青海祁漫塔格肯德可克多金屬礦床硫、鉛同位素特征及成因意義

陶詩(shī)龍，賴健清，黃　敏,3

(1.中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410083；2. 中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083；3.湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

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青海祁漫塔格肯德可克多金屬礦床硫、鉛同位素特征及成因意義

陶詩(shī)龍1,2，賴健清1,2，黃敏1,2,3

(1.中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410083；2. 中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083；3.湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

摘要：肯德可克礦床是祁漫塔格成礦帶中一個(gè)重要的鐵多金屬礦床。其硫化物礦石的硫同位素測(cè)試結(jié)果顯示，δ34S值介于-2.0×10-3～+5.96×10-3之間，平均為+1.65×10-3，與巖漿硫的范圍較吻合。鉛同位素208Pb/204Pb值介于38.176～38.699之間，207Pb/204Pb值介于15.602～15.713之間，206Pb/204Pb值介于18.460～18.703之間；w(Th)/w(U)值介于3.55～3.75之間，表現(xiàn)出穩(wěn)定鉛同位素特征；μ值變化范圍為9.48～9.75，在原始地幔(μ0=7.80)與地殼(μc=9.81)之間，充分反映殼幔混合鉛的特征；估算地殼和地幔中鉛組分分?jǐn)?shù)分別為0.82～0.97和0.03～0.18，推斷礦床鉛質(zhì)主要為地殼成分為主、含少量地幔成分的巖漿巖，即殼?；旌显?。結(jié)合礦床地質(zhì)特征及前人研究成果，認(rèn)為此礦床以夕卡巖型為主體的多金屬礦床。

關(guān)鍵詞：肯德可克礦區(qū)；硫同位素特征；鉛同位素特征；成礦物質(zhì)來(lái)源；祁漫塔格；青海省

0引言

肯德可克多礦床位于祁漫塔格成礦帶東部，是一個(gè)以Fe礦為主并伴生Co、Bi、Ag、Cu、Pb、Zn、Au等多金屬的綜合型礦床。前人對(duì)該礦床的地質(zhì)特征，成礦條件及控礦因素，成礦物質(zhì)來(lái)源及礦床成因均做了較詳細(xì)的研究；但在礦床成因及成礦物質(zhì)來(lái)源方面仍存在爭(zhēng)議。潘彤等針對(duì)礦區(qū)及外圍近地表無(wú)侵入巖體，巖漿活動(dòng)不發(fā)育的現(xiàn)象，結(jié)合礦床地質(zhì)特征，認(rèn)為肯德可克礦床為火山噴流熱水沉積改造礦床[1]。李宏錄等[2]、潘彤[3]、蔡巖萍等[4]對(duì)礦區(qū)圍巖和硅質(zhì)巖進(jìn)行微量、稀土地球化學(xué)研究，結(jié)果表明肯德可克礦床具噴流沉積特征，且后期遭受疊加改造[2-4]。有些學(xué)者根據(jù)礦區(qū)典型巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組合及礦化特征，利用電子探針及硫同位素分析，發(fā)現(xiàn)礦床受地層和構(gòu)造控制，認(rèn)為礦床在熱水噴流沉積基礎(chǔ)上，疊加了夕卡巖成礦作用，且后者認(rèn)為硫?yàn)樯钤戳?，指示成礦物質(zhì)來(lái)源于地幔[5-6]。肖燁等[7]通過(guò)硫同位素特征分析認(rèn)為成礦物質(zhì)來(lái)源于巖漿。黃敏等[8]通過(guò)鉛同位素特征分析認(rèn)為成礦物質(zhì)源于深部且具有多源混染特征。

本文是筆者在前人已有工作基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)肯德可克鐵多金屬礦礦床地質(zhì)特征的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，并綜合運(yùn)用硫、鉛同位素來(lái)探討成礦物質(zhì)來(lái)源和演化，以期深入了解礦床成因。

