分散元素富集的地球化学过程及动力学背景-以扬子地块西缘为例

分散元素成矿是一个很有我国特色的地质问题，深化研究将极大地推动国际成矿学理论的发展。本课题拟以扬子地块西缘为主，综合运用多学科的理论与方法，将区域分散元素成矿作用纳入大陆边缘岩石圈地质构造演化的背景框架下，剖析分散元素超常富集的物质基础、大陆动力学背景和地壳规模控制因素，查明不同分散元素矿床的流体演化、元素迁移和富集成矿的地质-地球化学过程，阐明岩石圈（特别是大陆边缘）伸展裂陷、地体增生、碰撞造山等作用及其所控制的壳幔置换、地球圈层演化以及元素地球化学分馏等过程对分散金属成矿作用基本样式和矿床时空分布格局的控制意义，分析与成矿相关的重大地质事件对分散元素超常富集共性和差异性的影响，并在此基础上建立分散元素成矿的理论框架，为国家勘探、产业等部门提供相关的合理化建议。

项目按计划顺利进行，部分研究成果已发表文章28篇，其中SCI论文14篇，已投国际核心期刊5篇。成果发表在《Geology》，《Geochimica et Cosmochimica Acta》，《Chemical Geology》，《Chinese Science Bulletin》，《Precamrian Research》，《Geobiology》等高级别国际刊物上。项目在以下6个方面取得了重要进展：（1）初步查明了西南地区分散元素资源分布及资源储量；（2）分散元素（包括非传统）同位素分析测试技术的建立和改进。发展了Se、Cd、Ge、Mo、Tl、Te的同位素分析测试方法，对关键特殊样品的同位素化学前处理进行了深入的研究,确定了最佳化学分离富集方式。自行设计的适合Se和Ge同位素质谱分析的在线氢化物发生器（HG-MC-ICPMS）目前运行稳定,已被国外多个实验室采用。（3）精细厘定了若干分散元素的赋存状态。 运用电子探针、多步顺序提取技术查明了黑色岩系中Se的富集形式多变，主要以有机结合态、独立矿物和类质同象形式存在。发现了华南锑矿带中Se的富集。打破了黔西北铅锌矿床中Ge主要富集于方铅矿中的传统观点，确定了Ge与Cd一样，都富集于闪锌矿中，方铅矿中不富集锗。全面查清了金顶Pb-Zn矿床中Tl的赋存方式，主要富集在高品位氧化矿的黄铁矿中。发现了黑色岩系中Ga的富集，在滇黔相邻地区上二叠统宣威组底部含有碳质页岩，发现Ga含量大于镓矿边界品位，具有广阔的成矿和找矿前景。（4） 深入研究了若干分散元素的地球化学富集过程：将硒同位素运用于成矿物质来源的示踪和反映沉积环境氧化还原变化的潜力进行了评估,对三个赋存于黑色岩系的Se矿床建立了统一的成矿模型，提出了新的找矿标志和前景。首次通过Ge同位素来示踪临沧Ge矿Ge的来源和富集机制。通过川滇黔地区多个铅锌矿床中Cd同位素的研究发现, Cd同位素作为一种重要的地球化学示踪剂提供了基础。通过不同矿床Cd含量和Cd同位素的对比研究, 认为不同的演化过程可能导致Cd含量和Cd同位素组成不同，这可作为矿床成因判别的重要标志。（6）初步阐明了分散元素矿床集中出现的动力学背景。主要与区域内出现的三大地质-成矿事件密切相关，包括早古生代黑色岩系成矿系统、晚古生代地幔柱成矿系统、中生代大面积低温成矿系统。成矿物质来源具有浅源/就近的特征。