矿床地球化学国家重点实验室知识库

位于扬子地块西南缘的川－滇－黔铅锌成矿域是我国重要的Pb、Zn、Ag、Ge生产基地之一，黔西北铅锌成矿区是川－滇－黔铅锌成矿域的重要组成部分。本博士论文在深入细致的野外地质工作和室内显微镜下观察基础上，应用锌同位素体系这一新方法，对区内代表性矿床开展了锌同位素矿床地球化学初步研究，同时辅以系统的分散元素矿床地球化学研究，并结合地层－构造－岩浆活动特征和元素地球化学、同位素地球化学及成矿年代学研究，探讨了本区矿床的成矿物质来源、成矿流体来源与演化，分析了地层－构造－岩浆活动与成矿的关系，初步构建了本区矿床的成矿模式。论文取得的主要成果如下：① 获得了精确的锌同位素组成数据：天桥铅锌矿床δ66ZnJMC值变化范围为-0.26～0.58‰，均值为0.25‰；杉树林铅锌矿床δ66ZnJMC值变化范围为0～0.55‰，均值为0.25‰；板板桥铅锌矿床δ66ZnJMC值变化范围为0.07～0.71‰，均值为0.42‰。三个典型矿床锌同位素组成不具明显变化，表明它们的成矿物质来源相近，成矿作用过程相似。同时这些矿床的锌同位素组成特征与SEDEX型、VHMS（VMS）型和MVT型铅锌矿床均存在一定程度的差异，暗示本区矿床的成矿机制与上述三种类型矿床存在差异。② 发现了锌同位素组成存在明显变化：天桥铅锌矿床早期形成棕色（及黑色）闪锌矿δ66ZnJMC值变化范围为-0.26～0.56‰，均值为0.20‰，中期形成棕黄色闪锌矿δ66Zn MC值变化范围为0.04～0.58‰，均值为0.30‰，晚期形成浅黄色闪锌矿的δ66ZnJMC值为0.57‰；天桥铅锌矿床矿体中部闪锌矿的δ66ZnJMC值变化范围为-0.01～0.35‰，均值为0.20‰，矿体边部闪锌矿的δ66ZnJMC值变化范围为0.11～0.57‰，均值为0.39‰。体现出从结晶沉淀早期至晚期及从矿体中部至边部，所形成闪锌矿的δ66Zn值逐渐增加，表明结晶作用（温度）是控制锌同位素组成变化的主要因素。杉树林和板板桥铅锌矿床锌同位素组成具有相似的特征，进一步证实这一认识。③ 初步查明了研究区分散元素富集规律、赋存状态及富集机制：根据显微镜下观察和电子探针综合研究，并结合电感耦合等离子体质谱测试分析结果，查明分散元素主要以类质同象形式赋存于相应的金属硫化物相中，其中Ga、Cd、In 、Se和Te相对富集在闪锌矿中，特别是中晚期形成的棕黄色闪锌矿；方铅矿则相对富集Ge和Tl；黄铁矿相对富集Re。研究认为成矿流体混合作用在分散元素超常富集过程中起到了重要作用。④ 获得了代表性矿床的成矿时代：天桥铅锌矿床硫化物Rb-Sr混合等时线年龄为191.9±6.9Ma，与矿区辉绿岩成岩时代相近，暗示本区成矿与地壳拉伸、幔源岩浆活动有关；同时获得的云南会泽超大型铅锌矿床成矿期黄铁矿Re-Os等时线年龄为32.0±3.6Ma，认为包括黔西北铅锌成矿区在内的川－滇－黔铅锌成矿域可能存在喜山期成矿作用，但至于喜山期成矿作用影响的程度还有待深入研究。⑤ 初步建立了研究区矿床“构造－膏盐－溶洞－流体混合”成矿模式：认为印支晚期－早燕山期以卤化物络合物形式，活化搬运基底成矿金属元素的变质－岩浆水的成矿流体，沿着区域性深大断裂带运移，与随后而来（或已经存在）向下渗透携带上覆地层成矿金属元素和有机质的大气降水－层间水的成矿流体，发生流体混合作用，在深大断裂带及其旁侧的次级断层－褶皱滑脱空间－膏盐溶隙－碳酸盐岩古溶洞中沉淀成矿。