滇东北富乐铅锌矿床微量元素和S-Pb同位素地球化学研究

富乐铅锌矿床位于我国西南川滇黔铅锌多金属矿集区的东南部,矿体呈层状、透镜状赋存于中二叠统阳新组白云岩中,受层间破碎带控制。该矿床铅锌金属资源量超过50万吨,铅锌平均品位大于15. 6%。碳酸盐岩围岩溶蚀、重结晶和热液角砾岩化是该矿床普遍发育的热液蚀变类型,是酸性热液流体与碳酸盐岩围岩化学反应的结果。热液白云岩在成矿期前、成矿期和成矿期后都可形成,晚期形成的热液白云岩往往会部分替换早期形成的白云石,热液沿裂隙充填过程中,会引起围岩重结晶作用,形成明显的蚀变晕。矿石中主要硫化物包括闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,伴有少量的黄铜矿和黝铜矿,白云石和方解石是主要脉石矿物。矿石的主要构造有致密块状、浸染状、脉状和角砾状。本次工作在富乐矿床厘定出三种颜色闪锌矿,即黑色、红色和棕色。LA-ICPMS研究表明,三种颜色闪锌矿中Cd、Cu、Ga和Ge等元素不同程度富集,而Fe、Mn和In等元素有不同程度亏损。在LA-ICPMS时间分辨率剖面图中,上述元素均呈水平直线出现,与Zn和S等主要元素的含量曲线平行,表明它们可能以类质同象形式赋存于闪锌矿中。而Sb、Pb和Ag等元素在LA-ICPMS时间分辨率剖面图中,呈较大波动趋势,暗示这些元素可能以微细粒包体存在,这与显微观测发现闪锌矿中有方铅矿微小矿物颗粒相吻合。本研究初步认为富乐闪锌矿颜色可能是Ni、Cu、Tl、Ga、Hg、Fe和Cr等多种元素共同引起的,其中Ni、Cu和Ga使闪锌矿呈紫色,Cu使闪锌矿呈红色,Ga使闪锌矿呈黄色。三种颜色闪锌矿样品的硫同位素组成变化较小,其δ~(34)S值变化范围为12. 2‰～14. 6‰,具有富集34S特征,与二叠系海相硫酸盐的δ~(34)S值相似,暗示热化学硫酸盐还原作用(TSR)可能是该矿床HS~-或S~(2-)离子形成的主要机制。不同颜色闪锌矿的~(207)Pb/~(204)Pb、~(206)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值分别为15. 604～15. 737、18. 570～18. 732和38. 532～38. 667。大部分闪锌矿的Pb同位素组成与基底昆阳群浅变质岩石的Pb同位素组成相似,少量闪锌矿具有与峨眉山玄武岩和赋矿沉积岩相似的Pb同位素组成,表明富乐铅锌矿床的成矿金属主要来源于基底岩石,并可能受到沉积岩和玄武岩的影响。综上所述,本文认为富乐铅锌矿床是一个形成于挤压背景下、受层间构造控制的高品位、富分散元素后生碳酸盐岩容矿型铅锌矿床。