基金项目：陕西省自然科学基础研究计划资助项目(编号：2023-JC-QN-0284)；国家自然科学基金重点项目(编号：42130804)；中国地质调查局项目(编号：DD20220966，DD20230372，DD20230060，DD20230378)；新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(编号：2023B03016)；新疆维吾尔自治区“天池英才”引进计划项目
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0 引言
1 矿床地质特征
2 样品与测试方法
3 结果与讨论
3.1 叶碲金矿的矿物学特征
3.1.1 产状及矿物共生组合
3.1.2 拉曼光谱特征
3.1.3 化学组成
3.1.4 元素替代关系
3.2 叶碲金矿的成因
3.2.1 物理化学条件
3.2.2 交代机制与成因
3.3 叶碲金矿与岩浆热液关系
4 结论
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0 引言
碲（Tellurium，Te）是典型的稀散元素，被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”属于我国战略性关键矿产资源。由于碲在地壳中的丰度仅为nⅹ10-9〜10 nⅹ10-9，受“分散元素不能形成独立矿床”的传统观念影响，碲的成矿问题往往被人们所忽视。至今，全球仅存在中国四川大水沟和瑞典Kankberg两处独立碲矿床，其余以伴生组分赋存于其他矿床类型中，如斑岩-矽卡岩型、岩浆铜镍硫化物、VMS型、IOCG型、浅成低温热液型、造山型及卡林型矿床等。碲位于元素周期表第五周期WA族（氧亚族）S-Se-Te系列，具亲硫、亲氧性特点，因而碲在自然界不仅可以与硫构成类质同象，也可与Au、Ag、Bi、Cu、Pb、Hg、Sb、Ni、Se、O等元素结合形成碲化物、碲硫盐、碲酸盐及亚碲酸盐矿物。由于碲化物对成矿物理化学条件（T、pH、fS2、fO2及fTe2等）极为敏感，碲在金多金属矿床中的超常富集机理，对于限定金的迁移沉淀机制和成矿过程具有重要指示意义。
目前，经国际矿物学协会新矿物命名与分类委员会（IMA-CNMNC）批准的碲矿物共199种（包括自然碲），以Au、Ag和Bi的碲化物数量最多且最具工业价值。其中，含金的碲矿物有18种（表1），包括Bezsmertnovite（碲铜金矿）、Bilibinskite（碲铅铜金矿）、Bogdanovite（碲铁铜金矿）、Buckhornite（硫碲铋铅金矿）、Calaverite（碲金矿）、Gachingite、Honeaite（碲铊金矿）、Kostovite（针碲金铜矿）、Krennerite（斜方碲金矿）、Maletoyvayamite、Montbrayite（亮碲金矿）、Museumite、Muthmannite（板碲金银矿）、Nagyagite（叶碲金矿）、Pampaloite（碲锑金矿）、Petzite（碲金银矿）、Sylvanite（针碲金银矿）及Tolstykhite，以碲金矿、斜方碲金矿、碲金银矿及针碲金银矿较为常见。除上述4种Au-Ag-Te系列矿物外，罕见的碲铜金矿、碲铅铜金矿、硫碲铋铅金矿、亮碲金矿和板碲金银矿，在我国山东归来庄、新疆多拉纳萨依、豫陕小秦岭杨砦峪、樊岔、出岔-乱石沟和桐沟、河北东坪及甘肃寨上等碲化物型金矿床中也有发现，但碲铁铜金矿、Gachingite、碲铊金矿、针碲金铜矿、Maletoyvayamite、Museumite、叶碲金矿、碲锑金矿及Tolstykhite在国内仍未见报道。
表1含金碲矿物及理想化学式