1成礦地質(zhì)概述

祁漫塔格地區(qū)地處東昆侖造山帶西段，是特提斯與古亞洲構(gòu)造域結(jié)合部位。該區(qū)經(jīng)歷古陸裂解，大洋玄武巖高原形成，“洋盆閉合-俯沖碰撞-邊緣增生”，差異縫合造山，巖石圈拆沉和巖漿底侵等主要大地構(gòu)造演化活動(dòng)[9]。祁漫塔格地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化最重要時(shí)期為加里東期至海西-印支期，印支期因其強(qiáng)烈殼幔相互作用成為該區(qū)最重要的熱液礦床形成期[10]。區(qū)內(nèi)出露地層有前寒武系、奧陶-志留系、石炭-二疊系、三疊系，并以?shī)W陶-志留系、石炭-二疊系、三疊系為主[11]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，以NNW向和近EW向斷裂為主。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈，以中酸性為主。區(qū)內(nèi)礦床種類多樣，以夕卡巖型和斑巖型礦床為主[12]。

肯德可克鐵多金屬礦區(qū)內(nèi)出露地層主要有奧陶-志留系灘間山群(O-ST)，上泥盆統(tǒng)耗牛山組(D3m)角礫巖，石炭系(C)結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)大理巖碳酸鹽巖，第四系(Q)坡積物(圖1)。灘間山群為大理巖、白云質(zhì)大理巖、硅質(zhì)巖、雜砂巖、含碳鈣質(zhì)板巖，屬含碳酸鹽巖的火山-沉積巖系；灘間山群是肯德可克夕卡巖鐵多金屬礦床的含礦地層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造為由灘間山群、上泥盆統(tǒng)和石炭系組成的軸向近EW的肯德可克向斜，肯德可克礦區(qū)就位于其北翼(地層近EW走向，傾向北，傾角50°～70°)，且發(fā)育有走向EW、NE和NNW向三組斷裂構(gòu)造。其中，EW向斷裂規(guī)模較大、形成較早，多沿硅質(zhì)巖和含碳鈣質(zhì)板巖接觸帶附近延伸，控制了區(qū)內(nèi)含礦夕卡巖的分布，即EW向斷裂為礦質(zhì)“活化提取-運(yùn)移-沉淀-富集”提供了條件，是礦區(qū)重要的控礦、儲(chǔ)礦構(gòu)造；NE及NNW向斷裂形成較晚，對(duì)一些礦體起破壞作用[8]。礦區(qū)巖漿活動(dòng)不甚發(fā)育，地表僅可見(jiàn)部分規(guī)模較小的石英正長(zhǎng)斑巖和閃長(zhǎng)巖，但在礦區(qū)深部鉆孔巖芯和坑道中可見(jiàn)二長(zhǎng)花崗巖和閃長(zhǎng)玢巖等產(chǎn)出，且野外工作發(fā)現(xiàn)二長(zhǎng)花崗巖與鐵多金屬礦化具有密切關(guān)系；礦區(qū)二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡為229.5 Ma±0.5 Ma，其形成時(shí)代為晚三疊世[7]。

礦體以(似)層狀、透鏡狀為主。礦石類型主要有致密塊狀鐵礦石，浸染狀、條帶狀、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀及角礫狀磁鐵礦石和塊狀褐鐵礦-磁鐵礦石。

礦石組構(gòu)方面，具有它形、半自形和自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)及反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)；具有塊狀構(gòu)造，團(tuán)塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀、膠狀和變膠狀、斑雜狀、條帶(紋)狀、角礫狀構(gòu)造。

圍巖蝕變類型主要為夕卡巖化、碳酸鹽化和硅化，且與Fe、Zn礦化密切。

2硫、鉛同位素特征

2.1樣品采集及測(cè)試方法

本次研究工作中的樣品主要為采集于肯德可克礦區(qū)的黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦及鉛鋅礦石。樣品處理、測(cè)試方法及精度等詳見(jiàn)文獻(xiàn)[14]。硫同位素采用V-CDT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，與CDT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等效。

2.2硫同位素特征

圖2　肯德可克礦區(qū)硫同位素直方圖(數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[2,6-7]及本次研究)Fig.2　Histogram of S isotope valuesin Kendekeke deposit1.黃鐵礦；2.磁黃鐵礦；3.閃鋅礦；4.黃銅礦；5.方鉛礦

