广西武宣盘龙铅锌矿喷流沉积成矿作用:稀土元素和硫同位素证据
2011-12-18薛静戴塔根付松武马国秋黄伟盟
薛静,戴塔根,付松武,马国秋,黄伟盟
(1.中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;2.广西武宣县盘龙铅锌矿,广西 武宣545900)
广西武宣盘龙铅锌矿喷流沉积成矿作用:稀土元素和硫同位素证据
薛静1,戴塔根1,付松武1,马国秋2,黄伟盟2
(1.中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;2.广西武宣县盘龙铅锌矿,广西 武宣545900)
盘龙铅锌矿是桂中地区典型的大型铅锌矿床。文章系统地总结了该矿床的地质特征,初步提出了矿床的成因类型。研究结果表明:盘龙铅锌矿位于大瑶山西侧铅锌多金属成矿带南段,矿体顺层发育于下泥盆统上伦组白云岩中。矿床中发育层状、条纹-条带状构造、同沉积角砾岩和层间揉皱等,沉积特征明显,矿化与白云岩化、重晶石化及硅质岩关系比较密切。稀土元素研究表明成矿作用与热水沉积作用有关,硫同位素分析结果暗示成矿物质来源于深源岩浆和泥盆纪海水的共同作用。矿床地质特征和地球化学特征显著区别于MVT型铅锌矿床,应属于海底喷流-沉积型铅锌矿。
喷流-沉积;铅锌矿;大瑶山西侧铅锌多金属成矿带;武宣;广西
大瑶山西侧铅锌多金属成矿带是桂中地区最具地域特色和最为重要的多金属成矿带之一,铅-锌-重晶石矿床(点)星罗棋布,盘龙铅锌矿是该成矿带中大型铅锌-重晶石矿床之一。
盘龙铅锌矿及外围的区域地质调查和找矿勘查工作始于20世纪60年代初期,1960年,广西物探大队804分队对盘龙矿区进行了物化探普查工作;1979年,广西第七地质队对盘龙矿区开展了铅锌矿普查工作;2000年11月~2004年4月,广西中金实业有限公司对盘龙矿区开展了综合性研究工作,认定盘龙铅锌矿是一处以铅、锌为主,兼有重晶石、铁和锰的多金属矿床。
在上述矿种中,铅、锌和重晶石均已达到大型矿床规模。无论从矿种的数量,还是从资源量来讲,盘龙铅锌矿的找矿勘查和成矿理论研究为许多国内矿床地质工作者所关注(梁国宝和廖开立,2003;王明艳等,2008;罗永恩,2009)。在翔实的野外地质工作的基础上,笔者对该矿床的成因进行了探讨,以期对该区铅锌成矿作用有深入的认识。
1 成矿地质背景
盘龙铅锌矿位于广西大瑶山西侧铅锌多金属成矿带南段,在大地构造位置上处于华南板块南华活动带的来宾凹陷与大瑶山隆起的复合部位(黄大放和黄庆武,2006)(图1)。矿区及外围地层自寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系均有出露,区内并无岩浆岩分布,仅在其外围北北东向32km处出露九贺花岗岩体和北东向19km处出露东乡花岗岩体,其形成时代分别为燕山期和中-晚侏罗世(张科等,2005)。从构造形迹上来看,矿区除了两条区域性大断裂永福-东乡断裂和凭祥-大黎断裂贯穿全区以外,并无其它构造活动。
图1 盘龙铅锌矿区域地质和矿区地质简图(据张善明等,2010修改)Fig.1 Simplified regional and ore-field geological map of the Panlong deposit
2 矿床地质特征
2.1 地层与容矿岩系
矿区出露地层有寒武系、泥盆系及第四系(罗永恩,2009)。寒武系出露为黄洞口组第一和第二岩性段,主要为砂岩、粉砂岩、页岩及粉砂质页岩;泥盆系主要岩性为泥灰岩、灰岩、白云岩及泥岩,并夹有砂岩。下泥盆统分为7个组:①莲花山组为一套紫红色砂岩;②那高岭组以浅灰-灰色细砂岩为主,夹少量泥岩;③郁江组为灰色-褐黄色泥岩;④上伦组以白云岩为主,夹有白云质灰岩,局部夹有少量浅灰色-灰色硅质岩。上部白云岩呈中-粗晶结构,中厚层状,颜色以深灰色为主,局部具有白云石化和硅化现象。中-下部白云岩以微晶-细晶结构为主,薄-中厚层状,颜色比上部稍浅,靠近底部夹少量灰岩;⑤二塘组以灰-深灰色灰岩与泥灰岩互层为主,夹杂泥质灰岩、钙质页岩和白云岩;⑥官桥组为白云岩夹少量灰岩、生物碎屑灰岩和泥灰岩;⑦大乐组为泥灰岩。其中上伦组是区域铅锌多金属矿床的主要赋矿地层,为矿区内分布最广和沉积厚度最大的地层单元,呈北东方向展布,整套岩层厚度为1070.87m。第四系为棕红色黏土层,富含铁锰质结核。
