大垅鉛鋅礦床硫化物Rb?Sr同位素和主微量成分特征及礦床成因

鄭明泓，邵擁軍，劉忠法，張宇，鄒艷紅，馮雨周

?

大垅鉛鋅礦床硫化物Rb?Sr同位素和主微量成分特征及礦床成因

鄭明泓1, 2, 3，邵擁軍1, 2, 3，劉忠法1, 2, 3，張宇1, 2, 3，鄒艷紅1, 2, 3，馮雨周1, 2, 3

(1. 中南大學(xué)有色金屬成礦預(yù)測(cè)與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙，410083；2. 有色資源與地質(zhì)災(zāi)害探查湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙，410083；3. 中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南長沙，410083)

大垅鉛鋅礦床位于湘東鄧阜仙復(fù)式巖體北端，其賦礦圍巖為二云母花崗巖，礦體產(chǎn)于南北向硅化破碎帶中。對(duì)閃鋅礦的Rb?Sr同位素進(jìn)行分析，對(duì)礦床地質(zhì)特征及硫化物電子探針主微量成分進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：本區(qū)有3種礦化形式，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)成礦階段，即石英—多金屬硫化物階段、石英—黃鐵礦—閃鋅礦階段和石英—螢石—閃鋅礦階段，其初始87Sr與86Sr質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比即(87Sr)/(86Sr)= 0.709 9±0.009 7，與八團(tuán)巖體的相近，Rb?Sr等時(shí)線成礦年齡為(154±8.0) Ma，與成巖年齡(159.2±4.6) Ma一致，反映成礦與燕山期巖漿活動(dòng)具有密切的成因聯(lián)系；成礦作用以巖漿熱液為主；黃銅礦—黃鐵礦微量元素溫度計(jì)、礦物對(duì)硫同位素溫度計(jì)以及綠泥石溫度計(jì)顯示成礦溫度為161~229 ℃，屬中低溫范疇。礦床成因?qū)儆谂c燕山期中酸性巖漿侵入作用有關(guān)的中低溫巖漿熱液型鉛鋅礦床。

Rb?Sr同位素特征；硫化物；大垅鉛鋅礦床

大垅鉛鋅礦床是我國近年來新發(fā)現(xiàn)的中型鉛鋅礦床，礦區(qū)位于湖南省茶陵縣城北八團(tuán)鄉(xiāng)境內(nèi)，地處太和仙穹窿以及基底斷裂帶的交匯處，在成礦區(qū)域劃分上屬于鄧阜仙多金屬成礦區(qū)。該成礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，具有有利的成礦地質(zhì)條件。鄧阜仙多金屬成礦區(qū)內(nèi)主要有湘東鎢礦、太和仙金礦等10多處中小型金屬礦床。宋新華等[1?5]對(duì)這些金屬礦床的地質(zhì)特征、成礦機(jī)理等進(jìn)行了研究。目前大垅鉛鋅礦床地質(zhì)研究較少。本文作者運(yùn)用電子探針、穩(wěn)定同位素等分析測(cè)試手段，研究同位素特征及硫化物化學(xué)成分特征，探討成礦年齡、成礦物質(zhì)來源、成礦溫度，以便為礦床成因的研究提供依據(jù)。

1 礦床地質(zhì)特征

大垅鉛鋅區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖見圖1。礦區(qū)內(nèi)除第四系外均為燕山期巖體，第四系主要為花崗巖風(fēng)化物組成的沖積層，由砂質(zhì)黏土、砂礫石組成。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，以斷裂為主，按其走向可分北東、北西、近東西及南北向4組，其中南北向斷裂為規(guī)模較大的壓扭性斷裂，均被硅質(zhì)所充填，是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)礦及容礦構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)出露巖漿巖(八團(tuán)巖體)屬于燕山期活動(dòng)的產(chǎn)物，其巖性為中細(xì)粒的二云母花崗巖，呈巖基產(chǎn)出，與成礦關(guān)系密切。

(a) 底圖據(jù)文獻(xiàn)[5]修改；(b) 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體賦存于近南北向的V1硅化破碎帶中(見圖1(b))，主要在硅化破碎帶的膨大、分支復(fù)合及破碎、硅化、綠泥石化較強(qiáng)的地段富集，由4個(gè)礦體組成，其形態(tài)、產(chǎn)狀受硅化帶控制，均呈短脈板狀，與圍巖界線明顯?？刂崎L度為300~400 m，礦體最大厚度為4.33 m，最小厚度為0.80 m，平均厚度為 1.81 m，傾向南西，傾角為70°~85°。大垅鉛鋅礦床顯微及野外照片見圖2。

