袁 鑫，吳 越，段登飛，朱 江，歐陽荷根，曹 亮，周 豹

(1.油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室(長江大學)，湖北武漢 430100；2.油氣地球化學與環(huán)境湖北省重點實驗室(長江大學資源與環(huán)境學院)，湖北武漢 430100；3.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；4.中國地質(zhì)調(diào)查武漢地質(zhì)調(diào)查中心，湖北武漢 430205；5. 湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北武漢 430034)

0 引言

位于青藏高原西北部的新疆和田火燒云超大型鉛鋅礦床是近年來我國乃至全球最重要的鉛鋅找礦發(fā)現(xiàn)之一。截止2016年，該礦床探獲的鉛鋅金屬量達1800萬噸(高永寶等，2019)，已成為目前中國最大的鉛鋅礦床。最近，在火燒云礦區(qū)外圍還相繼發(fā)現(xiàn)了多寶山、天柱山等十余處鉛鋅礦床(點)，顯示出巨大的區(qū)域找礦潛力(范廷賓等，2019)?；馃沏U鋅礦床的礦石礦物以鉛鋅碳酸鹽為主，即菱鋅礦和白鉛礦，同時礦床中還發(fā)育少量鉛鋅硫化物礦體(例如Ⅰ號礦體)。然而現(xiàn)階段對該礦床中鉛鋅碳酸鹽和硫化物礦體的成因認識均存在較大分歧：部分學者認為二者均形成于同一與巖漿有關的熱液體系，屬熱水沉積(SEDEX)+熱液交代型礦床(董連慧等，2015；范廷賓等，2018；Li et al.,2019)；而其他研究人員則提出該礦床中鉛鋅碳酸鹽是由原生硫化物礦床(MVT型鉛鋅礦床或構造熱液型鉛鋅礦)氧化而成(宋玉財?shù)龋?017；高永寶等，2019；吳志旖等，2019)。最近，高蘭等(2020)還提出火燒云鉛鋅礦床既非氧化了的MVT型礦床，也非SEDEX型鉛鋅碳酸鹽礦床，而是原生深成(hypogene)熱液交代鋅碳酸鹽礦床。

閃鋅礦中微量元素特征蘊含了豐富的成礦作用信息(劉英俊，1984；涂光熾等，2004)，如可以制約成礦物理-化學條件、揭示成礦過程、厘定礦床成因類型等(劉英俊，1984；Zhang，1987；韓照信，1994；涂光熾等，2004；Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；胡鵬等，2014；Frenzel et al.,2016；胡宇思等，2019；吳越等，2019；郭飛等，2020)。另一方面，閃鋅礦還是Ge、Ga、In、Cd等稀散元素的重要載體礦物，鉛鋅多金屬礦床中普遍伴生有上述元素，是稀散元素的主要來源之一(Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；Belissont et al.,2014；Bonnet et al.,2016)。但傳統(tǒng)的微量元素測試分析方法存在一些限制，例如單礦物溶樣法的樣品純度不夠、電子探針精度有限等，導致微量元素組成特征與真實值存在較大偏差。近年來，隨著高精度的LA-ICP-MS分析技術出現(xiàn)，硫化物原位微區(qū)微量元素測試分析方法逐漸被應用到不同類型鉛鋅礦床的研究中，所獲得的高精度測試結果能更真實反映閃鋅礦中微量元素的組成特征，這為準確利用閃鋅礦中微量元素的信息來揭示成礦作用提供了新的途徑(Cook et al.,2009；Ye et al.,2011)。本次研究利用高精度的LA-ICP-MS測試技術，結合元素Mapping分析與時間分辨率剖面圖等，揭示火燒云鉛鋅礦床中閃鋅礦微量(稀散)元素的組成特征，為厘定礦床的成因及區(qū)域鉛鋅礦床中稀散元素的綜合利用提供依據(jù)。同時，Cd、Tl還是毒性很強的元素，查明其賦存狀態(tài)與富集規(guī)律還可為解決礦山開采、選冶過程中的環(huán)境保護問題提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

