什多龍鉛鋅礦包裹體硫同位素特征及礦床成因

王　勇（1．成都理工大學地球科學院，成都 610059；2．四川省地質礦產勘查開發局一〇八地質隊，四川 崇州 611230）

什多龍鉛鋅礦包裹體硫同位素特征及礦床成因

王勇1.2
（1．成都理工大學地球科學院，成都 610059；2．四川省地質礦產勘查開發局一〇八地質隊，四川 崇州 611230）

青海什多龍鉛鋅礦床是東昆侖造山帶上一個中型礦床，本文通過對鉛鋅礦石開展包裹體測溫和硫同位素測試，綜合前人成果資料認為什多龍鉛鋅礦形成于早三疊世，是與中酸性巖漿巖有關的、矽卡巖期后酸性淋濾成礦的中低溫熱液接觸交代一充填型錳質矽卡巖型鉛鋅礦床。

鉛鋅礦；矽卡巖；成礦模式；什多龍

什多龍鉛鋅礦床地處青海省興海縣北西角，礦床位于東昆侖造山帶—祁漫塔格—都蘭造山亞帶的東部都蘭段；屬祁曼塔格—都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石（銻、鉍）成礦帶之大海灘—什多龍成礦亞帶[1]。周顯強[2]、竇洪偉[3]、方剛[4]等學者先后對該礦床地質特征、找礦前景、礦床成因等進行了初步分析研究，認為什多龍鉛鋅礦床為典型接觸交代型礦床。作者在研究該礦床地質、地球化學特征的基礎上，進一步探討了該礦床的成礦物資來源、成礦條件和礦床成因。

圖1　青海什多龍鉛鋅銀礦地質簡圖

1 礦床地質特征

礦區出露主要地層有：下元古界金水口巖群具綠巖建造性質的片麻巖巖組（Pt1J）；石炭系締敖蘇組（Cd）以碎屑巖為主夾少量碳酸鹽，自下而上可分為4個巖性段，其中，二段（Cd2）透輝石大理巖為主要含礦巖層；第四系（Q）洪沖積物、冰磧物[3]~[9]（圖1）。

溫泉—哇洪山大斷裂的近東西向次級斷裂是礦區基底構造，控制了礦區鉛鋅礦的分布與延伸方向（竇洪偉等[3]）。礦區內主要有近東西向、北北東向兩組構造，近東西向斷裂（F1～F4）為成礦前構造，以壓扭性逆斷層為主（方剛[4]）。其中，F1、F2、F4斷層為區內導礦和容礦構造。北北東斷裂（F9～F11）為平移斷層，多錯移地層和礦體，部分斷層中有后熱液侵入，使礦體局部富集，提高品位。

礦區侵入巖為拉克貢瑪—都龍—約爾根花崗閃長巖體的一部分（丁清峰[10]），與成礦關系密切，主要巖性為花崗閃長巖（γδ51）和二長花崗斑巖（ηγπ51）。

礦區圍巖蝕變表現出明顯地矽卡巖化特征。主要有陽起石透輝石矽卡巖、（透輝石）透閃石矽卡巖、符山石透輝石石榴石矽卡巖、綠簾石矽卡巖、綠泥石（綠簾石）蝕變花崗閃長巖五種[9]。生成順序為：石榴石—透輝石、鈣鐵輝石—透閃石、陽起石—石英、方解石—綠簾石—綠泥石—方鉛礦、閃鋅礦等金屬硫化物[8]。矽卡巖中透輝石礦物表現為高Mn低Mg的特點，個別MnO含量達26.71%（方剛[4]），透輝石為錳鈣鐵輝石，個別為鈣錳輝石（趙一鳴等[11]）。鉛鋅礦體一般賦存于大理巖與花崗閃長巖、二長花崗斑巖接觸帶附近和大理巖中，共分為北、中、南三個礦帶，八個鉛鋅礦段。礦床共圈定55條鉛鋅礦體；礦體長18～530m，延深10～295m，厚1.20～38.21m，品位鉛：0.31%～19.09%，鋅：0.55%～24.96%，銀3.26～431g/t[9]；以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ礦段的礦體規模最大。

礦石中金屬礦物以閃鋅礦、方鉛礦為主，次為黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、褐鐵礦、銅蘭、白鉛礦等，脈石礦物主要為透輝石、石英，其次為陽起石、石榴石、綠泥石、方解石、黝簾石、纖閃石等（吳小霞等[12]）。礦石以它形——半自形粒狀、它形不等粒狀、不等粒變晶結構，浸染狀、稠密浸染狀、團塊狀構造為主（方剛[4]）。