礦區(qū)鉛鋅礦石主要為原生硫化物礦石，局部近地表有少量氧化礦。礦石類型主要有多金屬硫化物型礦石及黃鐵礦—閃鋅礦型礦石。礦石中金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等；脈石礦物主要有石英、螢石等。礦石結(jié)構(gòu)以交代結(jié)構(gòu)為主，次為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造(見圖2(a)和2(b))；礦石構(gòu)造以細(xì)脈狀和浸染狀為主，次為團(tuán)包狀(見圖2(c)，2(d)和2(e))。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育硅化、螢石化、綠泥石化、絹云母化、高嶺土化、鉀化。其中硅化、螢石化、綠泥石化與成礦關(guān)系較密切。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)本區(qū)有3種礦化形式(見圖2(f))，對(duì)應(yīng)3個(gè)成礦階段：

1) 石英—多金屬硫化物階段。具體表現(xiàn)為多金屬硫化物石英脈。該階段產(chǎn)出的金屬礦物主要為閃鋅礦(棕褐色)及方鉛礦為主，次為少量的黃鐵礦、黃銅礦；脈石礦物以石英為主。該階段金屬硫化物主要呈他形粒狀結(jié)構(gòu)，宏觀上呈浸染狀、細(xì)脈狀和塊狀產(chǎn)出。

2) 石英—黃鐵礦—閃鋅礦階段。具體表現(xiàn)為含黃鐵礦、淺色閃鋅礦的石英脈，礦石礦物以閃鋅礦為主，脈石礦物以石英為主，石英呈灰白色，其他礦物可見絹云母及綠泥石等。該階段閃鋅礦(淺黃色)呈浸染狀、細(xì)脈狀和團(tuán)包狀產(chǎn)出。

3) 石英—螢石—閃鋅礦階段。具體表現(xiàn)為含螢石和閃鋅礦的石英脈，礦石礦物以淺黃色閃鋅礦為主，脈石礦物以石英和螢石為主。該階段閃鋅礦呈稀疏浸染狀產(chǎn)出。

(a) 黃銅礦包含黃鐵礦(粒狀)，呈包含結(jié)構(gòu)，方鉛礦穿插交代黃銅礦，呈交代溶蝕結(jié)構(gòu)(單偏光)；(b) 黃鐵礦的碎裂結(jié)構(gòu)(單偏光)；(c) 浸染狀構(gòu)造；(d) 脈狀構(gòu)造；(e) 角礫狀構(gòu)造；(f) 礦體的3種礦化形式

2 Rb?Sr同位素特征

本次測(cè)試在廣州澳實(shí)測(cè)試分析有限公司進(jìn)行，4件樣品均采自石英硫化物階段的塊狀鉛鋅礦石(均采自3中段采場(chǎng)中)，采用Thermo公司的同位素稀釋等離子質(zhì)譜 (ID-ICP-SFMS)以及多接收等離子體質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1，以(87Sr)/(86Sr)為縱坐標(biāo)，以(87Rb)/(86Sr)為橫坐標(biāo)，將樣品點(diǎn)用最小二乘法求回歸直線(圖3)，軸上的截距為[(87Sr)/(86Sr)]0=0.709 9±0.009 7，通過下面公式計(jì)算Rb?Sr等時(shí)線年齡為(154±8.0) Ma。

毛景文[6]認(rèn)為160~150 Ma是華南與花崗巖有關(guān)的金屬礦床的主要形成時(shí)代，顯示大垅鉛鋅礦床的形成與區(qū)域內(nèi)其他與花崗巖有關(guān)的金屬礦床屬于同一成巖成礦體系，具有相同的成礦背景。(87Sr)/(86Sr)是判斷成巖成礦物質(zhì)來源的重要指標(biāo)，在礦床地質(zhì)研究中，常利用其來示蹤成礦物質(zhì)來源、巖漿流體、深源流體的殼?；烊咀饔?。一般(87Sr)/(86Sr)大于0.710的為殼源，(87Sr)/(86Sr)小于0.705的為幔源[7]。本區(qū)閃鋅礦中(87Sr)/(86Sr)為(0.709 9±0.009 7)，接近0.710 0，表明成礦物質(zhì)主要來自于地殼，但可能有地幔物質(zhì)混入。同時(shí)，閃鋅礦中的初始(87Sr)/(86Sr)與本區(qū)八團(tuán)巖體(0.721 0~0.741 0)[8]的接近，表明成礦物質(zhì)與巖體具有一定的同源性。此外，采用U?Pb法測(cè)定八團(tuán)巖體中鋯石的U?Pb年齡，獲得其諧和年齡為(159.2±4.6) Ma，成礦與成巖年齡一致，顯示成礦與巖漿作用密切相關(guān)。

