多角鉛鋅礦成礦溫度擬定

孟中能，袁夢(mèng)琴

（貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700）

1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于哀牢山成礦代南段，該區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，出露有許多礦床。其中哈播富堿侵入體為區(qū)內(nèi)最大的侵入巖體，在其周邊還分布有許多不同大小的礦床，例如哈播金礦、沙普金礦、哈埂金礦、舍俄金礦、阿東鉛鋅礦以及多腳鉛鋅礦等，其中哈播金礦床的規(guī)模是最大的，但也只是中小型。雖然規(guī)模不大，但是研究區(qū)的成礦潛力還是比較大的。

1.1 礦區(qū)地層

多腳鉛鋅礦位于多腳村附近，哈播復(fù)式巖基東側(cè)圍巖斷裂中。礦區(qū)地層為古生代馬登巖群b段（Pzwb）及c段（Pzwc）。其中，b段巖性主要為灰、灰黃色細(xì)-中粒長(zhǎng)石石英雜砂巖、灰、深灰色細(xì)-中粒巖屑長(zhǎng)石石英雜砂巖夾板巖、灰、淺灰色硅化石英雜砂巖局部間夾灰、深灰色條帶狀泥、粉晶灰?guī)r；c段巖性為絹云石英千枚巖、變質(zhì)石英雜砂巖夾絹云千枚巖、千枚狀板巖為主。該地層為構(gòu)造巖層，本組巖性在橫向上無(wú)顯著變化，其厚度不詳。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造主要為依東斷裂及其次級(jí)斷裂。鉛鋅礦體呈脈狀或透鏡狀分布于NW-SE向斷層破碎帶或附近次級(jí)斷裂中。依東斷裂為一逆沖斷層，其活動(dòng)時(shí)期為印支期（D2）-燕山期（D3），呈北西-南東向展布，其破碎帶寬10m～20m，構(gòu)造巖組成以碎裂巖、角礫巖、斷層泥，糜棱巖具后期的碎裂巖化現(xiàn)象，局部可見(jiàn)保存完好的準(zhǔn)糜棱巖，沿?cái)嗔褞Оl(fā)育透鏡狀石英脈群，具褐（黃）鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、硅化、碳酸鹽化、粘土化等蝕變，斷裂旁側(cè)具剪切透鏡體和牽引褶皺，走向280°～310°，產(chǎn)狀30°∠70°，根據(jù)斷面產(chǎn)狀、擦痕及角礫被破壞痕跡判斷，屬后期脆性斷裂疊加過(guò)的逆沖斷裂。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動(dòng)較發(fā)育，主要發(fā)育石英巖脈、正長(zhǎng)細(xì)晶巖脈及阿樹(shù)單元。其中石英巖粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；細(xì)晶巖為斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；阿樹(shù)單元為石英正長(zhǎng)斑巖，為似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。侵入巖脈與圍巖接觸面普遍角巖化。

1.4 圍巖蝕變及礦化特征

（1）礦區(qū)賦礦圍巖蝕變交代作用強(qiáng)烈，與鉛鋅礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變有黃鐵礦化、硅化、角巖化、次生石英巖化。

（2）多腳鉛鋅礦的礦化特征與喜山期富堿巖漿巖活動(dòng)密切相關(guān)，與圍巖蝕變相對(duì)應(yīng)，受區(qū)內(nèi)構(gòu)造控制明顯。礦相觀察和掃描電鏡分析結(jié)果表明，本礦床中金屬礦物相對(duì)較簡(jiǎn)單，以閃鋅礦、方鉛礦為主，含少量黃鐵礦，偶見(jiàn)稀土礦物，脈石礦物主要為石英。其中，黃鐵礦多呈他形產(chǎn)于脈石礦物間隙，或被閃鋅礦包裹(圖1c),部分黃鐵礦呈星點(diǎn)狀產(chǎn)于脈石礦物中，礦石風(fēng)化程度相對(duì)較高，部分含鐵較高的閃鋅礦已氧化成褐鐵礦(圖1e)，方鉛礦多呈他形或星點(diǎn)狀分布于脈石礦物（石英）裂隙中或被閃鋅礦包裹(圖1b～f)，有時(shí)可見(jiàn)方鉛礦交代閃鋅礦現(xiàn)象(圖1f)。此外，還發(fā)現(xiàn)不少細(xì)小黃銅礦，該類礦物呈他形分布于石英中，常被閃鋅礦和方鉛礦交代，其顆粒細(xì)小，多小于100×100μm，偶見(jiàn)900×600μm大小左右黃銅礦。綜上，礦物生成順序如下：黃鐵礦+黃銅礦-方鉛礦-閃鋅礦-褐鐵礦。

