滇西勐兴铅锌矿床热液方解石碳氧同位素、稀土元素特征及其指示意义

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内系列低温热液矿床中的典型代表,但地质科研工作相对薄弱。由于方解石是该矿床中分布广泛且与热液活动息息相关的重要脉石矿物,其形成贯穿整个成矿过程,故对其C-O同位素及稀土元素组成特征进行系统研究,以便探讨矿床成矿流体来源及演化。结果显示,该矿床两阶段方解石的δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(SMOW)值与海相碳酸盐岩较为接近,且从阶段Ⅰ→阶段Ⅱ呈微弱下降趋势,表明成矿流体中的C主要来源于围岩碳酸盐岩的溶解,阶段Ⅱ成矿流体在与围岩反应之前可能已经发生CO2热液去气作用;阶段Ⅰ方解石的稀土总量、特征参数及配分模式与结晶灰岩较为一致,而阶段Ⅱ方解石与生物碎屑灰岩较为相似,表明阶段Ⅰ方解石中的REE主要来源于结晶灰岩,而后生物碎屑灰岩对阶段Ⅱ方解石中的稀土贡献较大。以上数据及其矿床地质特征均显示该矿床为MVT型铅锌矿床,结合区域构造演化,认为勐兴矿床的形成与中特提斯洋闭合后腾冲地块与保山地块陆陆碰撞挤压密切相关。     

滇东北茂租大型铅锌矿床成矿物质来源及成矿机制

茂租铅锌矿床地处扬子地块西缘,是川滇黔铅锌成矿域内赋存于震旦系灯影组白云岩中大型铅锌矿床的典型代表.其工业矿体呈似层状、脉状和不规则状.热液方解石和矿石硫化物(闪锌矿、方铅矿和黄铁矿)是主要矿物,其形成贯穿整个成矿过程.在矿床地质特征解析基础上,获得了热液方解石C-O同位素和矿石硫化物S-Pb同位素数据,结果表明热液方解石δ13CpDB值和δ18OSMOW值变化范围较窄,分别为-3.73‰～-1.95‰和+13.80‰～+14.95‰,在δ13 CPDB与δ18OSMOW图上介于海相碳酸盐岩和原生碳酸岩范围间,呈弱负相关趋势,表明成矿流体中的CO2主要由海相碳酸盐岩溶解作用形成,并存在慢源和有机CO2加入;硫化物δ34 SCDT值介于+13.35‰～+15.37‰,暗示成矿流体中的硫是海相硫酸盐岩热化学还原的产物,而含硫有机质热降解也有贡献;硫化物Pb同位素组成稳定,206 pb/204 Pb,207 pb/204 Pb和208 pb/204 Pb值范围,分别为18.129～18.375,15.644～15.686和38.220～38.577,位于上地壳和造山带Pb演化线之间,落入基底岩石(昆阳群和会理群)Pb同位素组成范围内,表明成矿物质具有壳源特征,主要由基底岩石提供.综合各类地质-地球化学信息,认为茂租铅锌矿床成矿流体中不同组分来源不同,具有“多来源混合”特征,其成矿机制可以用“流体混合”模式来解释.     

滇中荒田铅锌矿床Rb-Sr同位素年代学与C-O-S-Pb同位素地球化学特征

滇中荒田铅锌矿床赋存于下二叠统碳酸盐岩与上二叠统峨眉山玄武岩接触界面上,矿体主要呈似层状、透镜状产出。矿石矿物组合以闪锌矿、方铅矿为主,脉石矿物以石英、方解石、白云石为主。热液方解石C、O同位素组成表明荒田铅锌矿床成矿流体中CO_2的碳具有多元性,主要来源于幔源与海相碳酸盐岩的混合碳;硫化物硫同位素组成表明荒田铅锌矿床硫以岩浆硫为主,可能混有其他硫源(可能包括地层硫酸盐),铅同位素表明赋矿围岩、玄武岩和燕山期花岗岩均有可能为成矿提供了成矿物质,是多源混合后的产物;闪锌矿Rb-Sr同位素等时线年龄为(83.2±3.4)Ma,指示荒田铅锌矿床形成于晚燕山期,荒田铅锌矿床成矿动力学背景可能与右江褶皱带在中生代末期发生了大规模的岩石圈伸展有关。而晚二叠世海相喷发火山岩对矿区铅锌矿床的形成起了重要的盖层、赋矿层及矿化作用。综上,荒田铅锌矿床成矿流体中的不同组分来源不同,矿床类型为沉积-改造型矿床。     

