三江特提斯马厂箐斑岩铜钼矿床成矿时间尺度探讨：来自石英中Ti-Al扩散年代学的约束

张 靓，陈 奇，2，高 添，李 雯，钱金龙，2，刘俐君，2，王长明，2

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083)

0 引 言

斑岩型矿床是世界上最重要的岩浆-热液矿床之一，由于其岩浆-热液活动具有多期次、多阶段和周期性活动的特点，精确限定岩浆热液活动的时间尺度成为当前斑岩矿床成矿研究的难点[1-7]。传统的同位素定年方法，如原位锆石U-Pb定年(LA-ICP-MS或SHRIMP)和辉钼矿Re-Os定年(ICP-MS)等，获得的成矿时间尺度长达几个到十几个百万年[8-9]，可能包含多次岩浆-热液活动时间[10-11]。随着近年高精度同位素定年技术(如ID-NTIMS辉钼矿Re-Os定年)发展与应用，成矿年龄的精确测定得到重视[12-13]。脉石矿物中流体-岩石平衡的扩散模型可以有效约束各种地质过程的时间尺度，已成为精确限定成矿年龄时间尺度(几年至几万年)的重要方法之一[14]。

石英为斑岩成矿系统中各成矿阶段稳定存在的矿物，能够记录成矿流体的演化信息，是研究热液成矿过程较为理想的对象。在高温条件下，石英的阴极发光(CL)亮度与其钛或铝元素浓度密切相关[15-16]，利用石英中钛或铝的浓度、形成温度[17]和扩散速率[18-19]，可建立石英生长结构与元素浓度梯度的扩散模型。因此，矿物内部的元素扩散年代学研究便是基于特定元素的扩散模型获得的时间尺度。元素的扩散年代学与传统同位素定年分析方法结合，可有效将斑岩矿床的岩浆-热液活动的时间尺度限定在几十年到几十万年间[20-22]。

金沙江—哀牢山新生代斑岩型Cu-Au-Mo成矿带中分布有多个与中酸性富碱斑岩有关的矿床，成为近年来理论研究和勘查找矿的热点区域[23-24]。马厂箐斑岩型Cu-Mo矿床是该成矿带中碰撞型斑岩的典型代表，已探明铜矿石39 Mt (0.64% Cu)，钼金矿石56 Mt (0.08% Mo，0.03 g/t Au)，具有较高的经济价值和研究意义。前人主要对马厂箐矿床的矿床地质特征和成矿阶段[25-26]、成矿年代学[6，27-28]、岩石和矿石地球化学特征[23]以及热液流体演化[29-30]等内容开展研究工作。由于缺乏高精度的年代学研究基础，至今仍未能突破传统认识，也未能从更精细的视角刻画马厂箐矿床成矿时限，由此制约了对矿床成矿模型的完整构建。本文以马厂箐斑岩矿床石英为研究对象，通过使用扫描电镜-阴极发光手段，电子探针结合元素扩散年代学的方法，以限定不同成矿阶段的时间尺度。研究成果能为探索元素扩散年代学的应用提供新的参考。

1 区域地质和矿床地质

西南三江特提斯属喜马拉雅—特提斯造山带的东段，大地构造位于扬子克拉通西部、思茅地块与腾冲—保山地块的交界处(图1(a)和(b))[31-32]。该造山带的构造演化与古、新特提斯洋的俯冲密切相关[32-36]。扬子克拉通形成于太古宙[37-38]，其西缘在新元古代和晚二叠世遭受改造[39-40]。晚三叠世以来，克拉通西缘处于陆内环境[41]。在55～50 Ma之间新特提斯洋盆的闭合引起了印度与欧亚板块的大陆碰撞[32]。在 40～30 Ma之间持续的挤压造成了扬子克拉通边缘金沙江—红河碱性火成岩带的形成，随后伴随形成一系列走滑断裂[42-43]。该带长2000 km、宽50～80 km，岩浆岩主要为高钾钙碱性系列或钾玄岩系列的镁铁质至长英质岩石[44-45]。新生代钾质斑岩的侵入导致发育了大量斑岩型铜钼矿床，从北向南包括玉龙、北衙、马厂箐、铜厂和哈播等[31，46-49]。

