腾冲温泉中Li-U-Au异常富集特征及其成因浅析_伍皓.pdf

伍皓，李小刚，夏彧，等，2023.腾冲温泉中 Li-U-Au 异常富集特征及其成因浅析J.沉积与特提斯地质，43(2)：416427.doi:10.19826/ki.1009-3850.2022.11004WU H，LI X G，XIA Y，et al.，2023.Characteristics and causes of Li-U-Au abnormal enrichment in Tengchong hotspringJ.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，43(2)：416427.doi:10.19826/ki.1009-3850.2022.11004腾冲温泉中 Li-U-Au 异常富集特征及其成因浅析伍皓1，李小刚2,3*，夏彧1，周恳恳1，梁薇1，李炼鹏4，孔然4，雷星5，谢忠评2（1.中国地质调查局成都地质调查中心（西南地质科技创新中心），四川成都610218；2.重庆科技学院复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室，重庆，401331；3.自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室，四川成都610218；4.云南省核工业 209 地质大队，云南昆明650032；5.云南省核工业地质调查队，云南昆明650106）摘要：综合滇西腾冲 1974 年以来的调查研究文献资料发现，该区正在发育国内外罕见的现代热泉型铀、金、砷、锑、稀土、锂、汞、钨、氢等元素的异常富集系统。为总结温泉中锂、铀、金战略性金属元素异常富集特征，探索其共生富集机制，本文统计了腾冲 57 个温泉近 50 年报道的 320 个地球化学数据，初次系统梳理出温泉中锂、铀、金元素具以下典型特征：（1）3 种金属元素集中在部分泉水中异常富集。锂、金主要富集于大滚锅，铀主要富集于珍珠泉和叠水河碳酸泉，温泉中锂和铀含量高于全省绝大多数温泉。（2）锂元素含量稳定、富集效率高、资源潜力大。热海地区温泉锂含量变异系数均低于 30%，指示半个世纪来锂含量波动幅度小，锂“流而不衰”；有学者初步测算出全区温泉年溢出锂金属量达 532.9 吨，20 年流失量即可超过一个小型锂矿。此外，381 砂岩型铀矿床还存在铀“采而不尽”的现象，可能与泉水中新生铀的持续补给有关。在前人研究成果基础之上，新提出温泉中锂、铀、金的共生富集可能主要是在地核或其局部富集的此类元素沿“腾冲现代地幔柱”自下往上迁移，在地表温泉及其沉积物中不断聚集的结果，即“核源地幔柱”成因。关键词：腾冲；温泉；锂、铀、金富集特征；地核；地幔柱中图分类号：P611；P612；P641.3 文献标识码：ACharacteristics and causes of Li-U-Au abnormal enrichment inTengchong hot springWU Hao1，LI Xiaogang2,3*，XIA Yu1，ZHOU Kenken1，LIANG Wei1，LI Lianpeng4，KONG Ran4，LEI Xing5，XIE Zhongping2（1.Chengdu Center,China Geological Survey(Geosciences Innovation Center of Southwest China),Chengdu 610218,China；2.Chongqing Key Laboratory of Complex Oil&Gas Exploration and Development,Chongqing University of Science&Technology,Chongqing 401331,China；3.Key laboratory of sedimentary basin and oil and gas resources,Ministry of naturalresources,Chengdu 610218,China；4.209 Geological Brigade of Nuclear Industry of Yunnan Province,Kunming 650032,China；5.Nuclear Industry Geological Survey Team of Yunnan Province,Kunming 650106,China）收稿日期：2022-07-27；改回日期：2022-09-29；责任编辑：曹华文；科学编辑：曹华文作者简介：伍皓（1984），男，硕士，高级工程师，主要从事铀矿调查研究。