新疆蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦床礦物特征及地質(zhì)意義

張漢清，楊海英，梁平，張艷靈，楊富全，楊成棟，張振龍，李寧，李效壯

摘? 要： 蘊(yùn)都卡拉是準(zhǔn)噶爾北緣新發(fā)現(xiàn)的大型金銅鈷礦，礦化受閃長巖-玄武巖接觸帶或剪切變形帶控制，礦化特征、礦物成分、成礦期次和成因尚未明確。成礦過程可劃分為與閃長巖有關(guān)的熱液期、與剪切變形有關(guān)的構(gòu)造熱液期和表生氧化期。前者與金銅鈷礦化有關(guān)，分為3個成礦階段：綠泥石-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段（金銅鈷主成礦階段）和石英方解石階段。與剪切變形有關(guān)的構(gòu)造熱液期主要形成金礦。通過礦相學(xué)研究、電子探針和掃描電子顯微鏡（能譜分析）分析表明，與閃長巖有關(guān)的熱液期金礦物主要為自然金和銀金礦，以粒間金和包裹金的顯微金形式存在于黃銅礦和輝砷鈷礦粒間或輝砷鈷礦中，其他載金礦還有閃鋅礦。銅礦物主要為黃銅礦，少量黝銅礦、輝銅礦和孔雀石。鈷礦物主要為輝砷鈷礦，少量斜砷鈷礦。銀礦物為銀金礦和碲銀礦。主成礦階段發(fā)現(xiàn)碲化物（碲銀礦和碲鎳礦），揭示了礦床的形成與幔源有密切關(guān)系，成礦物質(zhì)來自地幔，硫同位素也得到了類似的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：新疆準(zhǔn)噶爾;蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦;脈狀礦化;電子探針分析;掃描電鏡-能譜分析

新疆準(zhǔn)噶爾是中亞造山帶的重要組成部分，也是新疆重要的銅成礦帶之一，金、銅礦分布廣泛，Au-Cu組合礦床主要類型有斑巖型（如玉依塔斯銅金（鉬）礦）和IOCG型（老山口和喬夏哈拉鐵銅金礦）。新疆準(zhǔn)噶爾鈷礦僅見于巖漿型銅鎳礦中的伴生元素，如蘇葉克北鎳鈷礦[1]。鈷很少獨(dú)立成礦，多作為銅、鎳、鐵等礦種的伴生元素產(chǎn)出，常見組合為Ni-Co礦、Cu-Ni-Co礦（如圖拉爾根）、Cu-Co礦（如剛果（金）加丹加省堪蘇）、Cu-Co-Fe礦（如磁海）、Ag-Cu-Co礦（如新疆維權(quán)）、Cu-Co-Ag-Ni（如美國Black Butte礦）、Fe-Cu-Au-Co礦（如海南石碌）和Ag-Bi-Co礦（如俄羅斯Seymchan礦集區(qū)）。Co-Au礦（如青海駝路溝）和Co-Au-Cu礦（加拿大Werner Lake、新疆天山昭蘇卡拉蓋雷）在全世界較為少見[2-4]。

2016—2020年新疆地礦局第四地質(zhì)大隊通過大比例尺化探、物探和地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)了新疆準(zhǔn)噶爾北緣蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦床，現(xiàn)處于普查階段，估算資源量金達(dá)到大型，銅和鈷達(dá)到中型[5]。由于該礦正在勘查中，研究工作剛剛開始，朱伯鵬等研究了礦床地質(zhì)特征[5]，分析了找礦前景。對于圍巖蝕變、礦物組合，礦物化學(xué)成分，銅、金和鈷的賦存狀態(tài)，成礦作用等尚未明確，嚴(yán)重制約了找礦勘查進(jìn)展。本文在礦區(qū)普查、詳細(xì)的野外調(diào)查和大量巖心觀察基礎(chǔ)上，開展系統(tǒng)的礦物顯微鑒定，利用電子探針和掃描電鏡技術(shù)，研究蘊(yùn)都卡拉礦床礦化、礦物組合特征及銅、金和鈷的賦存狀態(tài)，以期為揭示銅、金和鈷的富集特征、成礦作用和深部找礦提供依據(jù)。

1? 成礦地質(zhì)背景

蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦床位于額爾齊斯斷裂以南，烏倫古斷裂北側(cè)的準(zhǔn)噶爾北緣扎河壩地區(qū)（圖1），屬于阿爾曼太古生代褶皺帶[6]。區(qū)內(nèi)主要褶皺構(gòu)造為NW向的復(fù)背斜。斷裂構(gòu)造主要呈NW向和NWW向，主要斷裂有額爾齊斯-瑪因鄂博深大斷裂、烏倫古深大斷裂和卡拉先格爾深大斷裂。