圖3 Rb?Sr同位素等時(shí)線圖

表1 大垅鉛鋅礦床Rb?Sr同位素分析結(jié)果

注：；(Rb)和(Sr)分別為樣品中Rb和Sr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；(87Rb)和(86Sr)分別為87Rb和86Sr的相對(duì)豐度；(Rb)和(Sr)分別為Rb和 Sr相對(duì)原子質(zhì)量。

3 基于電子探針分析的硫化物主微量成分特征

金屬硫化物化學(xué)成分特征可以為礦床成因的研究提供重要信息，本次分析測(cè)試樣品采自3中段的采場(chǎng)中新鮮礦石樣品，采用津島Shimadzu公司生產(chǎn)的EPMA?1720/1720H型電子探針(加速電壓為15 kV，電子束流為10 nA，電子束斑直徑為1~5 μm，檢出下限為0.01%)，對(duì)礦區(qū)主要的金屬硫化物化學(xué)成分進(jìn)行分析。測(cè)試結(jié)果見表2。

3.1 黃鐵礦

研究區(qū)內(nèi)黃鐵礦主要呈自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)以及碎裂狀結(jié)構(gòu)(見圖2(a)和2(b))。區(qū)內(nèi)黃鐵礦中S質(zhì)量分?jǐn)?shù)(S)為53.61%~54.53%，平均值為54.01%；(Fe)為44.63%~46.08%，平均值為45.42%。與理論值 ((Fe)=46.55，(S)=53.45)相比，表現(xiàn)出虧Fe、富S的特征。而S與Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比平均值為2.1，大于理論值2.00，表明其可能形成于硫逸度較高的熱液環(huán)境[9]。不同成因類型的礦床中黃鐵礦的As質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，研究區(qū)內(nèi)黃鐵礦As質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(0.19~0.91)，反映了其可能為熱液成因[10]。

BRALIA等[11]對(duì)不同成因類型黃鐵礦的Co和Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Co)/(Ni)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)：沉積黃鐵礦(Co)/(Ni)小于l.00，平均值為0.63；熱液(脈狀)黃鐵礦的(Co)/(Ni)的變化較大(通常介于1.17~5.00之間)；火山噴氣塊狀硫化物礦床中(Co)/(Ni)變化范圍為5.00~50.00，平均為8.70。研究區(qū)內(nèi)黃鐵礦的(Co)/(Ni)取值為1.70~6.92，平均為3.99；除個(gè)別數(shù)值外，均落入熱液黃鐵礦的范圍內(nèi)，表明本區(qū)的黃鐵礦屬于熱液成因。同時(shí)黃鐵礦中的(Co)/(Ni)對(duì)其形成溫度有一定的指示作用，通常黃鐵礦中的(Co)/(Ni)越大，則其形成溫度就越高，研究區(qū)內(nèi)黃鐵礦(Co)/(Ni)較低(平均值為3.39)，表明其形成溫度不高。

研究區(qū)內(nèi)黃鐵礦的(Se)介于(20~340)×10?6，平均值為20.2×10?6；(S)/(Se)為1 584~27 175，平均為5 530；(Te)為(10~600)×10?6，平均為20.3×10?6；(Se)/(Te)為0.1~10.7，平均為2.5。這些特征均與巖漿熱液成因的黃鐵礦特征接近[12]，可見本區(qū)黃鐵礦的形成與巖漿作用密切相關(guān)。

3.2 方鉛礦

研究區(qū)內(nèi)方鉛礦主要與黃銅礦和閃鋅礦共生，鏡下可見方鉛礦包含黃銅礦呈包含結(jié)構(gòu)以及穿插交代黃銅礦呈交代結(jié)構(gòu)(圖2(a))。