黔西南灰家堡金矿田热液方解石稀土元素与C-O-Sr同位素地球化学特征

为探讨灰家堡金矿田矿化剂和成矿物质来源,系统开展了热液方解石的稀土元素和C-O-Sr同位素研究。结果表明,热液方解石的稀土元素具有"上凸型"配分模式,低的(La/Sm)N值(0.003~0.580),较高的(Gd/Yb)_N值(1.21~15.73),Eu正异常,显示成矿流体的壳源特征;产于龙潭组(P3l)的矿体中的方解石δ13CPDB为-9.3‰~1.7‰(均值为-3.93‰);产于构造蚀变体(SBT)的矿体中的方解石δ¹³CPDB为-7.8‰~3.3‰(均值为1.04‰),C-O同位素组成介于地幔碳酸岩与海相碳酸盐岩之间,在δ¹³CPDB-δ¹⁸OSMOW图解上呈近水平分布,与矿体全岩及围岩碳同位素组成相似,表明成矿流体的C可能具有多来源特征。成矿流体与围岩之间的水-岩反应并未改变矿石的碳、氧同位素组成,流体-岩石相互作用不是导致热液方解石沉淀的主要机制,而更可能与CO₂的脱气作用有关;方解石的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值接近碳酸盐岩围岩、明显高于幔源物质的平均值,表明成矿热液中的Sr可能主要来自碳酸盐岩围岩。     

黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE地球化学

利用连续流动质谱和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对黔西北天桥铅锌矿床原生矿石中脉石矿物热液方解石C、O同位素组成和稀土元素含量进行了分析,结果表明热液方解石C、O同位素组成相对均一,不同标高方解石C、O同位素组成不具明显差别,其δ13CPDB和δ18OSMOW分别为-3.4‰～-5.3‰和14.7‰～19.5‰,在δ13CPDB-δ18OSMOW图上介于原始碳酸岩与海相碳酸盐岩之间。热液方解石总稀土元素含量较低(ΣREE=6.80×10-6～49.1×10-6),表现为轻稀土富集、Eu负异常的"M"型,其Eu/Eu*变化范围为0.30～0.55,与硫化物具有相似的稀土配分模式。根据热液方解石与蚀变围岩、远矿围岩及不同时代地层碳酸盐岩的C、O同位素组成和REE含量特征对比结果,结合前人研究成果,认为该矿床成矿流体具"多来源混合"特征,其中围岩碳酸盐岩为成矿流体提供了主要的C和REE来源,地层中膏岩海相硫酸盐岩为成矿流体提供了主要的S来源,而成矿流体中的水则主要为变质基底昆阳群等提供的变质水,并受到大气降水的影响。     

西南低温成矿域Au-Sb-Hg-Pb-Zn矿床方解石REE地球化学特征及找矿指示

西南大面积低温成矿域是我国Au、Sb、Hg、Pb-Zn等中低温热液矿床的重要基地,各种热液矿床之间是否存在成因关系仍是一个悬而未决的科学问题。方解石是各种热液矿床的重要脉石矿物,本文选择上述各种中低温矿种中的丫他卡林型金矿床、晴隆-巴年锑矿床、拉峨汞矿床、会泽铅锌矿床等作为典型矿床,并对矿床中出露的成矿和非成矿期方解石进行REE对比研究。结果发现,不同类型矿床成矿期方解石明显具有不同的REE特征,卡林型金矿床中显示MREE富集,锑矿床显示M-HREE富集的特征,说明金、锑矿床的成矿流体来源可能与深部隐伏花岗岩体有关;Pb-Zn-Hg矿床整体显示LREE富集,Hg矿床与标准海相碳酸盐岩LREE富集的配分模式一致,但Pb-Zn矿床中轻稀土元素内部具有La、Ce亏损的左倾特征,说明Hg矿床成矿流体可能主要来自于大气降水对赋矿海相碳酸盐岩的溶解作用,铅锌矿床成矿流体可能来自于盆地卤水浸取基底地层及其围岩所形成的混合流体。无论何种矿种,与成矿无关的方解石均具有LREE富集的特征,方解石的上述REE配分模式特征也可作为各种类型热液矿床的重要找矿标志。     

云南澜沧铅锌银铜矿床稳定同位素地球化学研究

澜沧铅锌银铜多金属硫化物矿床产于石炭系火山岩和碳酸盐岩中。矿床硫同位素研究表明硫具胡来自下地壳或上地幔的特征。据铅构造模式认为矿石铅为上地壳铅和地幔铅的混合物，具有多来源的特点。矿物及其包裹体的氢、氧同位素组成反映出成矿溶液早期以岩浆水为主，稍晚有大气降水混入。脉石矿物主方解石的碳同位素组成表明成矿过程中热液同围岩进行了广泛的物质成份交换。为与燕山期次火山活动有关的热液矿床。     