2.2 构造特征
矿区处于大瑶山隆起带边缘、穹状背斜西翼。在地层走向从南北转为北东东的部位,出现一系列平行不整合界面的断层和垂直于它们的横断层。前者有伸展拆离的特征,后者是拆离差异形成的正断层。它们切断矿体,均为成矿后断裂。在矿区内有F1、F2、F3三条断层,前两者为具有拆离性质的走向正断层,后者为横向正断层并形成于前两者之后。
2.3 矿体特征
铅锌矿体产于下泥盆统上伦组白云岩、重晶石岩及极少量硅质岩中,自上而下为灰岩、泥质灰岩→白云岩→铅锌矿体,呈过渡状,矿体边界由矿石品位数据圈定。重晶石矿体和铁锰质堆积层在地表较为发育,且重晶石矿已经达到大型矿床的规模。它们与铅锌矿体在空间上存在一定的关系,由下向上依次为铅锌矿体→重晶石矿→铁锰堆积层。
图2 盘龙铅锌矿18线矿体剖面图Fig.2 Profile along the No.18 line in the Panlong leadzinc deposit
盘龙铅锌矿由大岭矿段和翻山矿段组成。(1)大岭矿段由6个矿体构成,为盘龙铅锌矿的主要矿体,占整个矿床储量的95%。地表矿化带长3500m,宽60~100m。总体倾向340°,倾角75°~85°(图1、图2)。矿体由多层似层状、透镜状小矿体组成,个别呈囊状。其中2#矿体为大岭矿段的主要矿体,长约830m,平均厚度18.11m,已控制最大斜深达352.0m,标高在+62m~-290m,倾角79°~88°,Pb+Zn=3%~15%,与地层产状大体一致。矿体主要赋存于白云岩中,厚度变化与白云岩发育程度成正比,白云岩尖灭处矿体也就随之尖灭。(2)翻山矿段由8个矿(化)体构成,已控制的矿化带总长约1500m,含矿层位为上伦组白云岩上部,矿体以似层状或透镜状产出,走向135°~85°,倾角70°~85°。该矿段均为零星小矿(化)体,规模较小,品位低,目前尚无开采价值。
2.4 矿石特征
区内铅锌矿化与白云岩、重晶石岩及硅质岩密切相关。矿石类型主要为浸染状,其次为条带状和块状。此外在矿体顶部和层间滑动构造活动强烈部位,发育少量角砾状矿石,角砾为重晶石或白云岩,胶结物为硫化物或碳质。
矿石矿物组成简单,主要有闪锌矿、黄铁矿、方铅矿及少量黄铜矿和白铁矿等。脉石矿物主要有微细粒-细粒方解石、白云石和石英等。
矿物粒度非常细小是矿石最显著的特点。闪锌矿颜色主要为浅灰色,其次为棕红色和淡黄色;矿物呈微细粒浸染状,直径一般为0.1~0.8mm,环带结构简单,外侧常见有细小结晶状的闪锌矿,粒度一般<10μm。根据矿物的标型特征,棕红色、淡黄色闪锌矿为晚期热液形成;方铅矿多数呈它形粒状,不规则状,零星分布,晶粒大小为0.05~0.2mm。与闪锌矿、黄铁矿或白云石交代溶蚀呈港湾状,有的呈细脉状穿插在重晶石的裂隙中;重晶石为主要脉石矿物之一,呈自形板柱状,长达2~10mm,杂乱排列,集合体呈束状、不规则脉状、团块状或脉状,金属硫化物常充填于其晶体间。
2.5 矿石结构构造
铅锌矿床矿石结构构造记录了成矿物质迁移和演化机制,并反映成矿温度、压力和组份等特征,具有重要的成因指示意义。因此,受到诸多学者的关注(林方成,2005a,2005b;杨向荣等,2009)。与其它类型的矿床相比,本矿床具有典型的同生沉积特征,主要的矿石结构构造有:浸染状构造、块状构造、条带-条纹状构造、角砾状构造,胶状结构和草莓状结构等。
(1)浸染状-稠密浸染状构造
该类矿石在矿床中分布最广,大多数低品位的矿石均为浸染状构造,若按矿化程度的强弱,则可分为稠密浸染状和稀疏浸染状。这一构造特征可能是当海底热水压力大于静水压力但小于静岩压力时,硫化物沉淀以交代作用为主,从而形成浸染状矿石。