E-mail：通讯作者：李小刚（1983），男，博士，教授，主要从事构造地质学与能源矿产勘查研究。E-mail：xg_资助项目：中国地质调查局二级项目（DD20190122、DD20221661）、自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室开放基金（cdcgs2022006）联合资助 第 43 卷 第 2 期 Vol.43 No.22023 年 6 月沉 积 与 特 提 斯 地 质 Sedimentary Geology and Tethyan GeologyJun.2023Abstract：Based on the investigation and research results since 1974 in Tengchong,Western Yunnan Province,it is found that thereis a rare modern hydrothermal enrichment system of uranium,gold,arsenic,antimony,rare earth,lithium,mercury,tungsten,hydrogen and other elements.To summarize the anomalous enrichment characteristics of strategic metal elements of lithium,uraniumand gold in hot springs and explore their symbiotic enrichment mechanism,we collected 320 geochemical data from 57 hot springsreported over the last 50 years through regional data collection and integration.Then we firstly systematically combed out thefollowing typical characteristics of lithium,uranium and gold elements in hot springs:(1)Three kinds of metal elements areanomalously enriched in some springs.Lithium and gold are mainly enriched in the Dagunguo spring,uranium is mainly enriched inZhenzhu spring and Dieshuihe carbonated spring.The hot springs in this area contain higher levels of lithium and uranium than mostin the province.(2)Lithium element has the characteristics of stable content,high enrichment efficiency and great resource potential.The variation coefficients of lithium content in hot springs in Rehai area are all lower than 30%,indicating that the fluctuation rangeof lithium content is small in the past half century.It is estimated that the annual overflow of lithium from hot springs in the regionamounts to 532.9 tons,and the loss in 20 years can exceed