內(nèi)蒙古花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床成因探討：流體包裹體及硫、鉛、氫、氧同位素證據(jù)

陳永清，周 頂，2，郭令芬

1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

2.武警黃金部隊(duì)第六支隊(duì)，河南 三門峽 472000

3.哈爾濱師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，哈爾濱 150025

0 引言

花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床位于內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗境內(nèi)，南西距西烏珠穆沁旗約138km，北東距霍林郭勒市約75km。大地構(gòu)造位置上位于大興安嶺成礦帶中南段錫林浩特—霍林郭勒成礦亞帶，是近年來發(fā)現(xiàn)的大型熱液脈狀鉛鋅銀多金屬礦床［1－3］。

目前，對(duì)于該礦床成礦物質(zhì)來源、成礦流體來源及成因探討方面的研究資料還不夠充足，在一定程度上影響了下一步找礦工作及研究工作的開展。成礦物質(zhì)及成礦流體來源的研究對(duì)于研究礦床的成因具有重要意義，而礦床成因的研究則有助于深化對(duì)該區(qū)成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)。為此，筆者主要通過對(duì)花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床地質(zhì)特征、流體包裹體特征及硫、鉛、氫、氧同位素組成特征的研究，結(jié)合該區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景，探討該礦床的成礦物質(zhì)來源、成礦流體來源及成因，為研究區(qū)及外圍找礦工作提供新的啟示。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地層從老到新為：下二疊統(tǒng)壽山溝組凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)細(xì)砂巖夾板巖，該組地層為主要的賦礦地層；上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組灰紫色酸性含集塊角礫凝灰?guī)r、含角礫凝灰?guī)r，該組與壽山溝組呈不整合接觸；上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山巖、安山玢巖夾巖屑凝灰?guī)r；新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組棕色粉砂質(zhì)泥巖。總之，地層出露較差，大部分被第四系沖洪積物、沖坡積物、風(fēng)成沙覆蓋（圖1）。

區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為華力西晚期的超基性巖體、堿長(zhǎng)花崗巖（鉆孔巖心）和早白堊世的閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖和流紋斑巖，以及花崗斑巖脈與閃長(zhǎng)玢巖脈。構(gòu)造以斷裂為主，多為隱伏構(gòu)造，呈北東、北西、近南北走向，它們控制了中酸性脈巖與礦體的分布。其中控制華力西晚期超基性巖空間分布的NE向梅勞特深斷裂是礦體賦存的有利地段。

花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床已探明礦體多呈脈狀，以北東、北西走向?yàn)橹?，傾向南東（100°～130°）、北東（50°～80°）方向，傾角45°～70°。礦體的分布多受NE向梅勞特?cái)嗔鸭跋露B統(tǒng)壽山溝組控制。

2 蝕變礦化特征及礦化階段劃分

2.1 蝕變礦化特征

該礦床礦化以鉛鋅銀多金屬硫化物礦化為主，蝕變類型有硅化、綠泥石化、高嶺石化、碳酸鹽化等。硅化是該礦床主要的蝕變類型，且與礦化密切相關(guān)。礦石中主要金屬礦物有閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦、輝銀礦、深紅銀礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂等，非金屬礦物有石英、方解石、螢石等。

圖1 花敖包特鉛鋅銀礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Simplified geological map of Huaaobaote Pb－Zn－Ag deposit

礦石結(jié)構(gòu)主要有固溶體分離結(jié)構(gòu)，如閃鋅礦中包含有黃銅礦、磁黃鐵礦、細(xì)粒方鉛礦呈固溶體分離結(jié)構(gòu)（圖2a）。結(jié)晶結(jié)構(gòu)，如他形晶深紅銀礦（圖2b）、自形晶石英（圖2c）。交代結(jié)構(gòu)，如：閃鋅礦、方鉛礦交代石英（圖2c）；黃鐵礦、閃鋅礦交代方鉛礦（圖2d）；黃鐵礦、方鉛礦交代石英（圖2e）。后期脈狀方鉛礦穿切閃鋅礦與石英（圖2f）。礦石構(gòu)造以致密塊狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造為主，少數(shù)呈條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