(2)块状构造
这类矿石主要产于矿体富集中心,在418采场和420采场比较常见。手标本上可见闪锌矿和方铅矿呈块状,与重晶石和黄铁矿共生。镜下观察表明,这些块状矿石是由无数颗粒细小的硫化物组成。这类矿石可能是海底热水沉淀的硫化物在海底凹地快速堆积的产物(范裕等,2007)。
(3)条带-条纹状构造
条带-条纹状矿石主要分布在浸染状矿石的上部。手标本上可见闪锌矿、方铅矿和黄铁矿呈条带状、条纹状分布,与重晶石、白云岩条带-条纹呈韵律状分布。硫化物条带粗细不同,粗条带宽度>1cm,细的仅0.10mm左右。这些条带是由无数颗粒细小的闪锌矿和胶黄铁矿组成。
这种构造是典型的海底热水沉积矿石构造,主要形成于海底热液活动相对较平静、海水较深的热泉或喷气孔附近(张志斌等,2007)。它可能是由于喷流作用形成的硫化物与正常的海底沉积物形成的互层,从而形成条纹-条带状构造。
(4)层间揉皱构造
矿床中普遍发育层间塑性变形构造,如层纹状重晶石-闪锌矿石中的层间揉皱现象,在揉皱的转折端闪锌矿-黄铁矿纹层明显变厚,而揉皱的翼部纹层则被拉长变薄,甚至尖灭。在白云岩中亦可见硅质层的层间褶曲现象。
(5)胶状结构、草莓状结构
矿床中黄铁矿集合体普遍呈鲕粒状、胶状结构和草莓状结构。胶状结构比较普遍,它是胶状黄铁矿同心圈层状结构,圈层较厚,层数较少。草莓状黄铁矿的形成是海底热水脉动喷流与嗜热微生物共同作用的产物(夏学惠和李钟模,1999),是富硫化物的热液在海底喷流出后,在排气口或热泉口附近发生的一种胶体硫化物的沉淀作用形成的,它们常常被认为是还原性沉积环境的标志(Jorgensen et al.,2009)。
综上所述,盘龙铅锌矿床的矿石组构具有典型的海底热水沉积特征,浸染状矿石、条纹状矿石和块状矿石在空间上从上到下分布,可能反映了其距离热液排泄孔的远近。
2.6 围岩蚀变
矿区含矿围岩蚀变比较简单,蚀变类型有重晶石化、白云石化、黄铁矿化和硅化等,均与成矿关系密切。重晶石化是本区围岩蚀变最显著的特点,重晶石化顺层发育,主要以透镜状、团块状及少量细脉状胶结或交代白云岩或白云岩角砾的形式出现。地表重晶石化带呈北东向等间距分布,具有一定规模。重晶石一般呈半自形板状、柱状及片状,粒度较粗,重晶石交代白云岩呈角砾状,而白云石脉、方解石脉又穿插交代重晶石,浅部矿体见闪锌矿交代溶蚀重晶石,黄铁矿与重晶石伴生,互有溶蚀交代。而在下部见重晶石交代金属矿物。此外,可见重晶石脉穿插白云石,还见晚期微粒状重晶石呈细脉沿重晶石粒间充填。重晶石化与金属硫化物矿体的关系密切。空间分布上,重晶石化带与金属硫化物富集带比较吻合。
3 地球化学特征
3.1 样品及分析方法
本次研究所用的样品主要采自坑道和钻孔。采集新鲜样品共18个(白云岩4件、铅锌矿石10件和断裂构造带构造岩4件)。样品的选择基于详细的岩芯观察以及岩石薄片显微结构鉴定。为了降低新鲜样品的污染程度,用1.7mol/L HCl在<60℃下对样品中细粒的碎屑物质进行溶解,样品采用等离子质谱分析,微量元素和稀土元素分析结果见表1、表2。
用于硫同位素分析的样品为采自于矿区+25m中段和-20m中段内的新鲜铅锌矿石。硫同位素测试工作在中国地质科学院矿产资源研究所同位素实验室MAT-251EM质谱计上完成,分析精度为±0.2‰。
3.2 微量元素特征
从白云岩、矿石和构造岩的微量元素可以看出:壳源元素富集,尤其以Ba、Sr、Zn和Pb的高度富集为特征,而幔源亲铁元素相对亏损,这表明在碳酸盐岩再沉积过程中受到了地壳的严重污染。海底热水沉积成因的矿石往往显著富集一种元素或者若干元素,而那些在沉积过程中活动性较差且在海水中停留时间较短的元素却不富集。研究区内Hf、Ta、Zr和Nb的含量较低,可能反映了较快的堆积速度和热液沉积物在沉积柱中快速埋藏。