图1 东特提斯构造域主要地块分布(a)和金沙江—哀牢山成矿带主要钾侵入体及伴生斑岩矿床分布图(b)(据文献[30]和[56])Fig.1 Map showing the distribution of major tectonic terranes in the Eastern Tethyan tectonic domain (a)and distributions of major potassic intrusions and associated porphyry deposits (b)(modified after refs.[30]and [56])

马厂箐斑岩型Cu-Mo矿床位于扬子板块西缘与金沙江—哀牢山深大断裂东侧的交汇处，矿区包括金厂箐—人头箐、乱硐山、宝兴厂和双马槽4个矿段，整体呈北西向展布(图2(a))。矿床整体矿化可分为斑岩型和矽卡岩型两类，显示斑岩体→接触带→围岩地层的分带。矿区地层出露较为简单，主要有下奥陶统向阳组滨海相碎屑岩、下泥盆统康廊组厚层状白云质灰岩、青山组厚层状灰岩、莲花曲组粉砂质页岩与薄层细至中粒石英砂岩以及第四系坡积、残积和冲积物等。矿区构造分布较为复杂且具有多期多阶段活动特点。其中，北东向是矿区内最发育的断裂，控制着马厂箐矿床整体空间分布。褶皱构造较为发育，如宝兴厂—乱硐山的向斜、双马槽向斜和金厂箐—人头箐的背斜(图2(a))。喜马拉雅期的岩浆活动组成了马厂箐矿床多种类型的斑岩体。矿区出露的长英质岩浆岩主要包括正长斑岩、石英二长斑岩、花岗斑岩和斑状花岗岩，基性岩浆岩包括煌斑岩和零星出露的基性熔岩[50-51]。岩体主要侵入下奥陶统向阳组细碎屑岩和下泥盆统康廊组灰岩，并伴随明显斑岩矿化和矽卡岩矿化现象。马厂箐矿床中斑岩蚀变主要为深部的钾质蚀变带(图2(b))和较浅部的泥质蚀变带，普遍存在青磐岩化带，局部地区存在硅化和碳酸盐岩化带。前人将马厂箐矿床的成矿作用划分为三期：岩浆期、热液成矿期和热液改造期[52-54]。在热液成矿期，矿床脉体类型具有斑岩矿床典型的分类特征，即：(1)A脉，在成矿早阶段斑岩体尚未完全固结时形成；(2)B脉，于成矿主阶段斑岩体已经固结，有大规模热液及裂隙事件发育时形成；(3)D脉，在成矿晚阶段有大量大气降水加入时形成[53，55]。

图2 马厂箐矿床地质简图((a)，据文献[42，57])和A-A′剖面图((b)，据文献[58])Fig.2 Simplified geologic map of the Machangqing deposit (a)(modified after refs.[42]and [57]) and geologic profile along line A-A′ at Machangqing deposit (b)(modified after refs.[58])

2 样品信息与测试方法

2.1 样品信息

本次研究的样品主要采集自马厂箐矿床岩心和矿硐中，整体较新鲜且脉体交切关系清晰。样品岩性主要为含矿斑状花岗岩，具似斑状结构，被不同期次的热液脉体切穿，并叠加了多期热液蚀变。斑晶主要由钾长石、斜长石、石英、角闪石和黑云母组成，其中石英含量为15%～25%，基质主要有钾长石和斜长石，为显晶质结构(图3)，可见少量以榍石和磷灰石为主的副矿物。基于详细的手标本和显微观察，将马厂箐矿床的热液脉细分为以下类型。