2.2 礦化階段劃分

根據(jù)各礦物間及礦物集合體之間的共生、交代及穿插關(guān)系，可確定各礦物由早到晚的生成順序?yàn)椋鹤孕问ⅲ炇S鐵礦－毒砂→自形—半自形閃鋅礦－方鉛礦（共生的深紅銀礦、輝銀礦）－磁黃鐵礦－黃銅礦→石英（脈狀）－方解石（脈狀）黃鐵礦、毒砂（脈狀）。

結(jié)合礦石、圍巖的蝕變礦化特征及礦石礦物、脈石礦物的生成順序，將該礦床的成礦期劃分為熱液期（表1），其成礦過程包括3個(gè)礦化階段：自形石英－黃鐵礦階段、閃鋅礦－方鉛礦階段及他形黃鐵礦－毒砂階段。

3 流體包裹體研究

3.1 樣品與測(cè)試

在礦區(qū)采集礦化石英脈樣品及閃鋅礦礦石樣品，并將其磨制成用于測(cè)溫的包裹體拋光片共10件，分別在顯微鏡下進(jìn)行包裹體巖相學(xué)研究。流體包裹體顯微測(cè)溫分析在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，所用儀器為L(zhǎng)inkam MDS600Stage冷熱臺(tái)，溫度控制范圍為－196～600℃。分析精度為：±0.2℃，＜30℃；±1℃，＜300℃；±2℃，＜600℃。其中，閃鋅礦中的包裹體研究要借助于透射紅外線顯微鏡。

流體包裹體的鹽度值可利用Bodnar［4］提出的NaCl－H2O鹽度－冰點(diǎn)公式計(jì)算得出；包裹體的密度利用劉斌［5］提出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算獲得。

3.2 流體包裹體巖相學(xué)

圖2 花敖包特鉛鋅銀礦床礦物共生組合Fig.2 Some mineral assemblages in the Huaaobaote Pb－Zn－Ag deposit

石英及閃鋅礦中原生包裹體較發(fā)育，假次生、次生包裹體相對(duì)較少。從包裹體的相態(tài)來看，以富液相包裹體（L＋V）為主，氣液比為1∶2～1∶8，相界線顏色較深，純液相（L）、純氣相（V）包裹體較少。包裹體以近圓形、不規(guī)則形狀及橢圓形為主。石英中的包裹體較閃鋅礦發(fā)育，包裹體長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為3～10μm；閃鋅礦中包裹體的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度多為2～10μm。包裹體的典型特征見圖3。

表1 礦物生成順序及礦化階段Table 1 The mineral arisen sequence and metallogenic stages

圖3 研究區(qū)包裹體照片F(xiàn)ig.3 Some typical photos of the inclusions in the study area

3.3 流體包裹體顯微測(cè)溫學(xué)

本次研究分別獲得127個(gè)均一溫度數(shù)據(jù)、50個(gè)冰點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)。其中，礦化石英脈中包裹體均一溫度數(shù)據(jù)112個(gè)、冰點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)35個(gè)，其余數(shù)據(jù)來自閃鋅礦中的包裹體，測(cè)定對(duì)象為富液相兩相包裹體。

石英中富液相包裹體的冰點(diǎn)溫度范圍為－4.3～－0.5℃（表2），均一溫度范圍為146.7～274.3℃，多集中在160.0～235.0℃（圖4）。因冷凍過程中未見CO2水合物的形成，表明該流體屬于NaCl－H2O體系類型，可在NaCl－H2O體系中計(jì)算其相應(yīng)的流體鹽度值［6］。由此計(jì)算出的包裹體鹽度為0.90%～8.52%，相應(yīng)的流體密度為0.790～0.943g/cm3。閃鋅礦中包裹體的冰點(diǎn)溫度為－2.4～－0.3℃，均一溫度多集中在145.0～165.0℃，鹽度為0.54%～4.53%，密度為0.877～0.942g/cm3。

綜上可知，該礦床的成礦溫度多集中在中—低溫的溫度范圍內(nèi)。結(jié)合包裹體的均一溫度、流體鹽度及流體密度等，繪制NaCl－H2O體系的均一溫度（Th）－鹽度（S）－密度（D）相圖［7］（圖5）。從圖5可以看出，該成礦流體屬于低鹽度、低密度的不飽和溶液。

