青海锡铁山铅锌矿山是我国重要的超大型铅锌矿床之一,属青海省海西州大柴旦行委锡铁山镇所辖。大地构造位置位于柴达木盆地北缘中段。本文通过收集前人资料,开展野外地质调查,运用岩石学、岩相学、地球化学、年代学等方法进行综合分析,旨在查明锡铁山矿区的地质特征,分析总结矿床的成矿地质条件、成矿物质以及成矿流体的主要来源、成矿作用的机制和过程,最终确定矿床成因类型及成矿模式并为矿区的进一步找矿工作提供依据。矿区出露地层包括:古-中元古界达肯大坂群(Pt1dk)、早古生代滩间山群(O3tn)、晚古生代泥盆纪阿木尼克组(D3a)和石炭纪城墙沟组(C1c)。其中锡铁山矿区已知矿体赋存于滩间山群下部火山-沉积岩组(O3tna)、火山碎屑岩组(O3tnb)。矿区断裂构造十分发育,根据走向分为4组:北西向组、北东向组、近东西向组和近南北向组,其中以北西向断裂最发育。这组断裂带与绿岩带延伸一致,为纵向断裂,具区域性深大断裂特征,为矿区的主要断裂,对成矿有重要控制作用。矿区出露的侵入岩主要为加里东期花岗岩和花岗闪长岩,矿区发育一系列火山岩呈NW-SE向分布,以灰绿色中性熔岩、玄武质熔岩和火山碎屑岩为主。以矿体围岩为标准,本区铅锌矿体可以三个类型:大理岩型矿体、片岩型矿体和复合型矿体。矿石类型主要有条带~块状黄铁矿(胶黄铁矿)~闪锌矿~方铅矿矿石、条带~浸染状黄铁矿(胶黄铁矿)~闪锌矿~方铅矿矿石、星散状、细脉浸染状黄铁矿~闪锌矿~方铅矿矿石、其它矿石类型(包括花斑状矿石、角砾状矿石等);矿石矿物主要有黄铁矿、胶黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,少量磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿等,脉石矿物主要为石英及碳酸盐矿物,次为绿泥石、绢云母、石膏,偶见电气石、重晶石等;矿区中围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化和黄铁矿化等。根据矿石中各种矿物之间的相互穿切关系和成矿作用特点,划分为2个成矿期:喷流沉积成矿期、变形-变质改造期。对锡铁山矿区火山岩地球化学特征进行了系统研究,滩间山群火山岩SiO2含量变化范围40.21% -74.37%,K2O含量变化范围0.024%-5.56%,Na2O含量变化范围0.04%-6.6%,可能反映了岩浆成分从酸性到基性逐渐演化的特点;微量元素原始地幔标准化蛛网图呈现右倾化型式,总体来说,表现为选择性富集Rb、K、Th等大离子亲石元素和较低含量的REE及Ce、Sm、Nd等,Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素和Ti、Sr、P等元素亏损;在洋中脊玄武岩标准化蛛网图中,部分样品呈三隆起的型式,与火山弧型碱性-钙碱性玄武岩类似,部分样品单一隆起趋势明显,与过渡型拉斑质玄武岩类;锡铁山铅锌矿区火山岩稀土元素总量(∑REE)在36.16~538.97ppm之间,有一定的轻稀土富集,球粒陨石标准化稀土元素配分模式具有右倾趋势,显示较弱的Eu负异常,δCe变化较小;从Hf/3-Th-Ta判别图解中可以看出,锡铁山火山岩成岩构造环境并不是单一的,部分样品集中落在岛弧钙碱性玄武岩区域(CAB),部分样品落在E型洋中脊玄武岩(E-MORB)与板内玄武岩(WPB)复合区靠近板内玄武岩一侧,其它样品均落在N型洋中脊玄武岩(N-MORB)区域。对锡铁山矿区稳定同位素研究中发现,δ34S从低正值+0.8‰变化至较高的+12.6‰,具有深源的特点,又具有海水硫酸盐还原来源的特点,说明成矿硫可能来自二者的混合;δ13C值为-4.22~1.14‰,确定碳酸盐为海相沉积产物;在207Pb/204Pb~206Pb/204Pb和208Pb/204Pb~206Pb/204Pb铅同位素增长曲线上,分布范围覆盖造山带与上地壳区域,但主要分布区位于造山带生长线附近,表明铅同位素主要来自造山带,可能有壳源铅和幔源铅的混入。氢氧同位素研究表明成矿流体可能以岩浆水为主,受到浅源水的混合。对锡铁山铅锌矿床流体包裹体进行了系统的研究,流体包裹体类型为气液两相包裹体,石英中均一温度一个集中在180℃~190℃,另一个集中在240℃~290℃,盐度范围0.88~24.46(WNaCl%),成矿压力均值254.91×105Pa,成矿深度均值0.94km;方解石中均一温度范围163.2℃~369.5℃,盐度范围1.05~16.71(WNaCl%),成矿压力均值238.75×105Pa,成矿深度均值0.88km,其形成环境为中浅成中高压环境。同时进行了锆石U-Pb年代学研究,认为锡铁山铅锌矿床喷流沉积期主要发生在中奥陶-晚奥陶世,变形变质期主要发生在志留纪。 通过研究总结了锡铁山矿床的矿床特点,并根据流体包裹体研究、地球化学数据,以及对前人资料进行总结认为锡铁山铅锌矿床属于喷流沉积-改造型矿床,同时建立锡铁山铅锌矿床的成矿模式。在今后工作中,提出2点找矿方向:1.已知层状、非层状铅锌矿体找矿方向;2.脉状、网脉状型铅锌矿体找矿方向。