圖2　礦床石英包裹體均一溫度直方圖

圖3　礦床石英包裹體鹽度直方圖

2 包裹體特征

對礦區2012年施工的鉆孔中采集的新鮮鉛鋅礦石樣品進行包裹體均一法測溫，樣品由核工業北京地質研究院分析測試研究中心采用LINKAM THMS600型冷熱臺7035儀器測試，溫度22℃、濕度40%。

石英中流體包裹體發育，形狀規則，大小3×5～25×38μm，多在石英中成群分布，少數沿生成環帶成帶狀分布，包裹體均為液相，氣液比8%～25%，石英包裹體均一溫度直方圖（圖2）顯示：其形成范圍較寬廣，從370～110℃均有石英析出，其形成370～330℃、330～210℃、190～110℃三個溫度高峰小區，構成370～210℃中溫值區和190～110℃低溫值區，在中溫和低溫成礦階段的礦物中均有石英包裹體的形成；成礦流體鹽度（wt%NaCl）在1.40%～10.91%間，處于低鹽度體系中，在鹽度直方圖上（圖3），集中于1%～2%、3%～7%、8%～9%、10%～11%四個區間，最發育為3%～7%區間，次為1%～2%區間；均一溫度—鹽度散點圖（圖4）表明石英包裹體鹽度總體隨著均一溫度的增高而增高。利用劉斌等[13]提出的流體密度計算公式：D=A+BT+CT2，通過鹽度和均一溫度計算出成礦流體密度范圍0.61～1.00g/cm3，從密度直方圖（圖5）可以看出，流體密度集中在0.68～0.88g/cm3和0.92～1.00g/cm3兩個區間。

圖4　礦床石英包裹體均一溫度—鹽度散點圖

圖5　礦床石英包裹體密度直方圖

表1　主要硫化物硫同位素測試結果表

3 硫同位素特征

通過采集礦區2012年施工的鉆孔中的新鮮鉛鋅礦石，破碎后挑選方鉛礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦礦物，送核工業北京地質研究院分析測試研究中心采用同位素分餾法（儀器型號Delta V PLUS）測試其硫同位素。從表1可以看出：礦區硫同位素組成變化范圍較小，δ34S為正值介于4.6‰～6.7‰之間，平均值5.38‰，具有明顯的塔式分布特征（圖6）。其中磁黃鐵礦δ34S值介于4.6‰～5.3‰之間，平均值4.93‰；方鉛礦δ34S值介于4.6‰～5.1‰之間，平均值4.85‰；閃鋅礦δ34S值介于5.2‰～6.7‰之間，平均值5.86‰；δ34S平均值閃鋅礦>磁黃鐵礦>方鉛礦，符合共生礦物硫同位素平衡的組成δ34S富集序列（溫春齊等[14]）。

圖6　礦床主要硫化物硫同位素頻數統計直方圖

4 成因探討

4.1成礦時代和矽卡巖特征

2014年對礦區巖體采樣通過U-Pb鋯石定年[15]，獲得花崗閃長巖和二長花崗巖的年齡分別為244.3±3.5Ma.和244.5±3.9Ma.，誤差范圍一致，推斷兩類侵入巖同時形成于早三疊世構造巖漿作用。成巖年齡和成礦年齡的一致性表明，什多龍鉛鋅礦床形成于早三疊世構造巖漿作用。

4.2成礦物質來源

宋治杰等[5]對黑云母微量元素分析顯示：什多龍地區花崗閃長巖中黑云母以富Zn、Pb并含Cu為特征，礦化劑F、Cl元素含量較高；前人對礦區巖體[8]和圍巖[16]微量元素光譜分析結果顯示：成礦元素Pb、Zn、Cu、Ag含量在花崗閃長巖、二長花崗斑巖中較高，在片麻巖、變粒巖、大理巖次之。宋治杰等[5]對石英硫化物結晶階段的石英氧同位素測定認為礦床的含礦流體可能是巖漿水混入了過量的地下水，或是由巖體侵入加熱而形成的對流循環水；周顯強等[2]對礦區礦石與圍巖鉛同位素測定認為兩者屬于同源，或者說礦質來自圍巖。

礦區硫同位素均值為5.38‰，據在天然物質中的硫同位素分布特征（溫春齊等[14]認為大多數花崗巖的δ34S值為-4‰～9‰，平均值約為4‰）和前人成果認為：礦床成礦流體主要來自巖體，同時可能混染了地層物質或大氣降水；成礦物質主要來源于巖體，部分來源于圍巖。