扎河壩地區(qū)緊鄰扎河壩-阿爾曼太蛇綠巖帶，帶內(nèi)輝長巖、斜長巖和斜長花崗巖SHRIMP U-Pb年齡為481～496 Ma[7-8]，表明扎河壩蛇綠巖形成于晚寒武—早奧陶世，代表東準(zhǔn)噶爾洋盆洋殼殘片。扎河壩地區(qū)主要發(fā)育泥盆紀(jì)玄武巖、玄武安山巖、安山巖和火山碎屑巖，其中中泥盆統(tǒng)北塔山組為本區(qū)主要賦礦層位，為火山熔巖、火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖夾少量灰?guī)r和含鐵硅質(zhì)巖建造，喬夏哈拉和老山口鐵銅金礦、索爾庫都克銅鉬礦、玉依塔斯銅金（鉬）礦、蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦均賦存于該組中。

扎河壩地區(qū)侵入巖發(fā)育，主要有超基性巖、堿性花崗巖、（石英或輝石）閃長巖、花崗閃長巖、花崗斑巖、二長花崗巖、二云母花崗巖和正長巖，巖漿侵入活動主要集中在早—中泥盆世、晚石炭—早二疊世[9]。

2? 礦床地質(zhì)特征

2.1? 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)北塔山組玄武巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖（圖1）。礦區(qū)處于區(qū)域性烏倫古大斷裂以北，受其影響，區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列NW向、近EW向的次級斷裂。NW向次級斷裂與地層走向基本一致，多傾向北東，傾角50°～80°，是烏倫古斷裂隨剪切變形的發(fā)展而形成的NW向次級同向斷層。

侵入巖主要為輝長巖、輝石閃長巖、閃長巖、似斑狀閃長巖脈。閃長巖脈侵位于北塔山組中基性火山巖中，地表出露寬20～500 m，延長0.2～3 km，主要受NW向斷裂控制，整體傾向NE。閃長巖與礦化關(guān)系最為密切，金銅鈷礦化主要賦存于閃長巖內(nèi)外接觸帶中，特別是閃長巖與玄武巖接觸部位。

2.2? 礦帶特征

礦區(qū)圈出4條礦化蝕變帶（圖1）。Ⅰ號礦化帶規(guī)模最大，長約2 000 m，寬550～600 m，礦化帶北西、南東兩端片理化等構(gòu)造形變發(fā)育，中段碎裂巖化較發(fā)育。帶內(nèi)圈出3、8號銅金鈷礦體及2、4、5號銅金礦，其中單礦體長200～1 500 m，厚2～80 m，控制延深700 m。Ⅱ號礦化蝕變帶長2 000 m，寬50～200 m。帶內(nèi)圈出1、7號金礦體，礦體長200～400 m，厚5～9 m。Ⅲ號礦化蝕變帶長700 m，寬50～150 m。帶內(nèi)圈出6號金礦體，礦體長度大于400 m，厚5～21.2 m。Ⅳ礦化蝕變帶長度大于1 200 m（圖1），寬350～400 m。帶內(nèi)圈出金礦體1條、金礦化體2條，礦體長200 m，厚6 m。

2.3? 礦體特征

礦化受閃長巖-玄武巖接觸帶或剪切變形帶控制。礦區(qū)存在2個成礦系統(tǒng)，其中金銅鈷礦化和金銅礦化主要受閃長巖侵入時的巖漿期后熱液控制，礦化賦存于閃長巖與玄武巖內(nèi)外接觸帶，呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀，局部致密塊狀和團(tuán)塊狀，與硅化密切相關(guān);金礦化產(chǎn)于閃長巖、蛇紋石化橄欖巖中，主要受剪切變形帶中的破碎帶控制，礦化賦存于破碎帶中，與硅化和黃鐵礦化有關(guān)，分為含金石英大脈型和含金石英細(xì)脈-網(wǎng)脈型（或蝕變巖型）（圖2）。