图3 马厂箐矿床典型脉体关系手标本照片Fig.3 Representative hand-specimen photographs of typical vein relationship at Machangqing deposit(a)石英-钾长石脉(A1脉)切穿石英-黑云母脉(EB脉)；(b)—(d)石英-钾长石脉(A1脉)与石英-辉钼矿脉(A2脉)；(e)贫矿石英粗脉(B1脉)被石英-辉钼矿(B2脉)切穿；(f)辉钼矿大量富集的脉体(B2脉)；(g)石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)切穿贫矿石英脉(B1)；(h)石英-辉钼矿脉(B2脉)间隙被后期黄铁矿-石英-方解脉(D脉)充填；Bt.黑云母；Cal.方解石；Ccp.黄铜矿；Kfs.钾长石；Py.黄铁矿；Qtz.石英；Mol.辉钼矿

EB脉：以石英-黑云母脉为主，脉体细直，部分黑云母受到后期蚀变叠加发生绿泥石化较多，被A脉和B脉切穿(图3(a))。

A脉：分为A1脉和A2脉。A1脉是石英-钾长石脉，有时还可见少量黑云母。石英矿物主要呈糖粒状或长条状(图4(a)—(b))。脉体边界不规则，普遍伴有明显的钾化晕，含矿较少(图3(b)—(c))。A2脉是石英-辉钼矿脉，此类脉体主要由石英和辉钼矿组成，其中石英多为糖粒状或半自形(图4(c))，辉钼矿多为星点状，脉体产出形状多不规则(图3(c)—(d))。

图4 马厂箐矿床脉体类型镜下照片Fig.4 Representative photomicrographs of the vein types at Machangqing deposit(a)石英-钾长石脉(A1脉)切穿石英-黑云母脉(EB脉)；(b)石英-钾长石脉(A1脉)；(c)石英-辉钼矿脉(A2脉)；(d)豆粒状石英为主的A1脉和长条状石英为主的贫矿石英粗脉(B1脉)；(e)石英-辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿脉(B2脉)裂隙被方解石-黄铁矿脉充填；(f)石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)。矿物代号同图3

B脉：分为B1脉、B2脉和B3脉。B1脉是贫矿石英粗脉，此类脉体矿物多呈自形长条状或片状(图4(d))，脉体边界平直(图3(e))，含矿较少。B2脉是石英-辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿脉，是矿床中最主要的含辉钼矿脉体。石英粒度较大，辉钼矿呈放射状或团簇状，脉体裂隙空间被晚期碳酸盐脉充填(图3(e)—(f)和图4(e))。B3脉是石英-黄铜矿-黄铁矿脉，此类脉体的特征主要是长条状自形-半自形的石英颗粒沿脉壁垂向生长，颗粒间裂隙被黄铜矿或黄铁矿充填，脉体边界平直，延伸稳定(图3(g)和图4(f))。

D脉：此类脉体是晚期脉体，既可以切穿早期形成的A脉和B脉，也可以沿B脉的裂隙再次充填(图3(h))。矿物组合一般为黄铁矿-石英-方解石。

2.2 测试方法

将挑选后的样品制作为50 μm厚的探针片，在光学显微镜下仔细挑选出具有代表性的脉体位置。石英矿物的阴极发光(CL)观察在北京核工业地质研究院(BRIUG)完成，使用扫描电镜实验室配备Oxford CL探测器的Tescan GAIA 3 SEM-FIB系统。在15 keV和0.5～5 nA的石英束电流下，拍摄了超过200张石英SEM-CL图像。CL探测器的光谱范围在185～850 nm之间，采集了分辨率为1024 × 928像素的晶体分区CL图像(图5)。在下面的讨论中，石英的相对CL亮度被称为 CL-暗、CL-灰和CL-亮。

