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user: 4. 实验结果 38件闪锌矿样品的主微量元素含量分析结果见表2。其余文献中收集的样品结果见表3 (数据来自CODES [ 10 ]，采用原位LA-ICPMS分析法)及表4 (数据来自文献(附表1)，主要采用电子探针或原位LA-ICPMS分析法，其中样品“Sample 1B，2B，3B，4B，5B”使用的是SN-ICP-SFMS分析法)。本次在墨尔本大学测试的样品以及上述表4中的5件样品得到的是闪锌矿粉末元素的含量，而其余通过电子探针或原位LA-ICPMS测试得到的结果可能会受到样品内部化学分区的影响。原位分析方法可能对某些元素的分析不完整，如Pb、Bi，这些元素可能存在矿物包裹体中。但是，对于大部分元素来说(如In，Mn，Cd，Ge，Ga，Co等)，在测试点的范围内会均匀的分布，因此这两种方法都应该是可靠的 [ 10 ]。 分析结果显示单个元素的含量可能超过几个数量级。元素的分布情况将在下文进行分析，首先根据矿床成因类型及矿床工业类型进行分析，然后通过元素组合进行分析。在分析结果的过程中，Pb-Zn、Zn和Zn-Pb矿床统称为Pb-Zn矿床；Pb-Zn-Cu、Zn-Pb-Cu矿床统称为Pb-Zn-Cu矿床；Pb-Zn-Ag、Zn-Pb-Ag矿床统称为Pb-Zn-Ag矿床；Au、Au-Ag矿床统称为Au矿床；Cu、Cu-Au、Cu-Zn-Pb矿床统称为Cu矿床；Ag、Ag-Au、Ag-Pb矿床统称为Ag矿床。 4.1. 热液矿床(Hydrothermal Deposits) 表2中有四件闪锌矿样品(M35909A， M35909B， M45431， M45751)来自热液矿床，测试结果显示其In含量远高于Ga，尤其是M45431富含In (66.61 ppm)，同时也富含As (1328.94 ppm)、Cu (1527.13 ppm)、Ag (18.83 ppm)、Pb (387.32 ppm)。由于M45431来自锡矿床，其Sn含量也非常高(1133.5 ppm)。其余三个样品来自Pb-Zn-Ag矿床，但是Pb、Ag、Cu含量远低于Wheal Jane锡矿床。 表3中的热液矿床可分为Au矿床和Zn-Pb-Cu矿床，前者Ga含量高于In，后者正好相反。但是Zn-Pb-Cu矿床中Ga、In，以及Cu、Ag、Sn的含量相对高于Au矿床。来自Au矿床的两件闪锌矿样品(Mag-8和Sac 7.3)基本不含In。相反，它们富含Ga和Ge，而Mag-8富含As。 表4中，热液矿床中In含量高。而Ag矿床中Cu含量相对于Pb-Zn或Pb-Zn-Cu矿床非常高。 4.2. 矽卡岩型矿床(Skarn Deposits) 表2中矽卡岩型矿床结果显示In含量高于Ga。尤其是M9317 (来自锡矿床，Sn含量为7464.12 ppm) In含量很高(1378.19 ppm)，同时Cu (8781.88 ppm)，Ag (141.91 ppm)，Pb (59082.82 ppm)，Sb (20139.48 ppm)含量也较高，As (3.82 ppm)含量中等。在所有的结果中，In都显示与Cu具体很强的相关性。 表3中来自Majdanpek Zn-Pb矿床的闪锌矿样品富Fe，同时In含量很高，而Ag、Pb、Bi含量较低。来自Ocna de Fier的闪锌矿Fe含量较低，而Cu、Pb、Bi含量范围变化较大。Co含量值在Fe含量高时(6.04%)其含量低(25 ppm)，而Fe含量低时(0.6%)其含量则高(2299 ppm)。样品OdF 3375中Co含量为2300 ppm，是所知闪锌矿中Co含量最高的数值。采自Baita Bihor的四件样品Ga含量非常低(全部低于4 ppm)。采自铜矿化的样品BB19CB中In (812 ppm)和Cu (2893 ppm)含量很高，Se、Ag含量异常。 表4采自Zn-Pb矿床的HTP与LZY系列样品In含量很低(均低于0.13 ppm)，而Ga(0.12-0.87 ppm)、Co (78.3~449 ppm)含量相对较高。相反，其他样品In含量很高，而Cu含量相对稳定。在所有HTP与LZY系列样品中，Ga含量与Co负相关。 4.3. 网脉状矿床(Stockwork Deposits) 表2中采自Ni矿床的闪锌矿样品(M37225) Co含量很高(935.13 ppm)，也是表2中最高的，相对于此类型矿床的其他样品来说，其Ni (8.74 ppm)、Ga (17.63 ppm)、In (36.63 ppm)含量也相对较高。此项研究中唯一的U-Th-REE矿床，其闪锌矿样品Ga和In含量非常低，而Nb和Ti含量高。样品M39582A的Nb含量(18.79 ppm)和样品M39582B的Ti含量(40.15 ppm)在表2中是最高的。Ravenswood网脉状Au矿床(M9306)富含Cu (1367.28 ppm)，As (576.18ppm)，Ag (301.69 ppm)，Sn (117.46 ppm)，Sb (62.16 ppm)和Pb (47449.05 ppm)，这也是本文网脉状矿床中这6种元素含量最高的值。