礦區(qū)共圈定銅金鈷礦體2條、銅金礦體3條，金礦體4條，其中3、8號為銅金鈷礦體，2、4、5號為銅金礦體，1、6、7、9號為金礦體。礦體走向300°～320°，呈脈狀、似層狀，“S”型舒緩波狀，NW向延伸，具分枝復(fù)合、膨縮變化特征。3號銅金鈷礦體長度大于1 500 m，厚2～80 m，賦礦巖性為閃長巖和玄武巖，沿走向和傾向厚大富礦體NE向近直立傾伏。6、7號金礦體賦存于閃長巖中的破碎蝕變帶中，礦體長度大于400 m，厚5～21.2 m，6號礦體部分伴生銅（Cu品位0.1～0.4%）。金銅鈷礦和金銅礦體中銅品位為0.13%～16.00%，金品位為0.13～21.68 g/t，鈷品位為0.011%～0.78%。金礦體中金品位為1.00～41.25 g/t。

2.4? 礦石特征

按礦物的共生組合，礦石類型可分含金黃鐵礦礦石、黃鐵礦、黃銅礦礦石和輝砷鈷礦、黃鐵礦、黃銅礦石。礦石構(gòu)造主要以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀、細(xì)脈-浸染狀構(gòu)造為主，其次是薄膜狀、團(tuán)斑（塊）狀、稠密浸染狀、塊狀、致密塊狀和大脈狀構(gòu)造（圖2）。細(xì)脈、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造為黃鐵-黃銅礦-（石英）、黃鐵礦-輝砷鈷礦-黃鐵礦-（石英）呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀（脈寬1～5 mm）、浸染狀分布。稠密浸染狀和塊狀構(gòu)造在局部出現(xiàn)，為黃鐵礦-黃銅礦-輝砷鈷礦-石英組合、黃鐵礦-黃銅礦-石英組合等，在4線3號礦體局部出現(xiàn)致密塊狀礦石，脈寬0.2～100 cm（圖2-A）。石英大脈主要見于9號礦體北西側(cè)的金礦化體，金品位約為0.5 g/t。

礦石結(jié)構(gòu)主要為結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)，以結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的他形晶粒結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)最發(fā)育。結(jié)晶結(jié)構(gòu)和半自形結(jié)構(gòu)主要為黃鐵礦、黃銅礦等金屬礦物，多呈他形粒狀、半自形狀產(chǎn)出。交代結(jié)構(gòu)為晚期黃銅礦，常交代碎裂黃鐵礦或其他碎裂礦物。碎裂結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為早期礦物（黃鐵礦）多呈碎斑狀。

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、輝砷鈷礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、斜砷鈷礦、自然金和銀金礦，少量黝銅礦、閃鋅礦、碲銀礦、碲鎳礦、毒砂、鈦磁鐵礦、白鈦礦、白鐵礦、赤鐵礦（圖2）。次生氧化礦物以孔雀石為主，次為褐鐵礦、黃鉀鐵礬。非金屬礦物主要為鉀長石、斜長石、石英、黑云母，次為綠泥石、綠簾石、絹云母、角閃石、榍石、鋯石。

2.5? 圍巖蝕變

礦區(qū)熱液蝕變十分發(fā)育，主要為硅化和綠泥石化，其次是方解石化、綠簾石化、絹云母化、蛇紋石化、鉀長石化、高嶺土化、滑石化，其中硅化和綠泥石化與成礦關(guān)系最為密切。在與閃長巖有關(guān)的金銅鈷礦成礦系統(tǒng)中，蝕變類型和強(qiáng)弱受閃長巖與玄武巖接觸帶控制，距離巖體內(nèi)外接觸帶越近蝕變越強(qiáng)烈，遠(yuǎn)離接觸帶蝕變逐漸減弱甚至消失。該成礦系統(tǒng)中，硅化主要為石英細(xì)脈、網(wǎng)脈狀和團(tuán)塊狀。與剪切變形有關(guān)的金成礦系統(tǒng)中，硅化、滑石化、黃鐵礦化受剪切變形帶中破碎帶控制，離開破碎帶蝕變基本消失，硅化主要為石英細(xì)脈和網(wǎng)脈，少量石英大脈。

3? 樣品及測試方法

主要針對與閃長巖有關(guān)的熱液成礦期進(jìn)行研究。對采自ZK0401孔3號礦體的3件礦石樣品進(jìn)行顯微鏡、電子探針和掃描電鏡分析，確定礦物組合為輝砷鈷礦-黃銅礦-黃鐵礦-石英。

電子探針分析工作在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所電子探針實驗室完成，儀器型號為JXA-8230電子探針儀，儀器工作條件：-20 nA、電壓15 kV，束斑直徑5 μm。