方鉛礦化學(xué)式為PbS，其(Pb)和(S)的理論值分別為 86.60%和13.40%。研究區(qū)內(nèi)方鉛礦中(P)為83.14%~84.81%，平均為84.00%；(S)為13.09%~ 14.86%，平均為14.09%。與理論值相比，具有富S虧Pb的特點(diǎn)。一般原生沉積成因的方鉛礦含有大量的Sb，(Sb)/(Ag)也較大(為6.0~6.7)，而研究區(qū)內(nèi)方鉛礦(Sb)為0.02%~0.06%，(Sb)/(Ag)為1.00~1.95，與沉積成因的方鉛礦有較大的差別；方鉛礦中(Bi)為0.02%~0.23%。上述特征與湖南接觸交代—熱液型鉛鋅礦床中的方鉛礦的特征較相近[13]。研究區(qū)內(nèi)方鉛礦的(Sb)/(Bi)=0.09~1.5，與巖漿熱液型方鉛礦相近，且ln(Bi)介于5.30~7.74之間，明顯大于3.5(巖漿熱液礦床和沉積變質(zhì)混合巖化礦床中方鉛礦的ln(Bi)＞3.5，而沉積改造鉛鋅礦床中方鉛礦的 ln(Bi)＜3.5[14]，上述特征反映了方鉛礦的形成與巖漿活動(dòng)有著密切的關(guān)系。CZAMANSKE等[15]認(rèn)為方鉛礦的形成溫度與(Sb)/(Bi)具有明顯的正相關(guān)性，(Sb)/(Bi)＜0.06指示高溫，(Sb)/(Bi)＞6指示低溫，研究區(qū)內(nèi)方鉛礦中(Sb)/(Bi)平均值為0.51，表明方鉛礦屬于中低溫條件的產(chǎn)物。

3.3 閃鋅礦

礦區(qū)內(nèi)主要有2種類型的閃鋅礦即棕褐色的閃鋅礦(第1世代)和淺黃色閃鋅礦(第2世代)，兩者在鏡下均呈灰色，呈不規(guī)則粒狀。

第1世代閃鋅礦(Zn)為61.43%~65.20%，平均為63.34%；(S)為32.38%~33.84%，平均為33.29%；(Fe)為2.99%~3.89%，平均為3.31%；(Cd)為0.11%~ 0.56%，平均為0.28%。第2世代閃鋅礦(Zn)為64.08%~67.60%，平均為66.56%；(S)為32.79%~ 33.64%，平均為33.20%；(Fe)為0.17%~0.68%，平均為0.39%；(Cd)為0.27%~0.57%，平均為0.35%。與閃鋅礦的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)((Zn)= 67.10%，(S)=32.90%)相比，2個(gè)世代的閃鋅礦均具有富S虧Zn的特點(diǎn)，且從早到晚，閃鋅礦中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。

劉鐵庚等[16?17]通過研究發(fā)現(xiàn)：若閃鋅礦的形成過程中有巖漿活動(dòng)參與，則閃鋅礦中會(huì)富集In，且(Zn)/(Cd)＜250。研究區(qū)內(nèi)第1世代閃鋅礦中In質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01~0.12%，(Zn)/(Cd)平均值為248，符合這一特征，表明閃鋅礦的形成與巖漿有直接關(guān)系。此外，閃鋅礦中(Zn)/(Cd)可作為地質(zhì)溫度指示參數(shù)，(Zn)/(Cd)＞500時(shí)指示高溫，100＜(Zn)/(Cd)＜500時(shí)指示中低溫的特征。本區(qū)閃鋅礦的(Zn)/(Cd)平均值為248，表明其形成溫度屬于中低溫范圍。

4 成礦溫度探討

前面對(duì)硫化物的微量元素的研究?jī)H僅是對(duì)礦物形成溫度進(jìn)行定性分析，為了精確地分析礦床的成礦溫度，擬采用黃銅礦?黃鐵礦溫度計(jì)、硫同位素溫度計(jì)指示溫度以及綠泥石溫度計(jì)對(duì)礦物的形成溫度進(jìn)行定量分析，進(jìn)而為成礦溫度的確定提供有利證據(jù)。

