豫西欒川魚庫鋅多金屬礦床地質(zhì)及S、Pb同位素地球化學特征

田浩浩，張壽庭，曹華文3,，韓江偉，唐 利，裴秋明

(1.中陜核工業(yè)集團公司，陜西 西安 710100；2.中國地質(zhì)大學(北京) 地球科學與資源學院，北京 100083；3.中國地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081；4.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450007)

豫西欒川魚庫鋅多金屬礦床地質(zhì)及S、Pb同位素地球化學特征

田浩浩1,2，張壽庭2，曹華文3,2，韓江偉4，唐 利2，裴秋明2

(1.中陜核工業(yè)集團公司，陜西 西安 710100；2.中國地質(zhì)大學(北京) 地球科學與資源學院，北京 100083；3.中國地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081；4.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450007)

魚庫鋅多金屬礦床位于豫西欒川鉬鎢鉛鋅銀礦集區(qū)內(nèi)的魚庫—赤土店鉛鋅礦帶的北西端。礦床賦存于新元古界欒川群三川組碳酸鹽巖夾碎屑巖地層中，礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)于透輝石-石榴石矽卡巖中，受矽卡巖帶控制。硫化物的硫同位素組成比較穩(wěn)定，δ34S變化范圍為2.3‰～3.9‰，平均3.2‰。硫同位素組成與區(qū)域內(nèi)斑巖-矽卡巖型礦床的硫同位素組成一致，反映硫的主要來源為深部巖漿；金屬硫化物樣品的206Pb/204Pb變化范圍為17.781～18.455，平均值18.043；207Pb/204Pb變化范圍為15.502～15.590，平均值15.545；208Pb/204Pb變化范圍為38.232～38.624，平均值38.438，礦石鉛同位素組成穩(wěn)定，礦石鉛主要來源于地幔，成礦作用與構(gòu)造巖漿作用相關(guān)的熱液過程關(guān)系密切。綜合分析認為礦床成因應(yīng)屬于巖漿熱液接觸交代矽卡巖型礦床。

矽卡巖；S、Pb同位素；礦床成因；欒川魚庫；豫西

0 引 言

豫西欒川地區(qū)近些年發(fā)現(xiàn)了赤土店、百爐溝、冷水北溝、駱駝山、銀河溝等十余處中—大型(鉛)鋅礦床，顯示出較好的鉛鋅礦找礦潛力[1-6]。而對于欒川地區(qū)鉛鋅礦的成因卻有著不同的認識，如巖漿熱液型、造山型、SEDEX型、MVT型以及矽卡巖型等[3-14]。

