川滇黔铅锌矿集区地处扬子地台西南缘,是中国重要的铅锌银矿产资源基地之一。前人已开展了大量的野外和地质、地球化学等方面研究工作,但对成矿物质来源、成矿流体的性质和成矿流体的来源等方面未达成共识。本文在详细的野外工作基础上,以天宝山、富乐和杉树林铅锌矿床为例,对成矿期次进行了详细的划分,并通过详细的矿物学、流体包裹体、碳酸盐和闪锌矿LA-ICPMS原位微量元素、同位素(C、O、S、Pb、Sr)地球化学等方法研究,详细探讨了铅锌矿床的成矿物质来源、成矿流体性质及来源。主要认识如下: 1)川滇黔铅锌矿集区成矿流体为低温高盐度的流体,其中,天宝山铅锌矿床闪锌矿的流体包裹体的盐度在16.3~20.2wt%NaCl equiv之间,平均为19.0wt%NaCl equiv,均一温度为81~139℃,平均为109℃;富乐铅锌矿床闪锌矿的流体包裹体的盐度为18.6~25.2wt%NaCl equiv,均一温度为93~200℃,平均为138℃;杉树林铅锌矿床闪锌矿的流体包裹体的盐度在17.43~25.39wt%NaCl equiv之间,均一温度为124~195℃,平均为158℃。闪锌矿流体包裹体的液相成分分析表明成矿流体可能来源于蒸发的海水,而非石盐的溶解。 2)铅锌矿床中的脉石矿物碳酸盐的阴极发光特征和LA-ICPMS原位微量元素结果表明,该类矿物阴极发光特征主要取决于Fe和Mn元素含量的变化,Mn含量高、Fe含量低则显示亮色发光,反之亦然。不同成矿阶段的碳酸盐矿物的稀土配分模式差异明显,成矿早阶段的碳酸盐矿物与围岩的REE特征类似,可能是在低温条件下其继承了围岩的稀土特征。成矿晚阶段的碳酸盐矿物的REE可能来源于成矿流体与围岩的水岩反应,显示亮色发光或环带结构,具典型的热液碳酸盐的特征。 3)基于详细的岩相学特征,对天宝山、富乐和杉树林铅锌矿床脉石矿物的C-O-Sr同位素进行分析表明,围岩具有较高的碳氧同位素和较低87Sr/86Sr比值,而随着成矿作用的进行,脉石矿物碳酸盐的碳氧同位素显著降低,而Sr同位素组成显著升高。该类矿床中闪锌矿具有较高87Sr/86Sr比值,明显高于脉石矿物87Sr/86Sr比值。结合区域内地层的Sr同位素研究,基底岩石的87Sr/86Sr为0.7243~0.7288,显著高于矿床的锶同位素组成,可能表明成矿流体流经并淋滤基底岩石使得流体中的锶同位素组成显著升高。沉淀出的闪锌矿和脉石矿物的锶同位素组成位于低87Sr/86Sr同位素组成的围岩和高87Sr/86Sr比值的成矿流体之间,显示出成矿流体与低87Sr/86Sr比值的围岩碳酸盐的混合。 4)天宝山矿床的硫化物的硫同位素较低,黄铜矿为3.90~5.28‰,闪锌矿为3.3~9.6‰,方铅矿为-0.13~4.1‰,富乐矿床的闪锌矿的硫同位素为12.97~14.91‰,方铅矿为7.91~11.14‰,黄铁矿为13.25~17.27‰,杉树林矿床的闪锌矿的硫同位素为15.9~20.3‰,方铅矿为13.4~17.35‰,黄铁矿为5.29~18.61‰,暗示硫可能主要来源于海水硫酸盐,海水中的硫酸盐经过热化学还原作用(TSR)生成H2S,H2S与富含金属的热液流体混合导致铅锌沉淀成矿。 5)本区域铅锌矿床的铅同位素比较均一,单一矿床铅同位素在小范围内的差异可能源自赋矿围岩的铅同位素差异,表明整个川滇黔铅锌矿床的成矿物质可能具有单一来源或来自不同来源的流体经历了充分混合。成矿流体富放射性成因铅,可能来自于流体在运移过程中淋滤基底地层中的铅和锌等成矿金属。 6)闪锌矿的LA-ICPMS原位微量元素分析表明,分散元素Ga在富乐、天宝山和大梁子铅锌矿床含量最高,在富乐矿床最高可达1490ppm。分散元素Ge在富乐和会泽铅锌矿床含量最高,在富乐矿床最高可达800ppm。分散元素Cd在富乐、大梁子和天宝山铅锌矿床含量最高,在富乐铅锌矿床最高可达2.5%。分散元素In的富集规律不明显,在会泽铅锌矿床个别点可达14ppm,除小石房矿床的In含量普遍较高(0.3~2.96ppm,平均1.03ppm),其它铅锌矿床的In含量均较低。 以上地球化学研究结果表明,天宝山、富乐和杉树林铅锌矿床的特征与MVT铅锌矿床的特征较为相似,成矿流体为低温高盐度流体,结合其它矿床地球化学特征,本区域铅锌矿床应属于MVT铅锌矿床。