4.1 對(duì)黃銅礦?黃鐵礦微量元素溫度計(jì)所得溫度進(jìn)行定量分析

肖榮閣等[18]認(rèn)為在熱液礦床中伴生的黃銅礦與黃鐵礦中微量元素Co的分配系數(shù)與溫度有一定關(guān)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出黃銅礦?黃鐵礦地質(zhì)溫度計(jì)指示溫度經(jīng)驗(yàn)公式：

=103/(1.2921×lgDCpy-Py+2.382)?273.15

DCpy-Py=(Co)Cpy/(Co)Py×1.53

其中：為黃銅礦與黃鐵礦的形成溫度，℃；DCpy-Py為黃銅礦與黃鐵礦中微量元素Co的分配系數(shù)；(Co)Cpy和(Co)Py分別為黃銅礦與黃鐵礦中Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。通過計(jì)算可得研究區(qū)的DCpy-Py為0.51~0.83，根據(jù)上述公式得出兩者的形成溫度為166~225 ℃。

4.2 對(duì)礦物對(duì)硫同位素地質(zhì)溫度計(jì)所得溫度進(jìn)行定量分析

本區(qū)δ34S按黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦遞減，表明其同位素分餾達(dá)到平衡[19]。采用共生硫化物對(duì)計(jì)溫法，挑選共生的且無明顯穿插交代方鉛礦閃鋅礦，測(cè)試其硫同位素組成。CZAMANSKE等[20]提出的共生硫同位素分餾方程為

1 000lnSp-Gn=7.0×105/2

其中：Sp-Gn為分餾系數(shù)。計(jì)算區(qū)內(nèi)硫化物沉淀環(huán)境的溫度為184~229 ℃。

4.3 對(duì)綠泥石溫度計(jì)所得溫度進(jìn)行定量分析

KRANIDIOTIS等[21?23]發(fā)現(xiàn)可通過綠泥石中的Al，F(xiàn)e和Mg的陽離子數(shù)計(jì)算綠泥石形成溫度。KRANIDIOTIS等[21]提出的溫度計(jì)算公式為

=106×[(AlIV)+0.35×(Fe2+)/((Mg2+)+(Fe2+))]+18

其中：(AlIV)，(Fe2+)和(Mg2+)分別為基于氧原子數(shù)為14時(shí)計(jì)算的綠泥石中4次配位鋁的陽離子數(shù)量、Fe2+數(shù)量以及Mg2+數(shù)量。通過電子探針直接測(cè)試得出的Fe氧化物的參數(shù)只有FeOT的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為了得到精確的FeO質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在計(jì)算過程中采用鄭巧榮[24]提出的電價(jià)差法計(jì)算綠泥石中FeO與Fe2O3的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

通過計(jì)算可以得出綠泥石的形成溫度為161~ 178 ℃，平均為168 ℃。研究區(qū)內(nèi)綠泥石化與礦化關(guān)系密切，因此，綠泥石的形成溫度可以近似代表鉛鋅礦體的形成溫度。

綜上所述，3種地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算結(jié)果表明成礦溫度為161~229 ℃，屬于中低溫范疇，與微量元素分析結(jié)果一致。

表2 綠泥石探針成分及特征值

5 礦床成因分析

綜合礦床地質(zhì)特征、同位素地球化學(xué)特征以及硫化物化學(xué)成分特征研究，大垅鉛鋅礦床具有如下基本特征：

1) 礦體主要產(chǎn)出形態(tài)為硫化物石英脈，其產(chǎn)狀嚴(yán)格受南北向斷裂控制，與圍巖有明顯界限；礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦，脈石礦物以石英和螢石為主，其次為綠泥石；礦石結(jié)構(gòu)以交代結(jié)構(gòu)為主，其次為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要為細(xì)脈狀和浸染狀，次為角礫狀；圍巖蝕變主要有鉀化、硅化、螢石化、綠泥石化、絹云母化等；成礦具有多階段性。以上宏觀特征充分顯示中低溫?zé)嵋撼傻V。

2) 閃鋅礦初始的(87Sr)/(86Sr)為(0.709 9± 0.009 7)，與八團(tuán)巖體的相近；Rb?Sr等時(shí)線成礦年齡為(154±8.0) Ma，與成巖年齡一致，表明成礦與燕山期巖漿具有密切的成因聯(lián)系。