that of a small lithium mine.In addition,the 381 sandstone-type uraniumdeposit also has the phenomenon of“inexhaustible exploitation”of uranium,which may be related to the continuousreplenishment of new uranium from the spring.On the basis of previous research results,it is proposed that the co-accumulation oflithium,uranium and gold in hot springs may be mainly caused by the migration of such elements in the core or its local areas alongthe“Tengchang modern mantle plume”from bottom to top,and the continuous accumulation in the surface hot springs and theirsediments,that is,the origin of“Earths core source-Mantle plume”.Key words：Tengchong；Hot spring；Characteristics of Li-U-Au abnormal enrichment；Earths core；Mantle plumes 0引言2016 年，原国土资源部、国家发展改革委等联合发布全国矿产资源规划（20162020 年），将锂矿、铀矿、金矿等 24 种矿产列入战略性矿产目录。2020 年以来，“新冠”疫情的暴发和“俄乌战争”的爆发给战略性矿产的稳定供应带来诸多不确定因素，加强以热泉型矿床为代表的“非常规”矿产资源调查研究已迫在眉睫。热泉型矿床通常是指伴随地表和近地表的热泉活动而产生的具有工业意义的矿石堆积体（芮宗瑶和沈建忠,1992）。早在 1955 年，就有美国学者开展过热泉型金矿的研究工作（White et al.,1955），20 世纪 7080 年代，由于环太平洋带陆相火山岩地区与天水活动有关的金、银、铅锌、铜、汞和锑矿床的勘查获得巨大成功（Nelson and Giles,1985），使得热泉型矿床一直受到国内地质学家的持续关注（潘传楚,1988;戴杰敏,2000;王登红等,2007;赵元艺等,2010;郭唯明等,2019;王晨光等,2020）。1974 年，云南省核工业 209 地质大队在腾冲地区进行铀矿普查的过程中，首次在眼镜泉、松木箐的热泉沉积物中发现铀矿化现象（佟伟和章铭陶,1989）。1987 年，前人在眼镜泉的硅华中鉴定出沥青铀矿和铀石（Zhuand Tong,1987），后在小寨温泉等其他热泉沉积物中也有相同的发现（侯宗林和郭光裕,1991;郭光裕等,1993;核工业二八 O 研究所,2006）。不仅如此，1989 年，209 队在前期铀、金综合调查的基础上，与中科院贵阳地化所、北京大学合作在腾冲两河地区探获我国首个典型的热泉型金矿床，储量至少 5 吨（胡涛和张振儒,1991）。此外，腾冲部分温泉中的砷、锑、稀土、锂、汞、钨等元素也异常富集（腾冲地热资源联合调查组,1974;佟伟和章铭陶,1989;胡云中等,2002;Zhang et al.,2008;肖昌浩等,2010;庄亚芹等,2016;郭清海等,2017,2020;Guo etal.,2017；郭唯明等,2019;罗黎,2021;严克涛等,2022），泉口甚至检测到含量高达 5.15%、15.14%的氢气（上官志冠和霍卫国,2001;赵慈平,2008）。目前来看，与国内业已发现的川西热泉型金矿化（王登红等,2003,2007），西藏搭格架、谷露热泉型铯矿（赵元艺等,2007,2010），以及搭格架温泉中还存在钨元素、氦气异常富集不同（赵平等,2002;Guo et al.,2019;郭清海和杨晨,2021），腾冲正在发育世所罕见的现代热泉型铀、金、砷、锑、稀土、锂、汞、钨、氢等元素异常富集系统，其共生富集特征、成因机制尚缺系统总结分析，蕴藏的科研和经济价值亟待探索挖掘。