微量元素U/Th比值能较好区分正常海水沉积与热水沉积,热水沉积的 U/Th>1(杨瑞东等,2009),研究区内矿石和白云岩样品U/Th为1.03~17,表明是热水沉积成因。矿石Ni/Co是区分热水沉积成矿的指标,受海底沉积古地理环境控制的火山热水沉积矿石Ni/Co小于6.7。研究区8件矿石样品Ni/Co平均值为5.14,表明盘龙铅锌矿热水成矿多受到古地理环境的制约。矿石Zn/(Zn+Pb)的值是判断块状硫化物矿床是否为热水沉积的重要标志(Davidson,1992;候宗林和郭光格,1991),热水沉积块状硫化物矿床的Zn/(Pb+Zn)值通常较高,平均值接近1,盘龙矿区矿石Zn/(Zn+Pb)值为0.48~0.96,平均值为0.75,表明矿床可能是热水沉积成矿作用的产物。
沉积物中Ba的富集和重晶石的产出是热水活动的重要标志(林方成,2005b),研究区内样品中的Ba含量为321~404000μg/g,远远高于碳酸盐岩中Ba的平均含量(10μg/g),再次证明了白云岩和矿石是热水沉积的产物。同时Ag和Cu等元素的含量也发生了富集。热液含金属沉积物的Zr含量一般小于50μg/g,并不随Cr含量的升高而升高,深海含金属沉积物中 Zr含量通常大于100μg/g(Murray et al.,1991)。本区 Zr的含量介于3~174μg/g之间,平均 22.15μg/g,与热液含矿沉积物中的Zr含量相似。Zr随Cr升高的趋势,说明本区样品除了受到海水的影响,还受到热液影响。
表1 盘龙铅锌矿岩石和矿石微量元素分析结果(μg/g)Table 1 Trace element concentrations of the rocks and ores in the Panlong lead-zinc deposit(μg/g)
表2 盘龙铅锌矿白云岩和矿石稀土元素分析结果(μg/g)及有关参数Table 2 REE concentrations of the dolomites and ores from the Panlong lead-zinc deposit(μg/g)
3.3 稀土元素特征
图3 盘龙铅锌矿区岩石及矿石稀土元素配分图Fig.3 Chondrite normalized REE patterns of the rocks and ores from Panlong lead-zinc deposit
盘龙矿区矿石球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(图3)显示,(1)矿石具有LREE相对富集、明显的Eu正异常和中等Ce负异常特征,铅锌矿石样品中稀土的总量 ∑REE=4.55~28.46μg/g,LREE/HREE=7.21~8.99, LaN/YbN=2.54~7.83,δEu=5.65~39.24,δCe=0.16~0.94,其中LREE分异相对较强,LaN/SmN=1.72~7.89,而 HREE 分异相对较弱,GdN/YbN=0.97~2.27。(2)白云岩同样具有富集LREE和LREE分异较强的特征,赋矿围岩白云岩样品∑REE=10.90~20.46μg/g,LREE/HREE=7.55~12.82,LaN/YbN=7.17~14.92,δEu=0.74~1.45,δCe=0.93~0.99,GdN/YbN=1.29~1.94。(3)构造岩中的∑REE变化于4.98~221.75μg/g,变化范围较大,比矿石与围岩中稀土含量要高。构造岩同时也具有LREE相对富集、明显的Eu正异常和中等Ce负异常特征,LaN/YbN=6.52~29.60,δEu=1.33~10.32,δCe=0.70~1.00,其中 LREE 分异相对较强,LaN/SmN=6.52~29.59,而 HREE 分异相对较弱,GdN/YbN=1.24~2.54。