样品M41383 (Ag-Au矿床)富集Ag (16.22 ppm)及Cd (3307.29 ppm，是网脉状矿床中Cd含量最高值)。 4.4. 层控型矿床(Stratabound Deposits) 除去M50250采自Ag-Pb矿床外，表2中此类型矿床的其他样品均采自Pb-Zn或Pb-Zn-Ag矿床。M50250贫Cu、Ga、In，富Ag、Pb。其余5件样品Ga、In含量高于M50250。样品M9323采自Wheal Ellen Zn-Pb-Ag矿床，其Ga含量(496.58 ppm)是六件样品中最高的。 表3中采自Tres Marias的闪锌矿样品分为富Ge-Fe和贫Ge-Fe两类。富Ge的部分同时富As和Tl；而贫Ge的样品贫As和Tl，但是Sb含量高。 大部分层控型矿床样品中普遍Ga、In含量高。 4.5. 海相火山成因块状硫化物矿床(VMS Deposits) 表2中，采自澳大利亚南部Talisker Ag-Pb矿的样品M9321，其Ag (353.48 ppm)和Pb (119，154.65 ppm)含量非常高，同时In (82.49 ppm)和Sb (133.13 ppm)含量也相对较高，而Cu含量低于其余两件样品(为Zn-Pb-Cu矿床)。 表3中样品Vorta DMV富集Mo (58 ppm)及Ga (96 ppm)。样品Eskay Creek P5中元素Ga、Pb、Sb、Ag、Cu、As、Tl值都非常高。 4.6. 斑岩型、喷流沉积型矿床(SEDEX Deposits) 表4中，采自BNC锡矿床的样品(BNC-3和BNC-10)，其Sn含量非常高(分别为11，229 ppm和660 ppm)。在SECEX矿床中，样品In含量一般都比Ga高一个数量级。 4.7. 密西西比河谷型矿床(MVT Deposits) 本文采自MVT矿床的样品均为Pb-Zn或Pb-Zn-Ag矿床。其Ga含量均比In含量高一至两个数量级。 表4收集的数据中所有的样品均为Pb-Zn矿床，其Ga、Ag、Cu和Pb的含量变化范围很大。几乎所有样品都是贫Fe闪锌矿，其Fe含量低于3.6% (样品47975除外，为9.51%)。 4.8. 单一元素的分布情况 不同类型矿床中元素的变化可在以下直方图中显示出来。 图1为Ga含量直方图。所有样品的Ga含量平均值为59.81 ppm (n = 123)。单一样品的浓度主要集中在1~100 ppm (80/123，图1(A))。Ga富集在热液矿床中(其中有8件样品含量集中在100~1000 ppm，图1(B1))。矽卡岩型与网脉状矿床Ga含量较低(大部分低于10 ppm，图1(B2)，图1(B3))。图1(C1)~(C7)主要显示Ga在不同工业类型矿床的分布情况。Pb-Zn-Cu和Ag矿床富Ga (大部分超过了100 ppm，图1(C2)，图1(C7))，而Cu矿床中Ga含量最低(最低为0.054 ppm，图1(C5))。 In含量平均值非常高(1585.18 ppm， n = 121)。一半以上样品In含量在10到1000 ppm之间(图2(A))。热液矿床、矽卡岩型矿床、VMS和SEDEX型矿床In含量高(图2(B1)、图2(B2)、图2(B5)、图2(B6))，其中热液矿床具有In最高含量值58，752 ppm (图2(B1))。以矿床工业类型进行分析，Sn矿床含In量最高(图2(C6))，其次是Pb-Zn-Cu矿床(图2(C2))。 图1. 闪锌矿中Ga含量直方图。(A：所有样品，B1~B7：不同矿床成因类型，C1~C7：不同矿床工业类型，X轴：含量/ppm，Y轴：频率) 图2. 闪锌矿中In含量直方图。(A：所有样品，B1~B7：不同矿床成因类型，C1~C7：不同矿床工业类型，X轴：含量/ppm，Y轴：频率) Ga富集在Ag矿床中，因此作者对不同类型矿床中Ag的分布进行了讨论。Ag含量集中于0.1~10 ppm (48%，n = 135，图3(A))。且Ag含量分布与Ga类似。Ag在热液矿床中的含量分布最广泛(图3(B1))。而在其他几种类型的矿床中含量基本都不超过100 ppm (图3(B2)~(B7))。Pb-Zn-Cu矿床中的Ag含量(12，054 ppm)最高(图3(C2))，且高于Pb-Zn-Ag和Ag矿床(图3(C3)、图3(C7))。 Sn矿床中In含量最高，因此，对Sn含量分布进行了分析。结果显示，在大部分样品中，Sn含量普遍较低(81% < 100 ppm， n = 102)，尤其是矽卡岩型矿床(图4(A)、图4(B2))。Sn在Pb-Zn-Cu、Sn和Ag矿床中的含量比较高(含量最高大于1000 ppm，图4(C2)、图4(C6)、图4(C7))。 图3. 闪锌矿中Ag含量直方图。(A：所有样品，B1~B7：不同矿床成因类型，C1~C7：不同矿床工业类型，X轴：含量/ppm，Y轴：频率) 图4. 闪锌矿中Sn含量直方图。(A：所有样品，B1~B7：不同矿床成因类型，C1~C7：不同矿床工业类型，X轴：含量/ppm，Y轴：频率)