秦岭造山带铅锌矿床中稀散金属分布规律与资源评价

摘要

Ga、Ge、In等稀散金属对高科技发展及国防建设有着重要作用，被我国和美欧列为战略性关键矿产资源.铅锌矿床不仅是我国铅、锌有色金属的主要来源，同时蕴藏丰富的稀散金属资源.秦岭造山带是我国重要的铅锌资源产地，但其稀散金属研究较为薄弱，尚缺乏系统性的稀散金属资源评价工作.本研究选取秦岭造山带西秦岭和东秦岭地区19个代表性铅锌矿床为研究对象，利用LA-ICP-MS测定了不同矿床中闪锌矿微量元素组成并收集前人分析数据，揭示闪锌矿中稀散金属Ga、Ge、In、Cd的含量和赋存状态.研究结果显示，西秦岭地区铅锌矿床闪锌矿中Ga、Ge含量略高于东秦岭地区，其中冷水北沟矿床Ga平均含量最高(约210×10^-6)，锡铜沟矿床平均Ge含量最高(约145×10^-6).东秦岭地区铅锌矿床闪锌矿中In、Cd含量显著高于西秦岭，其中骆驼山矿床In平均含量最高(约304×10^-6)，破山矿床Cd平均含量最高(约7 186×10^-6).除少数矿床出现少量含Ge独立矿物以外，秦岭造山带铅锌矿床中Ga、Ge、In稀散金属主要以类质同象形式与Cu离子（个别矿床有Ag离子）共同替代Zn离子进入闪锌矿晶格.Cd则以直接替代Fe或与Fe共同替代Zn的方式进入闪锌矿晶格.结合本次研究结果和铅锌矿床锌资源量数据，利用矿物计算法开展秦岭造山带稀散金属资源评价.评价结果表明，秦岭造山带Ga资源分布不均匀，其中东秦岭冷水北沟矿床Ga资源量最高（约479 t）.Ge资源主要分布在西秦岭地区，其中洛坝矿床Ge资源量最高（约190 t）.In资源集中分布在东秦岭地区，其中骆驼山矿床In资源量最高（约450 t）.秦岭造山带Cd资源较为丰富，西秦岭厂坝-李家沟矿床Cd资源量高达2.18万t.本研究系统查明了秦岭造山带铅锌矿床中稀散金属的分布规律并进行了初步资源评价，对区域铅锌矿床中伴生稀散金属的综合利用有着重要的指导意义.

关键词

秦岭造山带 / 铅锌矿床 / 稀散金属 / 资源评价 / 综合利用 / 矿物学 / 矿床