喀喇昆仑火烧云超大型喷流-沉积成因碳酸盐型Pb-Zn矿的发现及区域成矿学意义

新疆和田火烧云Pb-Zn矿床是喀喇昆仑地区新发现的一个超大型碳酸盐型Pb-Zn矿床,产于中侏罗统龙山组灰岩中。矿体呈层状产出,与地层产状一致,主要由菱锌矿与白铅矿组成,矿石类型以纹层状、块状、角砾状及交代蚀变成因为主。矿体发育沉积超覆构造、韵律层理、粒序层理、鲕粒结构等典型的沉积结构与构造。矿石与围岩方解石的C,O同位素分析结果显示:菱锌矿与围岩方解石的C,O同位素组成相近(其δ13CPDB主要分布在0.78%~3.72‰,δ18OSMOW主要分布在21.71‰~24.87‰),C,O来源主要为海水;白铅矿δ13CPDB=-7.28~1.19‰,δ18OSMOW=10.78‰~16.81‰,C,O来源为岩浆热液与海水混合流体。矿区菱锌矿与白铅矿的C,O同位素组成与表生氧化带中的碳酸盐型Pb-Zn矿不同。火烧云铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr等时线年龄为(186±6)Ma,多宝山铅锌矿床的成矿年龄与火烧云一致。火烧云Pb-Zn矿床具原生层控特征,为喷流-沉积成因,是SEDEX型Pb-Zn矿床的新类型。火烧云碳酸岩型Pb-Zn矿的发现是Pb-Zn矿床成因研究的重要进展,表明喀喇昆仑乃至藏北地区相应构造层位具寻找同类型铅锌矿床潜力。     

新疆喀喇昆仑火烧云超大型铅锌矿床矿物学、地球化学及成因

近年来,青藏高原北缘喀喇昆仑铅锌找矿取得重大突破,新发现的火烧云超大型铅锌矿床已成为中国最大的铅锌矿床,矿石矿物以菱锌矿、白铅矿、水锌矿为主,也是世界第二大非硫化物铅锌矿床。矿体呈似层状产出,埋藏浅,主要为褐色块状矿石,Pb+Zn平均品位近30%。可分为3个成矿阶段。早期铅锌硫化物成矿阶段（方铅矿、闪锌矿、方解石）、中期铅锌非硫化物成矿阶段（菱锌矿、锰氧化物→菱锌矿、白铅矿、石膏）与晚期表生氧化阶段（水锌矿）。硫化物阶段方铅矿的δ34S为-18.9‰~-4.2‰,非硫化物阶段热液石膏的δ34S为-20.6‰~-7.5‰,继承了硫化物阶段矿物的硫同位素特征。Pb同位素组成集中,具有地壳来源特征,二叠系—白垩系可能提供了金属成矿物质。方解石的δ18CPDB为0.6‰~3.1‰,δ18OSMOW为15.3‰~24.6‰,菱锌矿的δ18CPDB为-2.7‰~4.5‰,δ18OSMOW为10.4‰~26.1‰,来源于碳酸盐岩的溶解作用;白铅矿的δ18CPDB为-7.7‰~4.3‰,δ18OSMOW为9.3‰~24.3‰,同位素发生漂移,可能是与大气降水的混入有关。硫化物成矿阶段方解石中流体包裹体的3He/4He值为0.05~0.39 R/Ra,40Ar/36Ar值为296.2~428.9,方铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.03 R/Ra,40Ar/36Ar值为290.0,成矿流体可能为中温、低盐度、中低密度的还原性壳源流体;非硫化物成矿阶段菱锌矿中流体包裹体的3He/4He值为0.10~0.43 R/Ra,40Ar/36Ar值为290.6~295.3;白铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.08 R/Ra,40Ar/36Ar值为293.5,成矿流体可能为中低温、低盐度、中密度的壳源流体与大气降水混合流体。综上所述,火烧云超大型铅锌矿床是盆地边缘褶皱逆冲+构造流体+次生交代成矿系统的产物,硫化物成矿阶段为构造热液成因,非硫化物成矿阶段为围岩交代成因,后期发生叠加氧化作用,形成大量水锌矿。     