4.3成礦物理化學條件

礦區包裹體測溫結果顯示：礦床成礦溫度主要為370～210℃和190～110℃兩個階段，成礦流體鹽度（wt%NaCl）為1%～2%和3%～7%，流體密度為0.68～0.88g/cm3和0.88～1.00g/cm3。表明什多龍鉛鋅礦床在石英—陽起石交代相成礦流體表現出中溫、低鹽度、低密度的特征；在石英—碳酸鹽交代相成礦流體表現出低溫、低鹽度、低密度的特征（趙一鳴等[11]）。

4.4礦床成因

綜合上述因素，根據趙一鳴等[11]對中國矽卡巖礦床的研究，什多龍鉛鋅礦床位于東昆侖—西秦嶺鐵（鎢、錫）多金屬成礦帶上，屬于與中酸性巖漿巖有關的、矽卡巖期后酸性淋濾成礦的中低溫熱液接觸交代一充填型錳質矽卡巖型鉛鋅礦床，成礦時代為早三疊世。

[1] 青海省地質礦產勘查開發局．青海省第三輪成礦遠景區劃研究及找礦靶區預測[R]．2003．

[2] 周顯強，宋友貴，鄧軍等．青海省都蘭地區礦田構造與控礦特征[M]．北京：地質出版社，1996.：1~238．

[3] 竇洪偉，馬才，祁月清．青海省興海縣什多龍銀鉛鋅礦地質特征及找礦遠景分析[A]．青海省地質學會成立四十周年文集[C]．北京：地質出版社，2005．

[4] 方剛．青海省興海縣什多龍鉛鋅礦床地質特征及找礦前景分析[D].中國地質大學（北京）工程碩士學位論文，2013.

[5] 宋治杰，張漢文，李文明，等．青海鄂拉山地區銅多金屬礦床的成礦條件及成礦模式[J]．西北地質科學，1995，16（1）：134～144.

[6] 青海省地質礦產勘查開發局，孫崇仁主編．青海省巖石地層[R]．武漢：中國地質大學出版社，1997．

[7] 胡煥校，楊自安，劉清泉，張建國，鄭明弘，徐桃．青海省什多龍地區找礦遠景遙感調查研究[J].礦產與地質，2009，23（4）：357～361．

[8] 青海省有色地質勘查局八隊．青海省興海縣什多龍鉛鋅礦Ⅲ、Ⅳ礦帶地質勘探報告（內部資料）[R]．1995．

[9] 四川省地質礦產勘查開發局一〇八地質隊．青海省興海縣什多龍鉛鋅礦北采區深部勘探報告（內部資料）[R]．2015．

[10] 丁清峰．東昆侖造山帶區域成礦作用與礦產資源評價[D]．吉林大學博士論文．2004．

[11] 趙一鳴，林文蔚，畢承思，李大新，蔣崇俊．中國矽卡巖礦床[M]．北京：地質出版社，2012．

[12] 吳小霞，鄒華，焦明錄，曾憲剛．青海什多龍銀鉛鋅礦床銀的賦存狀態研究[J]．湖南有色金屬，2007，23（1）：1～3.

[13] 劉斌，段光賢．NaCl—H2O溶液包裹體的密度式和等容式及其應用[J]．礦物學報，1987，7（4）：345～352.

[14] 溫春齊，多吉．礦床研究方法[M]．成都：四川出版集團·四川科學技術出版社，2009．

[15] 王永彬，曾慶棟，郭云鵬，孫守恪．青海省興海縣什多龍鉛鋅礦接替資源勘查項目綜合研究（內部資料）[R]．2015.6．

Fluid Inclusions, δ34S Values and Ore Genesis for the Shiduolong Pb-Zn Deposit

WANG Yong1,2
(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-No.108 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611230)

The Shiduolong Pb-Zn deposit in Qinghai is a middle-sized one in the Middle Kunlun orogenic belt. This paper believes that the Pb-Zn deposit is a skarn one which was formed in the Early Triassic and related to intermediate-acid magmatism based on fluid inclusion microthermometry and δ34S values for sulfides from the Pb-Zn ore.

Pb-Zn deposit; skarn; metallogenic model; Shiduolong

P618.42、43

A

1006-0995（2016）02-0261-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.019

2015-08-18

王勇（1979-），男，四川安縣人，地質調查與礦產勘查工程師，研究方向為資源勘查與評價