云南华昌山Pb-Zn矿床热液流体演化：方解石REE及C-O同位素证据

云南华昌山Pb-Zn矿床是发育在典型褶皱逆冲带内的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床,矿体多沿断裂及断裂两侧分布。本次工作通过对华昌山矿区内关键平硐的编录,识别出4套不同属性的断裂,其中3套对应发育了三种不同期次的热液流体：无矿流体、含铜银流体、含铅锌流体。三期流体均发育热液矿物方解石,通过对三期方解石的原位稀土元素分析发现,这三期流体均是与岩浆作用无关的热液流体,且三期热液流体存在不同的稀土元素配分模式曲线图、不同的lg(Y/Ho)-lg(La/Ho)分布特征和不同的Yb/Ca(原子比)-Yb/La(原子比)分布特征,说明三期热液流体的来源属性不同或者同源但受不同作用的改造。三期方解石的碳、氧同位素值表明热液流体中的碳来自盆地海相碳酸盐岩的溶解作用,方解石的氧同位素特征表明三期流体均为盆地卤水,且铅锌成矿期的流体中混入大气降水。分析华昌山矿床的构造断裂活动和热液流体特征,本文认为区域逆冲断裂之后的张性断裂是控制华昌山铅锌矿床的控矿断裂。     

扬子地台西缘大梁子铅锌矿床成因:流体包裹体及同位素地球化学约束

扬子地台西缘大梁子铅锌矿床是川滇黔铅锌矿集区具代表性的大型矿床之一,矿体主要赋存于震旦系灯影组白云岩中,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,脉石矿物主要为白云石、石英和方解石。大梁子铅锌矿床可划分闪锌矿-黄铁矿-炭质、闪锌矿-方铅矿和方铅矿-黄铜矿-碳酸盐三个成矿阶段。H-O同位素及流体包裹体研究表明,成矿流体为中–低温(均一温度在117.5～320.3℃)及中-低盐度(盐度范围为5.11%～18.96%NaCl_(eqv))的盆地卤水,有机质参与成矿。灯影组白云岩与海相沉积碳酸盐岩具有相似的C、O同位素组成,而热液方解石C、O同位素组成均稍低于灯影组白云岩,可能是海相碳酸盐岩溶解与有机质共同作用的结果。矿区硫化物δ~(34)S值为9.8‰～20.8‰,结合成矿温度,S主要形成于灯影组海相硫酸盐的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素比值在Pb演化图解上主要落在上地壳与造山带之间,表明Pb具有壳源特征,成矿物质可能主要来源于围岩,部分来自于基底地层。热液方解石及闪锌矿的(~(87)Sr/~(86)Sr)i比值均高于围岩,表明成矿流体可能流经了具有高(~(87)Sr/~(86)Sr)i比值的基底地层,并与其发生水岩反应及同位素交换。综上,大梁子铅锌矿床成矿流体具有盆地卤水特征,盆地卤水在运移过程中萃取了基底及围岩中的Pb、Zn等成矿物质,成矿流体运移至矿区"黑破带"时,在有机质作用下发生TSR作用,形成还原S,导致Pb、Zn等金属沉淀成矿。     

湘西—黔东下寒武统铅锌矿床流体包裹体和硫、铅、碳同位素地球化学特征

湘西—黔东下寒武统铅锌矿床位于湘西—鄂西成矿带西南部湘黔边境地区,是一类产于寒武系清虚洞组藻灰岩中的铅锌矿床。对李梅、狮子山、嗅脑、卜口场4个矿床开展了流体包裹体及硫、铅、碳同位素地球化学分析,分析结果表明:铅锌矿石流体包裹体具有低温、中-高盐度特点;硫化物δ34S值较高;围岩及方解石的δ13C、δ18O组成均为正常海相碳酸盐的碳、氧同位素组成;矿石与围岩的铅同位素组成变化范围不大,所有铅同位素数据在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb图中呈线性分布。综合分析认为,湘西—黔东下寒武统铅锌矿床成矿流体可能为区域迁移流体与地层封存水构成的混合流体,成矿物质大部分来源于碳酸盐岩围岩地层,可能有部分Pb、Zn等金属元素随区域迁移流体带入,矿床的形成可能为两种来源流体混合后Pb、Zn等金属元素因物理化学条件的改变而沉淀成矿,矿床成因类型应为密西西比型铅锌矿床。