伊朗Angouran Zn-Pb-Ag矿床特征与成因

Angouran Zn-Pb-Ag矿床是伊朗目前正在开采的最大的铅锌矿床。它位于Zagros造山带内的Sanandaj-Sirjan变质带的西北部,赋存于新元古界—寒武系大理岩和片岩建造内。矿体上部呈筒状出现在大理岩中,向下逐渐过渡为似层状、层状,出现在大理岩与云母片岩的接触带上。由上至下,出现碳酸盐型矿体、硫化物-碳酸盐混合矿体、硫化物矿体,由角砾状和块状矿石组成。硫化物主要为闪锌矿,分早期富Fe和晚期贫Fe两种,次为方铅矿。碳酸盐矿物主要是菱锌矿和方解石,前者包括早期内生成因的和晚期为次生成因的两种类型。硫化物阶段成矿期流体具有低温、高盐度的特征,为Na+-Ca2+-Cl--SO2+4卤水体系,来自蒸发的盆地卤水。C-O、S和Pb同位素特征反映出成矿流体与大理岩围岩发生了强烈的相互作用,沉淀的碳酸盐矿物一定程度继承了围岩的C-O同位素特征,硫化物中的硫主要来源于硫酸盐的热化学还原作用,金属为壳源成因。Angouran矿床缺乏岩体、后生矿化、(主要)碳酸盐岩赋矿、角砾岩容矿、成矿流体为盆地卤水来源等特征与密西西比河谷型(MVT)矿床相似,而与火山成因块状硫化物(VMS)、沉积喷流型(SEDEX)、侵入体有关的热液矿床的特征差别明显,反映该矿床的硫化物成矿可能是一个MVT矿床。硫化物成矿后叠加了与火山作用有关的内生菱锌矿矿化,最后在表生作用下形成了次生的菱锌矿矿化。     

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床成矿模式

长江中、下游断裂坳陷带是我国重要的铜、金、铁、硫成矿带,存在一系列块状硫化物矿床及与其伴生的矽卡岩型和斑岩型矿床.本文以铜陵矿集区冬瓜山铜、金矿床为例,探讨了这类矿床的成矿模式.冬瓜山矿床主要由层状硫化物矿体组成,伴有矽卡岩型和斑岩型矿体.层状硫化物矿体产于晚泥盆世砂岩和晚石炭世碳酸盐岩之间,具明显的层控特征,矿体下盘发育细脉-网脉状硫化物矿化以及硅化和绢云母化,矿体中伴有热水沉积岩,矿石具典型的沉积构造.燕山期岩浆热液对层状矿体进行了叠加和改造,改变了矿石的结构构造和矿石成分.黄铜矿交代黄铁矿变斑晶呈环斑结构或脉状交代结构,交代磁黄铁矿呈交代假象结构或交代残留结构.矽卡岩型矿体中黄铜矿的δ65Cu值为0.09‰～0.83‰,集中在0.23‰～0.83‰.层状矿体中黄铜矿的δ65Cu值为0.45‰～0.78‰,与矽卡岩矿体中黄铜矿的65Cu值大致相当,这说明两类矿体中的铜具有相同的来源.铜、氢和氧同位素研究表明,冬瓜山矿床铜来自岩浆岩,叠加的成矿流体主要为岩浆流体.提出了冬瓜山矿床属喷流沉积-岩浆热液叠生成因的成矿模式:在晚石炭世,海底喷流成矿作用形成了块状硫化物矿床,矿石成分以硫、铁为主;燕山期岩浆热液一方面对块状硫化物矿床进行改造,致使其富集铜等成矿物质,另一方面与围岩相互作用形成矽卡岩型和斑岩型矿体.     