图5 马厂箐矿床成矿早阶段(A脉)及成矿主阶段(B脉)热液脉石英阴极发光(CL)图Fig.5 Quartz cathodoluminescence (CL)diagrams of hydrothermal vein in the early-ore A vein and main-stage B vein at Machangqing deposit(a)A1脉中与钾长石共生的石英未发育明显环带；(b)A1脉豆粒状CL亮石英被CL暗带石英切穿；(c)A2脉中与辉钼矿伴生的主要为半自形可见暗带的石英；(d)—(e)B2脉石英显示为蛛网状，未见明显环带；(f)B3脉石英亮度较低，显示良好的生长环带结构。矿物代号同图3

石英矿物的电子探针分析(EMPA)使用中国地质科学院矿产资源研究所JEOL JXA-iHP200F EMPA设备完成。为了减少样品的损伤，并保存样品用于其他分析，对EMPA进行了优化，用于非破坏性、高灵敏度的斑点分析。选择Ti、Fe、K和Al元素进行分析测试工作条件使用加速度电压为15 keV，束流为200 nA，束流直径为10 μm，峰值计数时间为600 s，每个背景峰计数时间为300 s。合成金红石用作Ti标准，Al的标准是人造刚玉，合成磁铁矿用于Fe标准，钾铌铁矿晶体(KNbO3)用于K标准。元素的检测限为8×10-6(Ti)、27×10-6(Fe)、6×10-6(K)和8×10-6(Al)。此外，分析过程中在石英周边200 μm范围内避开金红石针。单个石英中Ti的分析误差随着Ti浓度的增加而减小，当Ti浓度接近检测限时，分析误差呈指数增长。

2.3 扩散模型构建

扫描电镜-阴极发光可以揭示出石英独特的生长环带结构，这种结构对于石英生长环境等条件具有一定指示作用。石英生长过程中元素会从高含量区域扩散到周围低含量区域，只要晶体还处于高温热液系统中，扩散就不会结束，晶体冷却后扩散停止，这一特点允许利用扩散剖面宽度和扩散速率来估计晶体在热液中的停留时间。使用电子探针技术得到不同元素在石英独特的生长环带结构上的含量，本文利用ImageJ 得到石英CL灰度值曲线，通过电子探针数据的校正，可量化CL强度与元素含量的关系，本文使用Diffuser软件[7]推导时间尺度(图6-图8)。

图6 马厂箐矿床A2脉石英分析点及钛元素扩散模拟位置Fig.6 Analytical spots and Ti diffusion modeling positions in A2 vein quartz at Machangqing deposit

前人研究已经提出了很多不同类型的石英钛温度计[17，59-60]。在考虑低压力的条件下(1～10kbar，1 kbar=100 kPa)，得到更加适用于浅成斑岩矿床的石英钛温度计：

(1)

其中：T为开尔文温度(K)，P为压力(kbar，1 kbar=100 kPa)。此温度计已经在其他斑岩矿床研究中被广泛应用[61-63]。

考虑到热液系统里石英生长的压力及温度条件，Ti 在石英中的扩散只存在有限的各向异性，因此不需要考虑轮廓相对于晶体的方向[21]。由此得到平行于(001)晶面扩散的阿伦尼乌斯关系式[18]：

(2)

式中，R是通用气体常数，T是扩散的起始温度(K)，DTi为钛的扩散速率。若假设钛元素扩散是一维扩散，与浓度无关的半无限介质中的扩散，本文使用Carslaw[63]和Jaeger[63]以及Crank[64]的方法计算扩散时间的方程[63-64]：

(3)

其中，C是沿具有不同 Ti 浓度的两个不同石英代之间的梯度在石英中的 Ti 浓度，x是从梯度中心到梯度边缘的距离，t是扩散时间，cmin和cmax是最小和最大Ti浓度，D是Ti在石英中的扩散率。钛元素扩散的温度选择扩散最高温度来估计，对于温度快速变化的系统来说，这是最直接的方法。

