云南荒田大型铅锌矿床的成因:流体包裹体和C- H- O- S- Pb同位素地球化学约束

荒田铅锌矿位于扬子板块西南缘,与华夏地块和三江地块相接,属峨眉山大火成岩省的南延部分,川-滇-黔铅锌银多金属成矿域的南部。矿体赋存于上二叠统峨眉山玄武岩底部与下二叠统茅口组接触面上及其附近的玄武质-灰质角砾岩层中。本文应用流体包裹体和C-H-O-S-Pb同位素地球化学研究手段,来探讨荒田铅锌矿的成因。流体包裹体分析表明,成矿流体性质具有阶段性演化特征,早期硫化物阶段(阶段Ⅰ)出现含子矿物包裹体、CO_2包裹体和H_2O包裹体的组合发育特征,均一温度介于245～320℃,平均为270℃;到中期硫化物阶段(阶段Ⅱ)和晚期硫化物阶段(阶段Ⅲ)则逐渐变为以H_2O包裹体为主要类型,均一温度分别介于180～250℃和100～210℃,平均为224℃和174℃。随着成矿作用的进行,成矿流体的均一温度和盐度均表现出从早阶段到晚阶段逐渐降低的趋势。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H_2O,气相成分为H_2O、CO_2、CH_4以及N_2。碳、氧同位素组成(δ~(13)C_(PDB)值介于-8.54‰～3.76‰,δ~(18)O_(SMOW)值介于8.57‰～24.22‰)在δ~(18)O-δ~(13)C图上分布于原生碳酸岩和海相碳酸盐岩之间,指示CO_2可能来自地幔、海相沉积碳酸盐岩溶解和沉积物中有机质的脱羟基作用。氢氧同位素组成(δD值介于-97.4‰～-71.4‰,δ~(18)O_水值介于-4.6‰～8.0‰)在δD-δ~(18)O图上落在岩浆水和大气降水的过渡带上,推测热液流体运移过程中与顺层下渗的大气降水流体混合,期间可能有海水的加入。矿石硫化物的δ~(34)S值介于-5.5‰～10.3‰,指示矿化剂硫具有多种来源,除了直接来自玄武岩外,还来自古海水硫酸盐和碳酸盐岩地层,硫酸盐通过热化学还原(TSR)过程发生还原作用。矿石硫化物铅的~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(206)Pb/~(204)Pb比值分别为38.320～39.365、15.603～15.860和18.136～18.786,数据分布呈线性趋势,几乎所有点均落在地壳铅平均演化线以上,且位于峨眉山组玄武岩、碳酸盐岩地层和基底岩石的Pb同位素组成范围之内,说明成矿物质具有多源性,铅同位素在成矿之前存在均一化过程。结合成矿物质和成矿流体来源,以及区域成矿地球动力学背景,认为荒田铅锌矿属于密西西比河谷型(MVT)叠加岩浆热液改造型矿床。     

大兴安岭南段维拉斯托锡多金属矿床流体包裹体和同位素特征

维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段西坡,是一个以锡为主,共伴生锌、钨、铜、钼、铷、铌、钽和锂的大型矿床。矿床包括深部以锡为主,伴生锌、铷、铌和钽的蚀变花岗岩型矿体;中部以锂为主,伴生锡、锌、铜和铷的隐爆角砾岩型矿体及浅部锡、钨、锌、铜和钼的石英大脉型和网脉型矿体。矿床的主要工业矿体为石英脉型,呈北北东向产于古元古界宝音图群和华力西中期石英闪长岩中的断裂破碎带内,而蚀变花岗岩型和隐爆角砾岩型矿石的品位较低。矿床的成矿过程可以划分为4个阶段:钠长石化-天河石化阶段(Ⅰ)、云英岩化阶段(Ⅱ)、锡钨氧化物-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和钼多金属硫化物阶段(Ⅳ)。为了查明成矿流体性质、成矿流体和成矿物质来源及矿质沉淀机制,文章对Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ阶段的脉石英开展了流体包裹体研究和H-O-C同位素分析,对硫化物开展了S-Pb同位素分析。维拉斯托锌多金属矿床发育富液两相(WL型)、富气两相(WG型)、H2O-CO2(C型)和含子矿物多相(S型)4种类型的包裹体。Ⅰ阶段发育WL型、WG型和S型包裹体,均一温度372~473℃,盐度w(Na Cleq)5.3%~50.9%;Ⅲ阶段亦发育WL型、WG型和S型包裹体,均一温度243~412℃,盐w(Na Cleq)为4.3%~48.5%;Ⅳ阶段发育WL型、WG型、C型和S型包裹体,均一温度215~414℃,盐度w(Na Cleq)4.1%~48.5%。矿床的δ18OH2O值介于2.4‰~8.5‰之间,δD值介于-120‰~-79‰之间,δ13CV-PBD值为-15.5‰~-14.9‰,表明成矿流体以岩浆水为主,后期有少量大气降水的加入。矿石的δ34S值为-4.6‰~-2.2‰;矿石的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.310~18.381、15.531~15.584和38.151~38.326。S-Pb同位素组成表明成矿物质主要来源于岩浆。维拉斯托锡多金属矿床属于岩浆-中高温热液矿床,成矿与早白垩世的斑状细粒碱长花岗岩有关。流体沸腾和降温是矿质沉淀的主要机制。     

大兴安岭南段维拉斯托锡多金属矿床LA-ICP-MS锡石和锆石U-Pb年龄及其地质意义

维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段西坡的内蒙古克什克腾旗,是近年来发现的一个以锡为主,共伴生钨、锌、铜、钼、铷、铌和钽的大型矿床。矿化类型包括深部以锡为主,伴生锌、铷、铌和钽的蚀变花岗岩型矿体;中部以锡为主,伴生铜和锌的隐爆角砾岩型矿体及浅部锡、钨、锌、铜和钼的石英大脉型和网脉型矿体。该矿床的主要工业矿体为石英脉型,呈北北东向产于古元古界宝音图群和华力西期石英闪长岩中的断裂破碎带内,而蚀变花岗岩型和隐爆角砾岩型矿石的品位较低。文中选取1件石英脉型锡矿体中的锡石样品进行了LA-ICP-MS锡石U-Pb定年,获得锡石的206Pb/207Pb238U/207Pb等时线年龄为(136.0±6.1) Ma(MSWD=0.94),207Pb/206Pb238U/206Pb谐和年龄为(132.3±5.4) Ma(MSWD=2.8),表明维拉斯托锡多金属矿床形成于早白垩世;选取1件与成矿相关的北大山岩体花岗岩样品开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得206Pb/238U年龄为(140±2) Ma(MSWD=0.10),表明成矿岩体亦形成于早白垩世。维拉斯托锡多金属矿床属于与花岗岩有关的岩浆热液型矿床。通过统计大兴安岭南段主要锡多金属矿床的成矿年龄和成矿岩体的年龄,发现几乎所有的锡多金属矿床均形成于140～135 Ma期间,表明早白垩世是大兴安岭南段锡多金属矿床成矿高峰期。