喀喇昆仑火烧云深成菱锌矿矿床地质特征及成因

新疆和田火烧云矿床是青藏高原西部新发现的重要超大型矿床之一,是迄今我国规模最大的锌(铅)矿床,同时也是全球罕见的巨型菱锌矿矿床,累计探明铅锌资源储量超过1800万吨,因其经济价值巨大,矿床成因引人注目。详实的野外地质剖面和钻孔岩芯观察证实,容矿围岩龙山组由泥晶灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩和生物碎屑灰岩等组成,广泛发育鸟眼构造、窗格构造和平底晶洞构造,指示沉积环境为中侏罗世碳酸盐岩台地滨海—潮坪的滩坝(介壳滩、鲕粒滩)高能环境。矿区已发现上、下两个含矿层,20余个矿体。下含矿层菱锌矿主矿体储量占比超过95%。矿体呈透镜状、似层状产出,小角度穿切围岩地层。矿石矿物以菱锌矿为主,少量白铅矿和方铅矿;脉石矿物以方解石为主,少量石膏。菱锌矿矿石发育交代、自形—半自形结晶结构,块状、晶洞、条带状和斑马状构造。火烧云超大型矿床形成经历了阶段Ⅰ菱锌矿(Sm1)、阶段Ⅱ菱锌矿(Sm2)—(方铅矿)和阶段菱锌矿(Sm3)—Ⅲ方铅矿(铅矾)三个连续成矿阶段,其中主成矿阶段菱锌矿(Sm1)占比80%以上。矿区灰岩及碳酸盐矿物碳—氧同位素分析结果表明,菱锌矿基本继承了主岩灰岩的碳—氧同位素,结合菱锌矿矿石交代结构特征,证实火烧云矿床属于后生热液交代成因。基于菱锌矿矿石矿相学和碳—氧同位素特征,本文首次提出并详细讨论了火烧云矿床的菱锌矿化成矿作用,即富锌少铅贫硫(S~(2-))热液通过微米级方解石溶解—菱锌矿沉淀藕合作用交代龙山组灰岩。因此,火烧云矿床既不是发生氧化的MVT锌矿床,也不是SEDEX锌碳酸盐矿床,而是一类原生深成(hypogene)热液交代锌碳酸盐矿床。     

南天山坎岭铅锌矿矿床地质特征及S、Pb同位素特征研究

坎岭铅锌矿床是中国新疆南天山造山带内典型的铅锌矿床之一,矿床产于塔里木盆地西北缘柯坪隆起带内。通过野外地质调查和同位素研究发现:矿床具有后生成矿特征,赋矿围岩主要为上寒武统—奥陶系碳酸盐岩,矿体主要受构造和围岩控制,矿体形态以脉状、似层状和透镜状为主,矿石矿物组合简单,主要金属矿物为方铅矿和闪锌矿,围岩蚀变较弱。矿石S同位素组成分布较宽(δ34S=-1‰~12.2‰),硫主要来源于深部地幔及沉积地层;矿石Pb同位素组成较为均一,206Pb/204Pb值为17.262~17.269,207Pb/204Pb值为15.571~15.675,208Pb/204Pb值为38.062~38.396,通过对比矿石与主要赋矿围岩的Pb同位素特征,发现二者存在亲缘性,说明成矿金属主要由沉积地层供给。综合矿床地质、地球化学特征,初步认为坎岭铅锌矿床为赋存于台地碳酸盐岩中的MVT矿床。     

新疆和田县火烧云铅锌矿成因类型初探

新疆和田县火烧云铅锌矿矿体呈层状、似层状整合产出于下侏罗统碳酸盐岩中,矿石矿物是原生铅锌碳酸盐(即菱锌矿和白铅矿)。根据矿床、矿体宏-微观、同位素等方面的特征,推断火烧云铅锌矿属于"原生喷流-沉积铅锌碳酸盐型铅锌矿",属于SEDEX型铅锌矿床的新类型。     

