滇西镇康水头山Pb-Zn矿床成矿流体及矿质来源探讨--H、O、S、Pb同位素地球化学证据

滇西镇康水头山Pb-Zn矿床是保山地块镇康Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿集区内又一重要找矿成果。矿体呈似层状、透镜状产于上寒武统保山组大理岩化灰岩中,呈NEE向顺层产出,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,偶见黄铜矿和黄铁矿等;脉石矿物主要有白云石、绿泥石、方解石、石英和绢云母等。本文基于对矿床地质特征的详细研究,结合矿床H、O、S、Pb同位素组成,对其成矿流体和矿质来源进行了探讨,同时与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe-Cu多金属矿床进行了对比。研究表明:该矿床石英的δD值介于-101.1‰^-93.3‰之间,均值为-96.85‰(n=4),δ^(18)O_(H_2O)值为3.37‰~3.77‰之间,均值为3.57‰(n=4),表明成矿流体早期以原生岩浆水为主,有大气降水的混入。矿床金属硫化物的δ^(34)S值均为正值,介于4.1‰~12.2‰,均值为8.23‰(n=10),与旁侧的芦子园矿床δ^(34)S值(8.9‰~12‰)较为接近。该矿床可划分出三个成矿阶段,阶段Ⅱ为以闪锌矿和方铅矿为主的主要成矿阶段(δ^(34)S主要集中在4.1‰~6.2‰之间),其δ^(34)S均值可近似代表成矿热液中的δ^(34)S∑S值,即δ^(34)S∑S≈δ^(34)S均值=6.56‰(n=7),闪锌矿和方铅矿δ^(34)S值有部分重叠,但总体上具有δ^(34)S闪锌矿>δ^(34)S方铅矿以及不同颜色闪锌矿之间δ^(34)S深棕色闪锌矿>δ^(34)S棕褐色闪锌矿>δ^(34)S浅棕色闪锌矿的分布特征,暗示硫同位素在硫化物间的分馏达到平衡,表明S同位素组成较为稳定,显示水头山矿床具有深部壳源岩浆成因的特征。矿床金属硫化物的Pb同位素分析显示,Pb同位素组成非常集中(^(206)Pb/^(204)Pb=18.3408~18.4483,均值为18.3815,^(207)Pb/^(204)Pb=15.8337~15.9440,均值为15.8745,^(208)Pb/^(204)Pb=38.8224~39.4391,均值为38.9941,n=10),投点主要分布在上地壳演化线上方,表明其Pb主要来自于以岩浆作用为主的上地壳物质。本文认为矿区深部壳源岩浆热液是水头山矿床最重要的成矿流体与矿质来源,流体的混合作用是矿床金属元素沉淀和富集的重要机制,矿床具有低温、后生成矿特征,推测矿床的形成与燕山晚期的岩浆热液作用有关。

滇西水头山岩浆热液铅锌矿床:来自REE和C-O同位素的证据

【研究目的】位于西南“三江”成矿带保山地块南部的水头山矿床,是镇康矿集区内新近勘查突破的又一典型的低温热液型Pb-Zn矿床,由于矿区内未出露岩浆岩,矿床成因存在争议,本文旨在通过对其成矿物质、成矿流体来源的研究,厘定该矿床成因类型。【研究方法】在详细划分该矿床成矿期次和成矿阶段的基础上,运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对该矿床岩(矿)石和不同阶段的硫化物进行了系统的稀土元素分析,对赋矿围岩碳酸盐岩、大理岩及不同期次的方解石开展了C-O同位素地球化学组成研究,并与毗邻的芦子园超大型铅锌铁多金属矿床进行综合对比,探讨水头山矿床成矿物质来源及成矿流体特征,揭示矿床的成矿机理。【研究结果】该矿床成矿作用可划分为成矿期和表生期,其中热液成矿期可划分为阶段Ⅰ(黄铁矿-黄铜矿-方解石阶段)、阶段Ⅱ(闪锌矿-方铅矿-方解石阶段)和阶段Ⅲ(黄铜矿-方解石阶段)。稀土元素及C-O同位素组成特征的研究表明,水头山矿床各成矿阶段单矿物、矿石Y/Ho值显示其成矿物质来源与深部岩浆活动有关;通过对该矿床单矿物、矿石稀土元素配分模式与保山地块内燕山期的柯街、志本山花岗岩体的稀土配分模式分析对比,表明该矿床成矿流体中的REE主要来自深部岩浆热液,δ^(13)CV-PDB-δ^(18)O_(V-SMOW)图解显示其成矿流体也主要来自岩浆热液,前期成矿热液运移中有沉积岩的混染,后期可能受低温蚀变作用与大气降水的影响。【结论】水头山矿床无论是成矿物质还是成矿流体来源均与矿区深部的岩浆热液密切相关,且与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe多金属矿床具有同源性,是与深部中酸性岩浆热液有关的浅成低温热液矿床。

云南水头山铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年及其地质意义

水头山铅锌矿床位于保山地块南端芦子园矿集区,区内以发育矽卡岩型和热液脉型两类铅锌矿化为特点。为查明铅锌多金属成矿作用过程,本文对水头山热液脉型铅锌矿床主成矿阶段的闪锌矿开展了Rb-Sr同位素组成测定,获得闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为135.8±4.2Ma(MSWD=1.70,n=6),结合区内其他矿床的成矿年龄,认为芦子园矿集区在早白垩世发生过较大规模的铅锌多金属成矿事件。闪锌矿的初始Sr同位素组成((^(87) Sr/^(86) Sr)i=0.710258~0.710430)及矿石中硫化物的S、Pb同位素组成特征共同揭示,水头山铅锌矿床的成矿物质主要来源于区内深部的隐伏中酸性侵入岩,并有部分围岩物质加入。结合区内矿床地质特征和成矿地质背景,认为早白垩世腾冲地块和保山地块的碰撞造山作用引发地壳重熔,在芦子园矿集区产生大量富含Fe、Cu、Pb、Zn的花岗质岩浆,上侵就位形成隐伏中酸性岩体,并在与沙河厂组大理岩接触部位形成芦子园矽卡岩型铁铅锌矿床。此后,热液沿区内北东向和近东西向断裂继续活动,在有利空间形成水头山、放羊山和罗家寨等一系列热液脉型铅锌多金属矿床。