魚庫鋅多金屬礦床位于豫西欒川鉬鎢鉛鋅銀礦集區(qū)內(nèi)魚庫—赤土店鉛鋅礦帶的北西端，南泥湖鉬鎢多金屬礦田外圍南部[14](圖1)。前人將魚庫與赤土店西溝、銀洞溝鉛鋅礦段統(tǒng)稱為赤土店鉛鋅礦床。但通過野外觀察研究可以發(fā)現(xiàn)，魚庫鋅多金屬礦床與赤土店西溝和銀洞溝鉛鋅銀礦床的地質(zhì)特征存在較大差異，前者礦體賦存于欒川群三川組碎屑巖與碳酸鹽巖巖性轉(zhuǎn)換部位，成礦元素以Zn為主，含有少量Mo，與矽卡巖化和角巖化緊密伴生；而后者礦體賦存于欒川群煤窯溝組的碳酸鹽巖內(nèi)，受斷裂帶和層間破碎帶控制，成礦元素以Pb、Zn和Ag為主，還有少量的Cu，蝕變主要為硅化和碳酸鹽化，是兩種不同類型的礦床，因此本文將其單獨劃分。作為欒川地區(qū)鉛鋅礦的組成部分，本文通過對魚庫鋅多金屬礦床的地質(zhì)特征調(diào)查，硫、鉛同位素地球化學特征研究，運用同位素示蹤成礦物質(zhì)來源以及成礦作用過程的原理，對比區(qū)內(nèi)斑巖型-矽卡巖型鉬礦床以及其他鉛鋅礦床的硫、鉛同位素組成，研究魚庫鋅多金屬礦床的成礦物質(zhì)來源，探討成礦機制，并試圖約束該礦床的成因，為欒川地區(qū)鉛鋅礦床成礦機制提供成因依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)大面積出露了中元古界官道口群及新元古界欒川群地層，官道口群為一套濱淺海相陸源碎屑巖—富硅鎂質(zhì)碳酸鹽巖沉積建造。欒川群主要為一套陸緣碎屑—碳酸鹽巖夾堿性火山巖沉積建造，自下而上分為白術(shù)溝組、三川組、南泥湖組、煤窯溝組和大紅口組。各組巖層均呈北西西—北西向條帶狀展布(圖2)。三川組下部以含石英細礫變石英砂巖為主，上部以大理巖為主，地層厚度為472 m。南泥湖組下段為鈣質(zhì)砂巖、變石英砂巖，中段為變斑二云片巖為主，夾絹云鈣質(zhì)片巖、絹云石英片巖，上段以黑云母大理巖為主，地層厚度為509 m。煤窯溝組下段為石英大理巖、鈣質(zhì)石英巖、變質(zhì)細砂巖夾片巖，中段為大理巖，上段主要為白云石大理巖夾含炭大理巖及1～2層石煤，地層厚度為1 100 m。大紅口組主要為粗面巖，夾變質(zhì)火山碎屑巖、白云石大理巖，地層厚度為958 m。魚庫組以硅質(zhì)條帶白云質(zhì)大理巖為主，地層厚度為605 m。其中欒川群三川組、煤窯溝組為區(qū)內(nèi)主要賦礦層位。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強烈，發(fā)育復雜的逆沖斷裂系。褶皺構(gòu)造主要為呈北西西—北西向展布的黃背嶺—石寶溝倒轉(zhuǎn)背斜，礦區(qū)位于該背斜東段南翼至近核部。斷裂構(gòu)造主要為北西西—北西向斷裂以及北東向斷裂。北西西—北西向斷裂具有規(guī)模大、延伸長、分布密集等特點，形成了區(qū)內(nèi)的基本構(gòu)造格架，并控制著區(qū)內(nèi)地層的分布，是礦區(qū)內(nèi)主要的含礦構(gòu)造。北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育于礦區(qū)中部東魚庫溝一帶，成帶分布，造成地層沿走向方向的不連續(xù)。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁而強烈，巖漿巖比較發(fā)育，主要包括新元古代變正長斑巖、輝長巖和中生代花崗斑巖體。燕山期巖漿活動最為強烈，形成花崗斑巖體和花崗巖巖基，其中南泥湖、上房溝、火神廟、石寶溝、黃背嶺等花崗斑巖體與成礦關(guān)系密切?；◢彴邘r體多為復式巖體，分布于NW向和NNE向構(gòu)造交匯部位，巖性主要為花崗斑巖、花崗閃長斑巖、二長花崗斑巖、正長花崗斑巖等。

圖1 欒川地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)簡圖(據(jù)燕長海[1],2004，修改)Fig.1 Regional geological and mineral resource map of Luanchuan area (modified after Yan[1], 2004)1.下古生界陶灣群； 2.上古生界欒川群； 3.中元古界官道口群；4.中元古界寬坪群；5.太古宇太華群； 6.燕山晚期花崗巖；7.燕山中期花崗斑巖；8.壓性斷裂帶；9.張性斷裂帶； 10.張扭性斷裂帶；11.壓扭性斷裂帶； 12.背斜軸； 13.向斜軸；14.倒轉(zhuǎn)背斜軸；15.地質(zhì)界線； 16.平行不整合界線；17.角度不整合界線；18.鉬礦床；19.熱液脈型鉛鋅礦床；20.矽卡巖型鉛鋅礦床

區(qū)域內(nèi)多金屬礦床密集分布，不同規(guī)模的礦產(chǎn)以近東西走向南北成帶，或相對集中成區(qū)分布。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布呈“兩帶一區(qū)”的格局[9]。兩帶為南側(cè)欒川群中的鉛鋅銀、鋅硫礦帶，北側(cè)官道口群中的鉛鋅銀礦帶；一區(qū)為南泥湖鉬礦田中部的鉬鎢等礦產(chǎn)，以及半環(huán)狀分布于礦田外圍的鉛鋅(銀)礦產(chǎn)地(圖1)。