稀土元素的地球化学性质相似,在地质作用过程中往往作为一个整体迁移,因而广泛用于矿床成矿流体来源与演化的示踪研究(彭建堂等,2004;王国芝等,2003;张瑜等,2010)。研究区白云岩和铅锌矿石稀土总量为4.55~28.46μg/g,较低的稀土总量特征一般代表热液活动形成,同时表现出LREE富集、Ce负异常和Eu正异常,不同之处在于矿石具有显著的Eu正异常,这种特征说明矿床受热水作用影响较大(Klinkhammer et al.,1994;燕长海等,2008),同时具ΣLREE>ΣHREE的热水沉积建造的基本特点(郑荣才等,2006)。
矿石富集LREE和显著的Eu正异常,与后太古代正常沉积物稀土分布特征显然不同,而与现代大洋底热液及热液喷口附近沉积物中稀土元素组成相似(Klinkhammer et al.,1994;丁振举和刘丛强,2000a,2000b;丁振举和姚书振,2000;Olivier and Maud,2006)。正常海水与喷流含矿热水的REE组成特征的不同反映在碳酸盐岩样品的Eu值上,喷流卤水的矿石样品具有Eu正异常,而正常沉积碳酸盐岩Eu负异常或无异常。矿石的δEu从5.65~39.24,说明在成矿过程中,其成矿温度逐渐降低,成矿环境从相对还原条件向相对氧化条件转变。这反映出海水与海底喷流卤水共同参与了盘龙铅锌矿成矿作用。而弱矿化和不含矿白云岩的REE组成多显示正常海水沉积的特点。这也进一步反映出喷流成矿作用是海水与喷流热水相互混合的过程,成矿物质来源与两者的混合程度有关。
矿石中Ce相对亏损是成矿热液Ce相对亏损的反映。Ce亏损与海水的加入有关,同时从海水正常沉淀出的物质也不具有Eu正异常(丁振举等,2003)。盘龙铅锌矿区赋矿白云岩除具Ce负异常外,还具明显Eu正异常,表明形成它们的流体不可能以海水为主。而Eu正异常和Ce负异常同时出现在矿石中,与现代海底热水系统流体及沉积物的稀土配分模式相类似(Klinkhammer et al.,1994;Mills and Elderfield,1995;丁振举和刘丛强,2000b),矿石沉淀可能是相对高温的热水流体和较低温的海水在海底附近发生了对流混合,类似于海底热水系统沉积物的形成过程。
3.4 硫同位素特征
盘龙铅锌矿床黄铁矿、闪锌矿、方铅矿以及重晶石的硫同位素测试结果(表3和图4)显示:
表3 盘龙铅锌矿硫同位素Table 3 Sulfur isotopic compositions of the sulfides and barite from the Panlong lead-zinc deposit
(1)以闪锌矿和黄铁矿为主的硫化物样品的δ34S值分布范围主要集中在-7.20‰~7.70‰之间,众数值在-2.00‰~4.00‰,峰值为-1.00‰,平均值 0.29‰。黄铁矿样品的 δ34S值集中在-4.90‰~4.90‰,平均值为0.69‰ (除2 件黄铁矿样品δ34S值为-20.6‰和-21‰);闪锌矿样品的 δ34S 值为-7.10‰~7.70‰,平均值为 1.71‰;方铅矿样品的δ34S值为-7.20‰~-1.50‰,平均值为-4.93‰。
在平衡条件下热液硫化物富集δ34S的顺序为:黄铁矿>磁黄铁矿>闪锌矿>方铅矿,区内的样品不满足这个条件,含矿流体硫同位素分馏未达平衡。因此,不能利用硫化物矿物对计算同位素平衡温度和推断含矿溶液的总硫同位素组成。这种共生硫化物之间同位素的不平衡关系在海底块状硫化物矿床中十分常见,它可能是矿石在海底生长过程中常发生频繁破碎、机械迁移以及再沉积等作用造成的。本矿床绝大多数硫化物样品的δ34S值比较集中,说明其来源于上地幔或深部地壳。个别样品的(黄铁矿样品P10和P11)δ34S表现出较大负值,显示出明显的硫酸盐细菌还原特征,暗示当时海水硫酸盐浓度至少在局部地区已达到1mmol/L以上(Canfield et al.,2000),当时为一种滞留、缺氧和分层的大洋环境(周树青等,2008),表明盘龙铅锌矿在成矿过程中有大量细菌参与。
