新疆火烧云铅锌矿床地球化学特征及其地质意义

新疆喀喇昆仑萨岔口‒火烧云一带发现多处铅锌矿床(点),火烧云铅锌矿床以其超大型规模、独特的铅锌碳酸盐矿物组成,受到广泛关注。但是关于其成因存在较大分歧,主要原因是对该矿床铅锌矿物的矿物组构、铅锌硫化物与铅锌碳酸盐矿物之间的演化关系、成矿物质来源的系统研究较为薄弱,制约了对其成因认识。本文从火烧云铅锌矿床的硫化物、碳酸盐矿物的组构特征入手,通过分析不同矿物的C-O-S-Pb同位素组成,认为其成矿物质来源具有壳源特征,推测来源于碳酸盐岩围岩。菱锌矿、方解石、石膏等具有多期成矿特征,晚期纹层状菱锌矿富含Fe、Mn、Cd等,不同期次菱锌矿中Zn、Cd同位素分馏明显,揭示了菱锌矿可能存在原地交代氧化和异地迁移再沉积就位等两种成因。EH4大地电磁测深表明该区深部具有稳定的层间破碎带,为成矿流体的迁移提供通道和就位空间。综上分析认为,火烧云铅锌矿床属MVT+次生氧化改造型。在河尾滩断裂以南马鞍山‒火烧云‒五峰山一带具有良好的成矿条件和找矿前景。

新疆火烧云超大型铅锌矿床闪锌矿微量(稀散)元素组成特征与指示意义

位于青藏高原西北部的新疆和田火烧云超大型铅锌矿床是近年来我国乃至全球最重要的铅锌找矿发现之一。该矿床矿石矿物以铅锌碳酸盐为主(菱锌矿和白铅矿),同时还发育有少量的铅锌硫化物矿体,目前对于火烧云矿床的成因仍存在较大分歧。本文以矿床硫化物矿体中的闪锌矿为研究对象,通过LAICP-MS微量元素测试和Mapping分析,揭示闪锌矿中微量元素(稀散元素)的富集规律和赋存状态,为矿床成因的厘定提供依据。结果表明,火烧云铅锌矿床闪锌矿中微量元素分布不均一,含量变化较大,以富集Cd、Tl、Ge等稀散元素为特征;Cd、Tl、Ge、Mn、As、Hg等微量元素以类质同象的形式赋存在闪锌矿中,其中,Cu与Ge的含量呈现较好的线性关系,推测在闪锌矿结晶过程中存在3Zn^(2+)Ge^(4+)+2Cu^(+)的替代机制,而Cd进入闪锌矿的方式可能为Zn^(2+)Cd^(2+),且Cd的异常富集可能与闪锌矿中低Fe含量有关;闪锌矿中微量元素Ga、Ge、Fe、Mn、In的组成特征指示了硫化物矿体形成于低温环境(65~140℃),与MVT型矿床的成矿温度一致。总体上,该矿床中的闪锌矿以富集Cd、Tl、Ge,贫Fe、Mn、In为特征,这与典型的MVT型矿床基本一致,明显区别于SEDEX、VMS与矽卡岩型铅锌矿床。结合矿床地质特征,笔者认为火烧云铅锌矿床中硫化物矿体成因与金顶铅锌矿床类似,属于MVT型矿床。

新疆喀喇昆仑火烧云超大型铅锌矿床矿物学、地球化学及成因

近年来,青藏高原北缘喀喇昆仑铅锌找矿取得重大突破,新发现的火烧云超大型铅锌矿床已成为中国最大的铅锌矿床,矿石矿物以菱锌矿、白铅矿、水锌矿为主,也是世界第二大非硫化物铅锌矿床。矿体呈似层状产出,埋藏浅,主要为褐色块状矿石,Pb+Zn平均品位近30%。可分为3个成矿阶段。早期铅锌硫化物成矿阶段(方铅矿、闪锌矿、方解石)、中期铅锌非硫化物成矿阶段(菱锌矿、锰氧化物→菱锌矿、白铅矿、石膏)与晚期表生氧化阶段(水锌矿)。硫化物阶段方铅矿的δ^34S为-18.9‰^-4.2‰,非硫化物阶段热液石膏的δ^34S为-20.6‰^-7.5‰,继承了硫化物阶段矿物的硫同位素特征。Pb同位素组成集中,具有地壳来源特征,二叠系—白垩系可能提供了金属成矿物质。方解石的δ^18CPDB为0.6‰~3.1‰,δ^18OSMOW为15.3‰~24.6‰,菱锌矿的δ^18CPDB为-2.7‰~4.5‰,δ^18OSMOW为10.4‰~26.1‰,来源于碳酸盐岩的溶解作用;白铅矿的δ^18CPDB为-7.7‰~4.3‰,δ^18OSMOW为9.3‰~24.3‰,同位素发生漂移,可能是与大气降水的混入有关。硫化物成矿阶段方解石中流体包裹体的3He/4He值为0.05~0.39 R/Ra,40^Ar/36^Ar值为296.2~428.9,方铅矿中流体包裹体的3He/4He值为0.03 R/Ra,40^Ar/36^Ar值为290.0,成矿流体可能为中温、低盐度、中低密度的还原性壳源流体;非硫化物成矿阶段菱锌矿中流体包裹体的3^He/4^He值为0.10~0.43 R/Ra,40^Ar/36^Ar值为290.6~295.3;白铅矿中流体包裹体的3^He/4^He值为0.08 R/Ra,40^Ar/36^Ar值为293.5,成矿流体可能为中低温、低盐度、中密度的壳源流体与大气降水混合流体。综上所述,火烧云超大型铅锌矿床是盆地边缘褶皱逆冲+构造流体+次生交代成矿系统的产物,硫化物成矿阶段为构造热液成因,非硫化物成矿阶段为围岩交代成因,后期发生叠加氧化作用,形成大量水锌矿。