2 礦床地質(zhì)特征

魚庫鋅多金屬礦床位于黃背嶺巖體與石寶溝巖體之間(圖2)。賦礦地層為新元古界欒川群三川組碳酸鹽巖夾碎屑巖地層，巖石風化后呈“火燒皮”狀，底部含燧石條帶，局部矽卡巖化發(fā)育?？傮w產(chǎn)狀為傾向2°～20°，傾角47°～67°。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造活動強烈，其走向基本與區(qū)域斷裂方向一致，控制了礦區(qū)內(nèi)矽卡巖帶的分布。礦床東部分布有北東向斷裂，成群成帶出露，近平行分布。褶皺構(gòu)造主要為呈北西西—北西向展布的黃背嶺—石寶溝倒轉(zhuǎn)背斜，礦床產(chǎn)于該背斜東段南翼至近核部。巖漿巖主要為新元古代變輝長巖和中生代燕山期花崗斑巖。變輝長巖分布于礦區(qū)西南部，侵入于三川組和南泥湖組地層中。燕山期石寶溝及黃背嶺花崗斑巖沿NE向壓扭性斷裂侵入到三川組地層中，在與大理巖的接觸帶上形成矽卡巖和金屬硫化物礦化，并有含礦熱液充填輝長巖裂隙中。在礦床西南部西魚庫大型隱伏斑巖鉬-鎢礦(圖1)第00線勘探線剖面圖中見到深部隱伏巖體，主要巖性為花崗斑巖、斑狀花崗巖、斑狀二長花崗巖和二長花崗斑巖，這4類巖石的主要礦物均為鉀長石、斜長石、石英，副礦物有黃鐵礦、磷灰石、鋯石等?；◢彴邘r和二長花崗斑巖呈斑狀結(jié)構(gòu)，斑狀花崗巖和斑狀二長花崗巖呈似斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶均為鉀長石、斜長石和石英[15]。

圖2 魚庫礦床地質(zhì)簡圖(據(jù)燕長海等[9]，2009，修改)Fig.2 Geological map of Yuku deposit (modified after Yan et al.[9], 2009)1.下古生界淘灣群三岔口組；2.新元古界欒川群魚庫組；3.欒川群大紅口組；4.欒川群煤窯溝組；5.欒川群南泥湖組；6.欒川群三川組；7.中元古界管道口群白術(shù)溝組；8.燕山早期斑狀二長花崗巖；9.新元古代變正長斑巖；10.新元古代變輝長巖；11.斷層；12.礦體；13.礦床；14.礦體編號

區(qū)內(nèi)主要分布有3條鋅多金屬礦體，多賦存于層狀角巖及矽卡巖中，受三川組上段大理巖和下段變石英砂巖接觸界面控制，礦(化)帶距巖體一般500～1 500 m。礦體產(chǎn)于透輝石—石榴石矽卡巖體中，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體嚴格受矽卡巖帶控制，其厚度與矽卡巖帶厚度呈正比。其中S068礦體為主礦體，長2 200余米，沿走向厚度變化較大，厚者達16.32 m，最薄處僅1.10 m，平均4.60 m。產(chǎn)狀與地層一致，傾向355°～50°，傾角15°～65°。鋅品位0.35%～4.20%，平均3.45%。該礦體由一組層狀矽卡巖帶和角巖帶構(gòu)成，與圍巖界線呈漸變過渡關(guān)系。

金屬礦物有鐵閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，少量黃銅礦、白鎢礦以及輝鉬礦；非金屬礦物主要為透輝石、鈣鐵榴石、透閃石、白云母、石英等，次為陽起石、硅灰石、綠簾石等。礦石構(gòu)造主要有致密塊狀、浸染狀、條紋條帶狀、團塊狀、脈狀及網(wǎng)脈狀等。礦石結(jié)構(gòu)主要為粗粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)、共結(jié)結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等(圖3)。魚庫鋅礦石地表多以褐鐵礦化碎裂巖型礦石為主，深部為原生硫化物礦石。由淺部向深部顯示由(磁)黃鐵礦石、黃鐵閃鋅礦石→黃鐵閃鋅礦石(含黃銅礦)為主的變化趨勢。

圖3 魚庫礦床硫化物礦石組構(gòu)特征Fig.3 Structures and textures of sulfide ores of Yuku depositA.閃鋅礦石賦存在條帶狀矽卡巖中；B.脈狀閃鋅礦石；C.閃鋅礦細脈切穿圍巖；D.交代殘余結(jié)構(gòu)，磁黃鐵礦交代黃鐵礦；E.共結(jié)結(jié)構(gòu)，磁黃鐵礦與黃鐵礦共結(jié)邊，并被后期閃鋅礦、黃銅礦交代；F.閃鋅礦交代早期磁黃鐵礦礦石

近礦圍巖蝕變主要有矽卡巖化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化及黃鐵礦化等，以線狀、帶狀蝕變?yōu)橹鳎跀嗔褞?nèi)及旁側(cè)圍巖中最發(fā)育。矽卡巖化作用是本區(qū)發(fā)育最強烈最廣泛的一種蝕變作用，分布于礦區(qū)的中部，主要為鈣鐵透閃榴石矽卡巖。硅化后巖石容易破裂，巖石中節(jié)理以及裂隙的發(fā)育，滲透性增強，有利于含礦熱液流通并交代圍巖形成矽卡巖。

