西蒙娜·韦佐尼（Simone Vezzoni）| 迭戈·皮耶鲁奇奥尼（Diego Pieruccioni）| 吉安卡洛·莫利（Giancarlo Molli）| 安德烈亚·迪尼（Andrea Dini）| 克里斯蒂安·比亚焦尼（Cristian Biagioni）
意大利国家研究委员会（CNR）地球科学与地球资源研究所（IGG）
摘要 随着采矿活动的停止，对阿普阿内阿尔卑斯矿区（意大利西北部托斯卡纳地区）的成矿事件及其与阿尔卑斯山脉变形和变质作用关系的研究也告一段落。然而，在过去十五年中，与黄铁矿±重晶石±铁氧化物矿石相关的铊（Tl）异常现象的发现重新引起了科学界的兴趣。本研究对其中一个矿体（此前在Buca della Vena矿进行过开采）进行了从宏观到微观尺度的详细野外和地下地质构造调查，并结合了现有的钻探记录数据，从而为成矿过程及后期再迁移现象提供了新的见解。我们的研究表明，当前的矿体形成是在与二叠纪热液-岩浆作用及随后阿尔卑斯山脉变形相关的连续地质事件中逐渐形成的。二叠纪的热液活动导致了原矿体的形成，并在古生代围岩中产生了电气石化现象和热液蚀变晕。随后，这些原矿体部分暴露地表，在诺利安期至赫唐期经历了表生蚀变和少量沉积铁氧化物的矿化作用。最终，这些早期的热液和沉积矿石以及围岩都参与了阿尔卑斯山脉的造山过程，经历了重结晶和部分再迁移，形成了目前的矿物学、岩石学和构造特征。
引言 许多贵金属和基本金属矿床都位于变质岩地带（例如：Briggs等人，1977年；Cook等人，1994年；Tiwary等人，1998年；Lin，2001年；Large等人，2007年；Angerer和Hagemann，2010年；Steadman和Spry，2015年；Bernardinetti等人，2018年；Andersson等人，2021年；Cocco等人，2022年；Sayab等人，2025年）。这些矿床的当前特征，如矿体形态、岩石学性质及其与围岩的关系，通常是它们在发育中的造山系统内多阶段构造演化的结果。基于野外的研究对于确定其原始形成环境、成因及后续的变质作用具有重要意义，也为后续的矿物学、岩石学、地球化学和同位素研究提供了基础。
阿普阿内阿尔卑斯矿区包含多个小型矿体，这些矿体分布于绿片岩相的变质岩中，一直开采到20世纪80年代末。其中最重要的矿体位于阿普阿内阿尔卑斯山脉南部，主要由黄铁矿±重晶石±铁氧化物组成（例如：Carmignani等人，1972年；Lattanzi等人，1994年）。这些矿床的几何形态、岩石学特征和地球化学性质已有多位学者进行过研究（例如：Carmignani等人，1972年、1975年、1976年；Benvenuti等人，1986年；Orberger等人，1986年；Costagliola等人，1990年、1998年；Benvenuti等人，1990年；Lattanzi等人，1994年）。然而，在采矿活动停止后，科学兴趣逐渐减弱，仅有少数关于副矿物（如Mellini等人，1979年、1983年、1986年；Merlino和Orlandi，1983年；Duchi等人，1993年；Orlandi等人，1999年、2001年、2004年、2005年、2007年；Moëlo等人，2011年；Biagioni等人，2013a；Lacalamita等人，2020年）的矿物学和晶体学研究。这些研究首次发现了富含铊的硫化物组合（Orlandi等人，2012年、2013年；Biagioni等人，2013b、2014年、2020年），并进一步揭示了黄铁矿矿石中铊等潜在有毒元素的释放和扩散机制（Campanella等人，2017年；Biagioni等人，2017年；Perotti等人，2018年；Traversari等人，2024年）。
对阿普阿内阿尔卑斯南部矿床的重新关注促使人们收集了更多的野外（Biagioni等人，2016年；Pieruccioni等人，2018a）、岩石学（Vezzoni等人，2020年）和地球化学（George等人，2018年、2019年；Vezzoni等人，2020年）数据，以深化对成矿过程的理解。目前，关于矿体的地质构造数据、矿体几何形态以及围岩变形特征仍知之甚少。但这些数据对于阐明矿体与阿尔卑斯山脉年龄结构之间的关系以及矿床的起源、年龄和变质演化过程至关重要。野外调查有助于估算矿物含量（如黄铁矿）及其储量，这些参数对勘探及评估潜在的地质环境和健康风险具有重要意义。