為查明Au在礦石中的賦存狀態(tài)，選取蘊(yùn)都卡拉礦區(qū)Au品位較高的礦石，將礦石樣品磨成探針片后，先在電子顯微鏡下仔細(xì)觀察鑒定，圈定目標(biāo)區(qū)域。隨后用德國Carl Zeiss ULTRA PLUS場發(fā)射掃描電子顯微鏡對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行觀察并對有代表性的圖像拍照，對典型圖像用Oxford X-Max 20型電制冷能譜儀進(jìn)行成分分析。儀器的加速電壓為0.1～30 kV，束流范圍為4 pA～20 nA。掃描電鏡/能譜（SEM+EDS）測試工作在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實驗室完成。

4? 結(jié)果

4.1? 電子探針分析

金屬礦物電子探針點(diǎn)位見圖3，電子探針數(shù)據(jù)見表1。通過電子探針分析確定的金屬礦物有銀金礦、黃銅礦、輝砷鈷礦、碲銀礦、閃鋅礦和碲鎳礦。

銀金礦（2個點(diǎn)）? 分布于黃銅礦與輝砷鈷礦之間，呈不規(guī)則狀，顆粒大小約4 μm×5 μm和4 μm×7 μm，化學(xué)元素主要為Au（80.435%～80.984%），次為Ag（10.510%～11.404%），化學(xué)式為AuAg0.24-0.26。含少量Co（1.604%～2.270%），Cu（1.259%～1.405%），F(xiàn)e（1.109%～1.373%），S（1.399%～1.845%），As（1.237%～1.261%），含微量的Bi，Ni，Te元素。

黃銅礦（5個點(diǎn)）? 主要成分Cu含量為33.155%～34.510%，平均33.817%，F(xiàn)e含量為29.227%～30.543%，平均29.943%，S含量為34.707%～35.342%，平均35.056%，化學(xué)式為Cu0.95-0.99Fe0.95-1.00S2。主要元素Cu，F(xiàn)e，S的含量與黃銅礦理論值（Cu=34.56%，F(xiàn)e=30.52%，S=34.92%）相比，Cu和Fe含量略低，S含量略高。黃銅礦中普遍含有Co，含量為0.057%～0.517%，Pb含量為0.009%～0.101%（1個點(diǎn)低于檢測值），Ag含量為0.005%～0.103%（1個點(diǎn)低于檢測值），僅2個點(diǎn)含Au，為0.005%～0.023%，個別點(diǎn)含微量Se（0.008%～0.034%）、As（0.025%～0.145%）、Zn（0.021%～0.123%）、Sb（0.016%～0.026%）等。在同一個黃銅礦顆粒不同部位打了2個成分點(diǎn)（GB-1-1-5和GB1-1-6），主成分Cu，F(xiàn)e，S基本一致，Se，As，Au，Pb，Ag，Sb，Bi含量存在差別，表明形成黃銅礦的流體成分均一，不存在“溶結(jié)再沉淀”現(xiàn)象。

輝砷鈷礦? 呈自形、半自形和他形粒狀，8個點(diǎn)Co含量為26.262%～29.289%，平均27.466%，S含量為19.231%～20.257%，平均19.793%，As含量為45.859%～47.074%，平均46.487%。此外，F(xiàn)e含量為2.497%～4.267%，平均3.359%，Ni含量1.938%～3.280%，平均2.688%，Pb含量（5個點(diǎn)）為0.007%～0.112%，Te含量（6個點(diǎn)）為0.014%～0.056%，Ag含量（5個點(diǎn)）為0.001%～0.063%，Au含量（4個點(diǎn)）為0.017%～0.095%，1個點(diǎn)含Cu為0.169%?；瘜W(xué)式為Co0.71-0.80As0.99-1.02S，與標(biāo)分子式（CoAsS）相比，Co 相對虧損，可能為Fe，Ni 類質(zhì)同象替代Co 的緣故[10]。對1個自形輝砷鈷礦從邊部到中心再到邊部進(jìn)行了3個點(diǎn)成分測試（GB-1-1-4-1、GB-1-1-4-2、GB-1-1-4-3），As含量逐漸降低（46.692%→46.431%→45.859%），S含量不變到再降低（19.842%→19.842%→19.231%），Co含量降低到再升高（28.298%→26.379%→28.272%），表明隨輝砷鈷礦的結(jié)晶，流體成分存在差異。Ag和Au主要分布于中間（Ag=0.046%，Au=0.095%），兩個邊部幾乎不含Ag和Au。對于Fe含量較高（Fe=4.034%，4.267%），Co：Fe為6.51∶1和6.15∶1的輝砷鈷礦是否是硫砷鈷礦（Co∶Fe=1∶2或6∶1），還有待進(jìn)一步研究。

