摘要
铼（Re）是石油化工、电子工业及航空航天等领域内不可替代的关键原材料，属战略性关键矿产资源。但铼是一种在地壳中丰度极低的稀散元素，其超常富集形成矿床往往需要极为苛刻的条件。世界上查明的铼资源量极为有限，随着战略性新兴产业的快速发展，铼供应紧缺已经成为一个非常严峻的问题，我国国内铼亦是供不应求，对外依存度极高。因此，开展铼元素超常富集成矿规律研究、寻找新的矿产资源，已是国家资源战略的迫切需求。四川西昌米市中生代陆相盆地位于扬子地台西缘，在盆地内下白垩统飞天山组（K1f）发现了与砂岩型铜矿伴生的铼，铼-铜矿体赋存于飞天山组碎裂状、透镜状砂岩中，矿石中见有大量细脉状、浸染状沥青分布。为查明米市盆地铼-铜矿床（点）的超常富集成因及有机质（沥青）对铼、铜成矿的作用，本文在对矿床（点）野外地质特征调查及化学分析的基础上，对矿（岩）石进行了矿相学、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、微区LA-ICP-MS、S同位素等分析，对沥青进行了红外光谱、碳同位素、Re-Os同位素等研究，以揭示其地质特征、成因及成矿过程。主要获得了以下认识： 1.在米市盆地内共发现了红莫依达、白庙子、薄日泥堡、二虎村、轿顶山和拉基乡等6处砂岩型铼-铜矿床（点）。矿体赋存于白垩统飞天山组（K1f）中下部的浅色厚大砂岩中，呈似层状、透镜状等形态产出，长120~1000m，厚0.30~1.0m；矿石类型为具沥青条带（部分为浸染状）的碎裂状、透镜状砂岩。矿石中金属矿物主要为辉铜矿、斑铜矿等，以及少量辉钼矿、黄铁矿、蓝辉铜矿、赤铁矿及孔雀石等。 2.6 处铼-铜矿床（点）的 78 件样品分析结果表明， Re 含量变化大，为0.01g/t~131.49g/t，其中29件样品的Re元素含量大于伴生铜、钼矿床中铼工业指标2g/t，为2.76g/t~131.49g/t，平均24.70g/t，矿化系数为0.00~65.74，矿化率为37%。 3.相关性分析表明，Re-Cu，Re-Mo 之间都具有极显著的正相关关系（R=0.817， p＜0.01，n=78；R=0.628，p＜0.01，n=78）；电子显微-能谱（SEM-EDS）元素面扫描显示Cu、Re、Mo、Fe等元素集中一致分布，且Re等元素在Cu元素分布区均匀分布；LA-ICP-MS微区结果显示沥青中Re为164.83~4818.15×10-6，平均为1431.48×10-6，含铜矿物中Re含量为87.60~17795.62×10-6，平均为4676.04×10-6。因此，初步认为Re在米市盆地铼-铜矿床（点）中主要以类质同象或超显微机械混入的形式赋存于含铜矿物中，同时部分以离子吸附的形式赋存黑色沥青中。 4.米市盆地铼-铜矿床（点）所有矿体均伴有大量黑色细脉状、浸染状沥青发育，且铜矿物产于沥青充填的裂隙之中，两者在空间上紧密共生；从矿物的共生组合关系来看，辉铜矿、斑铜矿与沥青形成交代结构，指示了铜矿物形成时已有沥青的存在。与成矿关系密切的沥青具有较高的Cu、Re含量，表明随着成矿作用的进行，使得有机质包含、吸附了部分成矿元素。这些特征表明，沥青与铜矿物为同一成矿阶段的产物，两者具有密切的成因关系，铼-铜矿床的成因与油气演化的有机质（沥青）具有密切的关系。 5.沥青有机碳同位素δ13Corg值为-21.7‰~-23.3‰，平均为-22.68‰，表明沥青为盆地下部三叠系白果湾组（T3bg）油气迁移演化的产物，Cu、Re等成矿物质可能来源于晚白果湾组（T3bg），在一定程度上成为矿床形成的“源”。在富含金属和有机质的沉积物埋藏成岩过程中，金属元素与油气可以同时排出，孔隙流体携带大量金属元素，以吸附、溶解、螯合等形式将金属成矿元素向成矿有利的地层迁移，即成矿过程中的“运”。飞天山组（K1f）厚大砂岩可提供良好的储层，而且在后期构造变形中，沿砂岩层发生顺层滑动和剪切，使得砂岩发生层间破碎，为含成矿元素的油气提供了良好的储集空间，构成了成矿过程的“储”。喜马拉雅期地壳上升，油气藏遭受破坏，金属元素发生沉淀富集形成矿床。
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