新疆喀喇昆仑多宝山铅锌矿床矿物学、地球化学及成因

新疆喀喇昆仑多宝山铅锌矿床赋存于上白垩统铁隆滩组灰岩段中,明显受构造控制,矿体形态呈不规则囊状、脉状、透镜状等。成矿阶段可分为3期：早期硫化物成矿阶段（方铅矿、闪锌矿、方解石）、中期交代成矿阶段（菱锌矿、铁氧化物、白铅矿、石膏）与晚期氧化阶段（水锌矿）。硫化物阶段方铅矿的δ34S为-14‰~-0.6‰,表明S可能来源于海相硫酸盐岩的还原。Pb同位素组成集中,具有地壳来源特征,二叠系-白垩系可能提供了金属成矿物质。方解石的δ18CPDB为3.5‰~5.7‰,δ18OSMOW为22.1‰~27.1‰,来源于碳酸盐岩地层的溶解作用。交代成矿阶段菱锌矿的δ18CPDB为2.9‰~3.8‰,δ18OSMOW为16.9‰~20.3‰;白铅矿的δ18CPDB为2.7‰~4.4‰,δ18OSMOW为15.8‰~20.3‰,C、O同位素漂移可能是与大气降水的混入有关。硫化物成矿阶段方解石流体包裹体的3He/4He值为0.72~0.93R/Ra,40Ar/36Ar值为302.1~350.7,方铅矿流体包裹体的3He/4He值为1.17R/Ra,40Ar/36Ar值为298.1,交代成矿阶段菱锌矿流体包裹体的3He/4He值为0.22~0.46R/Ra,40Ar/36Ar值为292.6~295.8,白铅矿流体包裹体的3He/4He值为0.40~0.59R/Ra,40Ar/36Ar值为292.9~295.4,两个阶段成矿流体均为地壳流体与大气降水混合流体。综上所述,多宝山铅锌矿床是盆地边缘褶皱逆冲+构造流体+次生交代成矿系统的产物,硫化物成矿阶段为构造热液成因,交代成矿阶段为直接交代成因,后期发生叠加氧化作用。     

非硫化物型锌-铅矿床研究现状及其进展

非硫化物型锌-铅矿床主要由一系列锌、铅"氧化物"组成。非硫化物型锌-铅矿床可以分为表生和深成2种类型。表生非硫化物矿床的形成主要与表生的氧化作用有关,主要含有菱锌矿、异极矿、白铅矿等;根据成矿方式的不同分为直接交代型、围岩交代型、残余-岩溶充填型。深成非硫化物矿床的形成主要与热液流体的有关,主要含有硅锌矿、菱锌矿、白铅矿等;根据形成的不同方式被分为构造控制型矿床与层状矿床。深成矿床显示与表生矿床不同的C-O同位素特点。笔者主要讨论非硫化物型铅锌矿床的特征及成因机制,并介绍中国火烧云锌-铅矿床的研究进展。火烧云铅锌矿已探明锌-铅金属资源量大于1 700万t,已成为中国新的最大铅锌矿。矿床成矿矿物以菱锌矿、白铅矿、方铅矿与闪锌矿为主,最新研究结果表明矿床主要经历2期成矿作用:早期的铅锌碳酸盐阶段(主要)与晚期的铅锌硫化物阶段。其矿床地质特征及稳定同位素特征显示火烧云铅锌矿床为深成层状(喷流)的非硫化物型锌-铅矿床。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床地质和地球化学特征

马元铅锌矿床是近年在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破.矿床主要形成于边缘基底隆起翼部震旦系灯影组中,矿体呈层状、似层状产于角砾化白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱.矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,矿物成分简单,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间.矿石中矿物流体包裹体记录的成矿流体温度为100～320℃,密度为0.850～1.068 g/cm3,估算成矿流体压力为24.9～31.7 Mpa,相应成矿深度900～1 198 m.矿石中硫化物的δ34SV-CDT为12.94‰～19.4‰,且δ34S黄铁矿＞δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰～33.48‰,H2S来自海相硫酸盐的还原.矿石硫化物206Pb/204Pb为17.62～18.02,207Pb/204Pb为15.49～15.63,208Pb/204Pb为37.57～38.35,成矿金属来源于震旦纪一寒武纪地层.矿石中热液脉石矿物的δ13 CV-PDB为-3.2‰～-1.2‰,δ18OV-SMOW为19.4‰～21.4‰,成矿流体中CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因.马元铅锌矿床成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随碑坝穹隆构造过程,成矿流体沿灯影组白云岩层间(滑脱或溶塌)构造从盖层沉积中心向隆起边部运动并发生热液充填成矿,在成因上为MVT铅锌矿床.     

