川滇黔地区典型铅锌矿床成矿物质来源分析:来自S-Pb同位素证据

川滇黔铅锌矿集区位于扬子地块西南缘,发育有400多个矿床(点),铅锌矿石储量超2亿t,Pb平均品位(质量分数)达5%,Zn平均品位达10%。矿体主要呈似层状、脉状赋存于震旦系—二叠系碳酸盐岩地层中,为碳酸盐岩容矿后生铅锌矿床。文中通过综合分析川滇黔矿集区21个典型矿床的S-Pb多元同位素数据,示踪成矿元素主要来源,并为进一步找矿提供指导。研究区大部分铅锌矿床硫化物的δ34S值介于9.0‰~28.6‰之间,与震旦系—二叠系地层中海水硫酸盐δ34S值(+8.0‰到+38.7‰)相似,暗示研究区铅锌矿床硫化物中的S主要来源于赋矿地层中海水硫酸盐,TSR作用是还原硫的主要生成机制。部分矿床中,含硫有机质热解可能是还原硫的另外一种生成机制。该区硫化物Pb同位素组成显示4种不同的成矿物质来源模式:(1)唐家等矿床Pb主要来源于基底岩石;(2)金沙厂、乐马厂、乐红等矿床Pb主要来源于基底富放射性成因Pb的岩层及盖层沉积岩中富有机质地层;(3)会泽、天宝山、茂租、银厂沟、大梁子、云炉河、毛坪、富乐、杉树林、天桥等矿床Pb主要来源于基底岩石和沉积盖层中多源流体的混合,峨眉山玄武岩可能提供少量成矿物质;(4)青山、赤普、银厂坡、筲箕湾、板板桥等矿床Pb主要来源于沉积盖层,基底岩石提供了部分成矿物质。典型矿床的S-Pb同位素组成特征表明成矿物质具有混合来源的特征。     

云南毛坪大型铅锌矿床成矿物质来源:原位S和Pb同位素制约

位于扬子板块西缘的川滇黔铅锌集区是我国重要的贱金属生产基地之一。矿集区中部的毛坪大型铅锌矿床,累计探明铅锌金属储量超过300万吨,Pb+Zn平均品位12%～30%,局部达45%,是矿集区内第二大铅锌矿床。矿体呈似层状、透镜状或脉状集中分布于猫猫山背斜NW倒转翼及其倾伏端NE向层间断裂带内。主要发育3个矿体(群),其中I号矿体(群)赋存于上泥盆统宰格组白云岩中,II号矿体(群)赋存于下石炭统摆佐组白云岩中,III号矿体(群)赋存于上石炭统威宁组白云岩中。矿石主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿等矿石矿物及白云石和方解石(少量石英和重晶石)等脉石矿物组成,具有块状、浸染状或脉状构造及粒状、交代、共边、胶状、集合体或碎裂结构。可见,该矿床后生成矿特征明显。纳米离子探针(Nano SIMS)原位S同位素组成分析结果显示,细粒草莓集合体状黄铁矿和胶状闪锌矿明显亏损34S,其δ34S值变化范围为-20. 4‰～-8. 7‰之间,具有典型生物成因S特征,暗示经历了海相硫酸盐细菌还原过程(BSR);而自形粒状黄铁矿和他形粒状闪锌矿的δ34S值变化范围为22. 1‰～25. 6‰之间,明显富集重S同位素,表明经历了海相硫酸盐热化学还原过程(TSR)。由于BSR和TSR过程主要受温度控制,因此,还原态硫离子的形成最可能是原地还原的,并先经历了相对低温的BSR过程,再经历了相对高温的TSR过程。飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱(fs LA-MC-ICPMS)原位Pb同位素组成分析结果显示,方铅矿的Pb同位素组成相当均一,暗示其来源单一或混合均匀,对比显示其成矿金属主要由赋矿沉积岩提供,受到一定程度的下伏基底岩石影响。此外,方铅矿的原位Pb同位素组成有随着标高增加而升高的趋势,暗示成矿流体的运移方向很可能是向上的,且随着成矿流体的演化,富放射性成因Pb的赋矿沉积岩贡献了更多的成矿金属。综上,本文认为毛坪大型铅锌矿床是流体混合作用的产物,其深部可能具有良好的找矿潜力,这是因为富含金属元素的基底岩石对深部贡献更多。     

