍礦B、應(yīng)硫碲鉍礦、巴硫碲鉍礦、硫楚碲鉍礦、輝碲鉍礦等；常見的金屬礦物還有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、毒砂、輝鉬礦、錫石、閃鋅礦等。非金屬礦物有石英（圖3b）、長石、鐵鋰云母、白云母、螢石、方解石、綠柱石、陽起石等（圖3）。鎢礦石英脈的礦物組合空間上具有明顯逆向分帶特征，礦脈上部一般出現(xiàn)鐵鋰云母、白云母、電氣石、錫石等高溫的礦物組合；中下部則為磁黃鐵礦、黃鐵礦、自然鉍、鉛的鉍硫鹽和較低溫的碲鉍礦族礦物組合，下部為富含碳酸鹽礦物（任英枕,1998）。

圖2 盤古山鎢礦床地質(zhì)平面圖(a)和Ⅰ-Ⅰ′剖面圖(b)（據(jù)方貴聰，2014b修改）1—上泥盆統(tǒng)砂巖；2—震旦系；3—燕山早期花崗巖；4—石英閃長玢巖；5—玄武玢巖；6—鎢-碲礦化石英脈；7—斷層及編號；8—鉆孔；9—勘探線及編號Fig.2 Geological plan(a)andⅠ-Ⅰ′profile(b)of Pangushan tungsten deposit(modified after Fang,2014b)1—Upper Devonian sandstone;2—Sinian;3—Early Yanshan granite;4—Quartz diorite porphyry;5—Basalt porphyry;6—W-Te mineralized quartz vein;7—Fault and its number;8—Drill hole;9—Exploration line and number

圖3 盤古山礦床中部（a）及中下部（b）礦化石英脈中的礦物組合Qtz—石英；Wol—黑鎢礦；Bmt—輝鉍礦Fig.3 The mineral assemblage in the mineralized quartz veins in the middle(a)and Lower middle(b)of the Pangushan depositQtz—Quartz;Wol—Wolframite;Bmt—Bismuthinite

礦床可分為硅酸鹽階段、氧化物階段、石英硫化物階段、碳酸鹽階段等4個成礦階段。硅酸鹽成礦階段形成云英巖型鎢礦和不規(guī)則糖粒狀石英脈、團(tuán)塊狀石英及含少量黑鎢礦、白鎢礦、石英細(xì)脈，產(chǎn)于巖體頂部及蓋層的早期裂隙中。氧化物階段是主要成礦階段，大部分黑鎢礦在此階段形成，具有工業(yè)價值。按礦石類型及礦物組合可分為2類：石英-綠柱石-黑鎢礦組合，產(chǎn)于北東東向、南西西向的裂隙中，形成初期礦脈；石英-黑鎢礦-硫化物組合，產(chǎn)于近東西向、北東向、北西向裂隙的石英脈。石英硫化物階段主要形成碲化物、鉍硫鹽礦物、硫化物等，該階段黑鎢礦、錫石等氧化物減少，輝鉍礦、輝鉬礦、黃銅礦等硫化物顯著增多。碳酸鹽階段主要產(chǎn)出石英-方解石組合，是成礦階段的尾聲（盛繼福等，2018）。

2 樣品采集與測試方法

2.1 電子探針

本次電子探針研究采集的碲化物樣品來自于盤古山鎢礦床各中段碲礦化石英脈及SP-NLSD-2科學(xué)鉆孔，挑選出代表性的樣品磨制成探針片，首先在顯微鏡下觀察探針薄片并圈定要分析的碲鉍礦，經(jīng)噴碳處理后進(jìn)行電子探針分析。電子探針分析在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實驗室完成，應(yīng)用JEOL JXA-8230型電子探針對碲化物的化學(xué)成分進(jìn)行了詳細(xì)研究，測試條件如下：加速電壓15 kV，束流2.0×10-8A，束斑直徑5 μm，ZAF修正法。分析元素為Te、Bi、S、Pb、Se、Al、Ca、Na、Mo、Ti、Mn、Fe、Cu、Au、K、Mg、Ag、Zn，其中主量元素（含量大于1%）：峰值積分時間10 s，背景積分時間5 s，檢測限為98×10-6~612×10-6；微量元素（含量小于1%）：峰值積分時間20 s，背景積分時間10 s，檢測限為98×10-6~120×10-6，所用標(biāo)樣均為美國SPI礦物標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 流體包裹體