本研究首次对阿普阿内阿尔卑斯地区主要的含铊黄铁矿±重晶石±铁氧化物矿体进行了从宏观到微观尺度的全面野外和地质构造分析。该矿体曾在Buca della Vena矿进行开采，提供了良好的矿石露头及其与围岩关系的观察机会，并可以利用过去的钻探资料。研究目标包括：i) 重建BDV矿体及其围岩的几何形态；ii) 评估阿尔卑斯山脉变形和变质作用对矿体当前特征的影响。
北阿尔卑斯山脉的演化 北阿尔卑斯山脉（图1a）形成于晚白垩世至始新世期间，当时古欧洲（科西嘉-撒丁尼亚块体）与古非洲（亚得里亚大陆边缘）发生碰撞并形成褶皱-逆冲带。这一压缩作用使得来自不同古地理区域的多个构造单元层层叠置，自上而下依次为：i) 利古里亚单元，由侏罗纪海洋岩石圈构成，其上覆盖着白垩纪-渐新世的沉积岩
方法 地质和构造数据既在地面（图2）也在BDV矿的所有废弃地下巷道中（图3）进行采集。通过这些数据，可以详细重建矿体及其围岩的三维几何形态并进行结构分析。
地下巷道共分为八个水平层（图3a），海拔高度从402米降至347米，通过倾斜的竖井和巷道相互连接。
BDV矿的地质背景 BDV矿位于Stazzemese地区（图1b），该地区属于阿普阿内阿尔卑斯山脉的一个特殊区域，具有复杂的构造特征。该区域展示了上三叠统至下中新统的变质沉积序列覆盖层，以及古生代基底岩的露头（例如：Conti等人，2010a,b；意大利地质调查局，2010年）。
在BDV矿区（图2），古生代基底由Filladi Inferiori组（寒武纪-下奥陶纪）构成
前阿尔卑斯时期的矿化作用：二叠纪的成矿作用及三叠纪的表生蚀变 普遍认为，变质作用和构造作用可以改变原矿体的几何形态、岩石学性质（例如：Vokes，1971年；Cook等人，1994年；Barrie等人，2010年）。在这种情况下，区分再迁移矿体和构造成因矿体较为困难，唯一的方法是通过从宏观到微观尺度的详细野外研究来分析矿体和围岩的几何特征和运动学行为
结论 BDV矿区是一个研究重晶石、黄铁矿和铁氧化物矿体起源及变质重排过程的有趣案例。了解矿体的三维几何形态、储量和品位（表征矿体的主要数值参数）对于环境评估也至关重要，尤其是考虑到最近在阿普阿内阿尔卑斯矿体中发现的高浓度铊和其他潜在有毒元素（例如：Biagioni等人，2013b；D’Orazio等人，2017年）。
CRediT作者贡献声明 西蒙娜·韦佐尼（Simone Vezzoni）： 撰写 – 审稿与编辑，初稿撰写，软件使用，方法论设计，数据管理，概念构建。安德烈亚·迪尼（Andrea Dini）： 初稿撰写，数据管理。克里斯蒂安·比亚焦尼（Cristian Biagioni）： 撰写 – 审稿与编辑，初稿撰写，项目协调，资金申请。迭戈·皮耶鲁奇奥尼（Diego Pieruccioni）： 撰写 – 审稿与编辑，初稿撰写，方法论设计，数据管理，概念构建。吉安卡洛·莫利（Giancarlo Molli）： 未引用参考文献 Cavarretta等人，1990年；D'Achiardi，1872年；Dini等人，2008年；Molli等人，2000年；意大利地质调查局，2010年；Targioni Tozzetti，1773年。
利益冲突声明 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
资金信息 本研究得到了意大利教育、大学与研究部（Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca）通过项目“THALMIGEN - 铊：矿物学、地球化学与环境危害”（项目编号RBSI14A1CV）的支持。
利益冲突声明 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢 我们衷心感谢编辑Ian Alsop对稿件的精心处理和建设性反馈。同时感谢两位匿名审稿人的宝贵意见和建议，这些意见提高了本文的质量。特别感谢Luca Tinagli在野外调查中的协助。打赏