关于叶碲金矿的最早描述可追溯至十八世纪六七十年代，至1845年，Haidinger将特兰西瓦尼亚Nagyag地区（现在的罗马尼亚Sacarimb地区）的叶碲金矿名称正式修订为“Nagyagite”。作为一种复杂的（铅、锑、金）硫碲化物（sulfotelluride），叶碲金矿自发现以来，国际诸多学者对其产出状态、形态和物理性质、化学组成和晶体结构进行限定。然而，其化学式与晶体结构一直存在较大争议，主要原因包括：1）元素替代关系不明，存在Te与Sb、Te与S元素相互替代的不同认识；2）晶体的机械性能极不稳定；3）孪晶遍布。叶碲金矿的堆垛层错和结构缺陷，导致晶体对称性、晶胞参数、消光规律及原子排列方式等一直难以确定。到二十世纪末期，Effenberger等通过测定天然叶碲金矿的化学成分和合成叶碲金矿的晶体结构，提岀其具典型的层状结构，属于单斜假四方晶系，空间群为P21/m，Z=2；晶胞参数α=4.220(1)Å，b=4.176(1)Å，c=15.119(3)Å，α=γ=90，β=95.42(3)；化学式为［Pb3(Pb,Sb)3S6］(Au,Te)3，与硫碲铋铅金矿［(Pb2BigS3］(AuTe2)3属于同系物；至此，叶碲金矿的晶体结构得到IMA-CNMNC认证。Chen等和Dasgupta等对合成［Pb3.1Sb0.9S4］［AuxTe2-x］(x=0.52〜0.36)与天然叶碲金矿2D异质结的研究结果，也验证了上述结构参数。值得注意的是，其他地区(如美国CrippleCreek金碲矿和西澳SunriseDam金矿)的叶碲金矿化学组成均接近理想化学式，而罗马尼亚Sacarimb金银碲矿床的叶碲金矿成分变化较大，存在富As、低Pb、高Pb、低Au及贫Au叶碲金矿等。
尽管如此，叶碲金矿作为一种稀有的含金碲矿物，在美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、斐济、秘鲁、坦桑尼亚及日本等国家已有相关报道，但多数研究仍聚焦于典型产区罗马尼亚Sacarimb金银碲矿床。近期，本研究团队在北秦岭杨斜金矿床的石英脉型矿石中新识别岀叶碲金矿，当属我国首次报道。由于天然叶碲金矿的结构仍难以测定，因此，本文主要通过显微鉴定、激光拉曼光谱分析、电子探针分析(EPMA)及元素面扫描(WDSmapping)等方法，以期查明叶碲金矿的产岀形态、矿物共生关系、化学组成及元素分布等特征，探讨该矿物的成因及其与岩浆热液的关系，为我国叶碲金矿的矿物学研究提供基础数据。
1 矿床地质特征
杨斜金矿床位于北秦岭成矿带曹坪-杨斜Au-W-Cu-U-萤石成矿亚带的东段，处于陕西省商洛市杨斜镇郭安沟-大水岔一带，大致以石道峪为界划分为东、西两个矿区（图1）。目前，矿区累计探获金资源量9余t，平均金品位为6.3g/t，属于北秦岭规模最大的石英脉型金矿床。
图1杨斜金矿床地质简图
矿区岀露的地层相对简单，由老至新分别为古元古界秦岭岩群、下古生界杨斜片麻岩套和第四系（图1）。秦岭岩群仅局部岀露于丰北河-杨斜断裂（F1）以北，岩性以黑云二长花岗片麻岩为主；然而，关于赋矿围岩杨斜片麻岩套的岩石组合与成岩时代，仍存在下古生界混合岩和早晋宁期变质侵入体等多种认识。最新研究表明，杨斜片麻岩套的原岩为早志留世（434Ma）高钾钙碱性I型花岗岩类，岩浆起源于加厚下地壳的部分熔融，形成于早古生代商丹洋向北秦岭地体俯冲的活动大陆边缘弧环境。区内岩浆活动较为强烈，主要存在加里东期（秦王山-拉鸡庙镁铁质杂岩体，422〜403Ma）、印支期（煌斑岩，219Ma）及燕山期（石英闪长玢岩，150Ma）三期镁铁质-长英质岩浆岩，对应于秦岭造山带早古生代商丹洋向北俯冲、三叠纪碰撞造山和晚侏罗世-早白垩世陆内挤压向伸展转换的构造体制。EW向、NW-NNW向及NE-NNE向三组断裂构成矿区的基础构造格架（图1），其中，规模最大的近EW向丰北河-杨斜断裂（F1）为矿区导矿构造，属于区域商丹断裂带的一部分；二级至三级NW-NNW向与NE-NNE向张扭性断裂为配矿和容矿构造，控制着含金石英脉和岩脉的形态、产状及规模，局部地段可见NW向断裂剪切NNE向含矿断裂。
