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铟是一种重要的战略性关键矿产资源，在许多新兴高科技产业中都有着不可替代的作用。近日，中国科学院广州地球化学研究所博士生陈程及其导师、研究员赵太平等，研究揭示了贫锡型多金属矿床中铟的富集机制。相关研究发表于Ore Geology Reviews。
中国作为铟资源大国，大部分的铟资源都产自华南的锡多金属矿床。长期以来，这些富铟的锡多金属矿床被认为是研究铟成矿作用的理想案例。然而，近年来的研究发现，一些贫锡的岩浆热液矿床中也有铟的富集，甚至达到中型-大型规模。但是，有关铟在贫锡矿床中富集机制的研究还非常少。因此，查明贫锡的多金属矿床中铟的赋存状态、富集机制，对全面理解铟成矿作用和资源的开发利用都具有重要意义。
针对“贫锡矿床中铟的富集机制”这一科学问题，研究人员以华北克拉通南缘、与晚中生代花岗岩有关的赤土店铅锌银矿为研究对象，利用微区分析技术对赤土店矿床中铟的主要载体——闪锌矿开展了详细的研究。
研究表明，赤土店矿区的闪锌矿富集Fe、Mn、In，贫Ge、Ga，平均Zn/Cd为219.5，指示这些闪锌矿形成于与岩浆热液有关的中高温环境。其中，In在赤土店矿床中主要以微量元素的形式赋存于闪锌矿中，其在闪锌矿中的替代机制为In3+ + Cu+↔2Zn2+。
传统的观点认为，温度是控制铟在矿床中发生富集的重要因素，通常高温矿体相对富铟，低温矿体相对贫铟。但是，在赤土店矿床中，远离成矿岩体的低温矿体在变形部位也具有高的铟含量，暗示铟的富集还受控于其他因素。
对这类变形矿体中的硫化物开展的显微观察表明，产自矿体变形部位的硫化物多发生碎裂，暗示这些矿物遭受了应力破坏。其中，矿体变形部位的闪锌矿明显分为两期，早期有环带结构的闪锌矿在被构造-流体改造后，又被晚期的闪锌矿胶结。元素面扫描分析显示，赋存在早期闪锌矿中的铟（及其他微量元素）发生了活化、迁移，并向晚期的闪锌矿中再次富集，从而导致矿脉变形部位的铟含量显著提高。
因此，对于贫锡的赤土店矿床，后期构造-流体对原生硫化物矿体的改造是导致铟在该矿床中富集的重要因素之一。
上述研究得到国家自然科学基金委“战略性关键金属超常富集成矿动力学”重大研究计划培育项目和国家自然科学基金委重点项目的资助。（来源：中国科学报 朱汉斌）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105392
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