西藏罗布真浅成低温热液型矿床地质特征及金银赋存状态

Geological Characteristics and Occurrence State of Gold and Silver in the Luobuzhen Epithermal Deposit in Xizang

摘要

罗布真浅成低温热液型金银矿床位于冈底斯成矿带西段，金资源量约为8 t，矿体分布在英安岩与花岗闪长岩接触的强硅化蚀变带。该矿床成矿作用可划分为3个阶段：石英—黄铁矿阶段（Ⅰ）、石英—多金属硫化物阶段（Ⅱ）和石英—碳酸盐脉阶段（Ⅲ）。通过毒砂温度计相图估算出Ⅰ阶段和Ⅱ阶段的形成温度为（366±4）℃和（263.5±80.5）℃。电子探针分析结果表明：罗布真矿床银主要以可见银赋存于碲银矿中或以不可见银赋存于含银黝铜矿中，少量分布于闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿中，其中在含银黝铜矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿中以类质同象形式存在，在方铅矿中主要以超显微包体银存在；金主要以不可见金形式赋存于微粒（<50 μm）黄铁矿中，其中Ⅰ阶段金主要以固溶体金或晶格金形式赋存，Ⅱ阶段金主要以纳米级微颗粒金形式赋存。罗布真Au和Ag元素的富集和活化受硫逸度、温度和pH值等多种因素的影响，硫化作用是金银沉淀的主要机制。

Abstract

The Luobuzhen gold and silver epithermal deposit is located in the southwestern part of the Zhunuo ore concentration area，within the western segment of the Gangdese metallogenic belt in Tibet.This deposit，containing approximately eight tons of gold resources and associated with silver（Ag），lead（Pb），and zinc（Zn），is hosted within the continental volcanic rocks of the Pana Formation，part of the Linzizong Group.Its occurrence is controlled by a fault fracture zone exhibiting a near east-west trending.The Luobuzhen region exhibits silicification，sericitization，clay alteration，and propylitization，with ore bodies predominantly located within the intensely silicified alteration zone at the contact interface between dacite and granodiorite.The mineralization process can be divided into three distinct stages：The quartz-pyrite stage（Stage Ⅰ），the quartz-polymetallic sulfide stage（Stage Ⅱ），and the quartz-carbonate vein stage（Stage Ⅲ）.Notably，Stage Ⅱ represents the primary ore-forming phase.The formation temperatures for stages Ⅰ and Ⅱ were determined to be（366±4）℃ and （263.5±80.5）℃，respectively，using arsenopyrite thermometry.Electron probe micro-analysis（EPMA） data indicates that silver in the Luobuzhen deposit predominantly occurs in tellurite as visible silver，in silver-bearing tetrahedrite as invisible silver，and to a lesser extent in sphalerite，chalcopyrite，and pyrite.Silver is present as an isomorphic component within silver-bearing tetrahedrite，sphalerite，chalcopyrite，and pyrite，while in galena，it occurs as micro-inclusion silver.Gold predominantly exists as “invisible gold” within particulate（<50 μm） pyrite.In stage Ⅰ，gold primarily manifests as solid solution gold or lattice gold，whereas in stage Ⅱ，it is mainly found as nanoscale micro-particulate gold.The activation and concentration of metal elements in the Luobuzhen deposit are attributed to the synergistic effects of various factors，including sulfur fugacity，pH value and temperature within the fluid system.The primary mechanisms responsible for the precipitation of gold and silver are sulfuration.

Graphical abstract

关键词

赋存状态 / 矿物温度计 / 浅成低温热液矿床 / 罗布真 / 冈底斯西段 / 西藏

Key words

occurrence state / mineral thermometer / epithermal deposit / Luobuzhen / western section of Gangdese / Xizang