杨斜金矿区共圈定18个金矿体、2个金矿化体（图1），仅少数矿体呈NE和近SN走向，其余均呈脉状充填于NW-NNW向张扭性断裂破碎带中。总体倾向NE-NNE，倾角72〜88；单矿体一般长115〜500m，平均厚度0.48〜1.25m，平均金品位3.12〜8.65g/t。矿石类型以石英脉型为主，金属矿物含量约为5%〜30%，以黄铁矿、黄铜矿及闪锌矿为主，次为方铅矿、黝铜矿，含少量斑铜矿、自然金、银金矿及碲化物（碲银矿、碲金银矿和碲铅矿），含微量磁铁矿和赤铁矿；非金属矿物主要有石英、钾长石、绢云母和方解石等，见微量磷灰石和金红石。围岩蚀变水平分带较为明显，以含金石英脉为中心，向外依次为钾长石化-硅化带、硅化-黄铁矿化-绢云母化带、碳酸盐化-绿泥石化带，以钾长石化、硅化和黄铁矿化与金矿化关系最为密切。马承等和Zhao等将杨斜金矿床的热液成矿期划分为4个成矿阶段，即钾长石-石英阶段（I）、石英-粗粒黄铁土自然金矿阶段（II）、石英-细粒黄铁矿-自然金-多金属硫化物阶段（III）及方解石土石英阶段（IV），其中II、III阶段为金的主要沉淀阶段。
北秦岭杨斜金矿床中已报道的碲化物有碲银矿、碲金银矿和碲铅矿3种，均产于石英-细粒黄铁矿-自然金-多金属硫化物阶段，与硫化物（方铅矿+闪锌矿+黄铜矿+斑铜矿）-硫盐（黝铜矿）-自然元素（自然金+银金矿）矿物密切共生。Au-Ag-Te-（Pb）系列矿物的沉淀顺序由富金矿物组合（自然金+银金矿+碲金银矿）过渡为富银、富碲组合（碲银矿+碲铅矿）。
2 样品与测试方法
样品采自西矿区蒿坪沟MC1443坑口的石英脉型金矿石，采样位置见图1。采样坐标为109。35'28"E，3348'48"N，样品编号MGD018-gb1。
矿相学显微鉴定、EPMA及WDSmapping在中国地质调查局西安矿产资源调查中心分析测试实验室完成。光学显微鉴定与目标矿物圈定使用的仪器为德国徕卡DM2500P偏光显微镜。探针片经喷碳处理后，进行电子探针点分析和元素面扫描，仪器型号为日本岛津EPMA-1720HT，测试条件：加速电压15.0kV，束流10.0nA，束斑直径5pm，ZAF修正法；波普测量背景计数时间为5s，峰值计数时间为10s，检岀角52.5，实验室温度25C、湿度50%RH。检测元素包括As、Au、Fe、Se、S、Co、Pb、Ni、Bi、Cu、Ag.Zn.Cd、Sb、Te、Ti、Mn，标样分别为毒砂、自然金、黄铁矿、硒化锌、方铅矿、金属钴、金属镍、辉铋矿、黄铜矿、辉银矿、闪锌矿、硫镉矿、辉锑矿、碲化锗、金属钛和金属锰。检测限为0.01%，分析误差＜2%。
激光拉曼光谱分析在长安大学成矿作用及动力学实验室完成，使用仪器为法国HORIBAJOBINYVON公司生产的LabRamHREvolution800mm焦长大型共焦激光拉曼光谱仪，配备50倍物镜。激发波长785nm，激光能量100mW，激光束斑直径1〜2pm；单次分析时间10s，累计次数3次，光谱范围10〜500cm-1，光谱分辨率±1.8cm-1。
3 结果与讨论
3.1 叶碲金矿的矿物学特征
3.1.1 产状及矿物共生组合
叶碲金矿是北秦岭杨斜金矿床新识别的罕见（铅、锑、金）硫碲化物，产于石英-细粒黄铁矿-自然金-多金属硫化物阶段，由于颗粒相对较小（15〜200pm），手标本中通常难以通过肉眼直接观察（图2a，b）。叶碲金矿呈铅灰色，带黑色调，金属光泽，不透明，较易抛光，条痕呈灰黑色，具{010}完全解理；摩氏硬度为1〜1.5，密度为7.35〜7.49g/cm3。矿相显微镜下，杨斜叶碲金矿呈浅灰白色-白色，见弱多色性与非均质性，表面划痕较发育（图2c，e）；因其反射率、反射色与方铅矿相近，且两者紧密共生，低倍显微镜下往往不易鉴别而被忽略（图2c）。背散射电子图像中，叶碲金矿呈无环带的均质结构，亮度仅略低于方铅矿，显著高于闪锌矿和黝铜矿（图2d），与黄铁矿、闪锌矿、黝铜矿、碲铅矿、方铅矿等共生，构成独特的硫化物-硫盐-（硫）碲化物组合（图2c〜g）。
图2 叶碲金矿的产状与共生矿物组合
