硫化物(特別是黃鐵礦)可形成于各類(lèi)地質(zhì)環(huán)境中，在金屬礦床的成礦早期一直延續(xù)到成礦后期。在觀察原生硫化物及其在成巖后的變質(zhì)作用、熱液交代作用下生成的增生邊、重結(jié)晶的次生硫化物時(shí)，通過(guò)光學(xué)顯微鏡和背散射圖像，根據(jù)礦化、蝕變期次及礦物共生組合，可將不同結(jié)構(gòu)的硫化物劃分為不同期次的產(chǎn)物，再與LA-ICPMS硫化物原位微量元素點(diǎn)分析數(shù)據(jù)和面掃描圖像相對(duì)應(yīng)，就可知悉不同期次的硫化物各自的地球化學(xué)特征，即硫化物的地球化學(xué)分帶性，這對(duì)研究沉積作用、變質(zhì)作用、巖漿作用、熱液交代作用如何影響硫化物中微量元素(例如Au元素)的富集行為至關(guān)重要。

　　對(duì)于金礦床來(lái)說(shuō)，通過(guò)研究硫化物中不同微量元素與Au富集行為的耦合程度，有助于探討Au在硫化物中的賦存形式及Au在硫化物晶體中的置換反應(yīng)。藉由LA-ICPMS點(diǎn)分析的時(shí)間分辨(time-resolved)信號(hào)譜圖，還可以獲得硫化物樣品在同一位置不同深度上的元素豐度分布，進(jìn)一步討論Au在硫化物中的賦存狀態(tài)。

　　微量元素在硫化物中主要有三種賦存形式：

　　(1)以固溶體的形式賦存在硫化物晶格中，不可見(jiàn);

　　(2)納米級(jí)的礦物包裹體(包裹體直徑<0-1μm，如自然金或硫化物Fe-As-Sb-Pb-Ni-Au-S)，不可見(jiàn);

　　(3)微米級(jí)的礦物包裹體，可見(jiàn)。

　　值得注意的是，這里的“可見(jiàn)”與“不可見(jiàn)”是相對(duì)于1930年的顯微鏡觀測(cè)水平界定的，“不可見(jiàn)金”

　　這一表述最早是由Bürg在1930年使用的。通過(guò)高角度環(huán)形暗場(chǎng)掃描透射電子顯微鏡(HAADF-STEM)和高分辨率透射電子顯微鏡(HR-TEM)，直徑數(shù)十納米級(jí)的礦物包裹體現(xiàn)在已經(jīng)可以被直接觀測(cè)。若微量元素以固溶體形式賦存在硫化物晶格中，原來(lái)硫化物的晶格將被扭曲變形，通過(guò)特定區(qū)域的電子衍射譜圖(SAED)可以直接觀測(cè)晶格是否發(fā)生扭曲。

　　俄羅斯某金礦 層狀黃鐵礦-石英脈中賦存的黃鐵礦核部LA-ICPMS時(shí)間分辨輸出信號(hào)譜圖

　　在LA-ICPMS的時(shí)間分辨信號(hào)譜圖上，若某微量元素的信號(hào)強(qiáng)度隨剝蝕時(shí)間的增加而保持平緩或近似平緩，顯示束斑剝蝕的縱深線上成分保持均勻性，一般認(rèn)為該元素可能以固溶體的形式賦存在晶格中;抑或以微米級(jí)的硫化物包裹體存在，包裹體中該元素總量少于LA-ICPMS的檢測(cè)限，信號(hào)也不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生大的波動(dòng)。

　　若某微量元素的信號(hào)強(qiáng)度隨剝蝕時(shí)間的增加而出現(xiàn)峰值，則指示著富含該元素的微米級(jí)礦物包裹體的存在。Large et al. (2007)采用這種方法確定了微米級(jí)的富含Bi-Ag-Au-Te的方鉛礦包裹體(圖)和富含Au-Te-Ag礦物包裹體(圖4b)的存在。這種方法的缺點(diǎn)是不能區(qū)分微量元素在硫化物中上述第(1)和第(2)種賦存方式。盡管如此，該方法現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于Au在硫化物中的賦存形式的判斷。

　　節(jié)選自：范宏瑞等. 2018. LA-(MC)-ICPMS和(Nano)SIMS硫化物微量元素和硫同位素原位分析與礦床形成的精細(xì)過(guò)程. 巖石學(xué)報(bào), 34(12): 3479-3496

?????? 附件：

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