浅成低温热液型矿床是目前世界上最为重要的矿床类型之一，为全球提供了超过8%的金、16%的银和部分铅锌（Singer，1995；Cooke et al.，2000；Hedenquist et al.，2000；Simmons et al.，2005）。冈底斯位于西藏中南部，是目前我国规模最大的巨型铜多金属成矿带，除了以驱龙、甲玛和朱诺等为代表的斑岩型铜矿取得历史性重大找矿突破之外（郑有业等，2006，2021a；杨志明等，2008；唐菊兴等，2010；秦克章等，2014；Hou et al.，2015；杨征坤等，2019；Sun et al.，2021），与陆相火山岩有关的浅成低温热液型矿床也显示出巨大的找矿前景，其中纳如松多银铅锌矿床和斯弄多银铅锌（铟、镉、金）矿床的发现、勘查和研究，极大地拓宽了冈底斯西段的找矿思路和方向（杨勇等，2010；纪现华等，2014；唐菊兴等，2016；丁帅等，2017；Qin et al.，2022）。

近年来，随着找矿勘查程度的逐步提高，在冈底斯西段朱诺矿集区新发现了罗布真金银多金属矿床，该矿床金资源量约为8 t，并共（伴）生银铅锌矿（黄瀚霄等，2019）。朱诺矿集区发育有一系列斑岩—矽卡岩—浅成低温热液型—热液脉型矿床，包括朱诺、北姆朗、唐格、次玛班硕、罗布真和巴热拉等，其中罗布真矿床是该地区与林子宗群火山岩有关的金银多金属矿床（郑有业等，2007；刘洪等，2020；李家桢等，2022；Liu et al.，2022；Du et al.，2023；黄倩等，2024）。以往对罗布真矿床的研究主要集中在地质年代学、地质特征、成矿流体和矿床类型上。Sun et al.（2017）和赵亚云等（2019）通过锆石U-Pb定年确定了罗布真矿区英安岩的成岩年龄约为50 Ma，二长花岗岩的成岩年龄约为17 Ma，并结合矿体在空间的切割关系、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素研究，认为罗布真及其东南方向的懂师布矿床一起构成与中新世侵入岩有关的斑岩型铜矿和中低温热液型铅锌成矿系统（欧阳海涛等，2015）。Huang et al.（2019）通过石英Rb-Sr定年获得罗布真成矿年龄约为21 Ma，通过辉钼矿Re-Os定年获得懂师布成矿年龄约为23 Ma，并结合矿物组合、矿石组构和流体性质的研究，认为罗布真矿床为低硫化浅成低温热液型矿床，并与懂师布一起构成渐新世末—中新世初的斑岩型铜矿—浅成低温热液型金矿床成矿系统（黄瀚霄等，2019；刘洪等，2020）。但考虑到石英Rb-Sr定年的可靠性，也有学者认为罗布真矿床成矿时代为始新世，成矿地质体为英安岩，形成于火山活动晚期，在成因上与同时期火山活动密切相关，构成一个与火山岩—次火山岩相关的成矿系统，深部可能还有斑岩成矿的潜力（郑有业等，2021b；Zheng et al.，2022）。

由于以往勘查程度不足以及研究资料有限，前人对罗布真矿床的认识仍存在一定的局限性，尤其对于其矿石中Au、Ag元素的富集规律和赋存状态研究还十分薄弱。鉴于此，本文在系统总结前人成果的基础上，剖析了罗布真矿床的地质特征，开展了精细的矿相学和岩相学研究，划分了成矿期次和阶段，并基于电子探针成分分析和扫描电子显微镜能谱成像（EDS），研究了矿石中金、银的赋存状态，探讨了这2种元素的沉淀机制，以期完善冈底斯西段陆相火山岩区金银多金属成矿作用研究，为罗布真后续找矿勘查及选矿工艺优化提供参考。