东川式铜矿的成矿作用及后期叠加改造:来自硫化物原位硫同位素的制约

沉积岩型层状铜矿床(SSC型)的成因争论聚焦在成矿作用主要集中在沉积成岩期并可能叠加有后期成矿作用,还是形成于成岩后盆地闭合过程和造山作用有关.产于扬子板块西缘的东川式铜矿是中国SSC型矿床的典型代表,这些矿床赋存在晚古元古界东川群岩石中,主要呈层状矿体产出,但也存在少量脉状矿体.文章选择东川铜矿田内因民、汤丹和滥泥坪...     

川西连龙夕卡岩型锡、银多金属矿床成矿地质特征

连龙夕卡岩型锡银多金属矿床作为义敦岛弧锡银矿化的典型代表，成矿作用主要发生在夕卡岩化阶段，矿床类型属钙夕卡岩型Sn-Ag-Bi多金属矿床。S、Pb同位素研究表明，矿床中成矿物质主要来自花岗岩体。     

内蒙古赤峰市白音诺尔铅锌矿沉积喷流成因:地质和硫同位素证据

位于大兴安岭中段的内蒙古赤峰市白音诺尔铅锌矿产于二叠系黄岗梁组地层中,矿体分布受褶皱构造控制。矿体主要由层纹状、浸染状、块状构造矿石构成。矿区内矿化类型以层纹状、层状矿化为主,晚期为脉状矿化。矿床矿石硫化物硫同位素分析表明,早期矿化与晚期矿化具有不同的硫同位素特征：早期矿化硫化物的δ³⁴Ｓ值(平均-4.31‰)明显小于晚期矿化硫化物的δ³⁴Ｓ值(平均值为-1.83‰)。综合研究表明,白音诺尔铅锌矿是沉积喷流型铅锌矿床,受到燕山期岩浆热液活动叠加,主成矿期发生于二叠纪。     

四川乌斯河铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自原位S-Pb同位素证据

乌斯河铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是川滇黔铅锌矿集区代表性大型铅锌矿床之一,估算资源量超过370万吨,Pb+Zn平均品位~15.7%。该矿床铅锌矿体主要呈层状、似层状、透镜状产于震旦系灯影组的白云岩地层中,其围岩蚀变较弱,以白云石化和方解石化为主。矿石类型主要包括块状、条带状、角砾状、脉状和浸染状等,其中矿物组成相对简单,以闪锌矿、方铅矿、白云石和方解石为主,含少量沥青和黄铁矿。该矿床地质地球化学研究程度相对较低,其成矿物质来源不清,致使该矿床存在热水沉积成因、喷流沉积-后期热液叠加改造以及MVT型等多种成因争议,难以建立统一成矿模式。本文对乌斯河铅锌矿床不同成矿阶段的硫化物（包括黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）,开展原位硫和铅同位素地球化学研究,以查明该矿床的成矿物质来源、还原硫的形成机制和示踪成矿过程,为认识该类矿床铅锌成矿作用提供新地球化学依据。原位S同位素分析结果显示,乌斯河铅锌矿床硫化物的还原硫存在不同硫来源,成矿早阶段硫化物δ³⁴S值较低,介于+1.3‰~+14.2‰之间,暗示可能有来自于赋矿地层圈闭古油气系统中的H₂S;主成矿阶段硫化物相对富集重硫同位素,δ³⁴S值在+11.0‰~+23.3‰之间,表明其为赋矿地层的蒸发岩的热化学还原作用的产物。此外,硫化物的LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成分析显示,该矿床成矿金属元素主要来源于变质基底地层,水岩反应可能使赋矿地层贡献少量的成矿物质。综合矿区地质特征和已有的地球化学研究成果,本文认为乌斯河铅锌矿床属于MVT铅锌矿床,富Pb、Zn等成矿元素的流体与富H₂S的流体混合是该矿床金属硫化物沉淀的主要机制。

