大水沟碲矿床位于四川省石棉县大水沟，是我国近年来新发现的首例独立碲矿床。1991年当地在开采硫铁矿过程中发现了辉碲铋矿。1992～1993年初由四川有色稀贵金属公司探采确认为独立的碲铋矿床之后，由四川省地矿局进行普查，已初步控制200多t碲储量。四川有色稀贵金属公司在边采边探时于成都市区建立了小型分离车间，1993年初出实验阶段产品，碲锭纯度达99.99%。
为了深入了解这一首例的独立碲矿床，四川省地质矿产局和成都理工学院于1992年开始对矿石物质组分进行研究。1993～1995年中国地质科学院、矿床地质研究所、四川省地质矿产局、四川有色稀贵金属公司及成都理工学院组成课题组对矿床及其外围进行较系统的研究，并出版了《四川大水沟碲(金)矿床地质和地球化学》专著。
大水沟碲矿床大地构造位置隶属扬子准地台与松潘-甘孜地槽接合部、龙门山-大雪山-锦屏山推覆构造中段。矿床位于大水沟(西油房-溜沙坡)构造岩片中，该构造岩片受草科断裂和磨西断裂所夹持呈长轴走向北北东的菱形块体(图3.22.4)。菱形块体为一个由中下三叠系组成的小穹隆。矿床成矿主岩，在矿区仅出露有三叠纪大理岩和变玄武岩。矿区目前所发现的13条矿脉均产于变玄武岩层内，充填于北东向构造裂隙中，当矿脉延伸到火山岩与大理岩界面时当即尖灭。攀西地质队还在矿区外围发现以大理岩为围岩的碲矿化，但未见工业矿体。
碲矿脉大致平行排列，走向北东5°～30°，倾向北西275°～300°，倾角40°～65°，在主矿脉旁侧常有与之呈“人”字形的次级矿脉，矿脉厚度10～70cm。
矿石结构按成因分为结晶结构、交代结构、固溶体分离结构及其他显微结构。矿石构造，成矿以热液充填方式为主，常见的有块状构造、网脉状构造、浸染状构造和角砾状构造等。主要矿石矿物有辉碲铋矿、楚碲铋矿、磁黄铁矿和黄铁矿等。主要矿石类型有黄铁矿-磁黄铁矿矿石(硫铜矿石)和辉碲铋矿矿石(碲矿石)。前者是以采硫和铜为主，并伴生碲、金、银、锌等，可综合回收。后者(辉碲铋矿矿石)是大水沟矿区碲和铋的主要矿石，其品位：Te 0.2%～10%，富矿石15%～25%，最高可达34.58%;Bi 3%～10%，富矿石20%～32%，最高达57.2%。在块状碲矿石中，Au、Ag、Se和Cu均成富矿石，其含量分别为39.63g/t，204.3g/t，105×10-6和3.87%。
矿脉两侧的围岩蚀变十分发育，有碳酸盐化、硅化、黑云母化、白云母化、赤铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、钠-奥长石化和石英电气石化。
经陈毓川等近年来对大水沟碲矿床的研究，认为是一种浅成低温热液矿床。
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