3.4 流體成礦壓力及深度估算

該區(qū)成礦流體鹽度較低（低于10%），可根據(jù)溫度、鹽度、密度的關(guān)系，采用邵潔漣等［8］所擬定的經(jīng)驗(yàn)公式估算成礦壓力，由此得出包裹體的形成壓力范圍為9.60～20.26MPa。鑒于該區(qū)斷裂構(gòu)造是主要的控礦因素，根據(jù)Sibson等［9］提出的斷裂帶流體垂直分帶曲線及孫豐月等［10］所擬合的成礦深度和流體壓力間的關(guān)系式，獲得該區(qū)成礦深度為0.96～2.03km，與熱液礦床的成礦深度相符［11］。以上數(shù)據(jù)表明，該礦床形成于中深到淺成的深度范圍。

圖4 石英、閃鋅礦中的包裹體均一溫度直方圖Fig.4 Homogenous temperature histogram of inclusions from quartz and sphalerite

圖5 NaCl－H2O 體系的Th－S－D 相圖Fig.5 The phase diagram of Thvs S vs Din NaCl－H2O system

4 穩(wěn)定同位素特征

4.1 樣品及分析方法

挑選新鮮的鉛鋅銀礦石及礦化石英脈樣品分別用于硫、鉛同位素與氫、氧同位素組成測(cè)試，測(cè)試工作均在宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素地球化學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室完成。

筆者共采集了21件礦石樣品及8件礦化石英脈樣品，挑選方鉛礦、閃鋅礦及石英單礦物后，獲得硫同位素樣品25件（其中閃鋅礦18件，方鉛礦7件）、鉛同位素分析樣品9件（方鉛礦）、氫氧同位素分析樣品8件。鉛同位素采用MAT－261多接收質(zhì)譜計(jì)測(cè)試，硫、氫、氧同位素采用 MAT－251質(zhì)譜計(jì)測(cè)試，硫同位素結(jié)果以VCDT標(biāo)準(zhǔn)給出，氫氧同位素?cái)?shù)據(jù)以SMOW標(biāo)準(zhǔn)給出。硫、氧同位素分析精度為±0.2‰，氫同位素分析精度為±2‰。本文給出的δ18O值為石英－水平衡分餾轉(zhuǎn)換后水的δ18O值。

4.2 硫、鉛同位素

硫同位素的分析數(shù)據(jù)如表3所示。閃鋅礦的δ34SVCDT值為－0.88‰～1.21‰，均值為0.30‰；方鉛礦的δ34SVCDT值為－3.61‰～－2.36‰?？傮w上方鉛礦的δ34SVCDT值小于閃鋅礦的δ34SVCDT值，說明閃鋅礦與方鉛礦中硫同位素組成達(dá)到了平衡［12－13］。另外，該礦床的δ34SVCDT總體變化范圍相對(duì)較窄，均值為－0.65‰，說明輕重硫同位素分餾不明顯。

鉛同位素?cái)?shù)據(jù)變化范圍：206Pb/204Pb為18.013～18.178，207Pb/204Pb為15.344～15.509，208Pb/204Pb為37.519～38.021，μ為9.00～9.31，ω為32.56～35.22，Th/U為3.50～3.66（表4），變化范圍很小，認(rèn)為該礦石鉛的組成相對(duì)均一。

如圖6所示，樣品點(diǎn)多落入了μ＝9的增長(zhǎng)線上端，僅兩件樣品點(diǎn)位于其下端。鉛同位素?cái)?shù)據(jù)線性關(guān)系較好（相關(guān)系數(shù)R＝0.981），斜率較初始等時(shí)線陡，不具有等時(shí)年齡意義。同時(shí)也表明該礦石鉛為混合鉛，它們是不同μ值不同時(shí)代的兩組正常鉛的混合［14］。

圖6 花敖包特礦區(qū)礦石鉛同位素分布圖Fig.6 Coordinate of lead isotopes of ore in Huaaobaote mine