火燒云鉛鋅礦位于新疆和田縣喀喇昆侖地區(qū)，海拔5400～5700 m，產(chǎn)出在甜水海地體的林濟塘盆地內(nèi)，盆地東南側(cè)以阿爾金斷裂為界與北羌塘地體相隔，北部金沙江縫合帶由此經(jīng)過，西南部為喀喇昆侖大斷裂，喬爾天山斷裂經(jīng)盆地內(nèi)穿過(圖1)(鄧萬明，1995；李榮社等，2008；董連慧等，2010；Zhang et al.,2014；范廷賓等，2019)。區(qū)域出露的地層主要為三疊系、侏羅系地層，自下而上依次為：中三疊統(tǒng)河尾灘組、上三疊統(tǒng)克勒青河組及中侏羅統(tǒng)龍山組，其中侏羅系龍山組為火燒云鉛鋅礦的賦礦地層(董連慧等，2015)，該組由下部的砂巖段和上部的灰?guī)r段組成。區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育，有北西向、北東向和近東西向等多組斷裂，其中北西向斷裂規(guī)模最大，以喬爾天山和喀喇昆侖等深大斷裂為代表(圖1)。喬爾天山斷裂既是區(qū)域性的構造分界斷裂，同時也是區(qū)內(nèi)銅、鉛鋅多金屬礦的主要導礦和容礦構造(晉紅展，2018；范廷賓等，2019)，沿著喬爾天山斷裂及次級斷裂，區(qū)內(nèi)還產(chǎn)出有多寶山鉛鋅礦、寶塔山鉛鋅礦及甜水海鉛鋅礦等多個大中型礦床(圖1)。區(qū)域侵入巖不發(fā)育，多為小型中酸性侵入體，火山活動較弱(董連慧等，2015；任廣利等，2017；高永寶等，2019)。

圖1 新疆火燒云鉛鋅礦區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)唐俊林等，2020修編)

2 礦床地質(zhì)特征

火燒云礦床礦區(qū)地層自下而上由上三疊統(tǒng)克勒青河組、中侏羅統(tǒng)龍山組和第四系沉積物組成(圖2、3)。礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)5個礦體，其中礦體Ⅰ以鉛鋅硫化物礦為主，而礦體Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ主要由鉛鋅碳酸鹽礦組成(圖3)。鉛鋅礦體多近水平順層產(chǎn)出，主要為板狀、層狀和似層狀礦體，礦體傾向10°～25°，傾角3°～7°(范廷賓等，2019)(圖3)。礦床控制鉛鋅資源量為 18 Mt(高永寶等，2019)，主礦體(Ⅴ)Zn平均品位為23.6%，Pb平均品位為5.6%(董連慧等，2015；Li et al.,2019)，硫化物礦體(Ⅰ號礦體)Pb、Zn品位分別為24.25%、2.78%(Li et al.,2019)。礦床賦礦圍巖為中侏羅統(tǒng)龍山組，主要為龍山組的第二和第四巖性段：第二巖性段主要為泥晶灰?guī)r，其次為生物碎屑泥晶灰?guī)r、鮞?；?guī)r與壓碎角礫巖，偶見褐鐵礦化，是Ⅲ、Ⅳ號礦帶的賦礦層位；第四巖性段為細晶灰?guī)r層，以淺灰色細晶灰?guī)r為主，其次為亮晶內(nèi)碎屑灰?guī)r，夾生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖，偶見褐鐵礦化，為Ⅰ、Ⅱ號礦帶的賦礦層位(圖2、3)。下伏的克勒青河組主要由石英砂巖和泥質(zhì)巖組成，與龍山組呈不整合接觸(圖2、3)。