3)黃鐵礦中含有較高的As(0.19~0.91)，(Co)/(Ni)＜5，(S)/(Se)＜2×105；方鉛礦中(Sb)/(Bi) 平均為0.5，ln(Bi)＞3.5；閃鋅礦中富含In(0.01%~ 0.12%)，且(Zn)/(Cd)＜250。以上特征均與巖漿熱液成因的硫化物接近，反映了本區(qū)硫化物的形成于巖漿熱液密切相關(guān)。

4) 硫化物的形成溫度為161~229 ℃，屬于中低溫范圍。

6 結(jié)論

1) 閃鋅礦的初始(87Sr)/(86Sr)為(0.709 9± 0.009 7)，與八團(tuán)巖體的相近；Rb?Sr等時(shí)線成礦年齡為(154±8.0) Ma，與成巖年齡一致，表明成礦與燕山期巖漿具有密切的成因聯(lián)系。

2) 硫化物屬巖漿熱液成因，成礦溫度屬中低溫范疇。

3) 礦床成因?qū)儆谥械蜏貛r漿熱液型鉛鋅礦床。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋超，衛(wèi)巍，侯泉林，等. 湘東茶陵地區(qū)老山坳剪切帶特征及其與湘東鎢礦的關(guān)系[J]. 巖石學(xué)報(bào), 2016, 32(5): 1571?1580.SONG Chao, WEI Wei, HOU Quanlin, et al. Geological characteristics of the Laoshan’ao shear zone and its relationship with the Xiangdong tungsten deposit, Chaling, eastern Hunan Province[J]. Acta Petrologica Sinica, 2016, 32(5): 1571?1580.

[2] 蔡楊, 黃卉, 謝旭. 湖南鄧阜仙鎢礦地質(zhì)及巖體地球化學(xué)特征[J]. 礦床地質(zhì), 2010, 29(S1): 1067?1068. CAI Yang, HUANG Hui, XIE Xu. Geological and rock mass geochemical features of Dengfuxian tungsten deposit[J]. Mineral Deposits, 2010, 29(S1): 1067?1068.

[3] 黃卉, 馬東升, 陸建軍, 等. 湖南鄧阜仙復(fù)式花崗巖體的鋯石U?Pb年代學(xué)研究[J]. 礦物學(xué)報(bào), 2011(S1): 590?591. HUANG Hui, MA Dongsheng, LU Jianjun, et al. The study of Zircon U?Pb geochronology of Dengfuxian composite granite mass in eastern Hunan Province, China[J]. Acta Minalogica Sinica, 2011(S1): 590?591.

[4] 黃鴻新, 陳鄭輝, 路遠(yuǎn)發(fā), 等. 湘東鎢礦成礦巖體鋯石U?Pb 定年及地質(zhì)意義[J]. 東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2014, 37(1): 26?36. HUANG Hongxin, CHEN Zhenghui, LU Yuanfa, et al. Zircon U?Pb dating for Xiangdong tungsten mineralization rocks and its geological significance[J]. Journal of East China Institute of Technology, 2014, 37(1): 26?36.

[5] 楊毅. 湖南鄧阜仙鎢礦花崗巖漿演化與成礦作用研究[D]. 昆明: 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院, 2014: 17?75. YANG Yi. The research on granitic magma evolution and metallogeny of the Dengfuxian tungsten deposit[D]. Kunming: Kunming University of Science and Technology. Faculty of Land Resource Engineering, 2014: 17?75.

[6] 毛景文, 謝桂青, 郭春麗, 等. 華南地區(qū)中生代主要金屬礦床時(shí)空分布規(guī)律和成礦環(huán)境[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào), 2008, 14(4): 510?526.MAO Jingwen, XIE Guiqing, GUO Chunli, et al. Spatial-temporal distribution of mesozoic ore deposits in south China and their metallogenic settings[J]. Geological Journal of China Universities, 2008, 14(4): 510?526.

[7] 侯明蘭, 蔣少涌, 姜耀輝, 等. 膠東蓬萊金成礦區(qū)的S?Pb同位素地球化學(xué)和Rb?Sr同位素年代學(xué)研究[J]. 巖石學(xué)報(bào), 2006, 22(10): 2525?2533.HOU Minglan, JIANG Shaoyong, JIANG Yaohui, et al. S?Pb isotope geochemistry and Rb?Sr geochronology of the Penglai gold field in the eastern Shangdong Province[J]. Acta Petrologica Sinica, 2006, 22(10): 2525?2533.