表2 流體包裹體的類型與基本特征Table 2 Type and basic features of the fluid inclusions

表3 硫同位素組成Table 3 Sulfur isotope composition of the ores

表4 花敖包特礦石鉛同位素組成Table 4 Lead isotope composition of the ores

4.3 氫、氧同位素

石英包裹體中的氫、氧同位素組成如表5所示。δ18OSMOW為－11.78‰～－6.01‰，偏離了巖漿水的δ18O（7.0‰ ～9.0‰）范圍［15］。 而包裹體水的δDSMOW為－110.90‰ ～－70.30‰，介于巖漿水δD（－80‰～－50‰）［15］與大興安嶺中生代大氣降水δD（－140‰ ～ －90‰）［16］之 間。在δDSMOW－δ18OH2O圖解中（圖7），投點(diǎn)均落在大氣降水與巖漿水之間，顯示出成礦流體具有巖漿水與大氣降水混合特征。

表5 成礦期石英包裹體中氫、氧同位素組成Table 5 H，O isotopic compositions of the fluid inclusions from mineralization－epoch quartzes

圖7 成礦流體δDSMOW－δ18 OH2O圖解Fig.7 δDSMOWvsδ18 OH2Odiagram of ore－forming fluids

5 鋯石U－Pb定年與成礦年齡

鋯石來自與礦化有關(guān)的流紋斑巖。顯微鏡下觀察及陰極發(fā)光研究分別在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所電子探針實(shí)驗(yàn)室與中國地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心完成。鋯石的U－Pb年齡測(cè)定在中國地質(zhì)科學(xué)院北京離子探針中心SHRIMPⅡ上完成。所測(cè)的單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)及樣品年齡加權(quán)平均值誤差均為1σ。

對(duì)該礦區(qū)流紋斑巖中17粒鋯石的測(cè)年分析結(jié)果見表6。礦區(qū)流紋斑巖脈中鋯石U質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化非常大，為（197.62～1 841.33）×10－6；232Th/238U為0.23～0.99，207Pb/235Th為0.126～0.366；除7個(gè)異常點(diǎn)給出較高的年齡值（148.77、154.32、144.04、141.80、144.28、302.64及163.69Ma）外，其余10個(gè)點(diǎn)給出了一致的U－Pb等時(shí)線年齡（136±3）Ma，MSWD＝0.31（圖8），屬于早白堊世。

圖8 花敖包特礦區(qū)流紋斑巖中鋯石U－Pb同位素等時(shí)線圖Fig.8 Diagram showing U－Pb isotopic isochron of zircons from rhyolite porphyry

6 礦床成因探討

6.1 成礦地質(zhì)背景

花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床位于大興安嶺中南段錫林浩特—霍林郭勒多金屬成礦亞帶，該亞帶上富鉛、鋅、銀、銅等多金屬礦產(chǎn)，產(chǎn)有拜仁達(dá)壩、道倫大壩等鉛、鋅、銀多金屬礦床和銅多金屬礦床等，是尋找鉛、鋅、銀、銅等多金屬礦的有利地段。

區(qū)內(nèi)出露的下二疊統(tǒng)壽山溝組是礦區(qū)主要的賦礦地層。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造和巖漿活動(dòng)發(fā)育，自華力西晚期到燕山晚期均有構(gòu)造巖漿活動(dòng)，并伴有超基性和中性酸性巖漿侵入。與成礦密切相關(guān)的燕山晚期流紋斑巖脈鋯石U－Pb定年結(jié)果顯示，其等時(shí)線年齡為（136±3）Ma，屬于早白堊時(shí)期。由此，推斷其成礦時(shí)代可能為早白堊世末。

表6 花敖包特礦區(qū)流紋斑巖中鋯石U－Pb同位素分析結(jié)果Table 6 U－Pb isotopic analytical results of zircons from rhyolite porphyry

自古生代以來，大興安嶺南段經(jīng)歷了兩期大地構(gòu)造演化：古生代及早侏羅世期間處于中亞碰撞造山環(huán)境，從中侏羅世到早白堊世則進(jìn)入了伸展構(gòu)造體制［17－19］。華力西晚期大興安嶺中南段處于中亞碰撞造山構(gòu)造背景下，以擠壓應(yīng)力體制下的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)為主。推測(cè)該區(qū)北東向壓扭性梅勞特深斷裂及超基性侵入體、堿長(zhǎng)花崗巖即為華力西晚期構(gòu)造和巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。自中生代以來，大興安嶺南段伸展造山過程具有明顯的階段演化性，并在晚侏羅世—早白堊世早期構(gòu)造和巖漿作用尤為強(qiáng)烈，奠定了本區(qū)構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶的基本格局［20］。伸展造山作用將引起地殼減薄及與之有關(guān)的熱流補(bǔ)給，導(dǎo)致深部巖漿上侵，巖漿生成界面則不斷抬升。另外，伸展作用引起的構(gòu)造和巖漿活動(dòng)頻發(fā)，為成礦元素的活化、再富集提供了熱源、礦源及賦礦空間，形成了構(gòu)造－巖漿－成礦作用為一體的耦合體系。根據(jù)該區(qū)流紋斑巖脈的定年結(jié)果，推測(cè)花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床是在該伸展造山構(gòu)造背景下形成的。