a，b.含叶碲金矿的石英脉型金矿石；c.叶碲金矿呈浅灰白色的半自形粒状，与黄铁矿、方铅矿、碲铅矿、闪锌矿和黝铜矿共生，反射光（-）；d.叶碲金矿呈无环带的均质结构，背散射电子图像略暗于方铅矿，背散射图像（BSE）；e.图c叶碲金矿的放大视域，反射光（-）；f.黝铜矿能谱图；g.叶碲金矿能谱图；Py-黄铁矿；Sp-闪锌矿；Thr-黝铜矿；Nag-叶碲金矿；Alt-碲铅矿；Gn-方铅矿；Kfs-钾长石；Qtz-石英；Cal-方解石
对比叶碲金矿的典型结构，杨斜叶碲金矿以半自形-他形粒状为主（图3），缺少常见的叶片状、薄片状及多孔状结构等。不同颗粒的结晶习性趋于一致，可见两种产岀形式：1）偶见叶碲金矿呈微细粒（＜20um）他形包裹体形式赋存于他形黝铜矿中（图2c，d），略早于黝铜矿生成；2）绝大多数呈中细粒（50〜200um）半自形晶存在于方铅矿、碲铅矿、黝铜矿和闪锌矿的颗粒间（图3b，d），可包裹他形闪锌矿和黝铜矿，局部见碲铅矿-方铅矿后成交织连晶（symplectite）交代叶碲金矿（图3c，d）。总体而言，杨斜叶碲金矿及共生矿物的生成顺序应为石英-黄铁矿-闪锌矿-黝铜矿-（中细粒）叶碲金矿-碲铅矿-方铅矿。
图3 叶碲金矿的BSE显微结构特征
a.含叶碲金矿的显微视域全景；b.叶碲金矿呈半自形粒状结构，赋存于方铅矿、碲铅矿及闪锌矿颗粒间；c.半自形粒状叶碲金矿赋存于方铅矿和碲铅矿颗粒间，包裹闪锌矿和黝铜矿，局部见碲铅矿-方铅矿的后成交织连晶交代叶碲金矿；d.叶碲金矿与方铅矿、碲铅矿共生，局部见碲铅矿沿边部交代叶碲金矿；Sp-闪锌矿；Thr-黝铜矿；Nag-叶碲金矿；Alt-碲铅矿；Gn-方铅矿
3.1.2 拉曼光谱特征
在55〜500cm-1光谱范围内，杨斜叶碲金矿以72cm-1、134cm-1、201cm-1、240cm-1和313cm-1拉曼峰为特征，存在178cm-1弱峰（图4），与罗马尼亚Sacarimb矿区天然叶碲金矿的拉曼光谱特征相似。
图4叶碲金矿的激光拉曼图谱
值得关注的是，叶碲金矿的拉曼模式，可通过方铅矿(PbS)、辉锑矿(SbzSs，及碲金矿(AuTe2)的拉曼光谱进行确定。基于此，杨斜叶碲金矿拉曼图谱的72cm-1峰可对应于Sb?S3(73cm-1)dg模式，134cm-1峰接近PbS晶格(154cm-1，的横向声学声子和光学声子模式(transverse acoustic and optical phonon modes)和AuTe2(155cm-1，拉曼模式，178cm-1弱峰为Sb2S3(191cm-1)dg模式，201cm-1峰类似PbS晶格(204cm-1)的纵向光学声子模式(longitudinalopticalphononmodes)，240cm-1峰与Sb2S3(238cm-1)B1g/B3g模式一致，313cm-1峰可指定为Sb2S3(312cm-1)dg模式。
3.1.3 化学组成
电子探针点分析结果(表2)显示，杨斜叶碲金矿的Pb含量为55.10%〜56.61%，均值为55.92%；Sb含量为7.31%〜7.67%，均值为7.46%；S含量为10.39%〜11.63%，均值为11.01%；Au含量为10.42%〜11.24%，均值为10.82%；Te含量为13.47%〜14.2J%，均值为13.92%。除上述元素外，部分测点还含微量的Se(bdl〜0.05%)、Fe(bdl〜0.07%)、Cu(bdl〜0.13%)、Zn(bdl〜0.22%)、Co(bd1〜0.08%)、Ni(bdl〜0.11%)、Mn(bdl〜0.04%)；Bi、Ag、Ti含量均低于检测限，仅1个测点的As含量(0.02%)高于检测限。
表2北秦岭杨斜金矿床叶碲金矿的电子探针数据(w/%)