为此，本文以 2014 年开展至今的滇西砂岩型铀矿调查工作为依托（伍皓等,2016;周恳恳等,2023 年（2）腾冲温泉中 Li-U-Au 异常富集特征及其成因浅析417 2021），拟通过区域资料搜集整合和系统梳理，重点对温泉中锂、铀、金 3 种战略性金属元素异常富集特征及其共生富集机制进行初步探讨，为后期此类“非常规”多金属资源勘探开发提供依据。1区域地质概况腾冲地块位于青藏高原东南缘，其东以怒江缝合带与保山地块相隔，西以密支那缝合带与印度板块（缅甸地块）相接，是中国大陆集火山、地热（温泉）、地震于一体的典型火山地热构造地区（林木森,2015）。经历了中特提斯班公湖怒江洋俯冲、腾冲保山地块碰撞拼合（170100 Ma）和新特提斯雅鲁藏布密支那洋俯冲、印度板块向北俯冲碰撞（15065 Ma,Yin and Harrison,2000;莫宣学和潘桂棠,2006;戚学祥等,2019）。该地块在新生代早期（6555 Ma）以挤压逆冲推覆为主导，中期（2411 Ma）以走滑剪切运动为主，晚期以张剪性构造为特征。腾冲地区现今构造岩浆地热活动主要受晚期枢纽近垂直纵弯弯滑褶皱构造作用的影响，弧形断裂转折端部位形成的张剪性断裂为上新世到全新世持续的火山喷发提供了岩浆上涌的通道，造就了腾冲地区从上新世到全新世持续的火山喷发。火山喷发间歇期留存的地壳岩浆囊则成为区内良好的热源，岩浆囊有 3 个：第 1 个位于腾冲县城热海一带，第 2 个位于马站曲石一带，第 3 个位于五合龙江团田蒲川新华一带（图 1-b,赵慈平等,2012）。而弧形断裂与北西南东向断裂的交会构造断陷沉降部位又提供了良好的热水补给和热水上涌通道，控制了腾冲地区的热泉及地热异常的分布（林木森,2015）。区内共有 58 个温泉群，平均 100 km2有一个，其中沸泉群3 个，包括硫磺塘黄瓜箐、朗普寨热水塘和攀枝花 硝 塘，泉 温 高于 45 的 热 泉 25 个；泉 温 在4537 的温泉 11 个，低于 37 的微温泉 19 个（廖志杰,1999）（图 1）。2温泉中铀、金、锂元素富集特征笔者查阅搜集了国内学者自 1974 年以来发表的与腾冲温泉中铀、金、锂元素含量相关的报告文献，掌握了区内除龙光台酸水温泉外的 57 个温泉的共 320 个地球化学数据，其中，以锂含量数据最为丰富，有 236 个，铀含量数据 49 个，金含量数据35 个（附表 1-2*）。经数据统计分析，总结出温泉中锂、铀、金元素具以下典型富集特征：2.1锂、铀、金元素集中在部分泉水中异常富集一般泉水中锂含量为 239 g/L（郭唯明等,2019），全区 57 个温泉中，除小甸澡塘、靠碑塘等14 个温泉和热海中的杨家坡、黄瓜箐锂含量低于40 g/L 外，其余均高于此值。以热海温泉区中的大滚锅、听泉楼、眼镜泉、鼓鸣泉和怀胎井锂含量最高，2012 年以来的检测值均在 4.29 mg/L 以上，其中，又以大滚锅中锂含量（6.1311.18 mg/L）居全区之首，怀胎井（左）检测出 11.78 mg/L 的单个最高 值（附 表 1*，图 2）。与 滇 西 北（0.007 30.67mg/L,王蒙蒙,2017;徐洪飞,2020;Liu et al.,2020）、临沧（0.1261.2 mg/L,余鸣潇,2019）、滇东南（0.00119.120 mg/L,王云,2021）温泉中锂含量相比，腾冲热海温泉区锂含量处于全省中上水平。并高于川西温泉群（0.036.1 mg/L，Qi et al.,2017;Liet al.,2019；于沨等,2022），但明显低于青藏高原南部 温 泉 中 锂 含 量（12.7 239 mg/L，王 晨 光 等，2020）。区 域 上 水 温 大于 70 的 温 泉，铀 含 量 为0.30.5 g/L；水温小于 40 的温泉，铀含量一般为 1 g/L（郭婷婷,2012），大于 1 g/L 即可认为是异常（程汝南,1982）。20 个开展过铀含量测试的温泉中，仅热海大滚锅、珍珠泉、眼镜泉、霞客亭西、和顺酸水沟、永乐澡堂和叠水河碳酸泉共 7 个温泉铀含量发现异常，其中，以珍珠泉、叠水河碳酸泉检测值最高，分别为 62.87 g/L 和 59.7161.157 g/L（附表 2*），高于滇东南 46 个温泉中铀含量（033.19 g/L,王云,2021）。