湖南清水塘铅锌矿床成因——来自流体包裹体和石英Rb-Sr定年证据

【研究目的】为探讨衡阳盆地及周边地区铅锌矿床的成因问题，本文对研究程度较高的清水塘铅锌矿床开展工作。【研究方法】通过矿床地质调查，不同阶段石英、方解石及闪锌矿的流体包裹体研究及石英Rb-Sr测年工作，探讨其成矿流体地球化学特征、演化与成矿过程。【研究结果】根据矿物组合及矿脉之间的穿切关系，本文将清水塘铅锌矿床成矿作用划分为黄铁矿-石英(Ⅰ)、石英-方铅矿-闪锌矿(Ⅱ)和重晶石-方解石(Ⅲ)3个阶段。流体包裹体研究表明，Ⅱ阶段石英、闪锌矿中均发育L和VL两种类型原生、次生流体包裹体；Ⅰ阶段石英、Ⅲ阶段方解石主要发育VL型原生流体包裹体。测温结果显示：Ⅱ阶段石英原生包裹体根据均一温度、盐度可细分为258~296℃、8.55%~9.21%NaCl eqv，260~298℃、3.61%~4.18%NaCl eqv，120~160℃、12.73%~18.22%NaCl eqv及145~168℃、3.06%~3.87%NaCl eqv 4组，而闪锌矿均一温度、盐度主要集中于102~178℃、10.24%~19.45%NaCl eqv；成矿流体属中—低温、中盐度的NaCl-H2O体系热液。结合包裹体产状和均一温度可知：Ⅱ阶段中盐度、低盐度流体具有不同的来源与演化过程，前者多成群分布，应为Ⅰ阶段中温(210~312℃)、中盐度(12.30%~19.30%NaCl eqv)流体演化而来；后者多沿矿物裂隙产出，可能为后期低盐度大气降水混合的结果。本文获得2组石英Rb-Sr等时线年龄分别为(88.8±2.4)Ma和(17.86±0.42)Ma，前者代表清水塘铅锌矿床的成矿时代，后者记录后期构造叠加的时代；二者均明显晚于矿区附近周家岭花岗岩((203.0±1.4)Ma)及邻区关帝庙岩体((223.4±1.9)Ma)的成岩时代。【结果】考虑到区内铅锌成矿流体与岩浆活动有关，结合清水塘、留书塘矿区硫化物S、Pb同位素组成特点推测矿区深部存在晚白垩世隐伏岩体，为铅锌成矿提供物质和能量来源。