以原子总数为15计算，杨斜叶碲金矿的工(Pb+Sb)原子个数为5.74〜6.07(均值为5.90)，S原子个数为5.87〜6.33(均值为6.12)，Au：Te原子比值为0.48〜0.52(均值0.50)，平均化学式为［Pb3.00(Pb1.81Sb1.09)2.90S6.12］Au0.98Te1.95)2.93，与理想叶碲金矿［Pb3(Pb2Sb)3S6］(AuTe2)3比较，具略亏损Pb、Te，略富集S的特征。原子比(Sb+As)/(Pb-3+Sb+As)=0.38，介于0.33〜0.66之间；在(Pb-3)-Sb-As三角图解中（图5），样品点集中落于“正常叶碲金矿（Normalnagyagite）"范围而远离“低铅叶碲金矿（Low-Pbnagyagite）”和“砷叶碲金矿（As-nagyagite）”区域，说明杨斜叶碲金矿与其他非典型地区相似，属于化学组成稳定且接近理想化学式的正常叶碲金矿，显著区别于罗马尼亚Sacarimb地区低Au、低Pb及富As等成分复杂多变的叶碲金矿。
图5叶碲金矿（Pb-3）-Sb-As三角图解
灰色区域为典型地区叶碲金矿的元素替代范围，（Sb+As）/（Pb-3+Sb+As）值为0.33〜0.66；理想叶碲金矿Pb3（Pb2Sb）3S6（AuTe2）3为白色五角星，其他假设端元为灰色五角星）
考虑叶碲金矿的化学组成特征，优选Au、Te、Pb、Sb、S、Cu、Zn进行元素面扫描，查明不同元素在叶碲金矿与共生矿物中的相对含量与空间展布规律。叶碲金矿的表面平整且无结构环带（图6a，b），WDSmapping图像显示，同一视域3颗叶碲金矿的元素分布特征趋于一致，Au、Te、Pb、Sb、S等主元素呈无环带的均匀富集，Cu、Zn等微量元素呈无环带的均匀亏损（图6）。对比共生矿物，叶碲金矿以富Au为主要特征，Te、Sb的富集程度仅分别次于碲铅矿和黝铜矿，Pb远低于方铅矿而略低于碲铅矿，S远低于黄铁矿-方铅矿-闪锌矿及黝铜矿等硫盐-硫化物；Cu、Zn等微量元素与方铅矿、碲铅矿相当，远远低于闪锌矿和黝铜矿。需进一步关注的是，除碲铅矿外，叶碲金矿的内部尚有极少量微细的未识别黄色-浅黄色Te富集亮点，暗示可能存在其他碲化物包裹体。
元素面扫描结果与矿相学鉴定相互印证，可以直观地反映叶碲金矿与其他矿物的关系。Te、Pb元素扫面图中（图6），碲铅矿与叶碲金矿以共边结构为主，局部见碲铅矿在叶碲金矿内部交代，两者应为碲铅矿略晚于叶碲金矿的超覆生成；方铅矿与他形碲铅矿多共边，局部见前者的枝状尖端指向叶碲金矿与碲铅矿，说明方铅矿的略晚于碲金矿、碲铅矿生成。Sb、Cu、Zn元素的分布特征显示，闪锌矿多包裹于黝铜矿、方铅矿及叶碲金矿中，见叶碲金矿、方铅矿局部侵蚀黝铜矿。
图6叶碲金矿及共生矿物的WDS元素面扫描
a.背散射图像，虚线区域为叶碲金矿，b.二次电子图像；Sp-闪锌矿；Thr-黝铜矿；Nag-叶碲金矿；Alt-碲铅矿；Gn-方铅矿
3.1.4 元素替代关系
基于理想晶体结构式［Pb3（Pb,Sb）3S6］（Au,Te2）3及As可占据（Pb，Sb）位置的特征，叶碲金矿主要存在三种元素替代关系：1）As与Sb元素相互替代，如［Pb3（Pb,Sb）3S6］（Au,Te2）3（正常叶碲金矿）-［Pb3（Pb,As）3S6］（Au,Te2）3（砷叶碲金矿）的固溶体系列；2）Au与Te元素相互替代，如罗马尼亚亚Săcărîmb地区的贫Au、富Te叶碲金矿；3）Pb与（Sb+As）元素相互替代，如罗马尼亚亚Săcărîmb地区的低Pb、高Pb叶碲金矿。综合叶碲金矿的化学成分变化特征与元素替代关系，Cio-banu等提岀其经验化学通式为Pb3S3［(Pb2j(Sb,As,Teb)1+x]∑3(S3-yTey)3(Au1-z-wTe2+zSw)，其中b=x+1–(Sb+As)，b=0～0.29，0.2 杨斜叶碲金矿的元素原子数投点呈团簇状，与理想叶碲金矿接近(图7)。由于绝大多数测点的As含量低于检岀限，故As/(As+Sb)值接近于理论值0；Au/(Au+Te)=0.335，略高于理论值0.33(图7a)，∑(Pb+Sb+As)=0.59，略低于理论值6.00(图7b)。