泉水金含量一般为 0.003 g/L（侯宗林,1992），2017 年最新开展过金含量测试的 12 个温泉中，除黄瓜箐、叠水河碳酸泉温泉外的 10 个温泉金含量均高于 0.003 g/L，其中，以大滚锅金含量最高（0.0370.043 g/L,Xiao et al.,2017），12 倍于一般泉水金含量。但令人费解的是，1998 年大滚锅中金含量可达 0.53 g/L（刘宝耽等,1998）（附表 2*），2002 年硫磺塘地段内的热沸泉水金含量变化也在0.390.73 g/L（胡云中等,2002），为何温泉中金含量会在 20 年间呈现数量级衰减？尚待查证。*数据资料联系编辑部或者登录本刊网站获取。418沉积与特提斯地质（2）1黑泥塘杨家田23胆扎4石花洞羊肠河567八里苏江硝水坝古永8 麻栎山16靠碑塘冷硝塘910111218小莱宋大村勐蚌桤木村铜厂脚192313151417上后甸小甸24河头龙塘明光界头固东曲石云华打苴上营芒棒五合蒲川新华中和北洞石墙永安周家洼39沙坝硝塘中寨董家寨转山40414251董家寨龙塘宇家寨硝塘扯雀塘43大竹园4647曲石硝塘坝4445绿甸田下表院总府555657高笕槽蒲菁52玛玉窝新寨硝塘58485350窜龙板山黄坡323130永乐五板桥222120坝派荷花腾冲袁家塘29282726叠水河龙光台酸水观音塘25和顺瑞滇热田热海热田朗蒲热水塘勐连4954龙安桥383736353433户蚌上蚌乃坝竹速庆攀枝花硝塘黑石河高黎贡山高黎贡山3780m3374m龙川江龙川江明光河西沙河槟榔江朱星街沙坡大寨(2)(3)(4)(6)(5)(1)老滚锅(2)取磺洞(3)大滚锅(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(4)种磺地面(5)狮子头(6)珍珠泉(7)仙人澡塘(8)大白岩(9)芭蕉塘(10)狮子塘(11)小白岩(12)澡堂河(13)蛤蟆嘴(14)硫磺场(19)杨家坡(18)黄瓜箐(20)松木箐(15)大地脚(16)小澡塘(17)忠孝寺大盈江怒江1000m01020km(1)(b1温泉及其编号热田河流断层图例大理腾冲密支那缅甸板块保山-禅邦陆块保山印度板块冈底斯中间板块拉萨板块(a）(b）岩浆囊区域381铀矿床50384506382200m文光泉(WGQ)老滚锅(LGG)大滚锅(DGG)蛤蟆嘴(HMZ)澡堂河(ZTH)霞客亭(XKT)听泉楼(TQL)珍珠泉(ZZQ)眼镜泉(YJQ)鼓鸣泉(GMQ)怀胎井(HTJ)(c）团田25 3025 0098 3025 30（a）据赵勇伟和樊祺诚,2010 修改（b）据廖志杰,1999；赵慈平等,2012 修改（c）据郭清海和吴启帆,2020 修改）(a)after Zhao and Fan,2010;(b)after Liao,1999;Zhao et al.,2012;(c)after Guo and Wu,2020)图 1腾冲县境温泉和岩浆囊分布图Fig.1Distribution of thermal spring and magma chamber in Tengchong country 2023 年（2）腾冲温泉中 Li-U-Au 异常富集特征及其成因浅析419 总的来说，锂、铀、金元素集中在腾冲部分泉水中异常富集，锂、金主要富集于大滚锅，铀主要富集于珍珠泉和叠水河碳酸泉，目前资料显示温泉中锂和铀含量高于全省绝大多数温泉。需要说明的是，由附表 1*、附表 2*可以看出，区域上同一温泉中锂含量数十年来变化幅度较小，如：石墙澡堂锂含量变化范围在 1.221.7 mg/L，高低相差不到1 倍，大滚锅锂含量变化范围在 6.1311.18 mg/L，高 低 相 差 不到 2 倍，珍 珠 泉 锂 含 量 变 化 范 围0.270.75 mg/L，高低相差不到 3 倍，指示锂元素产出相对稳定且锂含量不易受取样时代、测量方法等影响。而同一温泉中铀、金元素测量数据则变 化 幅 度 较 大，如 珍 珠 泉 铀 含 量 变 化 范围1.37864 g/L，高低相差达 46 倍；大滚锅金含量变化范围 0.0370.53 g/L，高低相差 14 倍，反映出铀、金元素可能长期处于动态变化中，且两者受采样时代、季节和分析方法等因素影响较大。为获得更为可靠的铀、金含量数据，有待进一步确立精确的测试方法并加强动态监测。