1 区域地质背景

位于青藏高原腹地的冈底斯造山带是一个典型的增生—碰撞—陆内复合型造山带，具有独特而复杂的岩石圈组成和结构（潘桂棠等，2006；莫宣学等，2007；朱弟成等，2012；Hou et al.，2015）。冈底斯造山带又称拉萨地体，被班公湖—怒江缝合带和印度—雅鲁藏布江缝合带分隔，进一步可划分为北部拉萨地体、中部拉萨地体和南部拉萨地体（Yin et al.，2000；Zhu et al.，2011），发育一批以驱龙、甲玛和朱诺等为代表的大型—超大型矿床（图1），构成了著名的冈底斯铜多金属成矿带（侯增谦等，2001；芮宗瑶等，2003；郑有业等，2006，2021a；杨志明等，2008；唐菊兴等，2010；秦克章等，2014；Yang et al.，2016；李光明等，2021）。拉萨地体经历了强烈的印度板块和亚欧板块陆陆汇聚和碰撞造山，产出的林子宗群陆相火山岩为冈底斯构造—岩浆—成矿带中规模最大的陆相火山岩，其东西展布长度大于1 200 km，厚度约5 000 m，分布范围占冈底斯岩浆岩面积的一半以上（莫宣学等，2003；Mo et al.，2008；Lee et al.，2012）。近年来，冈底斯纳如松多、斯弄多、罗布真和打加错等多个浅成低温热液型金银多金属矿床的发现及取得的找矿突破（唐菊兴等，2016；黄瀚霄等，2019；郑有业等，2021b），证明古新—始新统林子宗群陆相火山岩区具有寻找较大浅成低温热液矿床的潜力。

相比于冈底斯东段，冈底斯西段表现为更大面积、更厚的陆相火山岩覆盖（图1），特别是谢通门—昂仁以西林子宗群火山岩大量出露且剥蚀较浅，其地质工作和研究程度显著低于冈底斯东段。近年来，在中国地质调查局和西藏自治区地质矿产勘查开发局的大力支持下，研究人员在冈底斯成矿带西段朱诺矿集区发现和评价了多个矿床（点），包括朱诺、北姆朗、罗布真、次玛班硕、无巴多来和懂师布等，表明该区具有巨大的铜多金属找矿潜力（图1）（赵亚云等，2019；郑有业等，2021a；Liu et al.，2022）。朱诺矿集区位于冈底斯陆缘火山—岩浆弧西段达多盆地，区内化探异常和火山—岩浆作用强烈，呈NE-SW向展布，发育古近系林子宗群陆相火山岩、始新世—中新世花岗质侵入岩，成矿条件优越（吴松，2016）。林子宗群火山岩在矿集区内分布广泛，为一套以中酸性熔岩和火山碎屑为主的火山沉积组合，自下而上为典中组、年波组和帕那组，其成岩时代分别为~65 Ma、57~60 Ma和45~50 Ma，走向为NW-SE向，与其他地层呈角度不整合接触。区内发育斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型和热液脉型4种成矿作用类型和5期成矿事件。其中，5期成矿事件分别为铜铅锌成矿作用（~68 Ma，以唐格为代表）、金银成矿作用（46~48 Ma，以罗布真为代表）和3次铜钼成矿作用（~26 Ma，以懂师布为代表；16~17 Ma，以次玛班硕为代表；~13 Ma，以朱诺—北姆朗矿床为代表）（赵亚云等，2019；Huang et al.，2019；Sun et al.，2021；李家桢等，2022；Liu et al.，2022；黄倩等，2024）。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质

罗布真矿床位于西藏日喀则市昂仁县境内，朱诺超大型斑岩铜矿床西南约24 km处。矿区出露地层为始新统林子宗群帕那组（E₂p）英安岩（图2），倾向NE，倾角为73°~81°，具有斑状结构，块状构造，斑晶主要为斜长石（35%），其次为石英（6%）和黑云母（3%），基质主要为长英质矿物（56%），其成岩时代为50 Ma（赵亚云等，2019）。帕那组地层被花岗闪长岩和斑状二长花岗岩以岩基或岩脉的形式侵入。花岗闪长岩分布于矿区南部，呈岩基产出，侵位时间约为48 Ma；斑状二长花岗岩受近EW向断裂控制，具有似斑状结构，块状构造，发育巨斑状钾长石（1.3~3.5 cm），成岩时代为17.3 Ma（图2）（Sun et al.，2017）。英安岩中发育矿化，而斑状二长花岗岩呈大小不一的岩脉侵入到英安岩中，且其内部未发现矿化，因此推测成矿时代应早于斑状二长花岗岩（图2）。矿区内构造较发育，主要为近EW向断裂，为重要的赋矿和控矿构造（图2）（黄瀚霄等，2019）。