     

东昆仑东段什多龙铅锌矿成矿物质来源分析：来自矿石原位S同位素证据

什多龙铅锌矿床位于东昆仑造山带东段都兰地区,矿体主要赋存在印支期花岗岩与碳酸盐岩的接触带中,其次也赋存在印支期花岗岩体中的构造节理裂隙蚀变带内。该矿区的稳定同位素研究成果较少,在一定程度上影响了矿区的成矿物质来源及矿床成因的深入研究。在详细矿区地质调查基础上,本文选取了9件矿石中的金属硫化物样品开展激光原位S同位素示踪研究。结果显示：黄铁矿的δ³⁴S_V-CDT值在4.80‰~6.80‰之间,均值为6.20‰;方铅矿的δ³⁴S_V-CDT值在4.00‰~5.50‰之间,均值为4.93‰,表明硫化物的S同位素组成既具岩浆硫的特征,又有围岩硫的加入。通过对矿石原位S同位素特征分析,并结合矿区成矿地质条件、地质演化背景等特征,本文认为什多龙铅锌矿形成于俯冲构造背景,为与印支期中深成壳幔混合型花岗质岩浆、碳酸盐岩围岩、构造裂隙及流体混合作用有关的岩浆热液矿床,根据赋矿岩石的差异又可分为矽卡岩型及岩浆热液脉型两种矿床类型,并共同构成了一套接触交代—岩浆热液充填的成矿系统。

     

广西武宣盘龙铅锌矿喷流沉积成矿作用:稀土元素和硫同位素证据

盘龙铅锌矿是桂中地区典型的大型铅锌矿床.文章系统地总结了该矿床的地质特征,初步提出了矿床的成因类型.研究结果表明:盘龙铅锌矿位于大瑶山西侧铅锌多金属成矿带南段,矿体顺层发育于下泥盆统上伦组白云岩中.矿床中发育层状、条纹-条带状构造、同沉积角砾岩和层间揉皱等,沉积特征明显,矿化与白云岩化、重晶石化及硅质岩关系比较密切.稀...     

The Jabali nonsulfide Zn–Pb–Ag deposit,western Yemen

The Jabali Zn–Pb–Ag deposit is located about 110 km east of Sana'a, the capital of Yemen, along the western border of the Marib-Al-Jawf/Sab'atayn basin. The economic mineralization at Jabali is a nonsulfide deposit, consisting of 8.7 million tons at an average grade of 9.2% zinc, derived from the oxidation of primary sulfides. The rock hosting both primary and secondary ores is a strongly dolomitized carbonate platform limestone of the Jurassic Shuqra Formation (Amran Group). The primary sulfides consist of sphalerite, galena and pyrite/marcasite. Smithsonite is the most abundant economic mineral in the secondary deposit, and is associated with minor hydrozincite, hemimorphite, acanthite and greenockite. Smithsonite occurs as two main generations: smithsonite 1, which replaces both host dolomite and sphalerite, and smithsonite 2, occurring as concretions and vein fillings in the host rock. At the boundary between smithsonite 1 and host dolomite, the latter is widely replaced by broad, irregular bands of Zn-bearing dolomite, where Zn has substituted for Mg. The secondary mineralization evolved through different stages: 1) alteration of original sulfides (sphalerite, pyrite and galena), and release of metals in acid solutions; 2) alteration of dolomite host rock and formation of Zn-bearing dolomite; 3) partial dissolution of dolomite by metal-carrying acid fluids and replacement of dolomite and Zn-bearing dolomite by a first smithsonite phase (smithsonite 1). To this stage also belong the direct replacement of sphalerite and galena by secondary minerals (smithsonite and cerussite); 4) precipitation of a later smithsonite phase (smithsonite 2) in veins and cavities, together with Ag- and Cd-sulfides.The δ¹⁸O composition of Jabali smithsonite is generally lower than in other known supergene smithsonites, whereas the carbon isotope composition is in the same range of the negative δ¹³C values recorded in most supergene nonsulfide ores. Considering that the groundwaters and paleo-groundwaters in this area of Yemen have negative δ¹⁸O values, it can be assumed that the Jabali smithsonite precipitated in different stages from a combination of fluids, possibly consisting of local groundwaters variably mixed with low-temperature hydrothermal waters. The carbon isotope composition is interpreted as a result of mixing between carbon from host rock carbonates and soil/atmospheric CO₂.The most favorable setting for the development of the Jabali secondary deposit could be placed in the early Miocene (~ 17 Ma), when supergene weathering was favored by major uplift and exhumation resulting from the main phase of Red Sea extension. Low-temperature hydrothermal fluids may have also circulated at the same time, through the magmatically-induced geothermal activity in the area.     