2.2锂元素含量稳定，富集效率高，资源潜力大如上文所述，自 1974 年以来，由不同学者在不同时期采用不同方法测定的地球化学数据显示（附表 1*），近半个世纪温泉中锂含量相对稳定，以热海热田为例，大滚锅锂含量变化范围在 6.1311.18mg/L，锂 含 量 的 变 异 系 数（标 准 差/平 均 差）为20.1%；听泉楼锂含量变化范围在 6.568.7 mg/L，变异系数为 12.4%；眼镜泉（左）锂含量变化范围在7.59.52 mg/L，变异系数为 20.3%；鼓鸣泉锂含量变化范围在 4.3810.8 mg/L，变异系数为 26.2%；怀胎井（左）锂含量变化范围在 5.411.78 mg/L，变异系数为 26.7%；怀胎井（右）锂含量变化范围在4.166.47 mg/L，变异系数为 15.9%；蛤蟆嘴锂含量变化范围 3.15.66 mg/L，变异系数为 25.4%。因变异系数值是一种相对波动的衡量指标，值越小，代表波动幅度越小，反之亦然。热海热田温泉中锂含量变异系数均低于 30%，指示温泉中锂含量长年稳定，锂“流而不衰”。另据郭唯明等（2019）初步测算，腾冲一带水热活动区的泉流量总计达 7 587.6L/S，以 2 227.64 g/L 为锂的平均含量，可计算出每秒随泉水流走的锂的总量为 16.9 g，即相当于每天1.46 t，每年可达 532.9 t，20 年流失的锂金属量就达 1 万 t，超过一个小型锂矿；温泉带出的锂假如能有效地积聚起来，在 100 年内积聚的金属量等同于一个大型锂辉石矿床的规模，其成矿效果非常显著。在漫长的地质时期内，这种成矿作用速度之快令人惊异（郭唯明等,2019）。3381 砂岩型铀矿床存在铀“采而不尽”的现象位于腾冲五合龙江团田蒲川新华岩浆囊之上的龙川江盆地中的 381 中型砂岩型铀矿床是国内首个实现可地浸开采的矿床（图 1,张金带,2016），从 1969 年起开始探索地浸采铀技术，到 1985 年实验成功后经历数十年的地浸开采和矿山治理，铀资源应逐渐衰竭，但至今矿区多处仍见工业矿体，铀存在“采而不尽”的现象。这是由于地浸开采的遗漏？还是有其他来源的新生铀的快速补给？类似现象可见于均与泉水活动相关的新 1510152024681012(1)XKT(15)(10)HTJ(5)22GMQDGGTQLYJQ252327 30354045505155温泉编号温泉中锂含量（mg/L）（注：图中锂含量为温泉测定的最高值，温泉编号、含量见附表 1*）(Note:The Li content in the figure is the highest value measured in hot spring;The number and content of hot springs are shown inattached table 1)图 2腾冲温泉中锂含量对比图Fig.2Comparison of lithium content in Tengchong hot spring 420沉积与特提斯地质（2）疆伊犁盆地蒙其古尔砂岩型铀矿和四川西部金厂沟砂金矿床中。前者在0 Ma 处于第三个铀矿化阶段，矿床仍在发育，规模正在扩大。研究表明铀不仅来自含铀沉积物，而且来自天山地下水的循环作用，地下水中的铀主要来自区内冷泉（泉水温度：7.98.5;铀含量 11.8233.48 ug/L），其对铀的迁移富集起着至关重要的作用（Zhang and Liu,2019）。金厂沟砂金矿床自宋徽宗时代（10821135 年）即开采，虽历经近千年，但依然采而不衰。因矿床与热水塘热泉处于同一构造带上，被认为很可能有热泉中的成矿物质补给了砂金矿床，使砂金矿床不断再生（王登红等,2007）。本文 381 矿床所处的城子山地区地质勘探过程中发现 5 个自流钻孔，孔口温度 26.532，流量 0.0951.688 L/S；381 矿床地下水铀含量范围 050 g/L，最高达750 g/L，为腾冲区内最高值。紧邻的 50 矿床地下水铀含量范围 050 g/L，最高也可达 403 g/L，两者远高于北部 384（最高铀含量 120 g/L），南部382（最高铀含量 1.82 g/L）和最南部的 506（最高铀含量 36.5 g/L）的水中铀含量（图 1,程汝南,1982;张琳等,1999）,加之区域上有铀异常富集的珍珠泉、叠水河碳酸泉等数个温泉出露，在眼镜泉、小寨温泉等多个现代泉华中还有铀矿物产出，共同指示铀成矿作用正在以惊人的速度进行。结合前人认识和本区水文地球化学数据，我们更加倾向于 381 砂岩型铀矿床出现铀“采而不尽”的现象，极可能也与泉水中新生铀的持续补给有关，正是城子山地区富集效率极高的泉水中的铀补给了砂岩型铀矿床，才使铀在砂岩中不断再生，采而不尽。