碲銀礦（1個點(diǎn)）? 呈不規(guī)則狀分布于輝砷鈷礦顆粒之間，顆粒大小為2 μm×3 μm，Ag含量為51.478%，Te含量為32.177%，化學(xué)式為Ag1.9Te。Fe為5.028%，Cu為4.572%，S為4.951%，Co為1.399%，含有微量Se，As，Pb，Ni。

閃鋅礦（2個點(diǎn)）? 分布于黃銅礦中或顆粒間，Zn含量為64.776%～65.184%，平均64.980%，S含量介于33.649%～33.723%，平均為33.686%，化學(xué)式為Zn0.94-0.95S。Fe為1.169%～1.345%，Co為0.079%～0.179%，Au為0.01%～0.051%，Cu為0.460%～0.532%，含有微量As，Ge，Pb，Sb，Bi，Ni。

碲鎳礦（2個點(diǎn)）? 呈不規(guī)則狀，分布于黃銅礦與輝砷鈷礦顆粒之間，顆粒大小約為（ 2 μm×5 μm～3 μm×5 μm）。Ni含量為14.642%～15.878%，平均15.260%，Te含量為69.881%～76.010%，平均72.946%，化學(xué)式為NiTe2.2。另外，Zn含量為1.351%～10.709%，平均12.060%，S含量為0.791%～3.170%，平均1.981%，Co含量為0.409%～1.192%，平均72.946%，含有微量Cu，F(xiàn)e，Ge，Se，1個點(diǎn)含Ag（0.002%）。

4.2? 掃描電子顯微鏡與能譜儀分析

由于各種礦物在掃描電鏡的背散射電子像中可顯示不同襯度，故掃描電子顯微鏡可反映樣品的微觀形貌特征;X 射線能譜儀可對各礦物的主要化學(xué)成分含量進(jìn)行定量分析[11]。背散射圖像和主要能譜點(diǎn)位見圖4，能譜成分見表2。

碲銀礦（6個點(diǎn)）? 呈不規(guī)則狀分布于輝砷鈷礦和黃銅礦顆粒之間，并交代二者，或沿輝鈷礦裂隙呈微脈狀分布，顆粒長軸約2.5 μm～11 μm，Ag含量為45.5%～56.2%，平均50.2%，Te含量為26.3%～33.0%，平均29.2%，化學(xué)式為Ag1.6-2.29Te。Cu含量為0.9%～10.1%，S含量為1.9%～5.3%，F(xiàn)e含量為0.9%～4.6%，Co含量為1.4%～6.6%，As含量為0.8%～6.3%，個別點(diǎn)含Ni（0.9%～1.2%）。Cu，S，F(xiàn)e，Co含量較高，可能與含有礦物包體有關(guān)。

黃銅礦（2個點(diǎn)）? 主要成分Cu含量為35.6%～38.1%，平均36.8%，F(xiàn)e含量為27.2%～28.2%，平均27.7%，S含量為30.9%～32.5%，平均31.7%，化學(xué)式為Cu1.16-1.18Fe1.00S2。主要元素Cu，F(xiàn)e，S含量與黃銅礦理論值（Cu=34.56%，F(xiàn)e=30.52%，S=34.92%）相比，Cu含量較高，F(xiàn)e和S含量較低。1個黃銅礦中Co含量為0.2%，另外1個黃銅礦Zn含量為6.3%。

自然金（6個點(diǎn)）? 主要為包裹金（包體金）分布于輝砷鈷礦中，呈橢圓狀、不規(guī)則狀和麥粒狀，顆粒長軸約0.4～6 μm。Au含量為70.2%～94.2%，平均85.8%。含雜質(zhì)較多，Co含量為3.2%～7.7%，平均4.9%，As為1.7%～14.0%，F(xiàn)e含量（5個點(diǎn)）為0.9%～1.8%。個別點(diǎn)含Cu（1.8%～4.0%），S（6.8%）。Au含量低（70.2%），Co，As，S，F(xiàn)e含量高，可能與含有輝砷鈷礦包體有關(guān)。

輝砷鈷礦（7個點(diǎn)）? Co含量為26.4%～31.0%，平均29.4%，S含量為17.9%～19.5%，平均29.4%，As含量為45.3%～46.8%，平均45.9%。此外，F(xiàn)e含量為2.5%～4.4%，平均3.4%，Ni含量（6個點(diǎn)）為2.2%～5.2%，平均3.2%。化學(xué)式為Co0.80-0.92As1.02-1.10S，與標(biāo)分子式（CoAsS）相比，Co 相對虧損。