黔西北乐开铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自硫、铅同位素的证据

赋存于泥盆系望城坡组白云岩中的乐开铅锌矿床位于扬子地块西南缘川滇黔接壤铅锌矿集区,主要发育似层状矿体,具有典型的“逆(逆断裂)导-张(张断裂)运-岩(受断裂影响的碳酸盐岩破碎空间被碳质黏土岩圈闭形成的有利岩性组合)储”构造控矿模式。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,发育(网)脉状、角砾状、浸染状等构造与交代、充填、共边等结构,后生成矿特征明显。硫化物δ³⁴S值为11.1‰~18.1‰(均值约14.7‰),明显高于幔源岩浆硫的δ³⁴S值,与泥盆纪同期海水硫酸盐的δ³⁴S值相近,显示硫化物中的还原硫可能是赋矿地层中的高溶解度硫酸盐热化学反应(TSR)的产物。硫化物铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为18.400‰~18.767‰(均值为18.565‰);²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.660‰~16.058‰(均值为15.791‰);²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为38.580‰~39.432‰(均值为39.059‰),变化范围相对较大。铅同位素的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb图解与△γ-△β图解显示明显的壳源特征,同时暗示沉积岩石与基底岩石共同提供了成矿物质。综合矿床地质、硫化物硫、铅同位素特征,笔者认为乐开铅锌矿床的成矿过程为盆地流体循环萃取沉积岩石与基底岩石的金属元素后形成含矿流体,含矿流体被深大断裂导入上覆沉积地层的特殊构造部位(被碳质黏土岩圈闭的碳酸盐岩破碎空间)时,富含的热量导致沉积盖层中硫酸盐发生热化学反应(TSR),生成大量的S^2-,与含矿流体中的Pb²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺等金属阳离子结合成矿。乐开铅锌矿床的地质地球化学特征与MVT型矿床类似,因此,乐开铅锌矿床属于MVT型铅锌矿床。成矿物质来源与矿床类型的确定有利于川滇黔接壤铅锌矿集区同类型铅锌矿床的勘查与开发。     

四川底苏,大梁子铅锌矿床同位素地球化学特征及成矿物质来源探讨

本文通过底苏和大梁子铅锌矿床硫铅及氢氧同位素，认为同生沉积成岩成矿阶段矿石硫来源于赋矿围岩或同生沉积成岩成矿阶段矿层，矿石铅主要来源于矿区地层，改造热液中的水主要来自大气降水，成矿热液属大气降水含热液。     

黔西北筲箕湾铅锌矿床成矿物质来源:Pb同位素证据

筲箕湾铅锌矿床位于扬子地块西南缘川滇黔相邻铅锌矿集区黔西北铅锌成矿区垭都―蟒硐断裂带,是贵州省有色金属及核工业地质勘探局近年发现的中型矿床。对该矿床原生矿体中主要矿石矿物黄铁矿、方铅矿和闪锌矿进行了Pb同位素组成分析,结果表明矿床Pb同位素组成变化不大,其中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208 Pb/204 Pb的分布范围分别在18.616～18.686、15.682～15.728和39.067～39.181之间,在206 Pb/204 Pb-207 Pb/204 Pb和206 Pb/204 Pb-208 Pb/204 Pb图中,样品投影在上地壳铅平均演化线附近的狭小区域和区域基底岩石的Pb同位素组成范围之内,靠近不同时代碳酸盐地层以及川滇黔相邻矿集区滇东北成矿区会泽超大型铅锌矿床和黔西北成矿区天桥铅锌矿床,与震旦纪灯影组白云岩和峨眉山玄武岩分布范围存在明显差异。推测矿床成矿物质来源以基底岩石为主,区域上不同时代碳酸盐地层可能提供了部分成矿物质。     