∑(Sb+As)=1.09略大于理论值1.00，Pb=4.81略低于理论值5.00(图7c，d)，w(Sb+As)和w(Pb)具弱线性负相关性(R2=0.15)，指示叶碲金矿中存在微量的(Sb+As)即Sb替代Pb。另外，杨斜叶碲金矿［Pb3.00(Pb1.81Sb1.09)2.9S6.12］(Au0.98Te1.95)2.93的S=6.12，高于理论值6.00；S与Te原子数呈较显著的线性负相关(R2=0.57)，暗示叶碲金矿中存在过剩S2-等价替代（Te2-+Au3+）层中Te2-的晶格空位，与上述Ciobanu等提到正常叶碲金矿的替代关系存在一定差异。 图7叶碲金矿As/(As+Sb)Vs.Au/(Au+Te)图解(a)、As/(As+Sb)vs.Pb+Sb+As图解(b)、PbVs.Au/(Au+Te)图解(c)及Pb-3vs.Sb+As图解(d) 理想叶碲金矿Pb3(Pb2Sb)3S6(AuTe2)3为黑色五角星；黑色虚线代表理想叶碲金矿的平均值；灰色虚线代表杨斜叶碲金矿的平均值；基于原子总数为15计算 3.2 叶碲金矿的成因 3.2.1 物理化学条件 流体包裹体热力学与矿物平衡相图研究证明，Au-Ag-Te体系碲化物的沉淀温度通常低于354°C（一般＜250°C）。然而，己报道的含叶碲金矿的典型金矿区，富金（银）碲的流体P-T-X性质尚存在差异：罗马尼亚Sacarimb浅成低温热液型和西澳SunriseDam造山型金（碲）矿床的成矿流体温度（200〜300°Cvs280〜300°C）与盐度（0〜5%vs7%）相近，但流体成分与性质差别较大；前者为贫CO2、近中性（pH为5〜6）的H2O-NaCl岩浆热液体系，后者属于浅成（〜4km）的富CO2-H2O不混溶变质热液体系，成矿压力介于80〜130MPa（D4脉）。美国CrippleCreek浅成低温热液型金碲矿床的成矿流体属于岩浆热液体系，富金碲的流体具中低温（150〜225°C）、低盐度（0〜5%）、偏碱性及富CO2特征，普遍存在高温（＞300°C）、高盐度（＞40%）含子晶多相包裹体。与之相似，北秦岭杨斜金矿床的主成矿流体为中低温（160〜200°C）、低盐度（6〜8%）的富CO2-H2O-NaCl岩浆热液体系，存在高盐度的含子晶（石盐、钾盐、硬石膏及不透明矿物）多相包裹体。 碲逸度(fTe2)、硫逸度(fS2)是Au-Ag-Te体系的重要物理化学参数，对理解金碲富集过程与成矿机制至为关键，碲化物沉淀的有利物理化学条件是低温、高fTe2值和高fTe2/fS2值。杨斜金矿的碲化物主要形成于石英-细粒黄铁矿-自然金-多金属硫化物阶段，金属矿物组合为方铅矿+黄铁矿+黄铜矿+闪锌矿+黝铜矿+碲银矿+碲金银矿+碲铅矿+叶碲金矿+自然金(银金矿)+磁铁矿+斑铜矿。由于该阶段发育自然金、碲银矿、碲金银矿及碲铅矿，无自然碲、碲金矿、六方碲银矿和自然汞，在200°C的logfTe2-logfS2碲化物-硫化物-氧化物平衡相图中(图8)，fTe2的顶界应在Clv-Au反应线之下，底界在Hg(自然汞)之上；fS2值主要受控于Po-Py、Mt-(Py+Hm)及Cpy-(Bn+Py)反应线，该阶段发育黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿及斑铜矿，不存在磁黄铁矿及与黄铁矿共生的赤铁矿，fS2顶界应为Mt-(Py+Hm)反应线，底界为Po-Py反应线。因此，杨斜金矿床包括叶碲金矿在内的碲化物沉淀时，碲逸度、硫逸度分别为-15.2 图8 杨斜金矿床石英-自然金-多金属硫化物阶段logfTe2-logfS2平衡相图 Bn-斑铜矿；Y-gamma相；Cpy-黄铜矿；Cc-辉铜矿；Clv-碲金矿；Cv-铜蓝；Fro-碲铁矿；Hm-赤铁矿；Hs-碲银矿；Mt-磁铁矿；Po-磁黄铁矿；Py-黄铁矿；Sz-六方碲银矿 上述研究表明，北秦岭杨斜金矿床的叶碲金矿及其他共生碲化物形成于中-低温(160〜200°C)、低硫逸度(-16.5 3.2.2 交代机制与成因 叶碲金矿主要存在三种交代机制，即耦合溶解再沉淀(coupled dissolution-(re)precipitation reactions，CDRR)、摩尔超额(molar-excess)及摩尔亏缺(molar-deficit)反应。