图4 盘龙铅锌矿矿石硫同位素频数直方图Fig.4 Histogram of δ34S values for the ores from the Panlong lead-zinc deposit
(2)研究表明:新元古代和古生代时期具有海相特征的硫酸盐的 δ34S值为12.00‰~38.00‰(Johnson et al.,2009),还有学者认为泥盆纪海水中硫酸盐的 δ34S值为17.50‰~25.00‰(Klinkhammer et al.,1994)。研究区重晶石的 δ34S 值为17.30‰~26.60‰ (主要集中在22.00‰~26.00‰),与泥盆纪海水硫酸盐的硫同位素相当,表明重晶石的形成与生物作用的关系不是很密切,而与世界上一些典型的SEDEX矿床中重晶石的δ34S相近,如我国银洞子 δ34S 值为23.80‰~32.70‰(炎金才,1995),德国Rammelsberg和Meggen的δ34S值分别为19.00‰~28.80‰和20.80‰~26.80‰(刘家军等,2008),结合图5表明重晶石的硫直接来源于热液喷发地的同时期海水。
图5 大气圈、水圈和沉积岩硫酸盐的S同位素组成(据匡文龙等,2008修改)Fig.5 S isotope compositions of sulphates from atmosphere,hydrosphere and sediments
研究区内重晶石的δ34S值与同时期海水的δ34S值比较相近,说明重晶石中的硫来自于同期海水硫酸盐,指示了沉积成因。而大部分硫化物的δ34S平均值变化于0‰左右,硫同位素特征则暗示矿床的硫来自深源。以上现象体现了该矿床的硫同位素具有深源和浅源两个来源混合的特点,符合块状硫化物矿床硫主要来源的特征(Ohmoto,1983;Solomon et al.,1988)。牛树银等(2008)认为块状硫化物矿床成矿物质主要来自深源。本矿床个别样品不具有深源硫的特征,可能是在较开放的环境中,由海水硫酸盐在生物作用下和还原速率较低的条件下形成的。盘龙铅锌矿硫来源与典型的喷流-沉积矿床稍有不同,可能是由于变质作用使硫同位素发生变化导致的。
4 矿床成因初探
通过与海底热水喷流沉积型(SEDEX型)铅锌矿床地质特征的对比分析可看出,在含矿地层岩性、控矿构造、矿体形态产状和规模、矿石矿物特征、典型矿石组构、围岩蚀变、稀土元素和硫同位素等诸多方面,盘龙铅锌矿床与典型SEDEX型铅锌矿床具有明显的相似性,而与MVT型铅锌矿存在显著的差异。因此,认为盘龙铅锌矿床属于SEDEX型铅锌矿床,其证据如下:
(1)盘龙铅锌矿的矿体呈层状与地层整合产出,矿层延伸规模较大,矿体底部普遍发育浸染状矿化,矿床未受变形变质,保存良好。层状矿体中心矿石矿物含量高,上下两侧则变少。
(2)矿石具有条纹状、条带状、块状、浸染状、胶状和草莓状等结构构造。矿物种类简单,主要是闪锌矿、黄铁矿、方铅矿以及大量的重晶石,矿物粒度以微细粒为主。
(3)矿化与热水沉积硅质岩和重晶石岩密切相关。
(4)层状矿体及其上下盘附近,出现了重晶石岩及少量硅质岩,它们发育齐全、分异良好,这些岩石目前被认为是典型热水沉积岩的标志。
(5)微量元素和稀土元素分析表明,矿床的形成与热水沉积作用有关。
(6)硫同位素分析表明,硫同位素特点既具有喷流沉积的特点,又反映了与岩浆活动有关(深源)的特点。
致谢:承蒙中国科学院地球化学研究所张乾研究员的认真审阅,为本文提出了非常宝贵的修改意见;野外地质工作得到了盘龙铅锌矿有关部门的协助,谨此一并深表谢意。
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SEDEX Origin of the Panlong Lead-Zinc Deposit,Wuxuan,Guangxi:REE and S Isotope Evidences
XUE Jing1,DAI Tagen1,FU Songwu1,MA Guoqiu2and HUANG Weimeng2