礦床礦石礦物以菱鋅礦和白鉛礦碳酸鹽為主，占鉛鋅資源總量的95%以上，其次為原生鉛鋅硫化物和少量水鋅礦。脈石礦物主要為方解石、白云石、石膏和泥質(zhì)物(Li et al.,2019；高永寶等，2019)。鉛鋅碳酸鹽礦石結構主要有半自形-自形粒狀結構、交代殘余結構、環(huán)帶結構及葡萄狀結構，部分菱鋅礦礦石與方解石呈現(xiàn)出同心環(huán)狀鮞粒結構(董連慧等，2015；高永寶等，2019)，礦石構造主要有塊狀構造、角礫狀構造、條帶狀構造、脈狀構造及紋層狀構造(范廷賓等，2018；高永寶等，2019)。鉛鋅硫化物礦體的礦石礦物主要為細粒方鉛礦，其次為細粒鮞狀閃鋅礦(圖4a)，此外還有少量的黃鐵礦、石膏等脈石礦物。其中，閃鋅礦多具典型的膠狀、環(huán)帶狀結構特征(圖4b)。礦床圍巖蝕變較弱，且蝕變簡單，主要為碳酸鹽化、石膏化、黃鐵礦化、高嶺土化、硅化以及褐鐵礦化(董連慧等，2015；范廷賓等，2019；高永寶等，2019)。

3 樣品采集與測試方法

將樣品制成激光片，在顯微鏡下觀察并圈定測點后，在廣州市拓巖檢測技術有限公司利用LA-ICP-MS完成硫化物原位微區(qū)微量元素含量測定和微量元素面掃描(Mapping)分析。實驗室采用NWR193UC激光剝蝕系統(tǒng)，該系統(tǒng)由NWR 193 nm ArF準分子激光器和光學系統(tǒng)組成，ICP-MS型號為iCAP RQ。硫化物的微量元素點分析激光剝蝕系統(tǒng)配置有信號平滑裝置，激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣，通過一個“Y”型接口，與氬氣混合，進入電感耦合等離子質(zhì)譜儀中進行原始信號的采集。本次分析的激光束斑、能量和頻率分別為50 μm、5 J/cm2和8 Hz。單礦物微量元素含量處理中采用標準物質(zhì)(NIST610、GSE-2G和MASS-1)進行多外標、單內(nèi)標(Zn)校正。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約50 s空白信號和40 s樣品信號；硫化物的Mapping分析激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度。分析的激光束斑、能量和頻率分別為20 μm、5 J/cm2和20 Hz，掃描速度為20 μm/s。單礦物微量元素含量處理中采用玻璃標準物質(zhì)NIST 610和MASS-1進行內(nèi)標法校正。原始數(shù)據(jù)的離線處理(包括信號背景選擇、樣品有效區(qū)間選擇、儀器靈敏度校正、元素含量的計算)利用Iolite完成。

圖3 火燒云鉛鋅礦床EW00勘探線剖面圖(據(jù)Li et al.,2019修編)

圖4 火燒云礦床閃鋅礦礦石特征

4 測試結果

4.1 LA-ICP-MS實驗結果

本次研究分析了6個閃鋅礦樣品，分析結果見表1、圖5。LA-ICP-MS分析結果顯示，新疆火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦中微量元素分布不均一，不同測點微量元素含量變化較大，如閃鋅礦中Cd含量的變化達三個數(shù)量級。本次測試獲得的閃鋅礦微量元素組成基本特征如下：

(1)貧Fe、Mn元素，其中Fe含量相對較高。Fe含量介于69.9×10-6～390.0×10-6之間，集中在69.9×10-6～150.0×10-6，均值為132.6×10-6。Mn含量介于5.44×10-6～26.98×10-6之間，集中在10.00×10-6～15.00×10-6，均值為13.44×10-6。

(2)稀散元素中Cd最為富集，其次是Tl、Ge的含量相對較高，Ga的含量較低，而大部分測點的In含量低于檢測限。Cd的含量介于869.00×10-6～111100.00×10-6之間，集中在1200.00×10-6～9600.00×10-6，均值為16710.00×10-6。Tl的含量介于17.54×10-6～241.66×10-6之間，集中在17.54×10-6～50.00×10-6，均值為64.05×10-6，柱狀圖中含量分布比較集中，且所有測點Tl含量均達到了伴生工業(yè)品位要求(10.00×10-6；《礦產(chǎn)資源綜合利用手冊》編委會,2000)(圖5)。Ge的含量介于3.23×10-6～43.80×10-6之間，均值為22.30×10-6，柱狀圖中Ge含量分布比較集中，且大部分測點達到了伴生工業(yè)品位要求(10.00×10-6；《礦產(chǎn)資源綜合利用手冊》編委會,2000)(圖5)。Ga的含量較低，其含量介于0.03×10-6～0.41×10-6之間，集中在0.10×10-6～0.30×10-6，均值為 0.20×10-6。僅八個測點能檢測到In，其含量介于0.001×10-6～0.009×10-6之間。