藏南柯月铅锌矿床成矿物质来源:来自硫、铅同位素的证据

藏南柯月铅锌矿床位于特提斯喜马拉雅构造域Sb-Au-Pb-Zn成矿带东段,矿体主要呈透镜状或脉状,严格受北东向断裂构造所控制,赋矿地层为下侏罗统日当组含碳钙质板岩。矿石硫化物硫同位素δ³⁴S介于9.2 ‰~11.2 ‰之间,平均值为9.85‰,与区内日当组地层的δ³⁴S值变化范围相似,表明成矿流体中的硫主要来源于容矿地层。矿石硫化物铅同位素组成为:²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为19.669~19.813,平均值19.740;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.823~15.979,平均值15.902;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为40.104~40.687,平均值40.410。其结果显示,矿石中的铅具有高放射性成因铅的特征,与喜马拉雅结晶基底的铅同位素组成具有相似的比值,表明矿石铅主要来源于喜马拉雅结晶基底。     

湖南祁东清水塘铅锌矿床成矿物质来源同位素示踪

清水塘铅锌矿床位于湖南省祁东县北东部,是一个中型矿床。在详细的野外地质调查基础上,本文通过矿石硫、铅同位素,含矿石英氢、氧同位素和含矿方解石碳、氧同位素等综合研究,探讨清水塘铅锌矿床成矿物质来源和成因。硫同位素研究结果表明,清水塘铅锌矿床中黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的硫同位素δ~(34)S介于-7.41‰~2.91‰之间,重晶石的硫同位素δ~(34)S介于11.49‰~12.34‰之间,表明矿石中的硫主要来源于深源岩浆,并受到上部地壳物质的混染。黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的Pb同位素~(206)Pb/~(204)Pb介于17.810~18.710之间,~(207)Pb/~(204)Pb介于15.497~15.726之间,~(208)Pb/~(204)Pb介于37.858~38.834之间;其中闪锌矿变化范围略偏大,表明矿石中的铅主要来源于地壳,可能混有少量地幔物质。含矿石英的氢、氧同位素δD_(SMOW)介于-87.4‰~-79.3‰之间,δ~(18)O_(H_2O)介于-8.10‰~0.63‰之间,表明成矿流体以岩浆水为主,晚期有大气降水的混入。含矿方解石的碳、氧同位素δ~(13)C_(VPDB)介于-5.3‰~-4.6‰之间,δ~(18)O_(SMOW)介于12.30‰~13.48‰之间;与地层灰岩的δ~(13)C_(VPDB)(0.9‰~2.6‰),δ~(18)O_(SMOW)(21.86‰~23.39‰)不一致;说明成矿流体中的碳主要来自深源岩浆。以上研究表明,清水塘铅锌矿床的成矿物质主要来自地壳熔融形成的岩浆,混合作用是成矿的主要机制。     

贵州铜仁塘边铅锌矿床成矿时代和成矿物质来源——来自Rb-Sr同位素测年和S-Pb同位素的证据

对贵州铜仁塘边铅锌矿床开展闪锌矿Rb-Sr测年和黄铁矿、方铅矿、闪锌矿S、Pb同位素分析,以获得矿区的成矿年龄,探讨其成矿物质来源。塘边铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为477±5Ma(MSWD=1.2),与前人获得的卜口场矿区闪锌矿Rb-Sr等时线年龄486±6Ma在误差范围内一致,表明矿床形成于加里东早期。黄铁矿、方铅矿、闪锌矿S同位素变化于+25.2‰~+36.1‰之间,与湘西—黔东主要铅锌矿床相似,明显富集重硫,认为S可能来源于寒武系海水碳酸盐和/或下伏地层。方铅矿、闪锌矿Pb同位素~(208)Pb/~(204)Pb值为38.389~38.584,~(207)Pb/~(204)Pb值为15.737~15.790,206Pb/~(204)Pb值为18.181~18.217,μ值为9.75~9.86,显示铅主要来源于上地壳。     

