青海祁漫塔格虎头崖铅锌矿床流体包裹体、同位素地球化学及矿床成因

青海虎头崖铅锌矿床位于东昆仑祁漫塔格地区西段,铅锌矿体受蓟县纪狼牙山组控制,矿体多呈层状、似层状产出,部分为透镜状、脉状,成矿分为2个阶段。金属硫化物电子探针分析表明,闪锌矿中Fe含量为2.255%~5.579%,贫Ga、Ge,Zn/Cd值为146~198,方铅矿中Ag含量为0.015%~0.038%,具有岩浆热液有关金属硫化物的特征。方解石内流体包裹体δD值为-92.7‰^-76‰,δ18OH2O值为-11.58‰^-2.27‰,多数位于大气降水范围,但部分位于大气降水和岩浆水之间,且早阶段成矿流体含有CO2、CH4、N2、H2等地幔流体或岩浆流体成分,表明早期成矿流体为岩浆热液,后期不断加入大气降水。早阶段成矿流体具中低温、高盐度、中等密度的特征,晚阶段随着大气降水的不断混入,盐度和密度显著降低。金属硫化物的δ34SV-CDT值为1.6‰~9.9‰,具有岩浆硫与围岩硫混合来源特征;金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.533~18.580,207Pb/204Pb值为15.606~15.669,208Pb/204Pb值为38.344~38.522,主要来源于区内深源岩浆活动,有部分地壳铅的混染。综合分析认为,虎头崖铅锌矿床为与印支期岩浆作用有关的层控夕卡岩型铅锌矿床。

基于TOUGHREACT的成矿过程化学反应数值模拟——以虎头崖铅锌多金属矿床为例

虎头崖铅锌多金属矿床是青海省祁漫塔格成矿带中典型的矽卡岩型矿床。本文基于前人对该矿区地质特征、矿物学和地球化学特征等方面的研究成果,利用TOUGHREACT数值模拟软件,针对石英晚期硫化物成矿阶段进行成矿过程化学反应数值模拟研究。通过建立地质概念模型和网格化物化参数的设置,在设置的时间步长内对多相流体流动和热对流传导、溶质运移以及地球化学反应过程进行模拟计算,研究了矿区内不同温压条件下成矿元素化学平衡浓度变化的总体趋势以及对方铅矿和闪锌矿矿物溶解沉淀情况的影响。结果表明:当温度从250℃降至155℃时,Pb^2+的化学平衡浓度出现骤减;当温度从300℃降至100℃时,Zn^2+的化学平衡浓度出现骤减;由于矿物的沉淀需要消耗大量相关的成矿元素,方铅矿和闪锌矿最佳成矿温度范围分别为155℃~250℃和100℃~300℃;不同温度和压力对成矿元素化学平衡浓度影响不同,温度是控制方铅矿和闪锌矿沉淀化学反应的核心因素,压力的影响较小。模拟结果与传统地质解译结果相对符合,证明了模拟的有效性。