圖5 火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦微量元素含量直方圖

(3)其他微量元素中Pb含量最高，其次是As、Hg，而Cu、Ag、Sb含量普遍較低，部分低于檢出限。Pb含量介于2803.19×10-6～58600.00×10-6之間，集中在4500×10-6～7500×10-6，均值為6910.00×10-6。As的含量介于28.89×10-6～398.30×10-6之間，集中在50.00×10-6～100.00×10-6，均值為109.90×10-6。Hg的含量介于2.14×10-6～35.30×10-6之間，集中在2.14×10-6～20.00×10-6，均值為13.35×10-6。Cu的含量介于0.04×10-6～6.46×10-6之間，集中在0.04×10-6～1.00×10-6，均值為1.05×10-6，部分測點低于檢出限。Ag的含量介于0.20×10-6～0.56×10-6之間，集中在0.35×10-6～0.45×10-6，均值0.38×10-6。僅在兩個樣品13個測點中檢測到Sb，其含量介于0.39×10-6～0.66×10-6之間，均值為0.55×10-6。

綜上所述，火燒云礦床中閃鋅礦以富集Cd、Tl、Ge等稀散元素，貧Fe、Mn、In等元素為特征，其中Cd元素含量的變化范圍較大，而Tl、Ge元素含量相對穩(wěn)定。

4.2 Mapping分析結果

相對于LA-ICP-MS點分析，LA-ICP-MS面掃描(Mapping)分析能更直觀地揭示閃鋅礦中微量元素的富集規(guī)律及微量元素間的相關關系(圖6)。Mapping圖顯示環(huán)帶狀閃鋅礦的微量元素具有以下特征：

(1)與點分析結果類似，閃鋅礦中微量元素分布不均一，不同環(huán)帶微量元素組成變化較大。例如Cd的含量在環(huán)帶狀閃鋅礦中呈現(xiàn)韻律性的變化特征：從核部到邊部Cd的相對含量出現(xiàn)高(104×10-6)-低(102×10-6)-高(103×10-6)-低(102×10-6)的變化(圖6)。

圖6 火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦(Hz2-5)微量元素Mapping圖

(2)雖然Cd、Tl、Ge、Mn、As等微量元素含量在不同環(huán)帶中差異明顯，但在同一環(huán)帶內(nèi)則變化較小，且分布較為均勻，這暗示了上述元素可能主要以類質(zhì)同象的形式賦存在閃鋅礦中。此外，在LA-ICP-MS時間分辨率剖面圖中，上述元素含量呈現(xiàn)為穩(wěn)定的曲線，且與Zn保持一致，這也佐證了這一認識(圖7)。

(3)從核部到邊部，閃鋅礦中不同的微量元素具有不同的變化規(guī)律。Cd、Tl含量的變化規(guī)律為高-低-高-低，而Mn、As、 Ge的含量變化規(guī)律則為低-高-低-高(圖6)，這可能是由于這兩類微量元素進入閃鋅礦時成礦流體的物理-化學條件差異所致。

圖7 閃鋅礦LA-ICP-MS時間分辨率剖面圖

5 討論

5.1 閃鋅礦微量元素組成對成礦溫度的指示

研究表明,閃鋅礦微量元素組成與成礦溫度具有一定的相關性,可有效指示成礦溫度(葉霖等，2012；吳越等，2019)。高溫條件下形成的閃鋅礦普遍富集Fe、Mn、In等元素，且In/Ga比值較高；而中低溫條件下閃鋅礦則貧Fe、Mn、In，但相對富集Ga、Ge、Cd等元素，且In/Ge比值較低(劉英俊，1984；Cook et al.,2009；Ye et al.,2011)?；馃沏U鋅礦床閃鋅礦中Cd的含量普遍大于5000×10-6，In的含量普遍低于檢測限，且Fe和Mn的含量很低，明顯區(qū)別于高溫閃鋅礦。此外，絕大多數(shù)閃鋅礦樣品還富集Ge,且In/Ga、In/Ge比值均較低，與上述中低溫閃鋅礦的微量元素特征一致。