[8] 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 湖南省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1988: 515.Hunan Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources. Regional geology of Hunan Province[M]. Beijing: Geological Press, 1988: 515.

[9] 劉英超, 楊竹森, 侯增謙, 等. 青海玉樹東莫扎抓鉛鋅礦床圍巖蝕變和黃鐵礦?閃鋅礦礦物學(xué)特征及意義[J]. 巖石礦物學(xué)雜志, 2011, 30(3): 490?506. LIU Yingchao, YANG Zhusen, HOU Zengqian, et al. Wall rock alteration and pyrite-sphalerite mineralogy of the Dongmozhazhua Pb?Zn ore deposit in Yushu area, Qinghai Province[J]. Acta Petrologica et Mineralogical, 2011, 30(3): 490?506.

[10] 宮麗, 馬光. 黃鐵礦的成分標(biāo)型特征及其在金屬礦床中的指示意義[J]. 地質(zhì)找礦論叢, 2011, 26(2): 162?166. GONG Li, MA Guang. The characteristic typomorphic composition of pyrite and its indicative meaning to metal deposits[J]. Contributions to Geology and Mineral Resources Research, 2011, 26(2): 162?166.

[11] BRALIA A, SABATINI G, TROJA F A. Revaluation of the Co/Ni ratio in pyrite and geochemical tool in ore genesis problems[J]. Mineral Deposit, 1979, 14(4): 353?374.

[12] 嚴(yán)育通, 李勝榮, 賈寶劍, 等. 中國不同成因類型金礦床的黃鐵礦成分標(biāo)型特征及統(tǒng)計(jì)分析[J]. 地學(xué)前緣, 2012, 19(4): 214?226. YAN Yutong, LI Shengrong, JIA Baojian, et al. Composition typo orphic characteristics and statistical analysis of pyrite in gold deposits of different genetic types[J]. Earth Science Frontiers, 2012, 19(4): 214?226.

[13] 李忠烈. 河南洛寧鐵爐坪銀鉛礦床中方鉛礦標(biāo)型特征及其地質(zhì)意義[J]. 貴金屬地質(zhì), 1993, 2(4): 298?305.LI Zhonglie. The typomorphic characteristic and geological significance for galena in tieluping silverlead deposit at luoning, Henan Province[J]. Precious Metal Geology, 1993, 2(4): 298?305.

[14] 張乾. 利用方鉛礦、閃鋅礦微量元素圖解法區(qū)分鉛鋅礦床的成因類型[J]. 地質(zhì)地球化學(xué), 1987(9): 64?66. ZHANG Qian. Distinguish the genetic type of Pb?Zn deposit by the sphalerite and galena trace element graphic method[J]. Geology?Geochemistry, 1987(9): 64?66.

[15] CZAMANSKE G K, HALL W E. The Ag-Bi-Pb-Sb-S-Se-Te mineralogy of the Darwin lead-silver-zinc deposit, southern California[J]. Economic Geology, 1975, 70(6): 1092?1110.

[16] 劉鐵庚, 葉霖, 周家喜, 等. 閃鋅礦的顏色與Cd-Fe相關(guān)性的關(guān)系[J]. 礦物學(xué)報(bào), 2009(S1): 68?69.LIU Tiegeng, YE Lin, ZHOU Jiaxi, et al. The relationship between the color of sphalerite and Cd-Fe correlation[J]. Acta Mineralogical Sinica, 2009(S1): 68?69.

[17] 趙勁松, 邱學(xué)林, 趙斌, 等. 大冶—武山礦化夕片巖的稀土元素地球化學(xué)研究[J]. 地球化學(xué), 2007, 36(4): 400?412.ZHAO Jinsong, QIU Xuelin, ZHAO Bin, et al. REE geochemistry of mineralized skarns from Daye to Wushan region, China[J]. Geochimica, 2007, 36(4): 400?412.

[18] 肖榮閣, 劉敬黨, 費(fèi)紅彩, 等. 巖石礦床地球化學(xué)[M]. 北京: 地震出版社, 2008: 102?126. XIAO Rongge, LIU Jingdang, FEI Hongcai, et al. Geochemistry on rock and mineral deposit[M]. Beijing: Seismological Press, 2008: 102?126.

