湘东北栗山铜铅锌多金属矿床热液萤石稀土元素地球化学特征及其指示意义

江南造山带中段幕阜山地区栗山大型铜铅锌多金属矿床中伴生规模可观的萤石资源,储量达41.5万t。该区萤石形成过程与机制尚缺乏有效约束,制约了对其矿床成因机制的认识和找矿实践。本文通过栗山绿色、紫色及蓝色萤石组构分析、荧光测试和ⅠCP-MS微量元素含量分析,探讨栗山矿床成矿过程与物理化学环境。岩相学与矿相学证据指示栗山热液活动可划分为四个阶段:乳白色石英+少量绿色萤石(Ⅰ),蓝色、紫色萤石+石英+绿泥石+金属硫化物阶段(Ⅱ),石英+绿色萤石+绿泥石+金属硫化物阶段(Ⅲ)以及石英+方解石阶段(Ⅳ)。各颜色萤石Diamond View荧光测试结果显示深紫色萤石荧光最弱,蓝色萤石次之,绿色萤石荧光最强。绿色萤石的∑REE高于蓝色、紫色萤石,且绿色萤石LREE相对富集而蓝色、紫色萤石HREE相对富集,表明成矿Ⅱ阶段至Ⅲ阶段成矿温度整体降低且p H值升高。Tb/Ca-Tb/La以及Y/Ho-La/Ho图解指示不同颜色萤石属同源岩浆流体和大气降水产物,栗山萤石的沉淀机制主要为水岩反应并伴随流体混合。

湖南栗山铅锌铜多金属矿床闪锌矿微量元素特征及成矿指示意义

位于江南造山带中段的湘东北地区是我国华南重要的金铅锌铜钴多金属矿产地之一,栗山铅锌铜多金属矿床是该区近年来找矿勘查新发现的一大型矿床。该矿床位于晚侏罗世—早白垩世幕阜山岩体南缘,矿体主要赋存于岩体及其与地层接触带的构造破碎带内,空间上与岩体关系密切,然而目前关于该矿床的研究十分薄弱。本文采用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪开展了闪锌矿的原位微区微量元素分析。微量元素组成分析结果表明,闪锌矿以富集Co、Ga而贫Fe、Cd、Ge为特征,其中Fe、Mn、Cd、Co、Ga等元素以类质同象形式产出,而Cu、Pb、Ag和Sn等元素则还以包裹体形式赋存于闪锌矿中。根据不同微量元素间的相关关系,认为闪锌矿中可能存在Zn^2+←→Fe^2+、4 Zn^2+←→2 Fe^2++Ge^4++□(其中□表示空位)、3 Zn^2+←→2 Cu^++Ge^4+、2 Zn^2+←→Ag^++Sb^3+等简单和复杂替代关系。闪锌矿的Zn/Fe、Ga/Ge、Ge/In、Ga/In比值和Fe温度计等指示闪锌矿形成于中低温(240~250℃)、低硫逸度(lgf(S2)=-13.3^-9.6)环境。栗山矿区闪锌矿的微量元素组成特征有别于金顶砂岩型、SEDEX型、VMS型、MVT型和夕卡岩型铅锌矿,结合低的Cd/Fe(0.03~0.14,平均0.06)、Cd/Mn(1.54~6.30,平均2.91)比值和Ge含量,暗示该矿床成矿作用与岩浆活动有关。综合矿区地质特征和区域构造岩浆演化,认为该矿床是在太平洋板块俯冲后撤引起的伸展构造背景下形成的与燕山期幕阜山岩体有关的中低温岩浆热液充填交代型矿床。该类型矿床闪锌矿具有鲜明的微量元素组成特征,可为判别具相似地质特征的矿床成因提供借鉴。

湘东北地区栗山铅锌铜多金属矿床的成因探讨：来自矿床地质、矿物学和硫同位素的证据

湘东北大型栗山铅锌铜多金属矿床位于幕阜山岩体边部,矿体赋存于岩体及其内外接触带中的硅化构造角砾岩带内.根据野外调查和显微岩(矿)相学观察,可将栗山矿床的主成矿期——热液成矿期划分为四个阶段:粗粒石英+萤石+绿泥石(Chl_Ⅰ)+少量黄铁矿+黄铜矿阶段(Ⅰ)、石英+萤石+绿泥石(Chl_Ⅱ)+黄铜矿+黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英+萤石+绿泥石(Chl_Ⅲ)+闪锌矿+黄铜矿+方铅矿阶段(Ⅲ)、细粒石英+少量黄铜矿+黄铁矿细脉阶段(Ⅳ).EPMA分析结果表明Chl_Ⅰ为蠕绿泥石,Chl_Ⅱ和Chl_Ⅲ为鲕绿泥石-铁镁绿泥石.根据绿泥石温度计,估算出阶段Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的成矿温度分别为239℃~280℃,221℃~261℃和212℃~238℃.结合闪锌矿硫逸度计算,表明栗山矿床形成于中温、低氧逸度、低硫逸度的环境.硫化物的δ^(34)S(-4.7‰~1.5‰)变化较小且接近零值,表明成矿流体主要来源于岩浆热液.通过与钦杭成矿带上典型的铅锌矿床对比,提出栗山矿床为与岩浆热液有关的中温热液充填交代成因.