最近，F(xiàn)renzel et al.(2016)通過系統(tǒng)總結、對比不同類型鉛鋅礦床中閃鋅礦微量元素組成與實測流體均一溫度，結合主成分分析，建立了閃鋅礦Ga、Ge、Fe、Mn、In微量元素溫度計，公式如下：

(1)

T=-54.4·PC1+208

(2)

圖8 閃鋅礦成礦溫度直方圖

綜上所述，新疆火燒云超大型鉛鋅礦床閃鋅礦的成礦溫度以低溫為主，與MVT型礦床的成礦溫度范圍一致，指示了該礦床中硫化物礦體的成因類型可能為MVT型，而并非Li et al.(2019)認為的巖漿熱液礦床。

5.2 閃鋅礦稀散元素的賦存狀態(tài)

前已述及，閃鋅礦普遍富集Ga、Ge、Cd及In等稀散元素，部分礦床閃鋅礦還含一定量的Tl(Cook et al.,2009)。結合LA-ICP-MS微量元素測試結果與時間分辨率曲線特征，進一步探討火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦中稀散元素的賦存狀態(tài)。

前人研究表明，Ge主要呈+2價或+4價，并以類質(zhì)同象的方式進入閃鋅礦，主要的替代機制有：Ge元素以+2價的形式取代Zn2+進入閃鋅礦(Zn2+?Ge2+)(Cook et al.,2009)；Ge元素以+2價的形式與Cu共同取代Zn2+進入閃鋅礦((n+1)Zn2+?Ge2++nCu2+)(葉霖等，2016)；Ge元素以 +4 價的形式與Cu+、Ag+共同取代Zn2+進入閃鋅礦(3Zn2+?Ge4++2(Cu+，Ag+))(Cook et al.,2012；吳越等，2019)；而對于Ge與Cu(Ag)無相關關系的閃鋅礦，則可能主要為2Zn2+?Ge4++□(晶體空位)的替代方式(Cook et al.,2015；吳越等，2019)。此外，還有部分研究人員依據(jù)電子探針分析結果提出川滇黔地區(qū)和湘西-黔東鉛鋅礦床中Ge、Ga主要富集于方鉛礦內(nèi)(王乾等，2007；曹亮等，2017)?？梢妼τ贕e在硫化物中的賦存機制尚有一定爭議。本次LA-ICP-MS測定的閃鋅礦富集Ge，即使是含有方鉛礦顯微包裹體的少數(shù)測點，時間分辨率剖面圖中Ge的含量也比較穩(wěn)定，與Zn的含量變化一致，而與Pb的變化不同(圖7b)，表明Ge是以類質(zhì)同象的方式賦存在閃鋅礦中，這與前人的認識一致(Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；吳越等，2019)。此外，部分測點Cu與Ge的相關性較好(相關系數(shù)R2為0.8024，n=5)(圖9a)，表明Ge可能與Cu共同取代Zn2+進入閃鋅礦。結合前人通過微束X射線近邊吸收結構分析(μ-XANES)提出的Ge和Cu在閃鋅礦中主要以Ge4+和Cu+的氧化態(tài)出現(xiàn)，而并非+2價的認識(cook et al.,2012；Belissont et al.,2016)，筆者認為火燒云閃鋅礦中存在3Zn2+?Ge4++2Cu+這一替代方式。而對于閃鋅礦中Cu含量極低的樣品，Ge則可能直接取代Zn進入閃鋅礦，替代方式為2Zn2+?Ge4++□(晶體空位)。

火燒云鉛鋅礦床中閃鋅礦富集Cd，且環(huán)帶狀閃鋅礦中Cd含量整體變化較大。時間分辨率剖面圖顯示Cd含量變化平直，與Zn的變化一致(圖7)，推測火燒云閃鋅礦中Cd元素主要以+2價的形式直接取代Zn2+(Zn2+?Cd2+)(Cook et al .,2009;Ye et al .,2011;Murakami et al.,2013)。此外，閃鋅礦中Cd的含量隨Fe的含量下降而不斷上升(圖9b)，這表明閃鋅礦中低的Fe含量有利于Cd大量進入閃鋅礦，這與前人系統(tǒng)總結了川滇黔鉛鋅礦床中閃鋅礦的微量元素特征提出的貧鐵閃鋅礦一般富鎘的結論一致(溫漢捷等，2020)。