4温泉中锂、金、铀共生富集机理初步探讨成矿物质来源是矿床成因研究的核心问题，腾冲热泉型金矿的成矿物质最早被认为主要来自围岩（郭光裕等,1993），但最新研究认为地幔气体贡献越大、水温越高的温泉，金含量越高，说明温泉中的金属极有可能是岩浆气体贡献的产物（Xiao etal.,2017）。温泉中的锂也被国内学者通过氯元素和氦同位素示踪等方法证明主要来自于深部岩浆（沈立成,2007;卢志艳,2012;巴俊杰,2017;郭唯明等,2019;王蒙蒙,2020），且幔源气体占比越大的热泉，锂及其他稀有金属的含量也越高（郭唯明等,2019）。温泉中铀可能亦来源于此，因珍珠泉中除铀异常富集外，还可见铁、锰、铝、锌、稀土等元素的共同异常富集（附表 3*），首先，围岩中同时富集此类元素的可能性较低；其次，即使元素来自围岩，但依然难以理解紧邻的其他温泉中此类元素含量会相差数十上百甚至上千倍；再次，腾冲温泉中铀和锰、铁、钴、镍相关系数分别为 0.97、0.95、0.88、0.55（图 3），其良好的线性关系表明它们具有相同的来源，锰、铁、钴、镍属于典型的幔源型元素，在地壳中较为分散（黎彤,1976;宋谢炎,2019），不易在现代热泉系统中通过快速的水岩反应而富集，进一步暗示铀和共富集的多金属可能来自于深部。因此，温泉中同时富集的锂、金、铀都可能主要来自深部岩浆。有意思的是，多年来的研究证实腾冲正在发育多个熔融态的壳内岩浆囊（图 1），都在不断受到幔源玄武质岩浆的持续补充（孙洁等,1989;Xu et al.,1994;戴金星等,1994;上官志冠等,1999;2000;赵慈平,2012;胥颐等,2012;Hua et al.,2019），为何亲石性的锂、铀均可来源于此？锂、铀一般被认为只能在花岗质岩浆分异晚期富集，是不可能富集于幔源玄武质岩浆的（薛颖瑜等,2021;王大钊等,2022），两种认识相矛盾，如何解释？王登红（1998）在开展地幔柱及其成矿作用研究过程中，曾提出地幔柱在将地核内富集的成矿元素搬运到近地表的过程中起了极其重要的作用，他认为像钨、锡这样被认为在地壳富集的元素，实际上其最大的储区在地核而不是地壳本身，即：亲石性元素可能富集于地核，可由地幔柱自下而上搬运在近地表成矿。这一前瞻性认识可为金、锂、铀同在幔源岩浆富集提供较为合理的解释，可能正是由于在地核或其局部富集的金、锂、铀元素沿地幔柱持续往上运移供给，才使得具不同地球化学特征的三种元素能在地幔柱产生的幔源岩浆囊和岩浆囊作用下生成的温泉中共同富集，这样也能理解为何温泉中锂、铀具如此之高的富集效率并“流而不衰”，砂岩型铀矿缘何“采而不尽”。而且，铀富集于地核，并可自地核沿地幔柱向上运移成矿的可能性已被笔者初步证实（伍皓等,2021,2023）；金元素在地核、地幔和地壳的丰度分别为 2.6 g/t、0.005g/t 和 0.004 g/t，显著富集于地核（黎彤,1976），美国*数据资料联系编辑部或者登录本刊网站获取。2023 年（2）腾冲温泉中 Li-U-Au 异常富集特征及其成因浅析421 内华达大盆地中第三纪卡林型矿化被认为与黄石公园古热点活动有关（Oppliger et al.,1997），胶东和滇黔桂的金矿可能都受到地幔柱构造的影响（王登红等,1999），峨眉地幔柱活动可能为黔西南大规模的卡林型金矿化提供了成矿物质基础（聂爱国,2007;陈军等,2020）；热泉型和沉积型锂矿也产出于美国黄石地区（Benson et al.,2017），应与腾冲地区具相似的锂富集成矿构造背景，黄石地区已被地震观测数据成像证实存在来自核幔边界的“现代地幔柱”（Nelson and Grand,2018）。金、锂也存在的自地核沿地幔柱向上运移富集成矿的可能。另外，腾冲全新世火山活动主要受控于盆地内部的断裂作用，与印度板块和欧亚板块碰撞可能没有直接的关系，或为局部地幔上隆的原因（赵慈平,2008;李欣,2012）；腾冲地区在地下 1015 km 处存在的岩浆房可能为新生代以前形成的小型地幔柱（云南省地质调查院,2003）；腾冲高温地热田也被认为是地幔热柱活动的产物（宋涛等,2018），因此，腾冲不排除有发育“现代地幔柱”的可能。综上，本文初步认为腾冲温泉中锂、铀、金的共生富集可能主要是在地核或其局部富集的此类元素沿“腾冲现代地幔柱”自下往上迁移，在地表温泉及其沉积物中不断聚集的结果，即“核源地幔柱”成因。