2.2 矿体特征及矿石组构

罗布真矿区发育有3条具逆冲性质的走滑断裂破碎带，控制了3条金银多金属矿化带的产出，矿化带由南至北依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（图2）。破碎带主要由构造角砾岩、蚀变英安岩和透镜状石英脉等组成，矿化发育在透镜状石英脉内以及岩石破裂面。罗布真矿（化）体产状近EW向，具有膨大夹缩现象，其金品位为1.2×10^-6~4.3×10^-6，共（伴）生银品位为9.1×10^-6~177.5×10^-6（黄瀚霄等，2019；刘洪等，2020）。

罗布真矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿以及表生的褐铁矿、蓝铜矿和孔雀石等，另见少量的自然金、锑银矿、毒砂、含银黝铜矿和硫砷铜银矿等，主要赋存于石英—硫化物脉中（黄瀚霄等，2019；刘洪等，2020）。矿石结构主要为浸蚀交代、自形—半自形粒状和乳滴状等；矿石构造主要为浸染状、脉状和块状等。脉石矿物主要有绢云母、石英、方解石、绿泥石和黏土矿物等。

罗布真黄铁矿可划分为显微级黄铁矿、微细粒黄铁矿和中—细粒黄铁矿。其中，显微级黄铁矿肉眼下不可见［图3（a）］，但在显微镜下可见5~10 μm的黄铁矿颗粒［图3（b）］；微细粒黄铁矿一般小于1 mm，肉眼下可见细小的亮点［图3（c）］，放大镜下可见部分具有立方体晶形；中—细粒黄铁矿粒径为1 mm左右，大者可达2 mm，部分呈星点状产出，常与方铅矿及闪锌矿共生［图3（d）］；也可见呈团块状产出的黄铁矿［图3（e）］，颗粒较大，晶形较好，团块状黄铁矿一般发育于裂隙面中。

方铅矿一般与闪锌矿、黄铁矿共生［图3（f）~3（i）］，多呈团块状［图3（d）］产于石英—黄铁—方铅—闪锌矿脉中［图3（g）］。闪锌矿常与方铅矿、黄铁矿共生［图3（d）、3（f）、3（g）］，含量较方铅矿少，部分闪锌矿中可见出溶的极小颗粒的黄铜矿存在［图3（f）］。毒砂与黄铁矿密切共生，呈中—细粒自形—半自形晶体［图3（j）］。

黄铜矿含量较少，在显微镜下可见较小颗粒的黄铜矿与闪锌矿共生［图3（h）］，同时有部分黄铜矿与黝铜矿共生［图3（k）］，也有呈细脉状产出的黄铜矿［图3（l）］。含银黝铜矿仅在镜下观察时见少量分布，一般与黄铜矿、黄铁矿共生［图3（k）、3（l）］。

自然金呈他形粒状分布于黄铁矿裂隙中，与方铅矿共生（黄瀚霄等，2019；刘洪等，2020）。碲银矿多呈他形粒状生长于黄铁矿颗粒之间或被黄铁矿包裹，或以不规则状集合体交代方铅矿（图4）。