本次測(cè)試的4件樣品(黃銅礦、黃鐵礦及磁黃鐵礦)硫同位素特征值見(jiàn)表1。結(jié)合前人[2,6-7]的測(cè)試數(shù)據(jù)可知，礦區(qū)δ34SV-CDT值變化范圍較大，從-2.0×10-3～+5.96×10-3，平均為+1.65×10-3，主要以正值為特征。根據(jù)上述數(shù)據(jù)作出礦區(qū)硫同位素分布直方圖(圖2)，礦區(qū)總硫跨度較大，但大體上呈塔式分布，表明礦床硫源仍較為單一。

表1　肯德可克鐵多金屬礦床硫同位素值

測(cè)試單位：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析研究測(cè)試中心, 2014。

硫同位素要用作示蹤成礦物質(zhì)來(lái)源需要滿足兩個(gè)條件：①達(dá)到分餾平衡；②礦石硫同位素值與熱液硫同位素值相同。硫同位素平衡條件為按照輝銻礦、方鉛礦、斑銅礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、輝鉬礦的次序34S逐漸容易富集[15]?？系驴煽说V區(qū)主要硫化物礦物中δ34S值變化范圍中等：24個(gè)黃鐵礦δ34S值介于-1.66×10-3～+5.96×10-3之間，均值為+1.84×10-3；15個(gè)磁黃鐵礦δ34S值介于-2×10-3～+4.03×10-3之間，均值為+1.71×10-3；3個(gè)黃銅礦δ34S值介于-1.66×10-3～+4.7×10-3之間，均值為+1.25×10-3；2個(gè)方鉛礦的δ34S均值為-0.33×10-3；1個(gè)閃鋅礦的δ34S值為+1.46×10-3。顯然，礦區(qū)主要礦石礦物的34S同位素富集遵循硫同位素平衡條件；根據(jù)大本模式[16]磁黃鐵礦-黃鐵礦-方解石組合可認(rèn)為區(qū)內(nèi)礦石硫化物硫同位素滿足條件②。因此，肯德可克礦區(qū)礦石礦物硫同位素可用作示蹤成礦物質(zhì)來(lái)源判別。

2.3鉛同位素特征

本次鉛同位素研究在黃敏等[8]的基礎(chǔ)上，補(bǔ)測(cè)了5件樣品(黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦及黃銅礦)的鉛同位素比值，測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表2所述。數(shù)據(jù)表明，礦區(qū)穩(wěn)定鉛同位素的三個(gè)比值：208Pb/204Pb值為38.176～38.699，均值為38.389，標(biāo)準(zhǔn)差為0.158；207Pb/204Pb值為15.602～15.713，均值為15.658，標(biāo)準(zhǔn)差為0.043；206Pb/204Pb值為18.460～18.703，均值為18.592，標(biāo)準(zhǔn)差為0.068。據(jù)單階段鉛演化模式，運(yùn)用Geokit軟件[17]計(jì)算出礦區(qū)鉛同位素各特征參數(shù)如表2所示。計(jì)算中運(yùn)用的參數(shù)值除成礦年齡230 Ma[7]外，其余均為默認(rèn)值。整個(gè)礦區(qū)鉛模式年齡60 Ma～195 Ma，均值為106 Ma，與肖燁等[7]所測(cè)成礦年齡相差較大；同時(shí)表明存在嚴(yán)重的殼?；旌犀F(xiàn)象。w(Th)/w(U)值范圍為3.55～3.75，表現(xiàn)出穩(wěn)定鉛同位素特征。μ值變化范圍也很小，為9.48～9.75，介于原始地幔(μ0=7.80)與地殼(μc=9.81)之間[14]，充分反映了殼?；旌香U的特征。

