四川烏斯河鉛鋅礦床成礦物質來源及礦床成因:來自原位S-Pb同位素證據

作者：韋晨,葉霖,李珍立,胡宇思,黃智龍,劉玉平,王皓宇

摘要：烏斯河鉛鋅礦床位于揚子板塊西南緣,是川滇黔鉛鋅礦集區代表性大型鉛鋅礦床之一,估算資源量超過370萬噸,Pb+Zn平均品位~15.7%。該礦床鉛鋅礦體主要呈層狀、似層狀、透鏡狀產于震旦系燈影組的白云巖地層中,其圍巖蝕變較弱,以白云石化和方解石化為主。礦石類型主要包括塊狀、條帶狀、角礫狀、脈狀和浸染狀等,其中礦物組成相對簡單,以閃鋅礦、方鉛礦、白云石和方解石為主,含少量瀝青和黃鐵礦。該礦床地質地球化學研究程度相對較低,其成礦物質來源不清,致使該礦床存在熱水沉積成因、噴流沉積-后期熱液疊加改造以及MVT型等多種成因爭議,難以建立統一成礦模式。本文對烏斯河鉛鋅礦床不同成礦階段的硫化物(包括黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦),開展原位硫和鉛同位素地球化學研究,以查明該礦床的成礦物質來源、還原硫的形成機制和示蹤成礦過程,為認識該類礦床鉛鋅成礦作用提供新地球化學依據。原位S同位素分析結果顯示,烏斯河鉛鋅礦床硫化物的還原硫存在不同硫來源,成礦早階段硫化物δ34S值較低,介于+1.3‰~+14.2‰之間,暗示可能有來自于賦礦地層圈閉古油氣系統中的H2S;主成礦階段硫化物相對富集重硫同位素,δ34S值在+11.0‰~+23.3‰之間,表明其為賦礦地層的蒸發巖的熱化學還原作用的產物。此外,硫化物的LA-MC-ICPMS原位Pb同位素組成分析顯示,該礦床成礦金屬元素主要來源于變質基底地層,水巖反應可能使賦礦地層貢獻少量的成礦物質。綜合礦區地質特征和已有的地球化學研究成果,本文認為烏斯河鉛鋅礦床屬于MVT鉛鋅礦床,富Pb、Zn等成礦元素的流體與富H2S的流體混合是該礦床金屬硫化物沉淀的主要機制。

發文機構：中國科學院地球化學研究所礦床地球化學國家重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：川滇黔礦集區LA-MC-ICPMS原位S-Pb同位素成礦物質來源鉛鋅成礦作用礦床成因成礦過程Sichuan-Yunnan-Guizhou metallogenic provinceLA-MC-ICPMS in-situ S-Pb isotopesSources of ore-forming metalsPb-Zn mineralizationOre genesisOre-forming process

分類號： P611[天文地球—礦床學]P618.42[天文地球—地質學]