粵北麻布崗礦田S、Pb同位素地球化學(xué)特征

孫 寧 羅 衛(wèi) 孔凡乾 韋龍明 魏紅軍

(1.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006；2.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心南方地質(zhì)調(diào)查所，湖南 長沙 410001；3.長沙中色礦產(chǎn)勘查有限公司，湖南 長沙 410001)

粵北麻布崗礦田S、Pb同位素地球化學(xué)特征

孫 寧1,2羅 衛(wèi)2孔凡乾1韋龍明1魏紅軍3

(1.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541006；2.有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心南方地質(zhì)調(diào)查所，湖南 長沙 410001；3.長沙中色礦產(chǎn)勘查有限公司，湖南 長沙 410001)

根據(jù)麻布崗礦田多金屬礦床中6件礦石樣品的S、Pb同位素分析測試結(jié)果，選擇利用Geokit軟件計算得出S、Pb同位素的各種參數(shù)及圖解，探討礦田的成礦物質(zhì)來源。結(jié)果表明：礦石硫化物δ34S值為-4.6‰～3.2‰，反映出巖漿硫組成特點；礦石Pb同位素δ206Pb/δ204Pb值為18.6～18.8，δ207Pb/δ204Pb值為15.7～15.8，δ208Pb/δ204Pb值為39.07～39.25，顯示具有正常鉛特征，與參與造山帶的上地殼鉛同位素組成特征相似。通過綜合分析認為：麻布崗礦田多金屬礦床成礦物質(zhì)來源主要來自上地殼，形成的構(gòu)造背景為克拉通化環(huán)境，與礦田處在活動大陸邊緣的實際構(gòu)造環(huán)境基本一致。

S同位素 Pb同位素 多金屬礦床

麻布崗礦田位于武夷成礦帶南緣與南嶺緯向構(gòu)造帶東段交匯部位[1]。大地構(gòu)造位置處于北東向河源深斷裂帶與東西向貴東九連山大斷裂交匯部位的南西側(cè)[2]。近年來，通過實施中國地調(diào)局礦產(chǎn)遠景調(diào)查項目新發(fā)現(xiàn)金石嶂、石芬、山池村等多金屬礦床，隨著區(qū)內(nèi)勘查與研究工作的逐漸深入，對其成礦作用有了較多的新認識[1-3]，但對新發(fā)現(xiàn)的多金屬礦床成礦物質(zhì)來源問題研究較少。鉛同位素研究不僅可用于模式年齡定年和成礦物質(zhì)來源探討，還可用于化探與找礦評價[4]。本次選取金石嶂、石芬、山池村3個多金屬礦床的S、Pb同位素組成特征，以探討該區(qū)的成礦物質(zhì)來源，為以后找礦勘探工作提供一些基礎(chǔ)性資料。

1 礦床地質(zhì)特征

金石嶂銀多金屬礦床位于麻布崗盆地北緣，出露地層主要為震旦系混合鉀長花崗巖、大理巖等深變質(zhì)巖以及侏羅系凝灰?guī)r、安山玢巖，巖漿巖為燕山期花崗巖。礦化沿斷裂分布明顯，斷裂以NW向、壓剪性斷層為主，斷裂中有團塊狀硫化物礦體分布。礦石主要呈脈狀產(chǎn)出。圍巖蝕變以硅化、矽卡巖化、黃鐵礦化為主，其次是鉀化、綠泥石化、褐鐵礦化等。

石芬鉛鋅礦床位于麻布崗盆地西南緣，出露地層主要為震旦系混合花崗巖、片麻狀黑云母花崗巖及少量侏羅系安山巖，巖漿巖為中細粒黑云母花崗巖。礦化(帶)沿NE向石芬壓扭性斷裂分布。礦石主要呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。圍巖蝕變以矽卡巖化為主，其次是綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化等。

山池村鉛鋅礦床位于麻布崗盆地南部，出露地層以加里東期混合巖類為主，礦化賦存于NE向壓剪性斷裂中，礦石類型以團塊狀為主，呈脈狀、似層狀產(chǎn)出。蝕變以硅化、綠泥石化、絹云母化為主，其次是絹云母化、鉀化、黃鐵礦化等。

2 S、Pb同位素

2.1 S同位素組成

本次礦石樣品由核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心進行檢測，對礦石中的黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦分別進行了S、Pb同位素測定，測試結(jié)果見表1。S同位素測試結(jié)果顯示，礦田硫化物的δ34S值為-4.6‰～3.2‰，平均值為-1‰，總體來說，變化范圍較小。黃鐵礦δ34S為-4.6‰～3.2‰，方鉛礦δ34S為-2.6‰～-0.3‰，閃鋅礦δ34S為-2.1‰～-1.6‰。

2.2 Pb同位素組成

Pb同位素測試結(jié)果見表1。從表1中可以看出，鉛同位素含量變化小，具有正常鉛同位素特征。主要計算參數(shù)μ為9.63～9.77，平均為9.70；ω為38.38～39.87，平均為39.15；Δα為84.17～90.75，平均為87.31；Δβ為24.23～29.35，平均為26.86；Δγ為46.23～55.07，平均為50.61。

表1 麻布崗礦田多金屬礦床S、Pb同位素組成

注：μ、ω、Δα、Δβ、Δγ參數(shù)由Geokit軟件[5]計算。

3 討 論

3.1 S的來源

礦石硫同位素變化范圍為7.8‰，小于10‰，根據(jù)地殼中硫同位素背景值及分餾特點，可判斷礦石的硫源具有均一性[6]。δ34S分布顯示硫同位素具有巖漿硫特征，見圖1。