居住建筑內(nèi)部空間的局部聲光熱等物理環(huán)境定位主要包括室內(nèi)部分的采暖、通風(fēng)、空調(diào)、聲音處理等方面，這部分處理目前在現(xiàn)代居住建筑中是設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是核心內(nèi)容，以此以最佳程度的提升生活的品質(zhì)。因此，通過(guò)介入某些綠色節(jié)能環(huán)保的建筑材料、或借助某些儀器設(shè)備來(lái)優(yōu)化視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)感受等使得居住建筑內(nèi)部空間的局部聲光熱等物理環(huán)境達(dá)到最佳狀態(tài)，適宜人居住[3]。

地質(zhì)體中不含或含有極少量的放射性鉛則該地質(zhì)體中鉛同位素可用于判斷成礦物質(zhì)來(lái)源[18]?？系驴煽说V區(qū)穩(wěn)定鉛同位素的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb三個(gè)比值變化范圍很小，均小于0.160，表明礦區(qū)鉛同位素中放射性成因鉛含量很少，且w(Th)/w(U)值變化范圍很小，僅為3.55～3.75，故礦區(qū)鉛同位素可用于探討成礦物質(zhì)來(lái)源及演化。

利用礦區(qū)硫化物穩(wěn)定鉛同位素的三個(gè)比值作鉛同位素組成圖解(圖3)，在圖3(a)中，投點(diǎn)主要落在造山帶和上地殼之間，僅有少量落在上地殼線上方；在圖3(b)中，絕大多數(shù)投點(diǎn)落在造山帶附近的下地殼和上地殼之間；鉛同位素208Pb/204Pb—206Pb/204Pb構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖4)反映，礦區(qū)樣品鉛同位素源于造山帶環(huán)境。

鉛同位素Δβ—Δγ成因分類圖解是針對(duì)我國(guó)特殊地質(zhì)特征而提出，能夠較為準(zhǔn)確地判斷成礦物質(zhì)來(lái)源[18]。根據(jù)表2中的Δβ、Δγ值所作出的Δβ—Δγ圖解，如圖5所示；由圖5可知，研究區(qū)樣品均落在與巖漿作用相關(guān)的上地殼與地幔混合的俯沖鉛源區(qū)，且投點(diǎn)總體上呈一直線分布。

表2　肯德可克鐵多金屬礦床鉛同位素值

注：①本次研究測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試單位為核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析研究測(cè)試中心, 2014；②前人數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[8]；參數(shù)由Geokit 軟件計(jì)算得出：t.模式年齡，μ.礦床中的238U/204Pb，Δα、Δβ、Δγ分別為206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb與同時(shí)代地幔比值的相對(duì)偏差；Ccp.黃銅礦，Py.黃鐵礦，Mag.磁鐵礦，Po.磁黃鐵礦，Gn.方鉛礦

圖3　肯德可克多金屬礦床鉛同位素組成圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[19])Fig.3　Diagrams of Pb isotope compositions in Kendekeke polymetallic depositA：上地幔；B：造山帶；C：上地殼；D：下地殼

圖4　肯德可克鐵多金屬礦床208Pb/204Pb—206Pb/204Pb構(gòu)造環(huán)境判別圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[19])Fig.4　Diagram for discrimination of tectonic settingby Pb isotopes in Kendekeke polymetallic depositLC.下地殼；UC.上地殼；OIV.洋島火山巖；OR.造山帶

3成礦物質(zhì)來(lái)源及成因淺析

3.1硫的來(lái)源

前人對(duì)肯德可克礦區(qū)硫同位素的研究較多，不同學(xué)者所獲得的δ34S值范圍不太一致，所得結(jié)論也不相同。伊有昌等[6]得到δ34S值多為正值，據(jù)此認(rèn)為成礦物質(zhì)來(lái)源于地幔，成礦流體向上運(yùn)移過(guò)程中混入少量殼源硫；李宏錄等[2]得到δ34S值多為正值，對(duì)比認(rèn)為礦床為夕卡巖型礦床；肖燁等[7]所得δ34S值接近與零，認(rèn)為成礦物質(zhì)為巖漿來(lái)源。