本次流體包裹體研究的樣品來自于盤古山鎢礦床各中段碲礦化石英脈，挑選出代表性的樣品磨制成包裹體片。包裹體觀察和測溫工作在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實驗室完成，實驗室內(nèi)溫度保持在25℃左右。使用50倍物鏡觀察單個的包裹體并對其進(jìn)行描述和測量。測溫所用儀器為英國產(chǎn)Linkam THMSG-600型冷熱臺，操作范圍－196~600℃，在－196~0℃溫度區(qū)間精度為±0.5℃，在0~600℃精度為±2℃。測溫過程是先將系統(tǒng)溫度以20℃/min速率降低到－60℃；然后緩慢升溫，依次以20℃/min速率升高到－30℃，以10℃/min速率升高到－20℃，以5℃/min速率升高到0℃；以20℃/min速率升高到包裹體劇烈運(yùn)動，以5℃/min速率升高到均一溫度；以5℃/min速率下降到包裹體再現(xiàn)溫度。對于氣液兩相包裹體，主要觀測的相變溫度有冰點(diǎn)溫度、均一溫度及再現(xiàn)溫度；對于含液相CO2三相包裹體，所觀測的相變溫度有初熔溫度、CO2籠形物融化溫度、CO2部分均一溫度、完全均一溫度。然后根據(jù)相關(guān)相變溫度計算流體的鹽度、密度、成礦壓力、成礦溫度、成礦深度等參數(shù)。

3 測試結(jié)果

3.1 碲化物類型及特征

盤古山鎢礦床碲化物電子探針結(jié)果見表1。圖4顯示盤古山鎢礦床中碲鉍化物主要有硫碲鉍礦A、硫碲鉍礦B、應(yīng)硫碲鉍礦、輝碲鉍礦、巴硫碲鉍礦、硫楚碲鉍礦及輝碲鉍礦（表1，圖4），主要特征如下：

表1 盤古山鎢礦床碲化物電子探針成分分析結(jié)果Table 1 The composition of telluride from the Pangushan tungsten deposit by EPMA

圖4 盤古山鎢鉬礦碲化物Bi(+Pb)-S(+Se)-Te體系相圖（據(jù)Wang et al.,2019修改）1—硫碲鉍礦A；2—巴硫碲鉍礦；3—硫碲鉍礦B；4—應(yīng)硫碲鉍礦；5—硫楚碲鉍礦；6—輝碲鉍礦Fig.4 Phase diagram of telluride Bi(+Pb)-S(+Se)-Te system in Pangushan tungsten deposit(modified after Wang et al.,2019)1—Joseite A;2—Baksanite;3—Joseite B;4—Ingodite;5—Sulphotsu‐moite;6—Tetradymite

硫碲鉍礦A：硫碲鉍礦（Bi4Te2-xS1+x）據(jù)Te大于或小于S，即x＞0.5或x＜0.5，分為硫碲鉍礦A和硫碲鉍礦B2個亞種。硫碲鉍礦A可見于385中段，與輝鉛鉍礦、自然鉍伴生，呈粒狀發(fā)育于輝鉛鉍礦中。反射率為Ⅱ級，較輝鉛鉍礦略高，無雙反射及反射多色性，反射色為灰白為帶粉黃，正交偏光下表現(xiàn)非均質(zhì)性（灰白-灰白帶黃）（圖5a、b）。根據(jù)電子探針分析結(jié)果計算硫碲鉍礦A化學(xué)式為(Pb0.15Bi3.82)3.97(Te1.01Se0.02S1.98)3.01，簡化為Bi4TeS2。含量較其余碲化物少，只有個別中段輝鉛鉍礦中出現(xiàn)幾粒硫碲鉍礦A。

