Distribution, occurrence and enrichment mechanism of key metals of selenium, tellurium and cobalt in Wushan copper deposit, Jiurui ore concentration area, Jiangxi Province

Abstract

武山铜矿床是长江中下游成矿带九瑞矿集区内典型的层控-接触带矽卡岩型铜多金属矿床,铜资源量达到大型,此外还共生硒、碲、钴、镓、铊等关键金属矿产,具备良好的矿产资源综合利用前景,但矿床中关键金属的分布规律、赋存状态和富集机制等研究尚未开展。本文以武山铜矿床为研究对象,系统采集了矿床南矿带接触带矽卡岩型矿体3条勘探线(W3-2、S4-2、N6-1)、北矿带层控硫化物型矿体3条勘探线(E9-2、E2-1、W4-1)和层控矽卡岩型矿体1条勘探线(E7-3)代表性岩矿石样品。通过光学显微镜和扫描电镜的观察,结合全岩地球化学和矿物原位LA-ICP-MS分析,查明了矿床中硒、碲、钴等关键金属的空间分布规律与赋存状态,初步探讨了硒、碲、钴的迁移沉淀机制。研究结果表明矿床中伴生硒、碲、钴的估算资源量分别为5513t、611t和9597t,均达到大-中型规模;武山矿床是成矿带内硒含量最高、潜在资源量最大的矿床。北矿带矿体中Se、Te、Co含量明显高于南矿带,北矿带中部成矿中心向东西远端,矿体中Se、Te、Co含量规律性增高。矿石中Se、Te、Co含量与S含量具有较强的正相关性,矿石中硫化物的含量是关键金属含量主要控制指标;Se和Co富集于含铜黄铁矿矿石、含铜白云岩矿石、含铜矽卡岩矿石(高硫)中;Te富集于含铜黄铁矿矿石和含铜白云岩矿石中。矿床中硒、碲主要以独立矿物和硫化物中类质同象替换两种赋存形式,钴则主要以Co²⁺类质同象形式进入黄铁矿矿物晶格。矿床中硒、碲随着成矿流体温度降低、硫逸度升高、氧逸度降低、pH值升高逐渐沉淀富集;钴主要随着硫化物的沉淀富集在黄铁矿中。