圖5　肯德可克多金屬礦床Δβ—Δγ成因分類圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[18])Fig.5　Δβ—Δγ diagram showing genetic classificationof Kendekeke polymetallic deposit1.地幔源鉛；2.上地殼鉛；3.上地殼與地幔混合的俯沖鉛：3a.巖漿作用，3b.沉積作用；4.化學(xué)沉積型鉛；5.海底熱水作用鉛；6.中深變質(zhì)作用鉛；7.深變質(zhì)下地殼鉛；8.造山帶鉛；9.古老頁(yè)巖上地殼鉛；10.退變質(zhì)鉛

莫宣學(xué)等[20]指出顯生宙期間東昆侖造山帶發(fā)生過(guò)幔源巖漿底侵及殼-幔巖漿混合作用；莫宣學(xué)等[20]、殷鴻福等[21]認(rèn)為：晚古生代東昆侖地區(qū)出現(xiàn)拉張引起的阿尼瑪卿洋盆，該洋盆于海西晚期—印支早期向北俯沖、消減，至中三疊世閉合形成三疊世前陸堆積；與此同時(shí)，昆北地區(qū)發(fā)生大面積海西-印支期花崗巖侵入活動(dòng)，形成活動(dòng)陸緣；古特提斯陸緣不斷增生，石炭紀(jì)—三疊紀(jì)初，出現(xiàn)與洋殼俯沖有關(guān)的火山噴發(fā)和巖漿侵入作用。肖燁等[7]指出東昆侖地區(qū)在230 Ma～260 Ma期間處于碰撞造山階段，而礦區(qū)與成礦密切的花崗巖測(cè)年數(shù)據(jù)(204 Ma～237 Ma)剛好處在碰撞造山階段晚期。此時(shí)，區(qū)域巖漿源區(qū)已經(jīng)混合充分，成為成熟的巖漿，通過(guò)侵入等作用形成與成礦有關(guān)的巖體?？系驴煽说V區(qū)內(nèi)的花崗巖中由于幔源物質(zhì)底侵發(fā)育暗色包體，亦說(shuō)明具有殼?；旌咸卣鳌?/p>

本次硫同位素研究在前人工作的基礎(chǔ)上，選取具有代表性的硫化物礦物樣品進(jìn)行硫同位素測(cè)試。由表1及圖2可知，δ34S值變化范圍較大，從-2.0×10-3～+5.96×10-3，峰值集中在0～+3×10-3之間，以正值為特征。總體而言，礦區(qū)δ34S值明顯與巖漿熔體硫同位素組成(-3×10-3～+7×10-3)范圍吻合[22]，表明礦床成礦物質(zhì)主要來(lái)源于巖漿。前人對(duì)礦區(qū)巖漿巖從主量、微量及稀土元素等方面均做過(guò)深入研究，黃敏等[8]研究與成礦密切相關(guān)的花崗巖，分析指出礦區(qū)花崗巖為殼?；旌系腎型花崗巖。故礦區(qū)硫主要來(lái)源于的巖漿，部分來(lái)自圍巖，巖漿巖具有殼幔混合特征，這與區(qū)域上的構(gòu)造巖漿活動(dòng)是一致的。前人[23-24]研究指出，祁漫塔格地區(qū)夕卡巖型礦床δ34S為-2.1×10-3～+10.1×10-3，成礦物質(zhì)主要來(lái)源于巖漿巖及附近被交代的圍巖。本礦區(qū)硫同位素值恰好處在范圍內(nèi)，從另一個(gè)方面印證了肯德可克礦床主礦床類型為夕卡巖型，成礦物質(zhì)來(lái)源可能以巖漿巖為主，少量源自圍巖。