成礦作用劃分為矽卡巖化期和石英-硫化物期。通過野外和鏡下觀察，可進一步劃分為5個階段。(1)早期矽卡巖階段：主要形成硅灰石、透輝石、鈣鐵榴石等；(2)晚期矽卡巖階段：主要交代早期矽卡巖階段礦物，主要有陽起石、透閃石、綠簾石等，并大量出現(xiàn)磁黃鐵礦；(3)氧化物階段：主要生成金云母以及少量硫化物；(4)石英硫化物階段：疊加在之前的矽卡巖階段，主要交代早期硅酸鹽礦物，形成硅化、絹云母化、綠泥石-碳酸鹽化，并伴有石英硫化物細脈出現(xiàn)，形成閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦等金屬礦物，是主要的鋅多金屬礦成礦階段；(5)石英-碳酸鹽階段：形成大量的熱液石英和方解石等。

3 樣品采集及測試方法

本次在魚庫鋅多金屬礦床中共采集8件新鮮礦石樣品，送到廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)公司挑選閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦單礦物樣品。分析方法及步驟如下: 選取具代表性的樣品，經(jīng)手工進行逐級破碎、過篩，在雙目鏡下挑選40～60目、純度>99%的單礦物樣品2 g以上。將挑純后的單礦物樣品在瑪瑙研缽里研磨至200目以下，送實驗室分析。

樣品的硫同位素和鉛同位素的測試工作均在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成。其中，硫同位素樣品是將硫化物單礦物與氧化亞銅按一定比例研磨、混合均勻后，進行氧化反應(yīng)，生成SO2并用冷凍法收集，然后用 MAT251氣體同位素質(zhì)譜儀分析硫同位素組成, 測量結(jié)果以 VCDT為標準，分析精度優(yōu)于±0.2‰；鉛同位素樣品先用混合酸分解，然后用樹脂交換法分離出鉛，蒸干后用熱表面電離質(zhì)譜法進行鉛同位素測量，儀器型號為ISOPROBE-T, 測量精度為對 1 μg鉛，204Pb/206Pb低于0.05%，208Pb /206Pb低于0.005%[16]。

4 測試結(jié)果及討論

4.1 硫同位素測試結(jié)果及討論

本次測試獲得8個樣品的硫同位素數(shù)據(jù)，并收集了礦集區(qū)內(nèi)其他(鉛)鋅礦床硫同位素數(shù)據(jù)，詳見表1。

由表1可知，魚庫鋅多金屬礦床8件金屬硫化物的硫同位素組成比較穩(wěn)定，δ34S變化范圍為2.3‰～3.9‰，極差1.6‰，平均3.2‰。據(jù)前人研究總結(jié)，成礦熱液的總硫同位素組成具有以下特征[20-21]:(1)δ34S∑S=0，這類礦床在成因上與花崗巖侵入體有關(guān)，硫源為地幔硫，包括巖漿釋放的硫和從火成巖硫化物中淋濾出來的硫；(2)δ34S∑S=20‰左右，硫來源于海水硫酸鹽或海水蒸發(fā)巖；(3)δ34S∑S=5‰～15‰，介于上述兩種之間，硫來源則相對復雜，可能來自圍巖中浸染狀硫化物(無機還原成因)或其他更老的礦床；(4)δ34S∑S為較大負值，其礦床硫來源為開放沉積條件下的有機(細菌)還原成因硫。

表1 魚庫鋅多金屬礦床以及欒川地區(qū)鉛鋅礦床硫化物硫同位素組成

Ohmoto等[22]研究表明用閃鋅礦硫同位素可近似代表熱液系統(tǒng)的總硫，在還原條件下，溫度在200～600 ℃，閃鋅礦與熱液系統(tǒng)中H2S的硫同位素分餾值很小(0.13‰～0.45‰)，而黃鐵礦、方鉛礦與熱液系統(tǒng)中H2S的硫同位素分餾值較大(0.52‰～1.79‰)。礦物學研究表明，魚庫鋅多金屬礦床的礦物組合十分簡單，主要為閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦以及黃銅礦，表明成礦流體中存在大量的高活動性的S2-，指示成礦流體處于還原環(huán)境。曹華文等[23]通過閃鋅礦微量元素測溫得出該礦床形成于中高溫(>200 ℃)環(huán)境。因此可以用閃鋅礦硫同位素近似代表熱液系統(tǒng)的總硫。魚庫鋅多金屬礦床中閃鋅礦的δ34S變化范圍為2.3‰～3.9‰，平均3.2‰，接近0值，反映了礦石中的硫總體具有巖漿硫的特點。

