新疆溫泉縣托克賽鉛鋅礦床硫化物特征及成因初探

李永 成勇 俞彥龍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院 烏魯木齊 830000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

托克賽鉛鋅礦床位于西天山西段別珍套山一帶，屬捷克利-賽里木銅、鉛鋅、鈮、鉭、鎢、磷成礦帶［1-5］。區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造線呈NW向，主要斷裂有博爾塔拉斷裂、博羅科努-阿奇克庫(kù)都克斷裂等。出露地層主要有元古界變質(zhì)巖，泥盆系火山-沉積巖，石炭系火山-沉積巖，二疊系火山-沉積巖，侏羅系沉積巖及第四系。區(qū)域巖漿活動(dòng)主要以元古宙和華力西期中酸性侵入巖為主。該區(qū)火山作用主要集中于早元古代晚期，多呈東西向或近東西向展布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

托克賽鉛鋅礦區(qū)位于溫泉縣城西南直線距離約40 km處，區(qū)內(nèi)出露地層主要有下元古界溫泉群上亞群一套淺變質(zhì)的淺海陸棚相－深海相碳酸鹽巖夾碎屑巖建造和中元古界哈爾達(dá)坂群一套淺海陸棚－臺(tái)地相變質(zhì)碎屑巖－碳酸鹽巖建造，主要巖性為灰白色透閃石石英巖、二云母石英片巖、大理巖、片巖等。鉛鋅礦(化)體主要賦存于礦區(qū)中部溫泉群上亞群薄層狀大理巖中，兩組地層間斷層接觸（圖1）。

圖1 托克賽鉛鋅礦床地質(zhì)略圖

3 礦床地質(zhì)特征

目前在托克賽鉛鋅礦區(qū)已圈出4個(gè)鋅或鉛鋅礦體，其中Ⅰ-3號(hào)鋅礦體長(zhǎng)900 m，平均厚度8.90 m，已控制延深445 m，鉛平均品位0.25%，鋅1.52%。Ⅱ-1號(hào)鋅礦體長(zhǎng)500 m，平均厚度5.32 m，已控制延深300 m，鋅平均品位1.13%，伴生鉛含量0.24%。礦石中主要金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦;脈石礦物主要為方解石，少量石英、白云石。礦區(qū)中礦石礦物結(jié)構(gòu)主要有半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，少量自形粒狀結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有條紋、條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

4 硫同位素特征

托克塞鉛鋅礦金屬硫化物（表1）中，黃鐵礦的δ34S為-7.8‰～7.8‰，平均值為0‰，方鉛礦的δ34S值為5.7‰～12.8‰，平均值為9.25‰，閃鋅礦中的δ34S為9.0‰～19.7‰，平均值為11.71‰。硫同位素組成表明，礦石硫化物δ34S（‰）均為正值，說(shuō)明了δ34S相對(duì)富集，顯示礦床硫同位素可能主要來(lái)源于海水或海相硫酸鹽中的硫。方鉛礦δ34S值小，閃鋅礦δ34S值大，這種差異與鉛鋅礦的結(jié)晶時(shí)間有關(guān)，閃鋅礦的結(jié)晶時(shí)間早于方鉛礦，同時(shí)也說(shuō)明成礦的金屬硫化物從流體中沉淀出來(lái)時(shí)，硫同位素分餾并沒(méi)有到達(dá)平衡。從整體上看，硫化物中δ34S的富集順序，即δ34S閃鋅礦＞δ34S方鉛礦＞δ34S黃鐵礦，不符合在熱液成礦體系平衡條件下，硫化物中δ34S的富集順序，即δ34S黃鐵礦＞δ34S閃鋅礦＞δ34S方鉛礦，因此其各硫化物之間可能不處于硫同位素分餾平衡，說(shuō)明這種平衡可能被后期熱液的充填破壞。

表1 托克賽鉛鋅礦床硫化物硫同位素組成

5 成因探討

托克塞鉛鋅礦床產(chǎn)于被動(dòng)大陸盆地邊緣環(huán)境，物源豐富，堆積較快，有利于鉛鋅多金屬的聚集，形成初始礦源層。礦床存在大量同生沉積構(gòu)造，在一定程度上控制盆地內(nèi)的沉積作用、成礦作用及各種礦體的空間形態(tài)，同時(shí)也成為含礦溶液的通道，使成礦溶液噴流至地表。礦區(qū)中脈巖及硅質(zhì)巖發(fā)育，礦石中主要金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦（少量）呈細(xì)小-較寬條紋與大理巖相間分布，構(gòu)成條紋狀礦石，礦物粒度較細(xì)小，局部可見(jiàn)細(xì)小石英脈穿切。礦體與地層走向一致，且明顯的“巖控性”與“層控性”。成礦元素及礦物分布存在明顯的分帶，圍巖蝕變有硅化、鈉長(zhǎng)石化、黃鐵礦化等。這些特征與Sedex型礦床類(lèi)型相似。

均一法測(cè)定該區(qū)礦物包裹體均一溫度范圍210～344℃，平均溫度為267℃，冰點(diǎn)溫度范圍-10.8～-7.3℃（表2），溫度變化范圍稍大，最高溫度可達(dá)344℃，這可能是在有蓋層的情況下，后期熱液活動(dòng)的結(jié)果，屬典型的中溫?zé)嵋骸?/p>

表2 托克賽鉛鋅礦床包裹體溫度測(cè)試表

黃鐵礦δ34S值分布范圍廣，從負(fù)值到正值，反映出區(qū)域熱液活動(dòng)具有多期性特征。結(jié)合礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物的穿插，托克塞鉛鋅礦床可分為3個(gè)成礦期，熱液噴流沉積期：在海相沉積中，黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等金屬硫化物以細(xì)小顆粒紋層狀和浸染狀分布于大理巖層理間；火山熱液疊加改造期：在火山巖漿強(qiáng)烈的熱量作用下，火山熱流萃取前期金屬硫化物并富集成礦；表生期形成的鉛鋅礦床因長(zhǎng)期遭受到風(fēng)化剝蝕作用出露于或接近于地表，受到大氣降水淋濾，礦石礦物分解改造形成褐鐵礦等。

6 結(jié)論

⑴托克塞鉛鋅礦金屬硫化物分布范圍較廣，可能主要來(lái)源于海水或海相硫酸鹽中的硫。方鉛礦與閃鋅礦的硫同位素具有一定差異，各硫化物之間可能不處于硫同位素分餾平衡狀態(tài)。

⑵托克塞鉛鋅礦床可能為一中溫形成的sedex型礦床，在后期構(gòu)造作用、熱液作用下，之前的鉛鋅礦可能會(huì)發(fā)生疊加改造。因此，在多期區(qū)域構(gòu)造作用的背景下，托克塞鉛鋅礦床的形成具有多期次成礦的特點(diǎn)。

⑶托克塞鉛鋅礦床可分為3個(gè)成礦期：熱液噴流沉積期、火山熱液疊加改造期和表生期。

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