2.3 围岩蚀变

罗布真矿区发育的蚀变类型主要有硅化、绢云母化、黏土化和青磐岩化。硅化为矿区最常见矿化类型，分布范围较广，表现为2种形式：一种为全岩硅化，岩石整体发暗，结构致密且硬度较高［图5（a）、5（b）］，可见黄铁矿和方铅矿等金属硫化物，同时具有高硅蚀变的特征［图5（c）］；另一种表现形式为切穿岩石的粗细不一的石英网脉［图5（d）］，是流体活动的直接证据，在石英网脉中也可见黄铁矿和方铅矿等金属硫化物。黏土化一般靠近强硅化带发育，与硅化紧密共存，一般蚀变程度较强，硅化表现为石英网脉的形式，而黏土化则是大面积的黏土化长石，具体表现为长石发白且变得松软［图5（d）］。英安岩中的长石一般发育较强烈的黏土化，原来的长石晶体已不可见，仅可见保留了长石晶形的细粒黏土矿物集合体［图5（d）、5（e）］。绢云母化在手标本尺度上表现为长石发白［图5（d）、5（e）］，镜下表现为长针状和鳞片状的云母［图5（f）］。绢云母化一般伴有黏土化蚀变［图5（d）、5（e）］。青磐岩化一般距离强硅化带较远，由于空间限制，平硐中少见，常见于地表和钻孔样品。青磐岩化一般表现为绿泥石化和碳酸盐化，其中绿泥石化一般沿不规则裂隙面呈面状产出［图5（g）］。碳酸盐化表现为方解石脉，在英安岩和花岗闪长岩中均有产出，一般宽为0.5~5.0 mm，部分与黄铁矿共生［图5（h）］，也有纯的无矿方解石脉［图5（i）］。罗布真矿体主要分布在英安岩与花岗闪长岩接触部位的强硅化蚀变带中。

2.4 成矿期次和成矿阶段

罗布真矿床成矿作用包括热液成矿期和表生氧化成矿期（图6）。热液成矿期又可划分为3 个成矿阶段（图6）：石英—黄铁矿阶段（Ⅰ阶段），发育硅化蚀变带，黄铁矿多呈微细粒浸染状分布，且不与其他硫化物共生［图3（c）］；石英—多金属硫化物阶段（Ⅱ阶段），该阶段是金、银富集的主要阶段，发育含金石英、毒砂和闪锌矿等矿物，该阶段的石英—方铅—黄铁—闪锌矿脉切割了Ⅰ阶段浸染状微细粒黄铁矿，直接证明该阶段硫化物晚于Ⅰ阶段微细粒黄铁矿［图3（g）、图5（d）］；石英—碳酸盐脉阶段（Ⅲ阶段），主要脉体为石英—方解石脉，切穿早期形成的石英—硫化物脉体［图5（h）、图5（i）］；表生氧化期主要为脉石矿物和金属矿物氧化（欧阳海涛等，2015；黄瀚霄等，2019；刘洪等，2020）。

3 分析方法

本次研究选择罗布真成矿Ⅰ阶段和Ⅱ阶段的8件矿化样品磨制了探针片。样品主要为平硐强硅化蚀变带中的英安岩和花岗闪长岩，发育浸染状黄铁矿化、毒砂及石英—硫化物网脉。电子探针成分分析和扫描电子显微镜能谱成像（EDS）在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针实验室完成，所用仪器为JEOL JXA-8100电子探针分析仪。测试过程中采用的束斑直径为5 μm，电流为10 nA，加速电压为20 kV。采用ZAF法对数据进行基体校正，所用标样如下：黄铁矿（S、Fe），黄铜矿（Cu），方铅矿（Pb），合金或纯金属（As、Co、Ni、Ag、Au）。元素检测下限As为231×10^-6、 Fe 为111×10^-6、S为 99×10^-6） Pb为598×10^-6、 Cu为210×10^-6、Zn为226×10^-6、Co为112×10^-6、Ni为120×10^-6、Ag为253×10^-6、Au为614×10^-6。具体试验流程参照Li et al.（2018）。

4 分析结果及含金银矿物特征

本次罗布真硫化物分析共完成210个电子探针测试点，根据电子探针数据结果，矿物含银概率为53.81%，含金概率为27.14%。金和银在各矿物中具体的分配情况见表1，银在碲银矿、黝铜矿、黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿中出现概率较高，含量也较高，方铅矿和毒砂中也有出现。碲银矿为主要含银矿物，化学式为Ag₂Te，银含量一般在50%左右，符合其理想化学式中银所占比重；银在黝铜矿（Cu₁₂Sb₄S₁₃）中的含量能达到12.7%；银在闪锌矿中的含量也较高，可达0.565%。罗布真矿床中含金矿物主要为黄铁矿。