區(qū)域上以南泥湖—三道莊—上房溝和馬圈等為代表的燕山期斑巖型、斑巖-矽卡巖型鉬礦石中硫化物的δ34S值呈典型的塔式分布，峰值集中在2‰～4‰[24-25](圖4)。而羅銘玖等[24]對三道莊—南泥湖礦床的成礦流體總硫計算結(jié)果得出δ34S為2.75‰，礦床具有較低的δ34S值，顯示了熱液硫主要為深源硫的斑巖體系特點。礦區(qū)地層白術(shù)溝組中2件黃鐵礦樣品的δ34S值分別為+18.63‰、+12.43‰，與前寒武紀膏巖地層中硫酸鹽的δ34S值(16‰～17‰)[25]相當，反映了熱化學還原硫酸鹽的硫同位素特征[20,27-28]。由圖4可以看出，區(qū)內(nèi)駱駝山矽卡巖型(鉛)鋅礦床的硫同位素組成也比較集中，δ34S值變化于0.37‰～4.2‰，平均2.56‰。冷水北溝熱液脈型硫化物變化范圍較大，δ34S值范圍在0.7‰～12.1‰，平均5.5‰，峰值集中在3‰～4‰。而魚庫鋅多金屬礦床的硫同位素組成相對集中，暗示硫化物的硫為單一來源，δ34S變化范圍為2.3‰～3.9‰，平均3.2‰，與區(qū)內(nèi)斑巖-矽卡巖型以及熱液脈型礦床硫同位素組成一致(圖4)，反映硫的來源為深部巖漿，成礦作用與構(gòu)造-巖漿作用相關(guān)的熱液過程關(guān)系密切。

圖4 魚庫鋅多金屬礦床和欒川地區(qū)鉛鋅礦、斑巖-矽卡巖型鉬鎢礦床及容礦地層中硫化物硫同位素組成直方圖(赤土店、冷水北溝、駱駝山、魚庫4個鉛鋅礦硫同位素來自表1；馬圈、上房溝、南泥湖—三道莊礦床、地層數(shù)據(jù)來自羅銘玖等[24]，1991；周作俠等[25]，1993)Fig.4 δ34S histogram of ore minerals of Yuku zinc-polymetallic deposit and Pb-Zn, porphyry-skarn Mo-Wu deposits and diagenetic minerals in wall-rocks in Luanchuan area

4.2 鉛同位素測試結(jié)果及討論

魚庫鋅多金屬礦床金屬硫化物的鉛同位素組成及相關(guān)參數(shù)見表2，其中206Pb/204Pb變化范圍為17.781～18.455，平均值為18.043，極差為0.002；207Pb/204Pb變化范圍為15.502～15.590，平均值15.545，極差為0.001 3；208Pb/204Pb變化范圍為38.232～38.624，平均值為38.438，極差為0.004 9。礦石鉛的各同位素比值十分穩(wěn)定，變化范圍較小，顯示正常鉛的特征。

利用H-H單階段鉛演化模式，計算得到魚庫鋅多金屬礦床礦石硫化物鉛同位素的相關(guān)參數(shù)。其中，μ值變化范圍為 9.32 ～9.48，平均值為 9.40，ω值變化范圍為 36.23～40.44，平均值為38.11，κ值變化范圍為3.74～4.13，平均值為3.93。除μ值稍微偏高外，ω值和κ值均在正常鉛的變化范圍之內(nèi)。具有高μ值(大于9.58)的鉛通常被認為是來自U、Th相對富集的上部地殼物質(zhì)[29]。魚庫鋅多金屬礦床的鉛同位素μ值小于9.58，但大于9，表明鉛源主要來自地幔。

表2 魚庫鋅多金屬礦床硫化物的鉛同位素組成及相關(guān)參數(shù)

圖5 魚庫鋅多金屬礦床鉛同位素構(gòu)造模式圖(底圖據(jù)Zartman et al.[30], 1981)Fig.5 Plumbotectonics model of lead isotope from Yuku zinc-polymetallic deposits ( base map after Zartman et al.[30], 1981)

為了進一步探討魚庫鋅多金屬礦床礦石鉛的來源，將魚庫鋅多金屬礦床礦石鉛同位素組成數(shù)據(jù)投影到207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb 構(gòu)造模式圖解[30]中(圖5)，可以看出：礦石樣品落在造山帶與地幔演化曲線之間，并且靠近地幔演化曲線，表明該礦床礦石鉛可能主要來源于地幔物質(zhì)。