圖1 麻布崗礦田多金屬礦床S同位素組成

黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦中，δ34S值依次減少，僅18-18S2樣品可見黃鐵礦δ34S值比閃鋅礦、方鉛礦小。根據(jù)硫化物硫同位素在溶液中平衡的結(jié)晶理論，δ34S的富集順序依次應(yīng)為黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦[7-8]，顯然該礦田硫化物硫同位素分餾未達到平衡。

3.2 Pb的來源

由表1可知，方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦的同位素組成分布和特征參數(shù)均相似，方鉛礦μ值為9.69～9.73，ω值為39.01～39.44，δTh/δU值為3.9～3.92；黃鐵礦μ值為9.63～9.77，ω值為38.38～39.87，δTh/δU值為3.86～3.95；閃鋅礦μ值為9.69～9.71，ω值為39.03～39.15，δTh/δU值為3.9，說明礦田內(nèi)的方鉛礦、黃鐵礦及閃鋅礦具有相同的成礦物質(zhì)來源，同時也可說明不同類型礦石為相同成礦背景下的產(chǎn)物。

利用Geokit軟件[5]作出Pb同位素構(gòu)造模式圖，見圖2。從圖2(a)中可看出，礦石樣品的鉛同位素數(shù)值均落在上地殼增長線上方；在圖2(b)中，樣品投影落在造山帶演化線之上，主要靠近造山帶和上地殼演化線。根據(jù)不同鉛源區(qū)的鉛同位素組成可說明礦田中鉛的來源為參與造山帶的上地殼[8]。礦田中3類礦石的μ值為9.63～9.77，高于9.58，同樣顯示鉛具有上地殼物質(zhì)特征，δTh/δU值為3.86～3.9，較為均勻，也反映出鉛為上地殼鉛的特征。根據(jù)朱炳泉[9]的Δγ-Δβ成因分類圖解，礦石樣品均落入上地殼鉛范圍內(nèi)，見圖3。綜合分析認為，礦田多金屬礦床的Pb同位素主要來源于上地殼鉛。

圖2 麻布崗礦田多金屬礦床金屬硫化物Pb同位素構(gòu)造模式

圖3 麻布崗礦田多金屬礦床Pb同位素Δγ-Δβ成因分類

根據(jù)Doe等[10]作出的經(jīng)典鉛同位素構(gòu)造背景判別圖解，可以看到礦物鉛均投入到克拉通化環(huán)境，說明該區(qū)鉛同位素形成的構(gòu)造背景主要為克拉通化環(huán)境，見圖4。與本區(qū)高鉀、高鈣、富堿、準(zhǔn)鋁質(zhì)—過鋁質(zhì)的巖石地球化學(xué)特征相對應(yīng)，同時也與本區(qū)中生代處在活動大陸邊緣的實際構(gòu)造環(huán)境基本一致。

圖4 麻布崗礦田多金屬礦床金屬硫化物Pb同位素構(gòu)造背景判別

4 結(jié) 論

綜上所述，麻布崗礦田內(nèi)的多金屬礦床具有相同的硫、鉛同位素地球化學(xué)特征。硫同位素組成顯示巖漿硫組成特點，硫主要來自上地殼的巖漿，具有相對均一的硫源。鉛同位素顯示其具有正常鉛同位素特征。結(jié)合μ、ω等參數(shù)變化特征，表明硫、鉛具有相同的起源與演化歷史。鉛同位素主要來源是上地殼，與參與造山帶的上地殼鉛同位素組成特征相似，其形成的構(gòu)造背景為克拉通化環(huán)境，說明礦田多金屬礦床是晚中生代以來華南地區(qū)巖石圈伸展作用的結(jié)果。

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(責(zé)任編輯 鄧永前)

Geochemical Characteristics of Sulfur and Lead Isotopes of the Polymetallic Deposit in Mabugang

Sun Ning1,2Luo Wei2Kong Fanqian1Wei Longming1Wei Hongjun3

(1.CollegeofEarthScience,GuilinUniversityOfTechnology，Guilin541006China;2.SouthGeologyInvestigationInstituteofChinanon-ferrousMetalsResourceGeologicalSurvey，Changsha410001China;3.ChinaNon-ferrousMetalsResourceExplorationCo.,Ltd.，Changsha410001,China)

According to the S,Pb isotope survey results of the six pieces of ore samples from the polymetallic deposit in Mabugang,the parameters and graphic of S,Pb isotopes were calculated by Geokit software,to discuss the source of ore-forming materials.Results showed that: theδ34S of sulfide mainly varies from -4.6‰ to +3.2‰,which reflects the composition characteristics of magmatic sulfur.δ206Pb/δ204Pb of Pb isotope among minerals is from 18.6 to 18.8,δ207Pb/δ204Pb is from 15.7 to 5.8,andδ208Pb/δ204Pb is from 39.07 to 39.25.All these display a normal lead character,which are similar to the lead isotopic composition at the upper crust of orogenic belt.In summary,the analysis indicated that the metallogenic sources of Mabugang polymetallic deposit mainly come from the upper crust.Its tectonic background is under cratonization action,and is basically consistent with the actual tectonic environment of mine field at active continental margin.

Sulfur isotope，Lead isotope，Polymetallic deposit

2014-05-04

中國地質(zhì)調(diào)查局戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源調(diào)查項目(編號：1212010781091)。

孫 寧(1988—)，碩士研究生。通訊作者 韋龍明(1959—)，男，教授。

P597

A

1001-1250(2014)-08-095-04