鉛同位素除可以判別鉛的來(lái)源外，還可以提供硫化物礦石中與鉛密切相關(guān)的鋅、鐵、銅等成礦物質(zhì)的來(lái)源信息[25]。

通常情況下，μ<9.58的鉛為低放射性深源鉛，μ>9.58的鉛為高放射性殼源[26]。肯德可克礦區(qū)鉛同位素μ值為9.48～9.75(僅有一個(gè)數(shù)據(jù)為9.75)，均值9.56，說(shuō)明本區(qū)鉛同位素同時(shí)具有深源鉛和殼源鉛的特征。w(Th)/w(U)值范圍為3.55～3.75，均值3.63，介于中國(guó)大陸上地殼平均值3.47[27]和全球大陸上地殼平均值3.88[19]之間，可能反映成礦物質(zhì)主要源于上地殼。根據(jù)圖3中樣品投點(diǎn)位置并參考文獻(xiàn)[14,28]研究成果，可推測(cè)肯德可克礦區(qū)礦石鉛主要來(lái)源于各儲(chǔ)庫(kù)鉛的混合，且該混合源以上地殼成分為主，含少量地幔成分。

圖3顯示肯德可克礦區(qū)礦石鉛同位素?cái)?shù)據(jù)投點(diǎn)幾乎都落在上地殼和造山帶的演化線之間，且線性特征較明顯；兩個(gè)端元分別位于上地殼和上地幔，且主要集中在上地殼的端元，表明為上地殼和上地幔鉛兩端元組份的混合線；圖4顯示礦區(qū)樣品鉛同位素源于造山帶環(huán)境。

前人[20-21,25]研究認(rèn)為祁漫塔格地區(qū)地殼生長(zhǎng)的重要時(shí)期是早古生代，阿尼瑪卿洋盆于該時(shí)期向下俯沖到東昆侖地塊的底部地幔中致使洋殼板塊斷裂，下部地幔物質(zhì)以地幔楔的形式上侵到地殼中；另外，殘留的洋殼物質(zhì)等亦成為新增生地殼的一部分，這些物質(zhì)一起構(gòu)成該區(qū)造山帶物質(zhì)的巖漿源區(qū)。故認(rèn)為肯德可克礦區(qū)深源巖漿源區(qū)形成早期可能因洋殼俯沖-擠壓作用而混入部分洋殼幔源殘留物質(zhì)并與地殼物質(zhì)重熔混合，大規(guī)模的構(gòu)造巖漿活動(dòng)使巖漿源區(qū)成分逐漸成熟，并以地幔楔形式上侵至造山帶根部，在印支晚期—燕山早期發(fā)生構(gòu)造巖漿演化活動(dòng)而重熔產(chǎn)生。這與該區(qū)印支期大量構(gòu)造巖漿活動(dòng)相印證。

鉛同位素的Δβ—Δγ成因分類圖解具有消除時(shí)間因素帶來(lái)的影響及更精確地界定鉛等成礦物質(zhì)的來(lái)源的優(yōu)勢(shì)[25]。從圖5中可知，肯德可克礦區(qū)硫化物的鉛同位素Δβ和Δγ參數(shù)投點(diǎn)均落在上地幔與地殼以巖漿作用方式混合的俯沖鉛區(qū)域內(nèi)；吳開(kāi)興等[29]指出，俯沖鉛屬于廣義造山帶鉛的范疇。圖5中的鉛同位素投點(diǎn)構(gòu)成一條擬合線段，上下兩個(gè)端元分別為上地殼鉛和地幔鉛，且線段更靠近上地殼鉛端元。表明肯德可克礦區(qū)鉛物質(zhì)來(lái)源于上地殼和地幔，且以上地殼物質(zhì)為主。

朱炳泉等[18]提出了計(jì)算地幔中Pb所占比例公式：

μ=μc(1-X)+μ0X

(1)

其中，μ為礦床中的238U/204Pb；μc為地殼中238U/204Pb值，取μc=9.81；μ0為原始地幔中238U/204Pb值，取μ0=7.80；X為地幔鉛所占比例，1-X為地殼鉛所占比例。從表2中不難看出，肯德可克礦區(qū)鉛的地幔組分分?jǐn)?shù)為0.03～0.18，地殼組分分?jǐn)?shù)為0.82～0.97。說(shuō)明礦區(qū)成礦物質(zhì)主要來(lái)源于地殼，亦有少量地幔來(lái)源。

