甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据

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单位1长安大学地球科学与资源学院;2中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室;3甘肃厂坝有色金属有限责任公司
来源矿床地质
出版年2022
期号第4期
摘要
甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区,为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中,其成因认识一直存在争议,主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿,采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成,示踪成矿物质来源,并分析矿物沉淀机制,为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ66Zn分别为0.08‰~0.29‰,平均0.20‰;0.19‰~0.37‰,平均0.30‰;0.36‰~0.37‰,平均0.37‰。其中,Ⅰ阶段的闪锌矿δ34S值为20.9‰~26.1‰,平均24.4‰;Ⅱ阶段的闪锌矿δ34S值为12.2‰~21.9‰,平均19.1‰;Ⅲ阶段的闪锌矿δ34S值为18.2‰~24.7‰,平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大,206Pb/204Pb为17.922~18.013,207Pb/204Pb为15.567~15.647,208Pb/204Pb为37.990~38.266。δ66Zn同位素值显示,成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩,由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用,在成矿作用中后期δ66Zn同位素逐渐上升。δ34S同位素值显示,早期硫源主要为地层中的硫酸盐,中后期的δ34S同位素值降低,可能是成矿流体中岩浆热液中的S2-成分逐渐增多导致,闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳,并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现,厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合,随着p H值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。

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