Al元素在石英中扩散极其缓慢，只有在超高分辨率(本文是2 μm)的尺度上能发现明显的扩散[65]。其次，Al元素在石英里的扩散率和Ti相似，前人研究通过对扩散剖面进行核反应分析(NRA)，得到了此阿仑尼乌斯公式：

(4)

其中：lgD0=-10.6± 0.55；DAl表示Al元素扩散速率，Al元素的扩散和晶体学方向无关[58]。

本文研究利用电子探针分析石英环带亮暗部分，得到的数据校正ImageJ灰度曲线，再用Diffuser建模得到剖面Al元素一维扩散的初始阶跃函数(图8)。

3 分析结果

3.1 石英阴极发光特征

阴极发光是电子束轰击矿物表面，与矿物中某些成分或激活剂元素反应引起的发光现象。阴极发光具有指示矿物中特定元素和晶体结构的作用。马厂箐矿床具备多阶段成矿特点，脉体穿插关系复杂，为了确定马厂箐矿床矿化事件及石英与各矿石矿物的关系，对代表性的早期石英脉，即石英-钾长石脉(A1脉)和石英辉-钼矿脉(A2脉)，以及成矿期石英脉，即石英-辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿脉(B2脉)和石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)，进行石英阴极发光拍照。

成矿早阶段石英脉(A脉)，可观察到石英-钾长石脉(A1脉)的石英粒度大，自形程度良好，CL强度表现为CL-亮，具明显镶嵌状颗粒特征，内部结构均一(图5(a)和(b))。石英-辉钼矿脉(A2脉)的石英颗粒较小，CL强度表现为CL-亮、CL-灰和CL-黑都有，且CL-亮区域被CL-暗区域包裹(图5(c))。

成矿主阶段石英脉(B脉)，石英-辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿脉(B2脉)与成矿早阶段石英脉(A脉)对比，B2脉石英粒度更大，CL亮度较A1脉稍暗，较A2脉更加明亮，CL强度表现为CL-亮(图5(d)和(f))。石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)的石英多为条带状，具明显生长环带结构，整体CL强度表现为CL-灰到CL-暗 (图5(e))。

3.2 石英中元素含量

对马厂箐代表性热液成矿脉体在2 μm尺度上进行电子探针分析，获取石英中Al、Ti、K和Fe微量元素含量。早阶段石英脉中，暗部与亮部Ti含量变化较大，分布于0.0027%～ 0.0072%；Al元素含量与其他脉体差不多，含量在0.0031%～0.0166%之间；K元素含量较低，在0.0001%～0.0054%之间；Fe元素几乎没有，含量峰值为0.0028%(表1)。主要成矿阶段石英脉中，Ti元素含量普遍极低，Al元素含量则与CL强度表现出一定的关联性，在亮部与暗部的含量差距较大，分布于0.4313%～ 0.1775%。这种差异远大于Al元素在A脉石英中的含量差。K元素和Fe元素含量与成矿早阶段石英脉中含量相差不多，总体来看，K元素含量峰值变低，含量分布更加均匀，Fe元素随成矿作用进行而含量增加。

表1 马厂箐矿床成矿热液脉石英A2和B3脉热液石英脉的EMPA元素含量(%)

3.3 石英中Ti和Al元素扩散时间尺度

马厂箐热液石英脉的20个电子探针数据列于表1。所有样品中Si、K和Fe元素含量变化不大。而Ti和Al元素含量变化梯度较大，且分别与成矿早阶段石英脉(A2)和成矿主要阶段石英脉(B3)的CL强度表现出一定关联性。