綜上所述，鉛同位素各類圖解均表明肯德可克礦床鉛來(lái)源于上地殼與地幔的混合，這與公式(1)計(jì)算結(jié)果一致，故礦區(qū)鉛質(zhì)應(yīng)主要來(lái)自含少量地幔成分的上地殼物質(zhì)。這亦與黃敏等[8]研究結(jié)果(肯德可克礦區(qū)巖體具I型花崗巖特征，為殼?；旌蟻?lái)源)相符，說(shuō)明礦區(qū)成礦物質(zhì)鉛主要來(lái)自地殼物質(zhì)。

3.3礦床成因淺析

肯德可克礦區(qū)地處祁漫塔格弧后盆地構(gòu)造環(huán)境，具有多期成礦熱液疊加改造特點(diǎn)[8]。礦區(qū)硫同位素?cái)?shù)據(jù)分析表明成礦物質(zhì)以巖漿來(lái)源為主，部分來(lái)自圍巖。前人研究發(fā)現(xiàn)礦區(qū)與成礦關(guān)系密切的花崗巖具有殼幔混合特征；礦區(qū)鉛同位素?cái)?shù)據(jù)及其各類示蹤圖解均表明成礦物質(zhì)來(lái)源于含少量地幔成分的上地殼物質(zhì)。

根據(jù)硫、鉛穩(wěn)定同位素特征，結(jié)合前人研究可推測(cè)礦床成因大致如下：

早古生代開(kāi)始基底地殼拉張，形成祁漫塔格裂陷槽，至晚奧陶世，礦區(qū)由上至下形成較完整的火山噴流沉積旋回[6,8]。后期遭受熱水噴流沉積作用，致使地幔和(或)上地殼的流體沿同生斷裂上升運(yùn)移，并不斷萃取含礦圍巖(灘間山群等)中的有用組分形成富礦質(zhì)成礦流體，在有利的成礦位置以沉積方式富集形成規(guī)模較小的礦體[3]。該區(qū)于加里東期出現(xiàn)弧后裂陷帶，火山巖總體表現(xiàn)親弧裂谷雙峰式特征，表明深部地質(zhì)事件及殼幔相互作用對(duì)礦區(qū)噴出巖的形成極為重要[30]。海西期—印支期，區(qū)域上發(fā)生一系列構(gòu)造-巖漿活動(dòng)，表現(xiàn)出劇烈的殼幔相互作用及由巖石圈拆沉引起的巖漿底侵作用[7,31]。上述地質(zhì)作用深化和擴(kuò)大了礦床的成礦體系，富集了大量殼幔源成礦物質(zhì)，為礦區(qū)后期巖漿熱液疊加改造活動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。

印支期—燕山期，強(qiáng)烈陸陸碰撞活動(dòng)導(dǎo)致該區(qū)中酸性巖漿巖(二長(zhǎng)花崗巖等)廣泛發(fā)育，且?guī)r體具有殼幔混合的特征。巖漿熱液沿有利構(gòu)造裂隙向上運(yùn)移，在大氣降水和(或)地下水等的影響下，在有利的構(gòu)造空間(如EW向斷裂構(gòu)造)及圍巖(如灘間山群碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖夾火山碎屑巖)處通過(guò)交代作用形成夕卡巖型礦化，形成典型的夕卡巖型鐵多金屬礦床。這一成礦時(shí)期與前人測(cè)試所得鐵礦石金礦圍巖中金云母測(cè)年結(jié)果(214 Ma)及礦區(qū)與成礦關(guān)系密切的二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年齡229.5 Ma±0.5 Ma是一致的[6-7]。

肯德可克礦區(qū)主礦體為中酸性巖漿巖(二長(zhǎng)花崗巖為主)與灘間山群碳酸鹽巖接觸帶附近由于含礦汽水溶液進(jìn)行交代作用而形成的夕卡巖型礦體；硫、鉛同位素特征分析可知礦床成礦物質(zhì)是殼?；旌蟻?lái)源，但以殼源為主。對(duì)比祁漫塔格地區(qū)不同礦床類型的硫同位素特征顯示夕卡巖型礦床的δ34S在-2.1×10-3～+10.1×10-3之間變化，剛好與礦區(qū)主成礦階段δ34S吻合，也從側(cè)面反映了礦床主成礦類型為夕卡巖型。綜合分析認(rèn)為肯德可克礦床是成礦物質(zhì)為殼?；旌蟻?lái)源，以夕卡巖型鐵礦為主的多金屬礦床。