硫碲鉍礦B：在335中段、275中段、215中段、142 m標(biāo)高、95中段、35中段均有發(fā)育，多呈粒狀產(chǎn)于輝鉛鉍礦中，少量硫碲鉍礦B以增生邊的形式沿應(yīng)硫碲鉍礦及輝碲鉍礦邊部發(fā)育。反射率為Ⅱ級，較輝鉛鉍礦略高，無雙反射及反射多色性，反射色為淺黃微帶褐色，正交偏光下表現(xiàn)非均質(zhì)性（灰黑-灰黑帶黃），具淺黃色內(nèi)反射色（圖5c、d）。根據(jù)電子探針分析結(jié)果計算硫碲鉍礦B化學(xué)式為(Au0.01Fe0.02K0.01)0.04(Pb0.03Bi3.97)4.00(Te1.91Se0.04S1.01)2.96，簡化為Bi4Te2S。在盤古山碲化物中含量最多，在各中段Bi2S3-PbS礦物中均能發(fā)現(xiàn)硫碲鉍礦B，在礦床碲化物中占比約40%。

應(yīng)硫碲鉍礦：在275中段、95中段、35中段均有發(fā)育，與輝鉛鉍礦、自然鉍、磁黃鐵礦伴生，多呈粒狀發(fā)育于輝鉛鉍礦中，少量應(yīng)硫碲鉍礦呈板柱狀發(fā)育。反射率為Ⅱ級，無雙反射及反射多色性，反射色為淺黃色，正交偏光下表現(xiàn)非均質(zhì)性（灰?guī)S-灰黑帶黃褐）（圖5e、f）。根據(jù)電子探針分析結(jié)果計算應(yīng)硫碲鉍礦化學(xué)式為Al0.01(Pb0.09Bi1.82)1.91(Te1.05Se0.01S1.01)2.07，簡化為Bi2TeS，含量較少，在礦床碲化物中占比約5%，除個別板柱狀發(fā)育的應(yīng)硫碲鉍礦外，應(yīng)硫碲鉍礦的粒度較其余碲化物小，在Bi2S3-PbS礦物中占比較其余碲化物低。

巴硫碲鉍礦：在385中段、335中段、315中段、142 m標(biāo)高均有發(fā)育，與磁黃鐵礦、黃鐵礦、斜方輝鉛鉍礦伴生，多呈不規(guī)則粒狀產(chǎn)于輝鉍礦中，硫碲鉍礦B沿巴硫碲鉍礦邊部結(jié)晶形成增生邊。反射率為Ⅱ級，無雙反射及反射多色性，反射色為淺黃色，正交偏光下表現(xiàn)非均質(zhì)性（灰白帶粉-灰白帶藍(lán)）（圖5g、h）。根據(jù)電子探針分析結(jié)果計算巴硫碲鉍礦化學(xué)式為(Fe0.03Ti001K0.01Na0.01Al0.02Mg0.01)0.09(Pb0.48Bi5.35)5.91(Te1.95Se0.04S3.07)5.03，簡化為Bi6Te2S3。在礦床碲化物中占比約15%，多在礦床中下部發(fā)育。

“你涌動著無窮無盡的活力，你是一個天真爛漫的女人。我是一個從地獄返回的人，心如死水，但你使我有活過來的跡象。”

圖5 盤古山鎢礦床中碲化物的顯微照片（a、c、e、g、i、k）及電子探針背散射圖（b、d、f、h、j、l）a、b.硫碲鉍礦A呈粒狀沿輝鉛鉍礦邊部發(fā)育；c、d.硫碲鉍礦B與輝鉛鉍礦、硫楚碲鉍礦伴生；e、f.應(yīng)硫碲鉍礦呈粒狀發(fā)育于輝鉛鉍礦中；g、h.巴硫碲鉍礦通常發(fā)育于斜方輝鉛鉍礦邊部；i、j.硫碲鉍礦B沿應(yīng)硫碲鉍礦及硫楚碲鉍礦邊部發(fā)育形成增生邊；k、l.輝碲鉍礦呈粒狀、條狀發(fā)育于輝鉍礦中Jos A—硫碲鉍礦A；Jos B—硫碲鉍礦B；Bak—巴硫碲鉍礦；Ing—應(yīng)硫碲鉍礦；Sul—硫楚碲鉍礦；Tet—輝碲鉍礦；Bsm—自然鉍；Bmt—輝鉍礦；Gal—輝鉛鉍礦；Cos—斜方輝鉛鉍礦；Qtz—石英；Cal—方解石Fig.5 Photomicrographs(a,c,e,g,i,k)and backscatter images(b,d,f,h,j,l)of telluride in the Pangushan tungsten deposita,b.Granular Jjoseite A along the margin of galenobisumtite;c,d.Joseite B is associated with galenobisumtite and sulphotsumoite;e,f.Granular in‐godite develops in the galenobisumtite;g,h.Baksanite is usually developed in the edge of cosalite;i,j.Joseite B developed along the edges of ingo‐dite and sulphotsumoite;k,l.Granular and striped tetradymite develops in the bismuthinite Jos A—Joseite A;Jos B—Joseite B;Bak—Baksanite;Ing—Ingodite;Sul—Sulphotsumoite;Tet—Tetradymite;Bsm—Bismuth;Bmt—Bismuthinite;Gal—Galenobisumtite;Cos—Cosalite;Qtz—Quartz;Cal—Calcite