由于目前数据指示锂、铀、金在腾冲 3 个岩浆囊区温泉水中含量差异显著（图 1，图 2，附表 1*，附表 2*），三者仅集中产出在腾冲县城热海一带，且每个岩浆囊受幔源岩浆补给程度不一致（赵慈平等,2012），据此推测 3 个岩浆囊可能分别对应着 3 个发育程度不同的小型地幔柱（图 4）。5结论（1）滇西腾冲大滚锅温泉中锂、金异常富集，珍珠泉和叠水河碳酸泉中铀异常富集。腾冲温泉中锂元素不仅含量稳定，而且富集效率高、资源潜力大。区域上受现代温泉活动影响的砂岩型铀矿区的铀成矿速度、资源禀赋可能被低估。锂“流而不衰”，铀“采而不尽”指示温泉中部分金属可能具“可再生”属性。随着提取技术的不断进步，温泉中富集的多金属有望成为一种可有效开发利用的新资源，进一步开展温泉中多金属“非常规”矿产资源潜力评价、回收示范及其共生富集机制研究意义重大。（2）温泉中锂、铀、金等元素的富集可能是在地核或其局部富集的此类元素沿“腾冲现代地幔 01234560501001502003002 R=0.9665U(ug/L)Mn(ug/L)0123456U(ug/L)00.162 R=0.9516Fe(mg/L)012345600.050.150.250.350.452 R=0.8832U(ug/L)Co(ug/L)0123456U(ug/L)01234562 R=0.5541Ni(ug/L)2500.120.080.04（图中数据来自 Wang et al.,2020;本文暂将 RH8b的 U 含量，RH9a的 Fe 含量视为异常数据）(The data in the figure comes from Wang et al.,2020;The U content of RH8b and Fe content of RH9a are temporarily regarded asabnormal data in this paper.)图 3腾冲温泉中锰铁钴镍与铀的关系图Fig.3Relationship between Mn-Fe-Co-Ni and U in Tengchong hot spring 422沉积与特提斯地质（2）柱”自下往上迁移，在地表温泉及其沉积物中不断聚集的结果，即“核源地幔柱”成因。“将今论古”，“核源地幔柱”成矿认识可为矿床成因研究提供全新的角度和思考。致谢：致谢：资料收集过程中得到了核工业二八 O研究所的支持帮助，四位审稿专家和本刊编辑提出的宝贵意见提升了文章质量，在此表示衷心感谢！注释（Notes）：核工业二八 O 研究所,2006.云南省梁河盆地铀资源潜力评价项目成果报告 R.广汉：核工业二八 O 研究所.张琳,王俊,闵光裕,等,1999.滇西龙川江盆地地浸砂岩型铀矿成矿规律研究及找矿方向 R.昆明：云南省核工业二 O 九地质大队.云南省地质调查院,2003.1:5 万曲石街幅、打苴街幅、大董街幅区域地质调查报告 R.昆明：云南省地质调查院.References Ba J J，2017.Genetic model of magma chamber heat reservoir in RuidianGeothermal field，Tengchong County，Yunnan provinceD.Kunming：Kunming University of Science and Technology.Benson T R，Coble M A，Rytuba J J，et al.，2017.Lithium enrichmentin intracontinental rhyolite magmas leads to Li deposits in calderabasinsJ.Nature communications,8（1）:270.Chen J，Huang Z L，Yang R D，et al.，2020.Discovery of SEDEX goldin the Youjiang basin，SW China：Implications for a new type AumineralizationJ.Chinese Science Bulletin,65（15）:1486 1495(in Chinese with English abstract).Cheng R 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