碲银矿一般粒度较小，为2~5 μm，也有大者可达15 μm左右，但其在光学显微镜下特征不明显。通过背散射图像观察，碲银矿一般生长于黄铁矿颗粒之间或被黄铁矿包裹［图4（a）］，或者与方铅矿关系密切［图4（b）］。黝铜矿一般与黄铜矿和（或）方铅矿共生［图4（c）］。黝铜矿中出现银的概率较大，在已测试的6个点中，均发现了银的存在，且含量较高，平均值可达8.47%。黄铜矿一般与闪锌矿共生［图4（f）］，也有黄铜矿与方铅矿黝铜矿共生［图4（c）］。黄铜矿含银概率较高，可达76.47%，但其含量较低，平均值约为0.02%（表1）。闪锌矿一般与方铅矿、黄铁矿共生［图3（d）、3（f）、3（g），图4（d）、4（e）］。闪锌矿含银概率较高（65.22%），含量也较高，平均值可达0.068%。黄铁矿是罗布真矿床主要的载金银硫化物，含量较多，一般为自形—半自形，也有他形集合体（图4和图7）。黄铁矿中含银的概率约为55.45%，但其平均含量为0.028%，较闪锌矿、黝铜矿和碲银矿中的含量低；黄铁矿中含金概率可达42.73%，平均金含量也有0.095%，其他硫化物中含金均较少（表1）。

5 讨论

5.1 银金的赋存状态

将所测试的所有电子探针点作为总样本，对各矿物的测试点数可近似反映该矿物在矿床中出现的概率。通过所测试样品作为整个矿床硫化物的缩影，对主要含银矿物进行研究。先计算矿物A种类中Ag的总量T_A（含银矿物个数N×该矿物Ag平均含量Avg），然后将T_A、T_B、…相加得到T，再计算T_A、T_B、…在T中所占的比重Q，通过Q的大小来反映各个矿物对银品位的贡献度。计算结果如表2所示，碲银矿和黝铜矿尽管出现次数不多，但由于其单体含银量较多，使得碲银矿和黝铜矿的银含量可占总数的98.41%。

（1）银的赋存状态

银可划分为可见银（>1 μｍ）和不可见银（<1 μｍ）2种赋存状态，可见银即为独立银矿物，不可见银主要有超显微包体银和晶格银（类质同象）（Sharp et al.，1993；王静纯等，1996；Costagliola et al.，2003；李占轲等，2010）。罗布真矿床银主要为可见银和不可见银。其中，可见银主要为独立银矿物（>20 μｍ），不可见银主要为类质同象银和超显微包体银（<1 μｍ）。①独立银矿物：在罗布真仅发现碲银矿（Ag₂Te）［图8（a）、8（b）］，未发现自然银及其他银矿物。碲银矿自形程度中等，粒度较小，显微镜下晶体大小约为22 μｍ×25 μｍ。②超显微包体银：电子探针分析结果表明，在部分方铅矿中含有一定的银，平均含量为0.077%［表2和图8（c）］，而方铅矿电子探针定量分析表明Sb（Bi）含量很低，因此不可能在方铅矿中形成类质同象形式的银，据此推测银呈超显微包体形式赋存于方铅矿中（王静纯等，1996）。③类质同象银：主要赋存于黝铜矿中［图8（d）~8（f）］，同时也存在于黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等其他硫化物中。电子探针分析结果表明，黝铜矿中含有一定银（银含量平均值为8.47%）（表2），且锑含量较高（平均值为20.58%），然而背散射图像未显示有银矿物存在［图4（c）］；波谱面扫描结果显示，Ag元素分布较均匀［图8（d）］，且与Cu 、Sb元素的分布区域基本一致［图8（e）、8（f）］，表明银在黝铜矿中以类质同象形式存在（蒋柏昌等，2015）。