4結(jié)論

(1)肯德可克鐵多金屬礦區(qū)多種硫化物礦物的硫、鉛同位素滿足示蹤成礦物質(zhì)來(lái)源的條件，可用其相關(guān)參數(shù)探討成礦物質(zhì)來(lái)源。

(2)硫同位素特征數(shù)值表明硫主要來(lái)源于巖漿巖，部分來(lái)自圍巖。

(3)鉛同位素特征值及各類圖解均表明成礦物質(zhì)主要來(lái)源于巖漿巖，且?guī)r體含少量地幔成分但以地殼成分為主。

(4)綜合分析認(rèn)為，肯德可克鐵多金屬礦床為殼?；旌显吹V床，主礦體為中酸性巖漿巖(二長(zhǎng)花崗巖為主)與灘間山群碳酸鹽巖接觸帶附近的夕卡巖型礦體。

致謝：本次研究工作得到國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的資助，野外工作得到王雄軍老師及莫青云師兄的幫助與指導(dǎo)，測(cè)試工作得到核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析研究測(cè)試中心大力支持，在此一并表示衷心感謝。論文撰寫(xiě)期間張辰光、曾認(rèn)宇、鞠培姣等人提供了有益的討論，在此予以致謝。

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S and Pb isotope Characteristics of Kendekeke polymetallic deposit in Qimantage region, Qinghai province and the genetic significance

TAO Shilong1,2, LAI Jianqing1,2, HUANG Min1,2,3

(1.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals, Ministry of Education,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;2.SchoolofGeosciencesandInfoPhysics,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;3.SchoolofCivilEngineering,HunanScienceandTechnologyUniversity,Xiangtan411201,Hunan,China)

Abstract：Kendekeke deposit is one of the important polymetallic deposits in Qimantage region. Analysis of sulfide ore show that values of δ34S range from -2.0×10-3to +5.96×10-3and averagely +1.65×10-3coinciding with that of magma; value range of Pb isotope is small, 38.176～38.699 for208Pb/204Pb, 15.602～15.713 for207Pb/204Pb and 18.460～18.703 for206Pb/204Pb; values ofw(Th),/w(U) are from 3.55 to 3.75, which show the characteristic of stable lead isotope;μvalues from 9.48 to 9.75, between the value of primitive mantle (μ0=7.80) and crust (μc=9.81), showing the characteristic of crust-mantle mixed lead. The proportions of Pb in the crust and mantle are estimated to be 0.82～0.97 and 0.03～0.18 respectively. It is speculated that crust Pb is dominant and a little from mantle magma, i.e. crust-mantle mixed Pb. According to the geological characteristics and the previous data we consider Kendekeke deposit a skarn-dominated polymetallic deposit.

Key Words：Kendekeke, Qimantage ; S isotope characteristics; Pb isotope characteristics; ore material source; Qimantage region; Qinghai province

收稿日期：2015-08-03；收回日期：2015-11-02；責(zé)任編輯：王傳泰

基金項(xiàng)目：國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目(編號(hào)：2006BAA01B06)和中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(編號(hào)：資[2008]青藏21-03、編號(hào)：資[2011]03-01-64)聯(lián)合資助。

作者簡(jiǎn)介：陶詩(shī)龍(1992—)，男，中南大學(xué)在讀研究生，研究方向礦產(chǎn)普查與勘探。

通信地址：湖南省長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)中南大學(xué)校本部地學(xué)樓409室；郵政編碼：410083；E-mail：taoshl@qq.com 通信作者賴健清(1964—)，男，教授，博士，研究方向礦床學(xué)、流體包裹體，從事礦床學(xué)教學(xué)及科研工作。 湖南省長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院；郵政編碼：410083；E-mail：ljq@csu.edu.cn

doi:10.6053/j.issn.1001-1412.2016.02.004

中圖分類號(hào)：P588.12；P597

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A