矿床地质

作者：魏然,王义天,胡乔青,黄诗康,窦平,胡文荣

单位：长安大学地球科学与资源学院, 陕西 西安 710061;中国地质科学院矿产资源研究所 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 100037;甘肃厂坝有色金属有限责任公司, 甘肃 成县 742500

关键词：地球化学,闪锌矿,Zn同位素,原位S同位素,原位Pb同位素,沉淀机制,厂坝-李家沟铅锌矿床,

基金：本文得到自然资源部重点实验室基本科研业务费项目(编号:KK2104)和地质调查项目(编号:DD20190368)联合资助

甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区，为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中，其成因认识一直存在争议，主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿，采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成，示踪成矿物质来源，并分析矿物沉淀机制，为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ66Zn分别为0.08‰~0.29‰，平均0.20‰；0.19‰~0.37‰，平均0.30‰；0.36‰~0.37‰，平均0.37‰。其中，Ⅰ阶段的闪锌矿δ34SⅠ值为20.9‰~26.1‰，平均24.4‰；Ⅱ阶段的闪锌矿δ34SⅡ值为12.2‰~21.9‰，平均19.1‰；Ⅲ阶段的闪锌矿δ34SⅢ值为18.2‰~24.7‰，平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大，206Pb/204Pb为17.922~18.013，207Pb/204Pb为15.567~15.647，208Pb/204Pb为37.990~38.266。δ66Zn同位素值显示，成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩，由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用，在成矿作用中后期δ66Zn同位素逐渐上升。δ34S同位素值显示，早期硫源主要为地层中的硫酸盐，中后期的δ34S同位素值降低，可能是成矿流体中岩浆热液中的S2-成分逐渐增多导致，闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳，并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现，厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合，随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。

来源：2022年第4期

《矿床地质》期刊编辑部

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