辽宁省桃源铅锌矿床成矿物质来源——硫、铅同位素组成特征

桃源铅锌矿床是辽东青城子矿集区中部新发现的一个中型铅锌矿床,矿体赋存于古元古界辽河群大石桥组,受地层和断裂控制明显。目前缺乏针对该矿床的成矿物质来源研究,导致对矿床成因认识不清。本文在详细野外调研和室内镜下观察的基础上,系统地研究了桃源铅锌矿床的硫、铅同位素特征。分析结果显示：桃源铅锌矿床中硫化物的δ³⁴S值区间为3.5‰~8.9‰,平均为5.5‰,显示了具有幔源硫的特征;铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为17.969~18.309（均值为18.076）、15.572~15.669（均值为15.617）和38.222~38.371（均值为38.312）,μ值变化范围为9.46~9.62（均值为9.55）,绝大多数低于地壳正常值。在铅同位素判别图解上位于上地壳与地幔铅同位素演化线之间,显示了具有壳幔混合的特点。桃源铅锌矿床的硫、铅同位素组成与青城子铅锌-金银矿集区和印支期岩体类似,成矿热液来自深部岩浆,与辽河群围岩的硫、铅同位素分布有明显的不同。因此,初步认为桃源铅锌矿床是与深部岩浆流体活动有关的岩浆热液型铅锌矿床。     

川滇黔矿集区天宝山铅锌矿床硫化物原位硫同位素特征

川滇黔铅锌矿集区是中国最重要的铅锌矿产地之一,文章以该矿集区内四川天宝山大型铅锌矿床为例,开展了LA-MC-ICP-MS硫化物原位硫同位素与LA-ICP-MS闪锌矿原位微量元素分析,为认识该类矿床硫源和矿床成因提供地质地球化学依据.微量元素数据计算所得成矿温度在130～170℃之间,是典型MVT型矿床的成矿温度.LA-...     

贵州普定纳雍枝铅锌矿矿床成因:S和原位Pb同位素证据

通过近五年(2011~2015)勘查实现找矿重大突破的贵州普定纳雍枝铅锌矿床,位于扬子陆块西南缘,五指山背斜南东翼北中部,是黔西北铅锌成矿区的重要组成部分。矿区内已发现20余个铅锌矿体,探获铅锌金属资源储量超135万吨,是川滇黔接壤铅锌矿集区贵州境内目前已发现和探明规模最大的铅锌矿床。主矿体多呈层状、似层状、透镜状和陡倾斜脉状产出,除了陡倾斜脉状矿体产于F7断层破碎带,其余(似)层状矿体均产于下寒武统清虚洞组和上震旦统灯影组白云岩中,与围岩产状一致,层控特征明显。其矿石类型主要有块状、角砾状、细脉状和浸染状等,矿石矿物以闪锌矿为主,其次为方铅矿和黄铁矿,脉石矿物以方解石、白云石为主,含少量石英,偶见重晶石。本次研究表明,该矿床硫化物δ~(34)S_(CDT)值介于15.94‰~25.49‰之间,均值为22.41‰(n=21),其中黄铁矿δ~(34)S_(CDT)值为22.06‰,闪锌矿δ~(34)S_(CDT)值为19.37‰~25.49‰,均值为23.17‰(n=17),方铅矿δ~(34)S_(CDT)值为15.94‰~19.70‰(n=3),均值为18.23‰。各类硫化物δ~(34)S值部分重叠,总体上不具有δ~(34)S黄铁矿δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿的特征,暗示硫同位素在硫化物矿物间的分馏未达到平衡。此外,矿石存有少量硫酸盐矿物(重晶石),暗示成矿流体的δ~(34)S3∑S值应高于硫化物的平均δ4S值(22.41‰),接近赋矿地层中海相硫酸盐岩的δ~(34)S值(22‰~28‰)。因此,成矿流体中的还原硫最可能为海相硫酸盐岩热化学还原的产物,来源于赋矿地层中的蒸发岩。应用飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱法首次获得了纳雍枝铅锌矿中方铅矿原位Pb同位素数据,结果显示Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/204Pb=17.828~17.860,均值17.841,~(207)Pb/204Pb=15.648~15.666,均值15.659,~(208)Pb/204Pb=37.922~37.979,均值37.960,n=32),位于上地壳平均Pb演化曲线上,表明其成矿物质具壳源特征,可能来源于基底岩石。综合矿床地质、矿物学、S和原位Pb同位素数据,本文认为纳雍枝铅锌矿床S主要来源于其赋矿地层,Pb等金属元素主要来源于基底岩石,这两组流体的混合是导致其金属硫化物沉淀成矿的重要机制,成矿流体具后生、低温热液等特征,属于密西西比河谷型(MVT)矿床,很可能形成于燕山期,与右江盆地演化有关。     