斜砷鈷礦（2點(diǎn)）? 呈橢圓狀分布于輝砷鈷礦中，顆粒大小分別為1.1 μm×2.2 μm和1 μm×2.6 μm。Co含量為12.7%～14.2%，平均13.5%，As含量為69.3%～70.8%，平均70.0%，F(xiàn)e含量為12.3%～13.6%，平均12.9%，Ni含量為1.8%～2.2%，平均2.0%，含少量S（1.1%～2.0%）。它的化學(xué)式為（Co0.45-0.52Fe0.47-0.51Ni0.08）As2。

5? 討論

5.1? Cu，Co，Au，Ag賦存狀態(tài)

據(jù)野外調(diào)查、顯微鏡下觀察、電子探針化學(xué)成分、掃描電鏡及能譜分析，確定含銅礦物主要為黃銅礦。電子探針數(shù)據(jù)顯示Cu含量為33.155%～34.510%，平均33.817%，略低于黃銅礦理論值（Cu=34.56%），能譜分析表明Cu含量為35.6%～38.1%，平均36.8%;次為黝銅礦，地表有少量輝銅礦、孔雀石。

含Co礦物主要為輝砷鈷礦，少量斜砷鈷礦。電子特征數(shù)據(jù)表明，輝砷鈷礦中Co含量為26.262%～29.289%，平均27.466%。能譜分析表明，輝砷鈷礦中Co含量為26.1%～31.0%，平均28.7%。兩種方法分析Co含量相近，均落在輝砷鈷礦中Co含量變化范圍內(nèi)（25%～34%）。斜砷鈷礦中Co含量為12.7%～14.2%，平均13.5%。另外，在電子探針分析的其他礦物中均不同程度的含Co，如銀金礦中Co含量為1.604%～2.270%，黃銅礦中Co含量為0.057%～1.2%，碲銀礦中Co含量為1.4%～6.6%，閃鋅礦中Co含量為0.079%～0.179%，碲鎳礦中Co含量為0.409%～1.192%，自然金中Co含量為3.2%～7.7%。

金賦存狀態(tài)不僅對金礦床成礦作用研究具重要意義，而且可為金礦選冶工藝的改善提供理論依據(jù)，因此一直是金礦物學(xué)和礦床學(xué)研究的重要內(nèi)容。金地球化學(xué)性質(zhì)較活潑，自然界中金既可以獨(dú)立金礦物（如自然金、銀金等）的形式存在，又可呈晶格金和次顯微包體納米金等形式分布于金屬硫化物中[12-13]。蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦含金礦物主要為自然金和銀金礦，銀金礦中Au含量為80.435%～80.984%，自然金中Au含量為70.2%～94.2%。本次研究發(fā)現(xiàn)的金礦物為粒間金（黃銅礦與輝砷鈷礦之間）和包裹金（包裹于輝砷鈷礦晶體中）。姚敬劬根據(jù)金礦物粒度大小分為可見金（大于100 μm）、顯微金（100～0.2 μm）和次顯微鏡（0.2～0.02 μm）[14]，蘊(yùn)都卡拉金礦物最大粒徑為0.4～7 μm，屬顯微金。電子探針數(shù)據(jù)顯示，其他礦物中有不同含量的Au，如黃銅礦中2個點(diǎn)含Au（0.005%～0.023%）、輝砷鈷礦中4個點(diǎn)含Au（0.017%～0.095%）、閃鋅礦中含Au（0.01%～0.051%）。

Ag礦物為銀金礦和碲銀礦，銀礦物的嵌布特征有包裹體銀、粒間銀和裂隙銀，包裹在輝砷鈷礦中或分布于輝砷鈷礦和黃銅礦顆粒之間，或沿輝鈷礦裂隙分布。銀金礦中Ag含量為10.510%～11.404%，碲銀礦Ag含量為45.2%～56.2%。其他礦物中有不同含量的Ag，如黃銅礦中4個點(diǎn)Ag含量為0.005%～0.103%、輝砷鈷礦中5個點(diǎn)Ag含量為0.001%～0.063%、碲鎳礦中1個點(diǎn)Ag含量為0.002%。