目前對于閃鋅礦中Tl的賦存狀態(tài)的研究較為薄弱，溫漢捷等(2020)根據(jù)元素組合、賦存狀態(tài)和成礦條件等差異，大致劃分出兩個具有工業(yè)意義的礦床類型,即低溫熱液型鉈礦床和塊狀硫化物型含鉈礦床，其中塊狀硫化物含鉈礦床中Tl的載體為黃鐵礦，也并非閃鋅礦。因此，對火燒云礦床閃鋅礦中Tl的賦存狀態(tài)進行探討有助于豐富閃鋅礦中稀散元素的富集機理?；馃频V床中閃鋅礦富集Tl，這在閃鋅礦中并不多見，國內(nèi)外閃鋅礦中Tl元素含量較高的鉛鋅礦床主要有云南金頂鉛鋅礦床(閃鋅礦中的Tl含量介于2.00×10-6～73.30×10-6之間)和墨西哥的TresMarias礦床(閃鋅礦中的Tl含量介于29.50×10-6～179.00×10-6之間)(Cook et al.,2009和Ye et al.,2011)。而本次研究中火燒云礦床閃鋅礦的Tl含量介于17.54×10-6～241.66×10-6之間，相較于前人報道的鉛鋅礦，火燒云礦床中閃鋅礦更為富集Tl元素。時間分辨率剖面圖顯示，Tl元素的含量曲線比較穩(wěn)定，與Zn的變化基本一致，且在有方鉛礦的顯微包裹體的樣品中，Tl的含量也很穩(wěn)定，與Pb的曲線不同(圖7b)，因此，火燒云礦床閃鋅礦中Tl可能主要是以類質(zhì)同象的方式進入閃鋅礦。此外，結合Mapping分析結果(圖6)，筆者推測Tl可能以+1或+3價的形式與其它元素(例如Cd)共同取代閃鋅礦中的Zn(Ye et al.,2011)。

圖9 閃鋅礦微量元素相關性圖

5.3 礦床成因類型

前人的研究表明，閃鋅礦微量元素組成特征能較好地區(qū)分鉛鋅礦床的成因類型(張乾,1987;Cook et al.,2009；Ye et al.,2011；Belissont et al.,2014；Yuan et al.,2018)。例如矽卡巖型鉛鋅礦床閃鋅礦通常以富集Fe、Mn、Co，而貧In、Sn為特征(例如云南蘆子園、核桃坪和羅馬尼亞OcnadeFier、BaitaBiohr等礦床)，塊狀硫化物礦床(SEDEX和VMS型)閃鋅礦則是以富集Fe、Mn、In，貧Cd、Ge、Ga為特征(例如云南白牛場、廣東大寶山、廣西老廠、瑞典Kaveltorp、Maketorp和挪威Sauda等礦床)，而MVT型鉛鋅礦床閃鋅礦往往富集Ge、Cd、Ga，貧Fe、Mn、In、Sn、Co(例如云南會澤、勐興和貴州牛角塘等礦床)。此外，部分MVT型鉛鋅礦床閃鋅礦還富集分散元素Tl,例如金頂鉛鋅礦床和墨西哥TresMarias礦床(Cook et al.,2009;Ye et al.,2011)。閃鋅礦中單一元素含量及比值難以準確地指示礦床成因類型(張乾,1987)，因此，本次研究采用多種元素的綜合判別圖解制約火燒云鉛鋅礦床硫化物礦體的成因。