假象结构是耦合溶解再沉淀交代的关键特征之一，西澳Sunrise Dam矿区D4矿脉中碲金银矿和叶碲金矿的假象结构，以及罗马尼亚Sacarimb矿区叶碲金矿的分解和组成变化，多与耦合溶解再沉淀交代反应有关。矿物的交代结构可以指示交代反应是否存在摩尔亏缺和摩尔超额：1)流体相对于两个新生矿物相达到饱和后，形成的交织连晶结构往往与摩尔超额交代反应有关，如叶碲金矿分解为碲铅矿-方铅矿的后成交织连晶。叶碲金矿的分解反应不仅受局部渗透率控制，也受流体-矿物体系的局部化学梯度控制；分解过程中所释放的Au，可以在其附近以自然金或方锑金矿的形式发生沉淀，也可以再活化迁移至较远距离沉淀；2）与低Pb、高As及低Au叶碲金矿有关的摩尔亏缺交代反应，仅见于罗马尼亚Săcărîmb矿区。叶碲金矿的耦合溶解再沉淀交代反应主要与酸性流体有关，摩尔超额交代反应（碲铅矿-方铅矿交织连晶交代叶碲金矿）多反映偏碱性流体fTe2/fS2值的变化。北秦岭杨斜金矿床叶碲金矿的化学组成接近于理想叶碲金矿（表2），不具有与罗马尼亚Săcărîmb矿区类似的低Pb、高As及贫Au等成分变化特征，多孔结构和假象结构基本不发育，仅局部可见碲铅矿-方铅矿后成交生连晶（图3），说明摩尔超额反应是杨斜叶碲金矿的主要交代机制。 关于叶碲金矿的成因，目前仍缺乏系统认识。Ciobanu等提到罗马尼亚Săcărîmb矿区构造叠加诱发的成矿流体由富Sb向富As演化，导致正常叶碲金矿及富As叶碲金矿等分别发生沉淀。西澳Sunrise Dam矿区D4矿脉存在富As（毒砂+砷黄铁矿+富砷硫盐）陡倾D4a脉和富Sb（贱金属硫化物+富Sb硫盐+碲化物）缓倾D4b细脉，Sung等认为两者属于同一变形事件不同应力场的成矿响应，D4b脉中的叶碲金矿形成于富贱金属和Sb的残留再活化物，后期流体的叠加导致叶碲金矿失稳，分解为碲铅矿-方铅矿和碲铅矿-黝铜矿后成交织连晶。 与上述矿床存在多种富Sb、富As矿物不同，北秦岭杨斜金矿床的富Sb矿物仅有黝铜矿和叶碲金矿，两者在同一视域紧密共存且黝铜矿略早生成（图2）。矿相学研究显示，黝铜矿的沉淀略晚于大多数硫化物（黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿）及Au-Ag-Te系列矿物（自然金-碲金银矿-碲银矿），处于相对低fS2、高fTe2及高Sb含量的流体环境；然而，大量黝铜矿略早于叶碲金矿的结晶可能导致成矿流体Sb、As含量显著降低，往往难以满足其他含锑矿物的生成（仅黝铜矿普遍存在）。现有研究结果尚不足以支持流体由富Sb向冨As的演化，由此认为，杨斜叶碲金矿的成因与西澳SunriseDam金矿床类似，可能与含金碲矿脉局部富贱金属与Sb组分的再活化有关。 3.3 叶碲金矿与岩浆热液关系 学术界对于金矿中富碲流体的来源，一直存在岩浆热液与非岩浆热液的争议。碲的亲“岩浆热液”认识历来已久，尤其是碱性-偏碱性岩浆作用与热液有利于碲的大规模超常富集，已得到国际国内矿床学家的普遍认同。包括美国CrippleCreek、斐济Emperor和Tuvatu、以及我国河北东坪和黑龙江三道湾子等享誉全球的碲化物型金矿床，都与碱性岩浆具有密切的成因联系。另一部分学者认为碱性岩与碲金成矿的关系被过分夸大，碱性岩与碲化物型金矿床为非直接分异演化关系，碲主要赋存于与碱性岩共同侵位的富硫化物流体中。以变质热液为主的造山型金矿床中也有碲化物的相关报道：西澳GoldenMile是全球规模最大的太古宙造山型金矿（1500tAu），多数金赋存于含砷黄铁矿中，另外约20%以Au-Ag碲化物形式产岀，碲化物主要组合为自然金+碲汞矿+碲金矿+碲金银矿+斜方碲金矿；加拿大Abitibi和Yellowknife绿岩带的KirklandLake、RedLake等世界级太古宙造山型金矿，以及哈萨克斯坦碎屑岩容矿的早古生代Kumtor、美国MotherLode造山型金矿中都存在（Au，Ag，Pb，Ni，Hg）碲化物。