結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)NE向梅勞特深斷裂的多期復(fù)活導(dǎo)致了巖漿與礦液的上升侵位，為典型的導(dǎo)礦構(gòu)造。早白堊世形成的一系列北西向、北東向及近南北向次級(jí)斷裂為早白堊世的巖體侵入及成礦物質(zhì)的運(yùn)移、賦存提供了空間，為儲(chǔ)礦構(gòu)造。

6.2 成礦物質(zhì)來源

硫是大多數(shù)熱液礦床中最重要的礦化劑元素之一，其同位素組成特征的研究對(duì)于示蹤成礦金屬元素的來源具有十分重要的意義。研究表明，硫同位素主要有3個(gè)儲(chǔ)存庫：幔源硫，其δ34S值約為0‰±3‰［21－22］；海水硫，海水中δ34S值約為20‰；沉積物中的還原硫，其δ34S值以較大的負(fù)值為主［15］。另外，硫同位素的組成又受諸多因素影響。魏菊英等［23］認(rèn)為硫同位素的組成受熱液總硫的濃度和總硫同位素組成、物理化學(xué)參數(shù)（氧逸度、溫度、Eh、pH等）、結(jié)晶礦物的種類和相對(duì)數(shù)量影響。氧逸度比較低時(shí)，流體中的S主要以S2－、HS－形式存在，所形成的硫化物δ34S值與整個(gè)流體的δ34S值相似；而氧逸度較高時(shí)，則以的形式存在，并形成富集34S的硫酸鹽，導(dǎo)致成礦流體中虧損34S［24－26］。該礦床主成礦階段形成的含硫礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、輝銀礦、深紅銀礦等硫化物，未見硫酸鹽類礦物，因此該礦床是在低氧逸度條件下成礦的，硫化物的平均δ34S值可以近似地代表成礦熱液的總硫同位素組成。

B.A.格里年科等［27］認(rèn)為要用同位素比值判斷金屬礦物硫源的性質(zhì)，不僅要了解各類具體礦床的硫同位素變化特點(diǎn)和分餾趨勢(shì)，而且還要注意金屬硫化物中硫的混合和均一化作用。若金屬硫化物的δ34S為4‰～10‰，這種變化既可能與硫酸鹽巖和巖漿硫的混合有關(guān)，亦可能與從地殼中吸取的各種成因硫有關(guān)；若金屬硫化物的δ34S為10‰～20‰，可以確定其中有地殼硫。

研究區(qū)礦石硫化物δ34S值為－3.61‰～1.21‰，均值為－0.65‰，接近于0‰。據(jù)此推測(cè)，該礦床的硫主要為幔源硫，包括巖漿釋放的硫和從火成巖硫化物中淋漓出來的硫［24，28－31］。該礦床硫化物的δ34S值雖然分布在0‰附近，但仍有一定程度的變化（－3.61‰～1.21‰，極差為4.82‰）。Deines［32］認(rèn)為幔源硫具有隕石硫同位素的組成特征，分布在0‰附近，而δ34S值為－6‰～6‰的硫同位素組成則與地殼再循環(huán)組分有關(guān)。從硫同位素組成直方圖（圖9）中可以看出，樣品的δ34S峰值為－3.5‰～－2.5‰（方鉛礦）、0‰～0.5‰（閃鋅礦），呈雙塔式分布，這與中國絕大多數(shù)巖漿活動(dòng)有關(guān)的熱液鉛鋅礦床閃鋅礦、方鉛礦硫同位素組成一致［33］。閃鋅礦δ34S大于方鉛礦的原因可能是因?yàn)樵跓嵋撼傻V體系平衡結(jié)晶過程中，閃鋅礦比方鉛礦具有更強(qiáng)的鍵合能力［34］。