硫楚碲鉍礦：在275中段、215中段、95中段、35中段均有發(fā)育，多與輝鉛鉍礦、自然鉍、應(yīng)硫碲鉍礦、硫碲鉍礦B等碲鉍化物伴生，反射率為Ⅱ級，無雙反射及反射多色性，反射色為淺黃褐色，正交偏光下表現(xiàn)均質(zhì)性（圖5i、j）。根據(jù)電子探針分析結(jié)果計算硫楚碲鉍礦化學(xué)式為(Fe0.02K0.01Na0.01)0.04(Pb0.10Bi2.65)2.75(Te1.89Se0.01S1.29)3.19，簡化為Bi3Te2S。在礦床碲化物中占比約10%，多在礦床下部發(fā)育。

輝碲鉍礦：發(fā)育于215中段、95中段、35中段，多呈竹葉狀發(fā)育于輝鉍礦中，反射率為Ⅱ級，較應(yīng)硫碲鉍礦及輝鉍礦高，無雙反射及反射多色性，反射色為白帶微黃，正交偏光下表現(xiàn)非均質(zhì)性（灰白-灰?guī)S褐）（圖5k、l）。根據(jù)電子探針分析結(jié)果計算輝碲鉍礦化學(xué)式為(Ag0.01Fe0.01K0.01Mg0.01)0.04(Pb0.06Bi1.96)2.02(Te1.84Se0.01S1.08)2.93，簡化為Bi2Te2S。含量較硫碲鉍B礦略低，在礦床碲化物中占比約30%，但集中程度較硫碲鉍礦B高，在某些Bi2S3-PbS礦物中輝碲鉍礦的占比能達(dá)到5%左右。

3.2 流體包裹體分析結(jié)果

3.2.1 流體包裹體巖相學(xué)

通過野外樣品采集及室內(nèi)巖相學(xué)觀察可知，在盤古山鎢礦床的碲礦化石英脈石英中發(fā)育大量流體包裹體，包括原生包裹體、假次生包裹體及次生包裹體，前兩者主要沿石英生長環(huán)帶分布或呈孤立狀隨機(jī)分布，是本次包裹體實驗的主要對象。根據(jù)包裹體在室溫下的主要物理相態(tài)可將流體包裹體分為純氣相包裹體（V）（圖6a）、純液相包裹體（L）（圖6b）、富氣相的氣液兩相包裹體（V+L）（圖6c）、富液相的氣液兩相包裹體（L+V）（圖6d）及含液相CO2的三相包裹體（L+V+C）（圖6e、f）。

圖6 盤古山鎢礦床與碲化物共生石英中的流體包裹體a.純氣體包裹體；b.純液體包裹體；c.富氣相的氣液兩相包裹體；d.富液相的氣液兩相包裹體；e、f.含液相CO2的三相包裹體Fig.6 Fluid inclusions in quartz associated with telluride in Pangushan tungsten deposita.Pure gas inclusions;b.Pure liquid inclusions;c.Gas-liquid two-phase inclusions rich in gas;d.Gas-liquid two-phase inclusions rich in liquid;e,f.Three phase inclusions containing liquid CO2

純氣相包裹體（V）：占總包裹體數(shù)量2%~5%，大小1~7 μm，常呈圓形、橢圓形、不規(guī)則型等（圖6a），與富氣相的氣液兩相包裹體、富液相的氣液兩相包裹體及含液相CO2的三相包裹體共生。