（2）金的赋存状态

利用计算Ag的方法来计算Au在各矿物中的分布情况。如表3所示，罗布真矿床金主要赋存于黄铁矿中，其他矿物中金出现的概率较低且含量不高。因此认为金主要赋存在黄铁矿中。但由于罗布真矿床发育的黄铁矿类型较多，有大至200 μm的黄铁矿，也有毫米级别的黄铁矿集合体，还有<10 μm的显微黄铁矿（图3）。因此，弄清楚金具体赋存在哪类黄铁矿中对于实际找矿工作具有重要的指导意义。在上述工作的基础上，本次对电子探针分析的黄铁矿进行粒度统计，结果见表4和图9。由表4和图9可以看出，含矿（含有Au或Ag）黄铁矿主要为微粒（<50 μm）黄铁矿，占比为60%，而微细粒（50~100 μm）和细粒（>100 μm）分别占19%和21%。从表4和图9中还可以看出，含金黄铁矿以微粒黄铁矿为主，而银主要集中在微粒黄铁矿中。金的赋存状态主要为不可见金，一般赋存于黄铁矿和毒砂中（表3和图10）。

研究表明 ，Au在黄铁矿中的含量超过其溶解度极限时就会因过饱和而以纳米级颗粒的形式沉淀（Deditius et al.，2014）。罗布真矿床Ⅰ阶段黄铁矿电子探针数据位于Au溶解曲线下方，说明Ⅰ阶段黄铁矿中Au主要以晶格金或固溶体金赋存；Ⅱ阶段黄铁矿（Py-2）电子探针数据大多投在Au溶解曲线的上方，说明其中Au大多以纳米级微颗粒Au形式赋存。综上所述，罗布真Ag主要以可见银赋存于碲银矿，以不可见银赋存于含银黝铜矿中，在闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿中也有少量存在；其中，在含银黝铜矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿中以类质同象形式存在，在方铅矿中主要以超显微包体银形式存在。Au主要以不可见金（固溶体金或晶格金、纳米级微颗粒金）形式赋存于微粒（<50 μm）黄铁矿中，在其他矿物中含量较少。

5.2 成矿物理环境

研究表明，基于矿物共生组合特性和毒砂中 Fe-As-S含量提出的毒砂温度计，可应用于不同形成环境的热液矿床中毒砂形成温度的限定（Kre-tschmar et al.，1976；Stanley et al.，1982；Sharp et al.，1985；Kerr et al.，1999）。罗布真Ⅰ阶段毒砂（Apy-1）As原子百分数为30.36%~30.46%，平均值为30.44%；Ⅱ阶段毒砂（Apy-2）As原子百分数为26.69%~29.94%，平均值为28.79%。将罗布真毒砂电子探针数据结果投于毒砂稳定区域As含量原子百分数—温度（T）关系图解（图11）（Kretschmar et al.，1976；Sharp et al.，1985）上，估算得到Ⅰ阶段毒砂（Apy-1）的形成温度为362~370 ℃，高于Ⅱ阶段毒砂（Apy-2）的形成温度（183~344 ℃），即成矿Ⅰ阶段和Ⅱ阶段温度分别为（366±4）℃和（263.5±80.5）℃。

黄铁矿中Co含量也可以指示其形成温度。通常情况下，高温形成的黄铁矿Co含量大于1 000×10^-6，中温形成的黄铁矿Co含量介于100×10^-6~1 000×10^-6之间，低温形成的黄铁矿Co含量小于 100×10^-6（Mei，2000；Liu et al.，2018）。罗布真矿床Ⅰ阶段黄铁矿中Co含量介于20×10^-6~169×10^-6之间，平均值为61×10^-6，Ⅱ阶段黄铁矿中Co含量介于5×10^-6~140×10^-6之间，平均值为52×10^-6（未发表数据），指示成矿环境为低温，与基于毒砂矿物组合计算的温度基本一致。