火燒云鉛鋅礦閃鋅礦LA-ICP-MS分析結果表明，閃鋅礦以富集Cd、Tl、Ge、貧Fe、Mn、In為特征，明顯不同于塊狀硫化物礦床(SEDEX型、VMS型)和矽卡巖型礦床(Fe含量多大于10000×10-6，Mn含量多大于2000×10-6)，與SEDEX型和VMS型相比，火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦則富集Cd、Ge，貧In。這表明火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦與上述幾種類型鉛鋅礦閃鋅礦微量元素組成差異明顯。盡管火燒云鉛鋅礦床閃鋅礦不同元素含量變化范圍較大，但整體上其微量元素組成與MVT型礦床基本一致，以富集Cd、Tl、Ge，貧Fe、Mn、In為特征。在不同類型鉛鋅礦閃鋅礦Mn-Ge和Mn-Fe關系圖中，火燒云閃鋅礦的數(shù)據(jù)點分布范圍與MVT型礦床和金頂鉛鋅礦類似，明顯不同于SEDEX型、VMS型鉛鋅礦和矽卡巖型鉛鋅礦(圖10)。此外，在Cd-Mn-1000Ge三角圖解中，火燒云礦床的投影點也與金頂?shù)V床和MVT礦床的分布區(qū)域一致，而與SEDEX型、VMS型和矽卡巖型鉛鋅礦區(qū)別明顯(圖11)。值得注意的是，與同處東特提斯成礦帶內(nèi)的金頂鉛鋅礦床類似，火燒云礦床中閃鋅礦異常富集Tl元素，且在Mn-Ge、Mn-Fe關系圖和Cd-Mn-1000Ge三角圖中二者的分布范圍一致，暗示二者可能具有類似的成礦背景和形成過程。

圖10 不同類型鉛鋅礦床閃鋅礦微量元素Mn-Ge(a)和Mn-Fe(b)關系圖(其他礦床數(shù)據(jù)來源于Cook et al.,2009；Ye et al.,2011)

圖11 不同類型礦床閃鋅礦Cd-Mn-1000Ge三角圖解(底圖來源于李珍立等，2016，其他礦床數(shù)據(jù)來源于Cook et al.,2009；Ye et al.,2011)

前已述及，火燒云礦床的賦礦圍巖為中侏羅統(tǒng)龍山組碳酸鹽巖，為MVT型礦床的典型賦礦圍巖，而非SEDEX型礦床的賦礦圍巖(Leach et al.,2005；張長青等，2009；Leach et al.,2010;吳越, 2013)。此外火燒云礦區(qū)巖漿活動較弱，不具有與巖漿熱液相關的蝕變特征。綜上所述，新疆火燒云超大型鉛鋅礦閃鋅礦微量元素組成特征與MVT型鉛鋅礦基本一致，而與噴流沉積和巖漿熱液型鉛鋅礦床差異明顯。結合礦床地質(zhì)特征，筆者認為該礦床中硫化物礦體屬于MVT型礦床。

6 結論

(1)閃鋅礦中微量元素的分布不均一，主要以富集Cd、Tl、Ge等稀散元素為主，其中Cd的變化范圍較大，而Tl、Ge的變化相對較小。

(2)Cd、Tl、Ge、Mn、As及Hg等微量元素主要以類質(zhì)同象的形式賦存在閃鋅礦中。其中稀散元素Ge與Cu存在以雙替代的方式取代Zn2+進入閃鋅礦(3Zn2+?Ge4++ 2Cu+)，Cd進入閃鋅礦的方式可能為Zn2+?Cd2+，且閃鋅礦中低的Fe含量有利于Cd大量進入閃鋅礦，而Tl則可能以+1或+3價的形式與其它元素一起取代閃鋅礦中的Zn。

(3)閃鋅礦微量元素Ga、Ge、Fe、Mn、In的含量指示閃鋅礦成礦溫度較低，與MVT型鉛鋅礦床的溫度范圍一致。

(4)閃鋅礦以富集Cd、Tl、Ge，貧Fe、Mn、In為特征，微量元素組成特征與MVT型礦床基本一致，且在閃鋅礦Mn-Ge、Mn-Fe與Mn-Cd-1000Ge的含量投影圖上，火燒云礦床閃鋅礦的投影點也與金頂鉛鋅礦床和MVT型礦床類似，明顯區(qū)別于SEDEX、VMS和矽卡巖型鉛鋅礦床。結床礦床地質(zhì)特征，本文認為火燒云鉛鋅礦床中硫化物礦體與金頂鉛鋅礦類似，均屬于MVT型礦床。