云南富乐铅锌矿床地质、地球化学及成因

富乐铅锌矿床位于扬子陆块西南缘的川滇黔铅锌成矿域东南部,受弥勒-师宗-水城区域性深大断裂构造控制,矿体呈似层状隐伏于中二叠统阳新组层间构造带内,赋矿围岩为白云岩。矿石矿物主要为闪锌矿,方铅矿和黄铁矿次之,含少量黄铜矿和黝铜矿等,脉石矿物主要为方解石和白云石。矿石构造主要有致密块状、浸染状和网脉状,金属矿物主要呈自形、半自形或他形粒状结构,其次为交代残余结构。已累计探明Pb+Zn金属资源量超过50万吨,平均品位大于10%Pb+Zn,最高达60%Pb+Zn,并伴随大量Cu和分散元素(如Cd、Ga、Ge等),显示其成矿环境极为特殊。本次工作通过详细的矿床地质和C-O、S及Pb同位素地球化学研究,旨在揭示该矿床的成矿物质来源及矿床成因。方解石的δ~(13)C值介于1.25‰~2.01‰之间,均值为1.64‰,与海相碳酸盐岩相似,而高于地幔和沉积有机质;δ~(18)O值为17.21‰~17.74‰,均值为17.49‰,介于海相碳酸盐岩(沉积有机质)和地幔之间。这表明方解石的C很可能来自碳酸盐岩围岩,而O同位素很可能受到流体与围岩间的水/岩相互作用影响。硫化物的δ~(34)S值介于10.04‰~16.43‰之间,均值为14.12‰,显示富集重S同位素的特征,表明成矿流体中S主要来源于沉积地层中的膏岩层,是海水硫酸盐岩热化学还原作用的产物。单颗粒方铅矿的~(206)Pb/~(204)Pb=18.5295~18.6100(均值为18.5640),~(207)Pb/~(204)Pb=15.6938~15.7024(均值为15.6974),~(208)Pb/~(204)Pb=38.5690~38.6568(均值为38.6008),其变化范围很窄,且与区域沉积岩和基底变质岩范围重叠,表明成矿金属Pb主要由沉积地层和基底岩石共同提供。综合矿床地质以及C-O、S和Pb同位素资料,本文认为富乐是一个形成于三叠纪拉张向挤压再向伸展的构造体制转换背景下、以碳酸盐岩为容矿围岩、受背斜和层间构造控制的层控、后生、富分散元素和高品位铅锌矿床,其成矿特征很可能是峨眉山岩浆作用和印支造山运动共同作用的结果。     

云南禄劝噜鲁铅锌矿床铷-锶同位素年代学与硫、铅同位素地球化学特征

云南禄劝噜鲁铅锌矿床地处扬子地块西南缘,矿体赋存于下寒武统梅树村组下段,呈脉状、似层状产出。矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等;脉石矿物主要有重晶石、石英、方解石。噜鲁铅锌矿床硫化物成矿时的~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7112~0.7115,暗示成矿物质可能来自于基底地层;Rb-Sr等时线年龄为202.8±1.4Ma,成矿年龄为印支晚期—燕山早期。硫化物硫同位素组成δ~(34)S变化范围为6.33‰~9.75‰,暗示成矿流体中的硫主要是海相硫酸盐热化学还原的产物;铅同位素~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb变化范围分别为18.259~18.342、15.608~15.639、38.46~38.821,位于上地壳和造山带铅演化线之间,落入基底岩石(昆阳群)及不同时代碳酸盐岩铅同位素组成范围内,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,噜鲁铅锌矿床成矿流体中不同组分来源不同,但主要来自于基底地层,成矿机制是在印支运动强驱动力的作用下,促使含矿基底地层成矿元素活化-迁移混合-空间就位,形成工业矿床。     