5.2? 成礦期次劃分及主成礦階段礦物生成順序

據(jù)礦體特征、礦脈穿插關(guān)系、礦物共生組合、生成順序及礦石組構(gòu)等特征，將礦床成礦過程劃分為3期：與閃長巖有關(guān)的熱液期、與剪切變形有關(guān)的構(gòu)造熱液期和表生氧化期。與閃長巖有關(guān)的熱液期主要形成金銅鈷礦，進(jìn)一步分為3個成礦階段：①早階段為綠泥石-黃鐵礦階段，礦體呈面狀分布于閃長巖及接觸的玄武巖中，主要發(fā)育綠泥石化、黃鐵礦化，少量硅化，局部有綠簾石化和鉀長石化;②石英-多金屬硫化物階段，主要形成黃鐵礦、黃銅礦、輝砷鈷礦、斜砷鈷礦、磁黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、自然金、銀金礦等，單獨(dú)形成硫化物細(xì)脈、網(wǎng)脈或浸染狀，或與石英形成細(xì)脈、網(wǎng)脈、浸染狀、團(tuán)塊狀、塊狀、致密塊狀礦石。該階段熱液蝕變主要為硅化、脈狀綠泥石化、方解石化，局部有長石化。該階段是金、銅和鈷的主要形成時期。通過巖心和反光鏡下觀察，結(jié)合背散射和掃描電鏡礦物形貌研究，確定了主成礦階段金屬礦物生成順序。黃鐵礦呈半自形和他形粒狀分布于黃銅礦中或顆粒間，穿插黃銅礦，說明黃鐵礦晚于黃銅礦?？梢姸旧敖淮S鐵礦，暗示毒砂晚于黃鐵礦。輝砷鈷礦、閃鋅礦交代黃鐵礦和黃銅礦。斜砷鈷礦和自然金分布于輝砷鈷礦中，說明斜砷鈷礦和自然金晚于輝砷鈷礦。碲銀礦分布于輝砷鈷礦和黃銅礦顆粒之間，并交代二者，或沿著輝鈷礦裂隙分布，碲鎳礦分布于黃銅礦與輝砷鈷礦顆粒之間，表明碲銀礦、碲鎳礦晚于輝砷鈷礦和黃銅礦。斜砷鈷礦、自然金、碲銀礦、碲鎳礦未見直接的接觸關(guān)系，據(jù)分布特征推斷是近同時形成的。確定金屬礦物生成順序為黃銅礦→黃鐵礦→毒砂、輝砷鈷礦、閃鋅礦→斜砷鈷礦、自然金、碲銀礦、碲鎳礦;③晚階段為石英方解石階段，主要形成石英脈或石英方解石脈，基本不含硫化物，屬成礦末期。

與剪切變形有關(guān)的構(gòu)造熱液期是金成礦期，主要是在剪切變形帶的破碎帶中形成黃鐵礦-石英細(xì)脈、網(wǎng)脈和大脈。

表生氧化期是礦體在地表經(jīng)過氧化、淋濾和次生富集形成褐鐵礦、孔雀石、輝銅礦、鐵鈷氧化膜、黃鉀鐵礬。

5.3? 碲的來源及意義

碲是一種親地核、地幔、高揮發(fā)、水溶性差、易富集于硫化物的元素，同Au有著相似的地球化學(xué)屬性，在地幔中的含量（22×10-9）遠(yuǎn)高于地殼（3×10-9～5 ×10-9）[15-16]，碲化物的出現(xiàn)，反映了幔源的貢獻(xiàn)[17-18]。前人在碲化物出現(xiàn)的金礦中開展了C，O，S，He，Ar同位素研究，證明了這些熱液金礦的形成與地幔有密切關(guān)系，如霍勒扎德蓋金礦、英格莊金礦、磨坊溝金礦、東坪金礦、三道彎子金礦、Sacarimb金礦[17-21]。

Te與Au具相似的化學(xué)行為，且可與Au形成化合物，可通過Te元素來源揭示金成礦物質(zhì)來源信息。盡管目前蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦確定的碲化物數(shù)量和種類不多（碲銀礦和碲鎳礦），但碲化物的發(fā)現(xiàn)表明其成礦流體中含碲元素，碲化物顯示了成礦物質(zhì)深成、幔源的成因信息，由此推斷Te，Au等成礦物質(zhì)來源與地幔密切相關(guān)。9件硫化物δ34S值變化于-3.6‰～0.2‰，平均-2.1‰（楊富全），落在幔源硫范圍（0±3‰）[22]，表明成礦流體中的硫來自地幔，進(jìn)一步佐證了蘊(yùn)都卡拉成礦物質(zhì)來自地幔。蘊(yùn)都卡拉金銅鈷礦化分布于閃長巖與玄武巖的內(nèi)外接觸帶上，玄武巖來自于地幔，閃長巖源區(qū)特征還需通過巖石地球化學(xué)和同位素地球化學(xué)的進(jìn)一步研究，成礦物質(zhì)是來自玄武巖還是閃長巖或二者皆有，還有待研究。