(1.School of Geosciences and Info-physics,Central South University,Changsha410083,Hunan,China;2.Panlong Lead-Zinc Deposit,Wuxuan545900,Guangxi,China)
The Panlong lead-zinc deposit in central Guangxi is a giant lead-zinc deposit.Previous studies and field evidence shows that this deposit hostes in dolomite of the Lower Devonian Shanglun Formation in the south of the western side of the Dayaoshan lead-zinc polymetallic metallogenic belt and ore beds confined to barite-bearing,dolomite and siliceous rocks.The ore structures include stratiform,laminated,banded,sedimentary brecciated and interbedded corrugation,which exhibit sedimentary origin.REE concentrations of the ores are characterized by variable total REE concentrations(4.55~221.75μg/g),slightly LREE enrichment(LaN/YbN=3.16~29.60,LREE/HREE=7.16~23.34),slightly depleted in Ce-annomalies and pronounced postive Eu-annomalies,indicating that the lead-zinc mineralization was probably related to hydrothermal sedimentation.Most sulfide δ34S values range from-7.1‰ to 7.7‰,except two pyrites with δ34S values of-21‰ and-20.6‰,respectively;while the δ34S values of barites range from 17.3‰~26.6‰,which suggest that the sulfur in ores was mainly derived from mantle and sea water.The geological and geochemical characteristics of the deposit are obviously different from those of the MVT deposits,instead,evidence shows that the deposit is of SEDEX type.
SEDEX;lead-zinc deposit;the western side of the Dayaoshan lead-zinc polymetallic metallogenic belt;Wuxuan;Guangxi
P611
A
1001-1552(2011)03-0394-010
2010-11-29;改回日期:2011-03-28
项目资助:“广西壮族自治区武宣县盘龙铅锌矿成矿控矿规律与找矿预测研究”项目资助。
薛静(1980-),男,博士研究生。矿产普查与勘探专业。Email:xuejing0118@126.com