S,Pb, and Sr isotope geochemistry and genesis of Pb–Zn mineralization in the Huangshaping polymetallic ore deposit of southern Hunan Province,China

The Huangshaping Pb–Zn–W–Mo polymetallic deposit, located in southern Hunan Province, China, is one of the largest deposits in the region and is unique for its metals combination of Pb–Zn–W–Mo and the occurrence of significant reserves of all these metals. The deposit contains disseminated scheelite and molybdenite within a skarn zone located between Jurassic granitoids and Carboniferous sedimentary carbonate, and sulfide ores located within distal carbonate-hosted stratiform orebodies. The metals and fluids that formed the W–Mo mineralization were derived from granitoids, as indicated by their close spatial and temporal relationships. However, the source of the Pb–Zn mineralization in this deposit remains controversial.Here, we present new sulfur, lead, and strontium isotope data of sulfide minerals (pyrrhotite, sphalerite, galena, and pyrite) from the Pb–Zn mineralization within the deposit, and these data are compared with those of granitoids and sedimentary carbonate in the Huangshaping deposit, thereby providing insights into the genesis of the Pb–Zn mineralization. These data indicate that the sulfide ores from deep levels in the Huangshaping deposit have lower and more consistent δ³⁴S values (− 96 m level: + 4.4‰ to + 6.6‰, n = 13) than sulfides within the shallow part of the deposit (20 m level: + 8.3‰ to + 16.3‰, n = 19). The δ³⁴S values of deep sulfides are compositionally similar to those of magmatic sulfur within southern Hunan Province, whereas the shallower sulfides most likely contain reduced sulfur derived from evaporite sediments. The sulfide ores in the Huangshaping deposit have initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.707662–0.709846) that lie between the values of granitoids (0.709654–0.718271) and sedimentary carbonate (0.707484–0.708034) in the Huangshaping deposit, but the ratios decreased with time, indicating that the ore-forming fluids were a combination of magmatic and formation-derived fluids, with the influence of the latter increasing over time. The lead isotopic compositions of sulfide ores do not correlate with sulfide type and define a linear trend in a ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb vs. ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb diagram that is distinct from the composition of the disseminated pyrite within sedimentary carbonates and granitoids in the Huangshaping deposit, but is similar to the lead isotopic composition of sulfides within coeval skarn Pb–Zn deposits in southern Hunan Province. In addition, the sulfide ores have old signatures with relative high ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ratios, suggesting that the underlying Paleoproterozoic basement within southern Hunan Province may be the source of metals within the Huangshaping deposit.The isotope geochemistry of sulfide ores in the Huangshaping deposit shows a remarkable mixed source of sulfur and ore-forming fluids, and the metals were derived from the basement. These features are not found in representative skarn-type Pb–Zn mineralization located elsewhere. The ore-forming elements (S, Pb, and Zn) from the granitoids made an insignificant contribution to sulfide precipitation in this deposit. However, the emplacement of granitoids did provide large amounts of heat and fluids to the hydrothermal system in this area and extracted metals from the basement rocks, indicating that the Jurassic magmatism associated with the Huangshaping deposit was crucial to the Pb–Zn mineralization.