圖9 花敖包特礦床的硫同位素組成分布直方圖Fig.9 Sulfur isotopic distribution histogram of Huaaobaote deposit

鉛同位素演化特征對(duì)成礦物質(zhì)來源的示蹤同樣具有重要意義。通常認(rèn)為，鉛同位素組成特征值（如μ值）的變化能提供地質(zhì)體所經(jīng)歷地質(zhì)過程的信息，反映成礦物質(zhì)的來源。研究表明，若鉛同位素特征值μ＞9.58，反映鉛是來自U、Th相對(duì)富集的上部地殼物質(zhì)，μ值相對(duì)低的鉛可能來自于下地殼或者上地幔［35］，高ω低μ的鉛可能來自下地殼［36－37］。該區(qū)礦石鉛同位素μ為9.00～9.31，低于9.58，但又高于地幔原始環(huán)境鉛μ值（8.92）；ω為32.56～35.22，低于地殼鉛ω平均值（36.84）；Th/U 為3.50～3.66，均值為3.58，略高于地幔鉛的 Th/U（3.45），表明礦石鉛可能主要來源于上地?；蛳碌貧ぃ?8］。

為了確定該礦床中礦石鉛的來源，將鉛同位素比值分別投影到Zartman等［38］提出的206Pb/204Pb－207Pb/204Pb、206Pb/204Pb－208Pb/204Pb圖（圖10）上。可以看出，樣品點(diǎn)多落在上地幔鉛的演化線附近，部分樣品點(diǎn)落在造山帶鉛與下地殼鉛的演化線附近，因此，推測(cè)其礦石鉛可能主要來源于上地幔和/或下地殼。

圖10 花敖包特礦床礦石鉛同位素構(gòu)造模式圖（底圖據(jù)文獻(xiàn)［38］）Fig.10 Diagram of lead isotopic composition of the ore from Huaaobaote deposit（base map from references［38］）

朱炳泉［39］提出的 Δβ－Δγ成因分類圖解能消除時(shí)間因素的影響，對(duì)于研究礦石鉛的源區(qū)具有更好的示蹤意義。將該區(qū)的鉛同位素參數(shù)投在Δβ－Δγ成因分類圖解上（圖11）?？梢钥闯觯瑯悠伏c(diǎn)多落入了幔源鉛區(qū)域內(nèi)，呈線性分布，并向造山帶鉛及上地殼與地?；旌系母_帶鉛邊界偏移。這一特征與Zartman等［38］的鉛構(gòu)造模式圖中鉛同位素?cái)?shù)據(jù)的分布特征基本一致，反映成礦物質(zhì)來源于上地幔，并有向殼幔混合俯沖帶巖漿作用區(qū)演化的趨勢(shì)。

硫、鉛同位素的數(shù)據(jù)皆表明該礦床的成礦物質(zhì)主要來源上地幔，控制超基性巖和礦帶呈NE向分布的梅勞特深斷裂的多期活動(dòng)為幔源礦質(zhì)的運(yùn)移提供通道和驅(qū)動(dòng)力，與其配套的次級(jí)斷裂為礦質(zhì)的沉淀聚集提供了場(chǎng)所。

圖11 鉛同位素Δβ－Δγ成因分類圖解（底圖據(jù)文獻(xiàn)［39］）Fig.11 Δβ－Δγ genetic classification diagram of lead isotope（base map from references［39］）

6.3 成礦流體來源

從流體包裹體均一溫度（Th）－鹽度關(guān)系圖（圖12）中可以看出，當(dāng)流體鹽度從0.54%到8.52%變化時(shí)，均一溫度只在有限的區(qū)間內(nèi)變化，說明該區(qū)流體是與不同鹽度的流體近等溫混合的結(jié)果，而等溫流體只能由同期的巖漿水提供。成礦期石英包裹體中的氫、氧同位素組成特征顯示，成礦流體具有巖漿水與大氣降水混合特點(diǎn)。由此推測(cè)，早白堊世的巖漿在侵位結(jié)晶過程中，為該區(qū)的成礦作用提供了熱動(dòng)力與巖漿水；結(jié)合硫、鉛同位素組成綜合分析，成礦流體可能是以巖漿水為主、大氣降水為輔的混合成礦流體。