通過計算得到魚庫鋅多金屬礦床礦石鉛與同時代地幔的相對偏差Δα、Δβ、Δγ( 表2)，并投影到礦石鉛同位素的Δγ-Δβ成因分類圖解[31](圖6)上，樣品點落在了由巖漿作用引起的上地殼與地?；旌系母_帶和造山帶來源鉛的范圍內(nèi)。這一特征與Zartman[30]的鉛構(gòu)造模式中樣品的分布特征是基本一致的，因此魚庫鋅多金屬礦床礦石鉛可能與深部巖漿作用有關(guān)。

5 礦床成因及機制探討

圖6 魚庫鋅多金屬礦床礦石鉛同位素的Δγ-Δβ成因分類圖解(底圖據(jù)朱炳泉等[31]，1998)Fig.6 Δγ-Δβ diagram of genetic classification of ore lead isotopes from Yuku zinc-polymetallic deposits (base map after Zhu et al.[31], 1998)1.地幔鉛; 2.上地殼源鉛; 3.上地殼與地幔混合的俯沖帶鉛(3a.巖漿作用; 3b.沉積作用); 4.化學沉積型鉛; 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.古老頁巖上地殼鉛; 10.退變質(zhì)鉛

從礦床地質(zhì)特征看，魚庫鋅多金屬礦床分布于南泥湖超大型鉬鎢礦田外圍，位于燕山期中酸性巖體與其接觸的矽卡巖帶附近，礦體賦存于層狀矽卡巖及角巖中，受矽卡巖帶控制，其厚度與矽卡巖厚度呈正比。礦石硫同位素組成比較集中，暗示硫源為單一來源，并且魚庫礦床硫同位素組成與區(qū)內(nèi)斑巖-矽卡巖型礦床硫同位素組成一致，系統(tǒng)總硫具有深源硫的特點。礦石鉛同位素顯示成礦物質(zhì)主要來源于地幔，并且與巖漿作用密切相關(guān)，因此魚庫鋅多金屬礦床應(yīng)屬于巖漿熱液接觸交代矽卡巖型礦床。

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，認為在燕山早期東秦嶺發(fā)生強烈的陸內(nèi)碰撞或逆沖推覆，使得下地殼增厚，在向伸展機制轉(zhuǎn)換的過程中，下地殼處于強烈的減壓增溫條件下，產(chǎn)生部分熔融，燕山期形成的酸性巖漿上升侵位。同時在擠壓作用下，形成了以NW—NWW向構(gòu)造為主的斷裂和褶皺構(gòu)造，伴隨有NE—NNE向張性斷裂疊加在早期構(gòu)造之上。在兩組斷裂交匯部位，燕山期酸性巖漿上侵。由于構(gòu)造多期活動，為巖漿熱液的運移提供了有利通道。巖漿熱液沿構(gòu)造帶運移過程中與三川組碎屑巖-碳酸鹽巖地層發(fā)生了接觸交代作用，形成魚庫巖漿熱液接觸交代矽卡巖型礦床。

6 結(jié) 論

(1)魚庫鋅多金屬礦床硫化物硫同位素組成比較穩(wěn)定，δ34S變化范圍為2.3‰～3.9‰，平均3.2‰。硫同位素組成與區(qū)域內(nèi)斑巖-矽卡巖型礦床硫同位素組成一致，反映硫的來源為深部巖漿。

(2)礦石鉛同位素組成穩(wěn)定，通過鉛構(gòu)造環(huán)境演化圖解和Δγ-Δβ成因分類圖解分析，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造和巖漿演化，認為礦石鉛主要來源于地幔，成礦作用與構(gòu)造巖漿作用相關(guān)的熱液過程關(guān)系密切。

(3)魚庫鋅多金屬礦床成因應(yīng)屬于巖漿熱液接觸交代矽卡巖型礦床。

[1] 燕長海. 東秦嶺鉛鋅銀成礦系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu) [M]. 北京:地質(zhì)出版社，2004:1-137.

[2] 呂文德，趙春和，孫衛(wèi)志，等. 河南欒川地區(qū)矽卡巖型鉛鋅礦地質(zhì)特征——南泥湖鉬礦外圍找礦問題 [J]. 地質(zhì)調(diào)查與研究，2005，28(1)：25-31.