純液相包裹體（L）：占總包裹體數(shù)量2%~3%，粒徑為1~5 μm，其形態(tài)有負(fù)晶形、三角形、液滴狀、橢圓形或圓形，少數(shù)為不規(guī)則狀（圖6b）。

氣液兩相包裹體：根據(jù)氣液比又可分為富氣相的氣液兩相包裹體（V+L）和富液相的氣液兩相包裹體（L+V）。富氣相的氣液兩相包裹體約占總包裹體數(shù)量40%，相態(tài)組合為氣相+液相，以氣相為主，大小為5~20 μm，個別大于25 μm，以圓形、橢圓形最常見，其次為液滴型、長條形（圖6c），常與純氣相包裹體、富液相的氣液包裹體共生；富液相的氣液兩相包裹體占總包裹體數(shù)量50%，由氣相和液相組成，以液相為主，大小為2~20 μm，呈橢圓形、負(fù)晶形和他形等（圖6d）。

含液相CO2的三相包裹體（L+V+C）：占總包裹體數(shù)量約2%~3%，包裹體由水溶液、液相CO2和氣相CO2組成。此類包裹體一般較大，直徑8~20 μm，呈圓形、橢圓形、液滴形等（圖6e、f），常與富氣相的氣液兩相包裹體共生。

3.2.2 流體包裹體測試結(jié)果

對礦床中石英硫化物階段不同中段碲礦化石英脈的石英流體包裹體進(jìn)行了顯微測溫，測試結(jié)果見表2和圖7，鹽度計算過程參考Hall等（1988）及Roedde（r1984），密度計算過程參考劉斌等（1987）。

盤古山鎢礦床碲礦化石英脈的流體包裹體均一溫度變化于152~395℃(表2)，從流體包裹體均一溫度分布直方圖（表2，圖7a、c、e、g、i）上看，385中段到35中段均一溫度的峰值與平均值均呈降低趨勢。表2和圖7b、d、f、h、j顯示，碲化物成礦流體的鹽度變化于0.18%~18.11%，集中在0.18%~12.0%?？傮w上，碲的成礦流體鹽度為中低鹽度，385中段到35中段流體包裹體鹽度的峰值與平均鹽度均呈升高趨勢。表2顯示成礦流體的密度變化于0.52~1.00 g/cm3，385中段到35中段流體包裹體平均密度呈升高趨勢。

圖7 流體包裹體均一溫度分布直方圖(a、c、e、g、i)和鹽度分布直方圖(b、d、f、h、j)Fig.7 Homogenization temperatures(a,c,e,g,i)and salinity frequency histograms(b,d,f,h,j)of fluid inclusions

表2 碲礦化石英脈中石英流體包裹體顯微測溫結(jié)果及相關(guān)參數(shù)列表Table 2 Microthermometry results of fluid inclusion from the telluride mineralized quartz vein

CO2對壓力的變化較為敏感，因此含液相CO2的三相包裹體用于壓力估算取得的結(jié)果相對其他類型包裹體較為可靠。根據(jù)含液相CO2的三相包裹體的顯微測溫數(shù)據(jù)，使用CO2-H2O迭代計算程序（徐文剛等,2012）得出盤古山鎢礦床碲礦化石英脈流體包裹體捕獲最低壓力為72.4~95.2 MPa，平均82.8 MPa。按靜巖壓力計算公式P=hρg[式中P為壓力，h為深度，ρ為上覆蓋層的平均密度（本文取2.65 g/cm3）（王萬銀等,2014），g為重力加速度（9.8 m/s2）]，得出最低成礦深度范圍2.79~3.67 km，平均為3.19 km。