由此看来，岩浆热液似乎并非是碲在金矿中超常富集的必要条件，但最新研究显示，造山型和（类）卡林型金矿床均与深部的岩浆存在密切关联，且大规模的碲、硒、铊矿化均以共伴生形式产于岩浆热液型矿床中。 叶碲金矿常与碲化物-贱金属硫化物-富锑富砷硫盐矿物紧密共存，含叶碲金矿的金多金属矿床大多与岩浆热液存在某种成因联系。目前，全球范围内已报道的含叶碲金矿的矿床成因类型包括：浅成低温热液型（美国Cripple Creek金碲矿床、罗马尼亚Săcărîmb金银碲矿床及秘鲁CordilleranCu-Zn-Pb-Au-Ag矿床、造山型（西澳SunriseDam和坦桑尼亚GeitaHill金矿床）、斑岩-矽卡岩型（卡巴尔达-巴尔卡尔共和国Tyrnyauz矿区和保加利亚Assarel铜金矿床）及与侵入岩有关的矿床(中国杨斜金矿床)等。除造山型金矿外，其他矿床的富金银碲流体均为中-低温岩浆热液体系，暗示叶碲金矿或可作为指示岩浆流体参与成矿的潜在标型矿物。 我国首次发现的叶碲金矿产于北秦岭杨斜金矿的石英脉型矿石中，其具有较为特殊的形成环境：1)处于北秦岭早白垩世伸展构造背景。杨斜金矿的载金黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为(141±18)Ma，对应于华北克拉通岩石圈大规模减薄、巨量金多金属成矿及强烈岩浆活动期；2)矿区印支期-燕山期浆活动强烈，但规模不大，以煌斑岩、闪长玢岩及花岗斑岩等镁铁质-长英质脉岩为主；3)赋矿岩系为中深变质(达角闪岩相)的古老变质侵入体；4)矿化类型以石英脉型为主，具多期多阶段成矿特征，叶碲金矿仅见于石英-细粒黄铁矿-自然金-多金属硫化物阶段；5)围岩蚀变强烈且水平分带明显，以钾长石化、硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化和绿泥石化为主；6)矿物组合复杂独特，以富碲金为特征。叶碲金矿与自然金(银金矿)+碲银矿+碲金银矿+碲铅矿+黄铁矿+黄铜矿+闪锌矿+方铅矿+黝铜矿+斑铜矿等，共同构成自然元素-(硫)碲化物-硫化物-硫盐矿物组合，尤其与碲铅矿、方铅矿密切共生；7)叶碲金矿形成于中低温、低盐度、低硫逸度和相对高碲逸度的富CO2-H2O-NaCl岩浆热液体系。以上特征，为叶碲金矿在其他热液矿床中的识别提供了有力地质证据。 4 结论 1）叶碲金矿是一种极为罕见的Pb、Sb、Au硫碲化物，在我国首次发现于北秦岭杨斜金矿床的石英脉型矿石中，与黄铁矿、闪锌矿、黝铜矿、碲铅矿及方铅矿等密切共生。 2）北秦岭杨斜叶碲金矿的化学组成稳定，元素分布均匀，平均化学式为[Pb3.00(Pb1.81Sb1.9)2.90S6.12](Au0.98Te1.95)2.93，属于接近理想组成的正常叶碲金矿，存在微量的Sb替代Pb、S替代Te。 3）北秦岭杨斜叶碲金矿形成于中低温、低fS2值、相对高fTe2值和高fTe2fS2比值的富CO2-H2O-NaCl岩浆热液体系，成因可能与富贱金属与Sb组分的再活化有关。 致谢：十分感谢审稿专家的宝贵意见!电子探针实验得到了中国地质调查局西安矿产资源调查中心魏颖工程师、姚薇高级工程师的帮助，在此一并表示感谢! -------END------ 原文来源：葛战林，章永梅，顾雪祥，范光，高永宝，郑艳荣，刘明，马承，魏立勇，郝迪．叶碲金矿在我国的首次发现及其成因意义[J/OL]．矿物学报.https://link.cnki.net/urlid/52.1045.P.20240704.1639.001 封面标题、导读评论和排版整理等：《覆盖区找矿》公众号. 正版图书，正规发票，单位采购有优惠，可添加下列客服详谈！返回搜狐，查看更多