对Ti元素和Al元素数据进行详细分析。研究结果(表2)显示，将A2脉石英CL图中亮暗交替的环带处(图6)作为Ti元素扩散模拟位置，模型结果显示，A2脉石英形成的时间尺度为10.5～57.5 ka。石英B3脉模拟过程中(图8)，设定初始温度为440 ℃，压力为0.48 kbar进行建模，得出B3脉热液石英形成的时间尺度在522.3 ka左右。模型得出的这两段时间表示从石英边界形成到有效闭合期间，元素扩散的总时间(图7和图8)。综上所述，在热液成矿早阶段，Ti元素的扩散可用来标定热液成矿时间尺度，而在热液成矿主阶段，Al元素与热液活动的时间尺度关联更强[66-70]。

表2 马场箐矿床不同热液石英脉(A2脉和B3脉)时间尺度

图7 马厂箐矿床A2脉石英的钛扩散模拟图Fig.7 Titanium diffusion modeling of A2 vein quartz at Machangqing deposit(a)(c)(e)扩散剖面拟合线图；(b)(d)(f)温度误差范围内(±10 ℃)时间尺度误差图解；扩散模拟位置见图6

图8 马厂箐矿床B3脉(样号ZK1103-354)石英铝扩散模拟图Fig.8 Aluminum diffusion modeling of B3 vein quartz (No.ZK1103-354) at Machangqing deposit

4 讨 论

4.1 马厂箐斑岩矿床成矿热液的时间尺度

马厂箐斑岩矿床岩浆活动持续时间的研究表明，始新世时期马厂箐区域有3个岩浆期次，跨度2～3 Ma，其中锆石U-Pb定年确定的斑状花岗岩侵位时间为35.9～34.0 Ma，花岗斑岩侵位于约34.3 Ma[40，71]。此外，马厂箐辉钼矿Re-Os定年限定成矿时间为35.8～33.9 Ma，说明马厂箐矿床属早新生代成矿事件的产物[72]。

本次研究利用电子探针测得石英阴极发光环带亮部和暗部的元素，发现K元素和Fe元素在各石英脉中含量差别不大，Ti元素在石英-辉钼矿脉(A2脉)中亮带与暗带交界处变化较大(图5(c))，Al元素在石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)中亮带与暗带交界处变化较大(图5(e)，图8)。通过测定这些位置的元素含量发现，Ti元素分布与石英-辉钼矿脉(A2脉)CL亮度具较强的相关性(图6)，Al元素与石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)CL亮度具较强相关关系(图8)。这种与石英生长结构的相关性与前人测定的Ti和Al元素含量特征相同[26，40，70]。

利用石英中元素扩散年代学的方法研究斑岩矿床成矿时间尺度，可以将斑岩矿床热液活动时间尺度限定在几十年到几十万年之间[3]。现有的扩散模型通常应用于存在多期次、周期性热液活动的超大型斑岩矿床，如Butte矿床[21]、Haquira East矿床[63]以及我国的玉龙斑岩矿床[7，73]和驱龙超大型矿床[74]。本文首次将扩散年代学方法应用于研究以马厂箐矿床为代表的中小型斑岩矿床。研究表明，成矿时间尺度(主成矿阶段约522.3 ka)明显短于前人测定的Re-Os同位素结果(约1.9 Ma)。然而，与全球其他超大型斑岩矿床相比，马厂箐矿床显示出更长的成矿时间尺度。对比其扩散模型构建过程，本文发现以马厂箐为代表的中型及中小型斑岩矿床的成矿温度(A2脉578～611 ℃，B3脉440 ℃)及成矿压力(A2脉1.45 kbar，B2脉0.48 kbar)明显低于已知的超大型矿床，这使马厂箐矿床的起始扩散温度及元素扩散速率更低，从而得出更加“漫长”的热液脉冲过程。

4.2 元素扩散年代学在斑岩成矿系统的适用性探讨

石英作为一种在各个阶段都稳定存在的矿物，是记录岩浆-热液活动的重要载体。本文选取马厂箐斑岩矿床热液石英-辉钼矿脉(A2脉)和石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)中生长环带结构，通过分析得到其中元素扩散和时间尺度信息。其中Ti元素扩散模型显示，A2脉热液脉冲的时间尺度是10.5～57.5 ka(图7)，而B3脉石英Al元素扩散时间约为522.3 ka，明显短于前人研究。