1.5 礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

1.5.1 結(jié)構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)和交代殘余結(jié)構(gòu)。

（1）粒狀結(jié)構(gòu)：礦體中常見(jiàn)，方鉛礦常呈它形與閃鋅礦共生（圖1d～e），為含礦熱液在斷裂、裂隙帶內(nèi)結(jié)晶沉淀形成。

（2）包含結(jié)構(gòu)：方鉛礦、黃鐵礦等礦物被閃鋅礦所包含（圖1b,c,f），為含礦熱液在斷裂、裂隙帶內(nèi)結(jié)晶沉淀形成。

（3）交代殘余結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被其他金屬硫化物交代，殘余下一些島嶼或不規(guī)則中殘余體（圖1c,e）。

圖1 多腳鉛鋅礦坑口照片及礦石光薄片掃描電鏡（SEM）圖像

1.5.2 構(gòu)造

（1）脈狀和網(wǎng)脈狀構(gòu)造：方鉛礦、閃鋅礦及黃鐵礦呈單脈或復(fù)合細(xì)脈充填于圍巖裂隙或礦石裂隙中呈脈狀或網(wǎng)脈狀分布，由含礦氣水熱液沿圍巖或早期形成。在礦床內(nèi)較發(fā)育，常形成方解石脈礦石。

（2）浸染狀構(gòu)造：金屬硫化物呈稀疏或稠密浸染狀分布于蝕變圍巖中。

2 樣品采集和分析方法

本次測(cè)定選取的樣品是位于研究區(qū)產(chǎn)出的多角鉛鋅礦床中不同測(cè)點(diǎn)的方鉛礦和閃鋅礦，用于硫同位素組成特征的測(cè)定，通過(guò)質(zhì)譜分析得到的測(cè)定結(jié)果列于表1中。在多角鉛鋅礦研究區(qū)中選取了四個(gè)共生礦物，然后分別測(cè)出其方鉛礦和閃鋅礦的δ34S值。通過(guò)表1中數(shù)據(jù)表明，四個(gè)共生礦物的δ34S值變化幅度并不大，所測(cè)樣品的δ34S均值為-2.14‰。

3 成礦溫度擬定

近年來(lái)，隨著硫同位素地質(zhì)溫度計(jì)應(yīng)用的推廣，方鉛礦-閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，本文采用塞梅恩斯、拉伊等學(xué)者擬定的方鉛礦-閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)：1000lnαSph-Gal≌0.7＊106T-2,且已知公式1000lnαSph-Gal≌δ34SSph-δ34SGal。然后運(yùn)用表1中所測(cè)得的數(shù)據(jù)，將其組成不同的礦物對(duì)，代入數(shù)據(jù)先求出δ34SSph-Gal的值，再通過(guò)地質(zhì)溫度計(jì)公式計(jì)算得到每一組礦物對(duì)的溫度T，再根據(jù)溫度轉(zhuǎn)換公式：T=273.15+t，換算出如下表2所示的攝氏溫度。

表1 多腳鉛鋅礦床硫同位素組成特征

表2 方鉛礦和閃鋅礦34S分餾溫度計(jì)算結(jié)果

可以看出，多角鉛鋅礦中硫同位素溫度計(jì)計(jì)算溫度值變化范圍在267℃～319℃之間，均值292.5℃，其變化幅度不大。通過(guò)將所計(jì)算的溫度與方解石包裹體測(cè)溫值（283℃）進(jìn)行對(duì)比(表3），計(jì)算溫度較包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)要大一點(diǎn)。實(shí)際上，多角鉛鋅礦閃鋅礦礦石薄片鏡下鑒定及化學(xué)分析都表明，閃鋅礦礦石含有一定量的鐵，表明其成礦溫度較一般閃鋅礦床要高，伴生礦物方解石包裹體溫度較計(jì)算溫度低屬正常，也反映出本文采用的地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算結(jié)果是可信的。

表3 多角鉛鋅礦硫同位素地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算結(jié)果與方解石包裹體測(cè)溫結(jié)果對(duì)比

4 結(jié)論

（1）多角鉛鋅礦中硫同位素溫度計(jì)計(jì)算溫度值變化范圍在267℃～319℃之間，均值292.5℃，其變化幅度不大。

（2）多角鉛鋅礦閃鋅礦方鉛礦-閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算溫度較伴生礦物方解石包裹體溫度高，與方解石為伴生礦物有關(guān)。

（3）方鉛礦-閃鋅礦地質(zhì)溫度計(jì)計(jì)算結(jié)果可信，有較好的應(yīng)用前景。