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床成因:原位S和Pb同位素证据

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床是西南三江特提斯北段新生代铅锌矿集区的典型矿床之一,本文首次应用飞秒激光剥蚀多接受器等离子体质谱法对多才玛铅锌矿床中金属硫化物的原位S和Pb同位素进行了测定。结果显示:黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的原位S同位素的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-26.34‰～4.24‰之间,均值-12.15‰(n=20),其中闪锌矿的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-10.30‰～-3.52‰,均值-7.39‰(n=9);方铅矿的δ~(34)S_(V-CDT)值为-26.34‰～-11.74‰,均值-20.36‰(n=9);黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)值分别为2.50‰,4.24‰。矿床δ~(34)S数据范围较宽,总体表现为富集负值硫的特征,说明有机质可能参与成矿。岩浆热液期发育的黄铁矿δ~(34)S值具有深源特征,沉积热液期发育的方铅矿和闪锌矿的δ~(34)S值表明成矿过程存在还原作用,指示盆地地层还原流体的混入,综上可认为多才玛铅锌矿床硫具有混合来源的特征。方铅矿原位Pb同位素结果为~(206)Pb/~(204)Pb=18.866～18.929,~(207)Pb/~(204)Pb=15.674～15.689,~(208)Pb/~(204)Pb=39.052～39.174。方铅矿与地层的Pb同位素组成一致,位于上地壳平均Pb演化线之上,具上地壳和地幔混合俯冲带铅的特征,表明其成矿物质的来源多样。结合矿床学、矿物学及同位素数据,本文认为多才玛铅锌矿床S元素主要来源于赋矿围岩,Pb金属元素主要来源于藏北钾质火山岩,侵入地层岩浆与盆地流体的混合是金属硫化物沉淀的重要机制。     

新疆奇台县黄羊山石墨矿床特征、物质来源及成因

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750~800℃;7件石墨样品的δ¹³C值在-19.27‰~-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ³⁴S值集中在-2.3‰~-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.114~19.040,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.448~15.543,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.253~38.915）显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。

     

甘肃花牛山铅锌银矿床成因：来自原位S、Pb同位素及微量元素的约束

甘肃花牛山铅锌银矿床位于中亚造山带中段的甘肃北山地区。本文在详细的野外观察和室内鉴定的基础上,将花牛山铅锌银矿床成矿阶段划分为石英-毒砂-黄铁矿(第Ⅰ成矿阶段)和石英-多金属硫化物(第Ⅱ成矿阶段)两个阶段;进一步将黄铁矿划分为三种类型,分别为第一种类型的胶状黄铁矿(Py0)、第二种类型的热液叠加交代特征的黄铁矿(Py Ⅰ)及第三种类型的热液黄铁矿(PyⅡ)。黄铁矿、磁黄铁矿的原位硫同位素研究表明,成矿从早到晚硫化物δ~(34)S值呈递增的规律,具有逐渐向岩浆硫演化的趋势;胶状黄铁矿δ~(34)S值为-9.37‰～-8.10‰,具有沉积(生物成因)硫的特征;成矿第Ⅰ阶段硫化物δ~(34)S值为-9.03‰～-7.03‰,成矿第Ⅱ阶段硫化物δ~(34)S值为-5.77‰～-4.88‰,成矿阶段具有沉积硫与岩浆硫混合来源的特征。黄铁矿、磁黄铁矿的原位铅同位素研究表明,成矿期硫化物的~(206)Pb/~(204) Pb值、~(207)Pb/~(204) Pb值、~(208) Pb/~(204) Pb值以及μ、ω等铅同位素特征值组成范围较窄,铅源为与岩浆作用有关的壳幔混合来源,且与壳幔混合来源的晚三叠世花岗岩中长石铅及其控制的矽卡岩型金矿硫化物铅同位素组成类似。黄铁矿原位微量元素研究表明,胶状黄铁矿(Py0) Co/Ni和S/Se 比值分别为0.004～0.34和3.43 × 10~4～34.84 × 10~4,Se含量为1.558 × 10~(-6)～15.82 × 10~(-6),表现为沉积成因黄铁矿的特征。具有热液叠加交代特征Py Ⅰ的Co/Ni和S/Se 比值分别为0.05～3.38、0.05 ×10~4～5.38 ×10~4,Se含量为10.09 × 10~(-6)～1070 × 10~(-6),数值分布范围广,总体上有别于沉积成因黄铁矿,类似于热液成因黄铁矿的特征。热液黄铁矿(Py Ⅱ)的Co/Ni和S/Se 比值分别为0.60-68.88、1.46 × 10~4～9.15 × 10~4,Se含量为5.938 × 10~(-6)-35.91 × 10~(-6),表现为热液成因的特征。综上研究,认为花牛山矿床经历了南华纪-震旦纪沉积胶状黄铁矿形成期和晚三叠世岩浆热液成矿期,胶状黄铁矿在成矿过程中提供了部分硫,成矿金属物质主要来自晚三叠世岩浆成矿热液,并认为矿床成因为岩浆热液型矿床。     

