礦床位於揚子板塊、華北板塊和大別造山帶之間的過渡帶,區內無岩漿岩出露。礦床的賦礦圍岩為奧陶系下統侖山組微晶灰岩、泥灰岩和泥岩,主要控礦構造為斷裂和褶皺。
礦床主要由一個礦體組成,礦體總體上為似層狀和透鏡狀,分布與地層走向大體一致。礦床中鉈高度富集,黃鐵礦是鉈的主要載體礦物,鉈主要以類質同象形式替代鐵進入黃鐵礦晶格,其次以納米級、次納米級鉈礦物顆粒形式產出。礦床的圍岩主要蝕變類型有螢石化、重晶石化、矽化和碳酸鹽化等。礦床的地質地球化學特徵研究表明,鉈礦床的形成經歷了兩個成礦期,即海底熱水沉積成礦期和低溫熱液改造成礦期。奧陶紀海底熱水形成含鉈黃鐵礦建造,早白堊紀低溫成礦流體對黃鐵礦建造進行疊加改造,並使鉈進一步活化富集。香泉鉈礦床的發現和研究表明,分散元素鉈不僅可以富集形成伴生型多元素礦床,還可以形成單一元素的獨立鉈礦床。
鉈在地殼中的含量約為十萬分之三,以低濃度分布在長石、雲母和鐵、銅的硫化物礦中,獨立的鉈礦很少。香泉鉈礦,在一兩百米範圍內鉈總量達459噸,是我國既貴州省興仁縣濫木廠汞鉈礦後發現的又一大鉈礦。 由於發現當地村民有“鬼剃頭”現象,經化驗發現此處存在鉈礦床,由安徽省地質礦產勘查局327地質隊探明。由於鉈元素污染,這裡出產的作物原則上都不能食用。
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