碲金礦沉淀時需要的?Te2最高。目前在蘊(yùn)都卡拉礦區(qū)未發(fā)現(xiàn)碲金礦，很可能與碲銀礦和碲鎳礦中貧碲，流體中?Te2不高，未達(dá)到碲金礦的形成條件有關(guān)。Au具有與Ag相似的地球化學(xué)性質(zhì)，Au可類質(zhì)同相替代Ag，與碲銀礦同時沉淀[18]。

6? 結(jié)論

（1） 礦床的形成經(jīng)歷了與閃長巖有關(guān)的熱液期、與剪切變形有關(guān)的構(gòu)造熱液期和表生氧化期。前者與金銅鈷礦化有關(guān)，分為3個成礦階段：綠泥石-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物階段（金銅鈷主成礦階段）和石英方解石階段。與剪切變形有關(guān)的構(gòu)造熱液期主要形成金礦。

（2） Cu礦物主要為黃銅礦，少量黝銅礦、輝銅礦和孔雀石。Co礦物主要為輝砷鈷礦，少量斜砷鈷礦，銀金礦、黃銅礦、碲銀礦、閃鋅礦、碲鎳礦和自然金中含少量Co元素。Au礦物主要為自然金和銀金礦，Au以粒間金和包裹金的顯微金形式存在于黃銅礦和輝砷鈷礦中或粒間，黃銅礦、輝砷鈷礦和閃鋅礦中含微量Au元素。Ag礦物為銀金礦和碲銀礦。

（3） 主成礦階段發(fā)現(xiàn)了碲化物（碲銀礦和碲鎳礦），揭示了礦床的形成與幔源有密切關(guān)系，成礦物質(zhì)來自地幔。

致謝：野外工作期間得到新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)勘查基金項目管理中心和新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的大力支持和幫助;電子探針、掃描電鏡和能譜分析得到了中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所李立興副研究員、牛之建助理研究員、陳小丹副研究員的幫助，在此一并致以衷心的感謝。

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Mineral Characteristics of the Yundukala Au-Cu-Co Deposit and Its Geological Significance，Xinjiang

Zhang Hanqing1， Yang Haiying1， Liang Ping1， Zhang Yanling1， Yang Fuquan2， Yang Chengdong2， Zhang Zhenlong2， Li Ning2， Li Xiaozhuang2

（1.No. 4 Geological Party， Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration and Development， Altay， Xinjiang，836500，China; 2. MNR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment， Institute of Mineral Resources，Chinese Academy of Geological Sciences， Beijing，100037，China）

Abstract： Yundukara is a newly discovered large gold copper cobalt deposit in the northern margin of Junggar. Its mineralization is controlled by diorite basalt contact zone or shear deformation zone. The mineralization characteristics， mineral composition， metallogenic period and genesis are not clear. Therefore， mineralogical research is carried out in this paper. The metallogenic process is divided into three stages： hydrothermal stage related to diorite， tectonic hydrothermal stage related to shear deformation and supergene oxidation stage. The former is related to gold copper cobalt mineralization and can be divided into three metallogenic stages： chlorite pyrite stage， quartz polymetallic sulfide stage （main gold copper cobalt metallogenic stage） and quartz calcite stage. Gold deposits were mainly formed in the tectonic hydrothermal period related to shear deformation. Mineralogical study， electron microprobe and scanning electron microscope （energy spectrum analysis） show that the hydrothermal Au minerals related to diorite are mainly natural gold and silver gold， which exist in chalcopyrite and arsenopyrite intergranular or arsenopyrite in the form of intergranular gold and wrapped gold， and other gold carrying minerals include sphalerite. Cu minerals are mainly chalcopyrite， with a small amount of tetrahedrite， chalcocite and malachite. Co minerals are mainly arsenopyrite and cobaltite， with a small amount of oblique arsenopyrite. AG minerals are silver gold ore and silver tellurite ore. Telluride （silver telluride and nickel telluride） was found in the main metallogenic stage， which reveals that the formation of the deposit is closely related to the mantle source， the metallogenic material comes from the mantle， and a similar conclusion is obtained from sulfur isotope.

Key words： Junggar， Xinjiang;Yundukala Au-Cu-Co deposit; Vein-type mineralization; Electron microprobe analysis; Scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer hyphenated techniques（SEM/EDS）