湘东北七宝山铜多金属矿床成矿时代及成矿物质来源——石英脉Rb-Sr定年和S-Pb同位素组成

湘东北七宝山铜多金属矿床位于钦杭成矿带西段,是湘东北规模最大的铜多金属矿床。对七宝山矿床含矿石英脉中的石英矿物进行Rb-Sr同位素年龄测定,获得的Rb-Sr等时线年龄为153.4±2.0Ma(MSWD=1.8),~(87)Sr~(86)Sr初始值为0.71849±0.00026,与区内石英斑岩形成年龄(153~155Ma)相同,说明七宝山铜多金属矿床成因与石英斑岩体密不可分,成岩成矿年龄均在燕山期。为分析七宝山矿床成矿物质来源,对矿区内的黄铁矿进行了S、Pb同位素分析,矿石δ~(34)S为3.24‰~4.84‰,平均值为4.198‰;岩体δ~(34)S为2.22‰~3.86‰,平均值为2.805‰。δ~(34)S值总体变化较小,岩体δ~(34)S值较矿石小,更趋近于0值,说明岩体中硫极可能源于地幔;而矿床中硫来源于主体地幔硫和少量地壳硫混熔的混合硫源。Pb同位素变化范围也较小,矿石206Pb/~(204)Pb值变化范围为18.315~18.396,平均值为18.359;~(207)Pb/~(204)Pb值变化范围为15.629~15.737,平均值为15.675;~(208)Pb/~(204)Pb值变化范围为38.376~38.856,平均值为38.609。矿化岩体数值与之相似,结果显示,七宝山铜多金属矿床的Pb同位素组成具有下地壳富钍(铅)贫铀(铅)的特点。据此提出,矿床的成矿物质主要来自与含矿斑岩体有联系的深部岩浆分异演化而析出的含矿气-液流体。含矿斑岩体定位-结晶时,通过对周围受热地下水的对流循环作用,可以从围岩中萃取少量成矿物质加入成矿作用。