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床成矿流体及矿质来源探讨——H、O、S、Pb同位素地球化学证据

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床是保山地块镇康Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿集区内又一重要找矿成果。矿体呈似层状、透镜状产于上寒武统保山组大理岩化灰岩中,呈NEE向顺层产出,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,偶见黄铜矿和黄铁矿等;脉石矿物主要有白云石、绿泥石、方解石、石英和绢云母等。本文基于对矿床地质特征的详细研究,结合矿床H、O、S、Pb同位素组成,对其成矿流体和矿质来源进行了探讨,同时与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿床进行了对比。研究表明:该矿床石英的δD值介于-101.1‰~-93.3‰之间,均值为-96.85‰(n=4),δ~(18)O_(H_2O)值为3.37‰~3.77‰之间,均值为3.57‰(n=4),表明成矿流体早期以原生岩浆水为主,有大气降水的混入。矿床金属硫化物的δ~(34)S值均为正值,介于4.1‰~12.2‰,均值为8.23‰(n=10),与旁侧的芦子园矿床δ~(34)S值(8.9‰~12‰)较为接近。该矿床可划分出三个成矿阶段,阶段Ⅱ为以闪锌矿和方铅矿为主的主要成矿阶段(δ~(34)S主要集中在4.1‰~6.2‰之间),其δ~(34)S均值可近似代表成矿热液中的δ~(34)S∑S值,即δ~(34)S∑S≈δ~(34)S均值=6.56‰(n=7),闪锌矿和方铅矿δ~(34)S值有部分重叠,但总体上具有δ~(34)S闪锌矿δ~(34)S方铅矿以及不同颜色闪锌矿之间δ~(34)S深棕色闪锌矿δ~(34)S棕褐色闪锌矿δ~(34)S浅棕色闪锌矿的分布特征,暗示硫同位素在硫化物间的分馏达到平衡,表明S同位素组成较为稳定,显示水头山矿床具有深部壳源岩浆成因的特征。矿床金属硫化物的Pb同位素分析显示,Pb同位素组成非常集中(~(206)Pb/~(204)Pb=18.3408~18.4483,均值为18.3815,~(207)Pb/~(204)Pb=15.8337~15.9440,均值为15.8745,~(208)Pb/~(204)Pb=38.8224~39.4391,均值为38.9941,n=10),投点主要分布在上地壳演化线上方,表明其Pb主要来自于以岩浆作用为主的上地壳物质。本文认为矿区深部壳源岩浆热液是水头山矿床最重要的成矿流体与矿质来源,流体的混合作用是矿床金属元素沉淀和富集的重要机制,矿床具有低温、后生成矿特征,推测矿床的形成与燕山晚期的岩浆热液作用有关。     

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。