前人通过对石英的扩散模型研究发现，模拟得到的跨度较大的时间尺度可能与模拟过程中选择的条件，如温度和压力等相关[1]。本次实验模拟选取的压力估测值来自流体包裹体测温结果(即A2脉1.45 kbar，B3脉0.48 kbar)[53]，扩散温度选自对扩散起始点温度估测值。这种估测可能忽略了扩散过程中热液逐步冷却而导致扩散速率减小的问题。一般来说，在其他条件相同的情况下，扩散时间随扩散距离的增加而增加，随初始温度(即扩散速率)的增加而减少，钛浓度梯度增加也会使扩散时间增加(表2)。

构建扩散模型的位置选择也是影响建模结果的重要因素。本文截取图6部分位置进行Ti元素电子探针分析和建模，该处石英CL发光环带细密，为多次热液脉冲时混入过量Ti元素，导致扩散不平衡，影响结果的准确性，所以此次模拟反映了多次热液脉冲的时间尺度，而非单一某次热液活动时间[7]。局部地方测得Ti和Al元素有过高的含量，和理论值有差别，是元素扩散不平衡的结果，会影响到模型结果的可靠性和准确性。

石英微量元素测定的分辨率和精度是影响扩散模型精细化分析的重要因素。本次实验利用EMPA(束斑直径为2 μm)得到元素含量，这种较低分辨率的测试手段可能会“覆盖”石英结构中高精度的元素含量变化。最新的研究表明[59，74]，石英中元素的扩散往往是纳米尺度的扩散，需要在高精度分析的基础上(<1 μm)，对实验仪器要求较高。例如，通过对单个石英阴极发光环带进行高精度Nano-SIMS分析(0.1 μm)，发现单次热液脉冲时间范围在760～1510 a之间[74]。该结果与本次研究得出的时间尺度相差较大。究其原因，除了选取的扩散建模位置不同外(本次试验可能选取了多个而非单个石英环带位置进行扩散模拟)，微量测试的分辨率和精度也对建模结果产生了较大的影响。随着研究的逐渐深入，元素扩散学还将会增加更多的理论与成果，届时能够补充更细节更全面的知识。

5 结 论

(1)马厂箐矿床的脉体可划分为成矿早阶段石英-黑云母脉(EB脉)、石英-钾长石脉(A1脉)和石英-辉钼矿脉(A2脉)，成矿主阶段贫矿石英粗脉(B1脉)、石英-辉钼矿-黄铜矿-黄铁矿脉(B2脉)和石英-黄铜矿-黄铁矿脉(B3脉)以及成矿晚阶段方解石-石英-黄铁矿脉(D脉)。

(2)早阶段石英CL图像中亮度与Ti元素含量关联度更高，而主成矿阶段石英CL亮度与Al元素关联度更高。Fe、K元素在实验样品中含量较低，故本文不做测试研究。

(3)马厂箐矿床早阶段成矿使用石英钛扩散模型限定得到的时间尺度为10.5～57.5 ka，与已发现的超大型矿床类似；而主成矿阶段使用石英铝扩散模型限定的成矿时间尺度为522.3 ka，明显久于已发现的超大型矿床。

(4)通过对扩散模型构建方法和测试手段的对比，本文进一步提出模拟的温度和压力条件、模拟选取的位置、测试方法分辨率和精度等因素都可能会对元素扩散模拟结果产生影响。

致谢：本文的完成离不开团队成员在野外和室内工作的大力协助，实验分析得到了中国地质科学院矿产资源研究所和核工业北京地质研究院实验人员的帮助，审稿人和编辑部提出了宝贵的意见和建议，使文章得以完善。在此一并致以诚挚的谢意。