小红石砬子铅锌(银)矿床成因:来自S-Pb同位素和元素特征的证据

作     者：王贵龙 王达 白峰 徐德兵 王高天 WANG GuiLong;WANG Da;BAI Feng;XU DeBing;WANG GaoTian

作者机构：中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第1期

页      面：241-266页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：北京市科学技术协会2023-2025青年人才托举工程(BYESS2023411) 吉林省三河矿业开发有限公司委托项目(3-4-2021-120) 中国地质大学(北京)新教师基本科研能力提升项目(2-9-2020-010)和地质调查项目(H90063)联合资助 

主　　题：小红石砬子矿床 S-Pb同位素 元素分析 矿床成因 类MVT矿床 

摘      要：小红石砬子铅锌(银)矿床是吉中-延边铜镍多金属成矿带中具有代表性的中型矿床,前人关于该矿床类型划分的观点有火山成因块状硫化物型(Volcanogenic Massive Sulfide,VMS)、中-低温热液脉型、喷流沉积-热液叠加改造型,这三种观点的争论严重制约了对该矿区及区域成矿和找矿的认识。本文选取该矿床中金属硫化物开展原位微量和S-Pb同位素分析,赋矿围岩开展全岩S同位素分析。闪锌矿Fe-Zn含量(4.48%~10.33%、53.67%~62.12%)与中温热液矿床一致(3.00%~10.00%、50.00%~60.00%,成矿温度约200℃),Zn/Cd比值(53.68~76.75)同样指示中低温成矿作用(高温:Zn/Cd500;低温:Zn/Cd250),Ga/Ge比值在lg(Ga/Ge)-T图解中,对应温度约为100~180℃,上述温度范围与前人测定的流体包裹体均一温度基本吻合(90~250℃)。闪锌矿Zn/Cd的比值(53.68~76.75)与Cd含量(7577×10-6~11266×10-6)特征与密西西比河谷型(Mississippi Valley-Type,MVT)矿床一致;黄铁矿Fe/S比值(0.76~1.29,平均值为0.89)接近典型MVT矿床的理论值(0.88)。金属硫化物δ34 S V-CDT值介于-9.6‰~-0.5‰之间,总体偏负;赋矿围岩δ34 S V-CDT值介于-8.5‰~4.2‰之间,两者重叠范围较大(主要集中于-9.0‰~-2.0‰),说明围岩提供了主要的还原硫,而古老基底可能提供了部分较轻的硫。金属硫化物Pb同位素比值为206 Pb/204 Pb=18.30~18.39、207 Pb/204 Pb=15.61~15.63、208 Pb/204 Pb=38.38~38.44,指示铅为混合来源,成矿物质可能主要来自上地壳和造山带,模式年龄计算显示上太古界乌拉山群变质岩可能为铅的初始来源。综上所述,小红石砬子铅锌(银)矿床地球化学特征与MVT型矿床基本一致,地质特征略有差别,因此推测其为类MVT型矿床。