[19] 鄭永飛, 徐寶龍, 周根陶. 礦物穩(wěn)定同位素地球化學(xué)研究[J]. 地學(xué)前緣, 2000, 7(2): 299?320. ZHENG Yongfei, XU Baolong, ZHOU Gentao. Geochemical studies of stable isotopes in minerals[J]. Earth Science Frontiers, 2000, 7(2): 299?320.

[20] CZAMANSKE G K, RYE R O. Experimental determined sulfur isotope fractionations between sphalerite and galena in the temperature range 600 to 275 ℃[J]. Ecom Gool, 1974, 69: 17?25.

[21] KRANIDIOTIS P, MACLCAN W. Systematics of chlorite alteration at the Phelps Dodge massive sulfide deposit, Matagami Quebee[J]. Economic Geology, 1987, 82(7): 1898?1911.

[22] CATHELINEAU M. Canon site occupancy in chlorites and illitcsas function of temperature[J]. Clay Minerals, 1988, 23(4): 471?485.

[23] 劉燚平, 張少穎, 張華鋒. 綠泥石的成因礦物學(xué)研究綜述[J]. 地球科學(xué)前沿, 2016, 6(3): 264?282. LIU Yiping, ZHANG Shaoying, ZHANG Huafeng. Advances on mineral genesis of chlorite: a review[J]. Frontiers of Earth Science, 2016, 6(3): 264?282.

[24] 鄭巧榮. 由電子探針分析值計(jì)算Fe3+和Fe2+[J]. 礦物學(xué)報(bào), 1983(1): 55?62. ZHENG Qiaorong. Calculation of the Fe3+and Fe2+contents in silicate from EPMA data[J]. Acta Mineralogica Sinica, 1983(1): 55?62.

(編輯 陳燦華)

Rb?Sr isotope and main trace element composition characteristics of sulfide and deposit genesis investigation of Dalong Pb?Zn deposit

ZHENG Minghong1, 2, 3, SHAO Yongjun1, 2, 3, LIU Zhongfa1, 2, 3, ZHANG YU1, 2, 3, ZOU Yanhong1, 2, 3, FENG Yuzhou1, 2, 3

(1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitor, Ministry of Education, Central South University, Changsha 410083, China;2. Key Laboratory of Non-ferrous Resources and Geological Hazard Detection, Changsha 410083, China;3. School of Geoscience and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083, China)

Dalong Pb?Zn deposit is located in the north head of the Dengfuxian composite rock mass. The lead?zinc orebodies usually occur in the north to south tread silicified fracture zone. The Rb and Sr isotope characteristics of spheterite, the ore deposit geological characteristics and the main and trace elements characteristics of sulfide were analyzed based on electron probe. The results show that there are three kinds of mineralization forms in this area corresponding to the three stages of mineralization, i.e., the quartz-polymetallic-sulfide stage, the quartz-pyrite-sphalerite stage and the quartz-fluorite-sphalerice stage. The initial mass fraction ratio of(87Sr)/(86Sr)=0.709 9±0.009 7 is close to that of Batuan rock mass. The Rb?Sr isochron ages is (154±8.0) Ma, which is in line with the diagenetic age ((159.2±4.6) Ma), indicating that there is a close relationship between the mineralization and the yanshanian magmatic activity. The magmatic hydrothermal is the main mineralization. The temperature of mineralization is 161?229 ℃, which is low?medium temperature. Dalong Pb?Zn deposit belongs to low-middle temperature magmatic hydrothermal type Pb?Zn deposit, which is associated with the Yanshanianmagmatic intrusion.

Rb?Sr isotopic characteristics? sulfide? Dalong Pb?Zn deposit

10.11817/j.issn.1672-7207.2016.11.024

P611.1

A

1672?7207(2016)11?3792?08

2015?12?10；

2016?02?08

中南大學(xué)“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)計(jì)劃”項(xiàng)目(2015CX008)；中國地質(zhì)調(diào)查局整裝勘查項(xiàng)目(12120114052101)；國家自然基金資助項(xiàng)目(41472302) (Project(2015CX008) supported by the Innovation-driven Plan of Central South University; Project(12120114052101) supported by the Monoblock Exploration from China Geological Survey; Project(41472302) supported by the National Natural Science Foundation of China)

邵擁軍，教授，博士生導(dǎo)師，從事礦床學(xué)與成礦預(yù)測(cè)學(xué)研究；E-mail: shaoyongjun@126.com