[3] 呂文德，趙春和，孫衛(wèi)志，等. 豫西南泥湖多金屬礦田鉛鋅礦地質(zhì)特征與成因研究 [J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì)，2006，20(3): 219-226.

[4] 王長明，張壽庭，鄧軍，等. 河南冷水北溝鉛鋅礦地質(zhì)地球化學特征及成因探討 [J]. 礦床地質(zhì)，2007，26(4)：175-183.

[5] 段士剛，薛春紀，劉國印，等. 河南欒川地區(qū)鉛鋅礦床地質(zhì)和硫同位素地球化學 [J]. 地學前緣，2010，17(2)：375-384.

[6] 段士剛，薛春紀，馮啟偉，等. 豫西南赤土店鉛鋅礦床地質(zhì)、流體包裹體和S、Pb同位素地球化學特征 [J]. 中國地質(zhì)，2011，38(2)：427-441.

[7] 毛景文，葉會壽，王瑞廷，等.東秦嶺中生代鉬鉛鋅銀多金屬礦床模型及其找礦評價 [J]. 地質(zhì)通報，2009，28(1)：72-79.

[8] 唐利，張壽庭，曹華文，等. 河南欒川三道溝鉛鋅銀礦床成礦流體地球化學特征 [J]. 現(xiàn)代地質(zhì)，2014，28(2)：359-368.

[9] 燕長海，劉國印，彭翼，等.豫西南地區(qū)鉛鋅銀成礦規(guī)律 [M]. 北京: 地質(zhì)出版社，2009:149-168.

[10] 段士剛，薛春紀，馮啟偉，等. 豫西南欒川地區(qū)鉛鋅礦床碳、氧同位素地球化學 [J]. 現(xiàn)代地質(zhì)，2010，24(4)：767-775.

[11] 祁進平，陳衍景，倪培，等. 河南冷水北溝鉛鋅銀礦床流體包裹體研究及礦床成因 [J]. 巖石學報，2007，23(9)：2119-2130.

[12] 燕長海，宋要武，劉國印，等. 河南欒川楊樹凹—百爐溝MVT鉛鋅礦帶地質(zhì)特征 [J]. 地質(zhì)調(diào)查與研究，2004，27(4)：249-254.

[13] 段士剛，薛春紀，劉國印，等. 河南欒川地區(qū)鉛鋅銀礦床地質(zhì)、流體包裹體、同位素地球化學與年代學 [J]. 礦床地質(zhì)，2010，29(S1)：429-430.

[14] 葉會壽，毛景文，李永峰，等.豫西南泥湖礦田鉬鎢及鉛鋅銀礦床地質(zhì)特征及其成礦機理探討 [J]. 現(xiàn)代地質(zhì)，2006，20(1): 165-174.

[15] 韓江偉，郭波，王宏衛(wèi)，等. 欒川西魚庫隱伏斑巖型Mo-W礦床地球化學及其意義[J]. 巖石學報，2015，31(6)：1789-1796.

[16] 王立強，顧雪祥，程文斌，等.西藏蒙亞啊鉛鋅礦床 S、 Pb同位素組成及對成礦物質(zhì)來源的示蹤 [J]. 現(xiàn)代地質(zhì)，2012，26(1)：52-58.

[17] 溫同想，孫清森，趙紅軍，等.河南省盧氏—欒川—方城一帶鉛鋅銀礦成因及找礦方向研究[M]//關(guān)保德.河南華北地臺南緣前寒武世—早寒武世地質(zhì)和成礦. 武漢：中國地質(zhì)大學出版社，1996：253-257.

[18] 祈進平.河南省欒川地區(qū)脈狀鉛鋅銀礦床地質(zhì)地球化學特征及成因 [D].北京：北京大學，2006：1-124.

[19] 劉國印，燕長海，宋要武，等. 河南欒川赤土店鉛鋅礦床特征及成因探討 [J]. 地質(zhì)調(diào)查與研究，2007，30(4)：263-270.

[20] 張理剛. 穩(wěn)定同位素在地質(zhì)科學中的應(yīng)用——金屬活化熱液成礦作用及找礦 [M]. 西安：陜西科學技術(shù)出版社，1985: 51-53.

[21] 毛曉東，黃思靜. 長坑—富灣金、銀礦床硫同位素組成特征及其意義 [J]. 華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2002(1)：17-22.

[22] OHMOTO H，RYE R O. Isotopes of sulphur and carbon[M]//BARNES H L. Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits [J]. New York: John Wiley，1979:509-567.

[23] 曹華文，張壽庭，鄭硌，等. 河南欒川礦集區(qū)中魚庫(鉛)鋅礦床閃鋅礦微量元素地球化學特征[J]. 礦物巖石，2014，137: 50-59.