5.3 元素沉淀机制

罗布真矿床成矿流体为中低温、低盐度且含少量CO₂、N₂和CH₄等气体的流体（刘洪等，2020）。在成矿早期阶段（石英—黄铁矿阶段），成矿热液向上运移，进入近EW向断层破碎带，压力骤降，使得其中HCl逐渐离子化并与接触带的酸性火山岩发生硅化和黄铁矿化等交代蚀变作用（张德会，1997）。进入成矿主阶段（石英—多金属硫化物阶段），含矿流体发生沸腾作用（刘洪等，2020），成矿热液中的 CO₂大量释放，造成流体的 pH 值增大，成矿环境为高硫逸度—弱碱性条件，金属离子主要以硫氢络合物形式进行运移。随着温度的降低，硫氢络合物因不稳定而发生解离，致使大量铅、锌等硫化物沉淀富集。同时，SiO₂的溶解度随着温度的降低而降低，使得SiO₂达到饱和状态进而结晶沉淀，Fe²⁺、Zn²⁺（Cu⁺）和Pb²⁺根据亲硫性大小依次沉淀（赵伦山等，1994；康明等，2020） 。银则以硫氢络合物的形式继续迁移，Ag⁺部分置换 Cu，以类质同象形式赋存于二元铜硫矿物中；同时，少部分银的络合物解体并以超显微包体形式被包裹于先期形成的方铅矿硫化物中。在中低温条件下的相同环境中，Ag⁺溶解度比Zn²⁺、Pb²⁺的硫氢络合物高（尚林波等，2004），Zn²⁺和Pb²⁺先沉淀，Ag则继续随热液流体向上运移，造成银与铅锌的分离（尚林波等，2003，2004）。进入成矿晚期阶段（石英—碳酸盐阶段），随着大气降水的涌入，温度降低，发生碳酸盐化，同时黄铁矿的大量沉淀导致硫逸度降低而碲逸度相对升高，Ag⁺与流体中的 Te结合生成少量碲银矿，并被包裹于黄铁矿和方铅矿等矿物中。

罗布真矿床硫化物电子探针主微量元素图解如图12所示。其中，黄铁矿中As与S元素含量呈负相关关系，表明黄铁矿中 As^3-以类质同象的方式取代了S^-，为保持电价平衡，Au⁺同时进入了黄铁矿晶格。黄铁矿中As与Fe元素含量呈负相关关系，说明在 As^3-取代 S^-的同时，部分 Au⁺置换了Fe²⁺。毒砂中As与S元素含量呈负相关关系，推断 As^3-取代了S^-进入毒砂晶格，为保持电价平衡，Au⁺进入毒砂中形成晶格Au（Arehart et al.，1993）。罗布真矿床围岩与成矿流体中的H₂S发生反应，生成毒砂和黄铁矿等硫化物。强烈的硫化作用迅速消耗成矿流体中的S，降低 Au（HS）₂^-的溶解度，并释放 H^＋，流体 pH 值降低，破坏了还原性 S^2-的稳定性，引起 Au（HS）₂^-失稳并释放Au，之后Au以置换的方式进入硫化物晶格中。毒砂温度计限定成矿阶段Ⅰ的温度为（366±4）℃，随着水岩反应的进行，阶段Ⅱ的温度降低为（263.5±80.5）℃，Au因发生过饱和而以纳米级颗粒的形式沉淀。

6 结论

（1）罗布真浅成低温热液型矿床发育硅化、绢云母化、黏土化和青磐岩化蚀变，矿体主要分布在英安岩与花岗闪长岩接触部位的强硅化蚀变带中。其成矿作用可划分为3个阶段：Ⅰ阶段为石英—黄铁矿阶段；Ⅱ阶段为石英—多金属硫化物阶段；Ⅲ阶段为石英—碳酸盐脉阶段。其中，Ⅱ阶段为成矿主阶段。通过毒砂温度计相图估算出Ⅰ阶段和Ⅱ阶段的形成温度为（366 ±4）℃和（263.5±80.5）℃。

（2）罗布真矿床中银主要以可见银赋存于碲银矿中，或以不可见银赋存于含银黝铜矿中，少量赋存在闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿中。其中，银在含银黝铜矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿中以类质同象形式存在，在方铅矿中主要以超显微包体银存在；金主要以不可见金形式赋存于微粒（<50 μm）黄铁矿中，其中Ⅰ阶段金主要以固溶体金或晶格金赋存，Ⅱ阶段金主要以纳米级微颗粒金形式赋存。

（3）罗布真矿床金属元素的活化迁移和富集受流体系统温度、pH值和硫逸度等多种因素的影响，硫化作用是金银沉淀的主要机制。

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基金资助

西藏自治区科技计划科技重大专项课题“西藏冈底斯斑岩铜矿成矿规律及资源潜力评价”(XZ202401YD0006)