作者与发表信息

本文的主要作者为张振龙（Zhang Zhenlong）、杨富全（Yang Fuquan）、李强（Li Qiang）和杨成栋（Yang Chengdong）。相关研究依托中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室（位于北京）、以及合肥工业大学资源与环境工程学院（位于安徽合肥）完成。文章发表于学术期刊《矿床地质》（Mineral Deposits）2020年第39卷第5期，文章编号：0258-7106 (2020) 05-0905-21，DOI: 10.16111/j.0258-7106.2020.05.010。

学术背景与研究目标

学术背景
文中研究对象为位于中国新疆阿尔泰造山带的阿舍勒铜锌矿床（Ashele Cu-Zn Deposit）。阿尔泰造山带是中亚造山带的重要组成部分，横跨俄罗斯、哈萨克斯坦、中国和蒙古，经历了漫长的古生代双向增生作用和中新生代陆内造山作用，是全球重要的火山块状硫化物矿床（Volcanogenic Massive Sulfide, VMS）成矿带之一。国外哈萨克斯坦阿尔泰地区因发现多个大型超大型VMS型铜铅锌矿床而闻名。新疆阿尔泰地区作为其东延部分，具有类似的地质背景，并在国内发现了多个VMS型矿床，如阿舍勒和可可塔勒矿床。阿舍勒矿床自1984年被发现以来，已有大量研究涉及其火山系、矿床特征、成矿作用及成矿规律等方面。然而，对于近年来在深部发现的矿体是否与已有矿体同属于一个成矿系统这一问题尚不清晰。因此，本研究旨在通过矿物学特征研究和电子探针数据分析，探讨阿舍勒铜锌矿床深部矿体的形成环境，与浅部矿体进行对比，并进一步总结深部探矿规律。

研究目标
研究的具体目标包括：
1. 研究矿床的成矿地质背景和矿体特征，明确成矿岩层和成矿环境；
2. 对主要矿物如黄铁矿（Pyrite）、闪锌矿（Sphalerite）、黄铜矿（Chalcopyrite）等进行矿物学分析，测试其主成分及微量元素特征；
3. 探讨不同矿化类型和深部矿体的成矿条件差异；
4. 提供成矿作用规律及深部探矿探索的新依据。

研究流程

本研究分为以下几个主要步骤进行：

1. 矿体地质背景及特征分析

研究区域为新疆阿尔泰南缘阿舍勒盆地，矿体主要赋存在中-下泥盆统阿舍勒组的海相火山-沉积岩系中，局部伴随次火山岩和断裂作用。阿舍勒矿区以“双层结构”为突出特点：
- Ⅰ号矿化带：主要为喷流沉积形成的铜锌层状矿体，赋存于凝灰岩与玄武岩之间；深部为补给通道相，表现为强硅化和网脉状铜矿化；
- Ⅱ号矿化带：地表为条带状、块状重晶石矿体，深部为多金属网脉状铜铅锌银矿体。

2. 样品采集与实验方法

本文研究的样品来自Ⅰ和Ⅱ号矿化带的不同勘探钻孔（如zk2102、zk0810、zk0702、zk0916a等）。矿石样品矿物包括黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、黝铜矿（Tetrahedrite）、辉碲铋矿（Tetradymite）、绿泥石（Chlorite）等。具体工作包括：
- 电子探针分析：主要测定矿物中主成分（包括Fe、S、Cu、Zn等）和微量元素（如Se、Co、Ni等）含量，分析成矿物理化学条件（温度/硫逸度）。分析仪器为JXA-8230电子探针仪。
- 矿物成分研究：例如，用化学式计算Fe、S偏移量，w（As）/w（Sb）比值变化，闪锌矿中Fes（铁含量分子百分比）测定等。

3. 数据处理与评估

• 利用Fe/S比值及温度校正模型推测成矿深度；
  
• 用Se替代S的含量变化评估温度变化；
  
• 脉状与层状矿体对比分析矿物的形成环境、物理化学条件差异，最终用于总结矿床成矿规律。

研究结果

1. 黄铁矿
- 黄铁矿中主成分含量接近理论值，且成分变化范围小，反映矿物形成时较稳定的生成环境；
- Fe/(S+As)平均值为0.874，指示脉状矿体形成深度介于中浅部；
- Se含量推测热液核心温度高于边部，且热液体系降温趋势平缓。

2. 黄铜矿
- Cu、Fe、S主成分含量接近理论值，w(Au)和w(Ag)呈显著空间分布差异，浅部浓集Ag，深部Au显著偏高。

3. 闪锌矿
- Fes分子百分数0.1%，远低于浅层层状矿体中闪锌矿含量，表明脉状矿体形成温度更低（约200℃），处于中低温度环境。

4. 黝铜矿
- 黝铜矿呈现明显的分带效应，Ⅰ号矿化带富As，形成温度高；Ⅱ号矿化带富Sb且含Ag达1%-2%。
- 黝铜矿含Zn特征突出，w(Zn)普遍高达8%。

5. 脉状矿体中贵金属赋存特性
- Aur主要赋存于黄铁矿、黄铜矿和黝铜矿中，Ag也主要集中于黝铜矿（尤其在含银锌锑黝铜矿中）。
- Se则以交代作用被黄铜矿和黄铁矿包裹，透镜状辉碲铋矿为Se的另一重要载体。

研究结论

本研究通过电子探针分析揭示了阿舍勒铜锌矿深部补给通道脉状矿体的矿物特征和成矿环境，得出以下结论：
1. Ⅰ号和Ⅱ号矿化带形成于同一热液系统，其浅部层状矿体和深部脉状矿体具有成因一致性，均为VMS型矿床的产物；
2. 深部脉状矿化的温度（157-206℃）低于浅部层状矿化；
3. 黝铜矿Zn含量高，Ⅰ号矿化带富As，Ⅱ号矿化带富Sb，说明两处矿体形成的物理化学条件存在差异；
4. 层状与脉状矿体中普遍赋存Au、Ag、Se等伴生元素，展示出了重要的经济价值。

研究亮点

1. 提供了电子探针分析层状与脉状矿体矿物的一套详尽实例；
   
2. 揭示了阿舍勒矿床VMS型“双层构造”的成矿规律，论证其实用性；
   
3. 深部矿化带中发现富Zn的黝铜矿、含Se的辉碲铋矿等，进一步丰富了相关成矿理论。

核心意义与应用

本研究不仅对阿舍勒矿床的形成机制进行了系统揭示，同时为新疆阿尔泰地区的深部找矿工作提供了丰富的指导与基础数据，将有助于全面提高中国VMS型矿床地质勘探水平及提取策略效率。