圖12 均一溫度－鹽度關(guān)系圖Fig.12 Diagram of Thvs w（NaCl）

6.4 礦床成因

綜上所述，花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床的形成可概括為：華力西晚期大興安嶺中南段處于中亞碰撞造山構(gòu)造背景下，深部巖漿沿著梅勞特深斷裂侵入，形成了該區(qū)與下二疊統(tǒng)壽山溝組呈斷層接觸的超基性侵入體。自中生代以來，大興安嶺南段進(jìn)入了伸展造山構(gòu)造體制，從三疊紀(jì)到晚白堊世，伸展作用持續(xù)演化，而伸展造山作用將引起地殼減薄及與之有關(guān)的熱流補(bǔ)給，導(dǎo)致深部巖漿上侵，巖漿生成界面不斷抬升至地殼。同時(shí)，幔源的鉛鋅硫等成礦元素也不斷被帶至地殼。此外，在此伸展構(gòu)造背景下，梅勞特深斷裂的多期活動(dòng)，不僅觸發(fā)早白堊世巖漿沿著斷裂通道上升侵位，為該區(qū)的成礦作用提供了熱液及熱動(dòng)力，而且在疊加改造早期構(gòu)造的基礎(chǔ)上，形成了以北西向、北東向?yàn)橹鞯拇渭?jí)斷裂系統(tǒng)，為成礦元素的活化、再富集提供了通道及賦存空間。由此，形成了該區(qū)構(gòu)造－巖漿－成礦作用為—體的耦合體系。成礦早期形成了以自形石英、自形黃鐵礦、自形毒砂為主的礦物組合；隨著溫度、壓力的降低及流體中氣體成分（如F2、CO2等）的減少等物理化學(xué)條件的改變，流體攜帶成礦物質(zhì)的能力逐漸降低，成礦物質(zhì)在中深—淺成的構(gòu)造有利部位富集沉淀，形成了閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦（輝銀礦、深紅銀礦）、螢石、方解石、石英等礦物；最后，受構(gòu)造脈動(dòng)和流體溫度持續(xù)降低等因素的影響，形成了脈狀毒砂、黃鐵礦和方鉛礦等礦物。最終堆積形成了受深斷裂、早白堊世構(gòu)造巖漿活動(dòng)與壽山溝組多重地質(zhì)因素控制的中—低溫?zé)嵋盒豌U鋅銀多金屬礦床。

7 結(jié)論

通過對(duì)花敖包特鉛鋅銀多金屬礦床的礦物組合、同位素和流體包裹體等特征研究，得出結(jié)論如下：

1）該礦床成礦過程包括3個(gè)礦化階段：自形石英－黃鐵礦階段，塊狀閃鋅礦－方鉛礦階段，細(xì)脈狀黃鐵礦－毒砂－石英－方解石階段。

2）礦化石英脈及閃鋅礦中的流體包裹體測(cè)溫結(jié)果顯示：該礦床屬于中—低溫礦床；成礦流體具有低密度、低鹽度及不飽和的特點(diǎn)；流體成礦壓力及深度估算結(jié)果顯示，該礦床形成于中深—淺成環(huán)境。

3）礦石中金屬硫化物的硫、鉛同位素分析結(jié)果顯示，該礦床的成礦物質(zhì)主要來源于上地幔；石英包裹體中H－O同位素組成表明，成礦流體以巖漿水為主，部分為大氣降水。

4）結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征及構(gòu)造演化，認(rèn)為該礦床是在大興安嶺南段中生代伸展造山構(gòu)造體制背景下形成的受深斷裂、早白堊世構(gòu)造巖漿活動(dòng)，以及壽山溝組多重地質(zhì)因素控制的中—低溫?zé)嵋盒豌U鋅銀多金屬礦床。

感謝在野外工作和資料收集方面給予大力支持的內(nèi)蒙古玉龍礦業(yè)股份有限公司領(lǐng)導(dǎo)與工作人員，以及一起參加野外工作的2008級(jí)碩士研究生韓學(xué)林和秦東銳等，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在包裹體測(cè)溫工作上給予了很大幫助，宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所同位素室測(cè)試了相關(guān)樣品，在此深表感謝。

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