4 討論

4.1 碲化物的空間分布規(guī)律

不同Te、Bi+Pb、S+Se原子分?jǐn)?shù)形成不同的碲化物，盤古山鎢礦床發(fā)育了硫碲鉍礦A、巴硫碲鉍礦、硫碲鉍礦B、應(yīng)硫碲鉍礦、硫楚碲鉍礦、輝碲鉍礦等碲化物。且礦物類型及其Te、Bi+Pb、S+Se的原子分?jǐn)?shù)空間上具有一定的分帶性，碲化物隨標(biāo)高的降低依次出現(xiàn)硫碲鉍礦A、巴硫碲鉍礦、硫碲鉍礦B、應(yīng)硫碲鉍礦、硫楚碲鉍礦、輝碲鉍礦的趨勢。這些碲化物中Te的原子分?jǐn)?shù)隨標(biāo)高降低呈升高趨勢（圖8b），Bi+Pb和S+Se的原子分?jǐn)?shù)則隨標(biāo)高降低呈降低趨勢（圖8c、d），即由淺至深逐漸富Te，貧Bi、S。

圖8 盤古山鎢礦中碲化物在空間上的種屬變化(a)及碲化物各元素的原子含量百分比與標(biāo)高關(guān)系圖(b~d)1—硫碲鉍礦A；2—巴硫碲鉍礦；3—硫碲鉍礦B；4—應(yīng)硫碲鉍礦；5—硫楚碲鉍礦；6—輝碲鉍礦Fig.8 Spatial distribution variation of telluride(a)and relationships between atomic percentage of telluride and elevation(b~d)in Pangushan tungsten deposit1—Joseite A;2—Baksanite;3—Joseite B;4—Ingodite;5—Sulphotsumoite;6—Tetradymite

盤古山礦床中的Bi2S3-PbS礦物系列的空間分布上隨標(biāo)高的降低具依次出現(xiàn)輝鉍礦、柱硫鉍鉛礦、雜硫鉛鉍礦、輝鉛鉍礦、斜方輝鉛鉍礦、富硫鉍鉛礦、方鉛礦的趨勢（任英忱等,1986），這些Bi2S3-PbS礦物系列中Bi、S的原子分?jǐn)?shù)隨標(biāo)高的降低而呈降低趨勢，Pb的原子分?jǐn)?shù)隨標(biāo)高的降低呈升高趨勢（許德清等，1983；任英忱等，1986；任英忱，1998）?？梢姡P古山鎢礦床中碲化物的空間分帶性可能是Bi2S3-PbS礦物系列中Te、S、Bi、Pb等元素含量變化的結(jié)果。

Te與S是同族元素，Pb與Bi是同周期的鄰族元素，在某些情況下，Te與S、Pb與Bi會表現(xiàn)出相似的地球化學(xué)行為。即Te、Pb在中低溫、低f(S2)以及高f(Te2)/f(S2)條件下易置換Bi2S3-PbS礦物系列中的S、Bi，而使Te、Pb以類質(zhì)同象的形式分散于硫化物晶格中，最終沉淀形成碲化物（趙利青1996；于學(xué)峰等，2019）。淺部因Bi2S3-PbS礦物系列中多為輝鉍礦，并且因溫度和f(S2)相對較高，f(Te2)/f(S2)比值相對較低，導(dǎo)致Te只是置換Bi2S3-PbS礦物系列中部分S而形成硫碲鉍礦A及巴硫碲鉍礦等相對貧Te，富Bi的碲化物。深部隨著溫度和f(S2)的繼續(xù)降低，f(Te2)/f(S2)相對增高，Te則置換Bi2S3-PbS礦物系列中的S，Pb置換Bi2S3-PbS礦物系列中的Bi，最終沉淀形成硫楚碲鉍礦及輝碲鉍礦等相對富Te，貧Bi的碲化物（圖8a）。