[24] 羅銘玖，張輔民，董群英，等. 中國鉬礦床 [M]. 鄭州：河南科學技術(shù)出版社，1991：108-132， 400-413.

[25] 周作俠，李秉倫，郭抗衡，等.華北地臺南緣金(鉬)礦床成因 [M]. 北京：地震出版社，1993: 143-147.

[26] 鄭永飛，陳江峰. 穩(wěn)定同位素地球化學 [M]. 北京：科學出版社，2000: 50-58，193-247.

[27] OHMOTO H，KAISER C J，GEER K A. Systematics of sulphur isotopes in recent marine sediments and ancient sediment-hosted base metal deposits [M].//HERBERT H K，HO S E . Stable Isotopes and Fluid Processes in Mineralization. Perth，Australia: Geology Department and Extension Service，University of Western Australia，1990，23: 70-120.

[28] HOEFS J. Stable Isotope Geochemistry [M]. Berlin: Springer-Verlag，1997: 119-120.

[29] 吳開興，胡瑞忠，畢獻武，等. 礦石鉛同位素示蹤成礦物質(zhì)來源綜述 [J]. 地質(zhì)地球化學，2002，30( 3): 73-79.

[30] ZARTMAN R E， DOE B R. Plumbotectonics-The model [J]. Tectonophysics，1981，75 (1/2): 135-162.

[31] 朱炳泉，李獻華，戴橦謨，等. 地球科學中同位素體系理論與應(yīng)用——兼論中國大陸殼幔演化 [M]. 北京:科學出版社，1998：216-230.

Geological Characteristics and S,Pb Isotope Geochemistry of Yuku Zinc-polymetallic Deposit in Luanchuan，Western Henan

TIAN Haohao1,2，ZHANG Shouting2，CAO Huawen3,2，HAN Jiangwei4，TANG Li2，PEI Qiuming2

(1.Sino Shaanxi Nuclear Industry Group, Xi’an, Shaanxi 710100,China;2.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;3.ChengduCenterofGeologicalSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Chengdu,Sichuan610081,China;4.HenanInstituteofGeologicalSurvey,Zhengzhou,Henan450007,China)

The Yuku zinc-polymetallic deposit is located in the north-west of Yuku-Chitudian Pb-Zn ore belt, Mo-W-Pb-Zn-Ag polymetallic concentration area in Luanchuan, western Henan.This deposit is hosted in the carbonate rocks (that interbedded with clastic rocks) from the Sanchuan Formation of Neoproterozoic Luanchuan Group. The ore-body occurred in the diopside-garnet skarn rock with stratoid and lentoid occurrence, which is strictly controlled by the skarn zone. The sulfur isotopic compositions of sulfides from this deposit are relatively stable, and theδ34S values range from 2.3‰ to 3.9‰, with an average of 3.2‰. The sulfur isotopic compositions are similar to the ones of porphyry-skarn type deposits in this region, indicating that these sulfurs originated from deep magma. The206Pb/204Pb,207Pb/204Pb and208Pb/204Pb ratios of sulfides samples from this ore-body vary in ranges of 17.781-18.455, 15.502-15.590 and 38.232-38.624, with the average values of 18.043, 15.545 and 38.438 respectively. The Pb isotopic compositions of ore sulfides are also stable, and these leads are derived from mantle. For this deposit, the mineralization is closely related to the hydrothermal process of tectonic magmatism. The comprehensive analysis mentioned above indicates that Yuku deposit belongs to the skarn deposit with post magmatic-epithermal metasomatic activities.

skarn; sulfur and lead isotope; genesis of deposit; Yuku in Luanchuan；western Henan

2015-09-14；改回日期：2015-11-30；責任編輯：樓亞兒。

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目“豫西南欒川鉬鉛鋅礦集區(qū)大型-超大型礦床形成的地球動力學背景、過程與定量評價”(1212011220925)；國家科技支撐計劃項目“河南省欒川鉛鋅礦區(qū)深部資源勘查技術(shù)集成研究”(2011BAB04B06)。

田浩浩，男，工程師，1988年出生，地質(zhì)工程(礦產(chǎn)普查與勘探)專業(yè)，主要從事礦產(chǎn)資源勘查與評價工作。Email：thhoo@sina.com。

張壽庭，男，教授，博士生導師，1964年出生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事礦產(chǎn)資源勘查與評價的教學與科研工作。Email：zst@cugb.edu.cn。

P611.1；P618.43；P597

A

1000-8527(2016)05-1051-10