4.2 碲化物形成條件分析

成礦流體的溫度、硫逸度（f(S2)）及碲逸度（f(Te2)）對于碲化物的形成起著決定性的作用。在相同的f(Te2)條件下，低溫及低f(S2)對形成碲化物有利；在一定溫度條件下，高的f(Te2)/f(S2)比值有利于形成碲化物（張招崇等，1997）。流體包裹體顯微測溫數(shù)據(jù)（表2）顯示，盤古山鎢礦床中碲化物形成的溫度范圍集中在152℃~395℃，礦脈均一溫度隨標(biāo)高的降低有逐漸降低趨勢，因此，越往礦床下部，溫度越低，碲化物趨于富集。在盤古山鎢礦床中發(fā)育磁黃鐵礦與黃鐵礦共生組合（任英忱等，1986），根據(jù)二者反應(yīng)平衡我們可以列出平衡方程式：FeS2(S)=FeS(S)+1/2S2(g),根據(jù)此反應(yīng)式，由熱力學(xué)計算可得出lgf(S2)=2 lgk，查表對反應(yīng)平衡常數(shù)lgk進(jìn)行數(shù)值擬合，可得出以下方 程式（馬東，2007）：lgk=－17.0097+0.05275×T－5.1143×10-5×T2，其中T為均一溫度（°C）。利用表2各中段流體包裹體數(shù)據(jù)計算可得385中段含礦熱液平均logf(S2)為－9.39；215中段含礦熱液平均logf(S2)為－10.71；155中段含礦熱液平均logf(S2)為－10.32；95中段含礦熱液平均logf(S2)為－10.98；35中段含礦熱液平均logf(S2)為－12.54。可見，由淺至深成礦流體是一個f(S2)不斷降低的過程，變化范圍為－12.54＜logf(S2)＜－9.39。根據(jù)礦物存在黃鐵礦、磁黃鐵礦以及輝鉍礦、碲鉍礦的共生組合，可將盤古山鎢礦床的碲逸度限定為－11.0＜logf(Te2)＜－7.1（圖9）。

圖9 300℃條件下碲化物-硫化物的logf(S2)-logf(Te2)相圖（據(jù)Afifi et al.,1988修改）Fig.8 Stabilities of some tellurides and sulfides as functions of the fugacities of logf(S2)-logf(Te2)at 300℃(modified after Afifi et al.,1988)

4.3 碲化物的沉淀過程

盤古山鎢鉍礦床在成礦早期，礦液主要來自于花崗巖漿（方貴聰?shù)龋?016；魯麟，2015；周瑤等，2015），礦液中富W、Sn、Mo、Bi、Pb、Ta、Zn、Nb貧Te、Cu，通過改造、充填已有的容礦裂隙而形成上部出現(xiàn)鐵鋰云母、白云母、電氣石及錫石等高溫的礦物組合，中下部則為磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦及鉍硫鹽礦物組合，下部富含碳酸鹽礦物的礦化石英脈。由于構(gòu)造作用和巖漿活動的持續(xù)影響，原有被礦化石英脈充填的裂隙構(gòu)造再次活動，后期被石英閃長玢巖和玄武玢巖成礦作用疊加，帶來豐富的Te。在成礦作用早階段，礦液溫度及f(S2)較高，在高溫條件下碲明顯地表現(xiàn)出在高度分散和親氧性（錢漢東等,2000），不易富集成礦；到成礦作用晚階段，隨著礦化程度的加深，成礦流體溫度逐漸降低，f(S2)逐漸降低，f(Te2)/f(S2)相對增大，低溫條件下Te呈現(xiàn)親硫性趨于富集（錢漢東等,2000），Te、Pb置換Bi2S3-PbS礦物系列中的S、Bi，使Te、Pb以類質(zhì)同象的形式分散于Bi2S3-PbS礦物系列晶格中，最終隨標(biāo)高的降低，硫碲鉍礦A、巴硫碲鉍礦、應(yīng)硫碲鉍礦、硫碲鉍礦B、硫楚碲鉍礦、輝碲鉍礦等碲鉍礦族礦物依次富集，逐漸富Te而貧Bi、S。

5 結(jié)論

（1）盤古山鎢礦床中碲化物由淺至深有依次出現(xiàn)硫碲鉍礦A、巴硫碲鉍礦、應(yīng)硫碲鉍礦、硫碲鉍礦B、硫楚碲鉍礦、輝碲鉍礦的趨勢，礦物逐漸富Te、貧Bi、S。

（2）碲化物最小捕獲溫度為152~395℃，隨著溫度降低，碲化物趨于富集；碲逸度為－11.0＜logf(Te2)＜－7.1，硫逸度為－12.54＜logf(S2)＜－9.39。

（3）碲化物的空間分帶是隨著成礦流體物化條件的變化導(dǎo)致Bi2S3-PbS礦物系列中Bi被Pb置換，S被Te置換的共同結(jié)果。

致謝本文撰寫過程中承蒙中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所李健康研究員的無私指導(dǎo)，審稿專家也給予了寶貴的意見和建議，在此一并表示衷心的感謝！