湘西-鄂西地区典型MVT型铅锌矿床流体包裹体研究

周云，段其发，曹亮，李芳，黄惠兰，甘金木

（中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉430205）

湘西-鄂西地区典型MVT型铅锌矿床流体包裹体研究

周云，段其发，曹亮，李芳，黄惠兰，甘金木

（中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉430205）

湘西-鄂西铅锌成矿区位于上扬子区，是我国重要的铅锌多金属成矿区之一，具有良好的成矿地质背景和控矿条件，有望成为全国最大的铅锌矿基地。本文利用显微冷热台、激光拉曼光谱和同步辐射X射线荧光微探针对花垣李梅、团结、耐子堡、渔塘、龙山唐家寨、松桃小卡落、神农架冰洞山、远安凹子岗等几个湘西鄂西地区典型的铅锌矿床中闪锌矿、方解石或白云石、萤石矿物进行了流体包裹体均一温度、盐度、气液相成分和微区微量元素成分的测试。流体包裹体显微测温结果表明，各典型MVT型铅锌矿床成矿流体温度主要为100～180℃，总盐度一般＞15%，成矿流体体系为NaCl-CaCl2-H2O体系或卤水体系，是低温度、中高盐度的地下热卤水性质的含矿热水溶液。闪锌矿与方解石或白云石矿物的流体包裹体均一温度基本在同一温度区间内，方解石温度稍低，可能是因为闪锌矿先结晶。流体包裹体氢氧同位素结果暗示成矿流体主要来源是地层封存水（建造水）和大气降水形成的油田卤水。激光拉曼光谱测试结果显示各典型铅锌矿床中均不同程度地发育CH4、H2S、CO2、N2和H2。该地质环境中CH4和H2应为有机来源，沉积物埋藏之后，有机质分解是CH4和H2的重要来源。我国层控铅锌矿床伴生的固体沥青反射率较高，表明已普遍处于过成熟阶段，即甲烷气阶段，石油已热裂解为高成熟固体、CH4干气和少量H2。Zn、Pb元素在油田卤水中的溶解度略高于NaCl-CaCl2混合溶液，因此有机络合物迁移和油田卤水成矿，是湘西-鄂西MVT铅锌矿床一种可能的运移和成矿方式。在成矿溶液中还原硫很难与金属离子同时搬运，微生物或有机配位体又难以在较高温度条件下存在，但在溶液中有低分子有机物（如烃类CH4）存在时，就有可能形成具有较高热稳定性的有机金属络合物，当与硫酸盐相遇时，烃类作为还原剂，发生热化学硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原为H2S，从而发生成矿反应，消耗大量甲烷并沉淀形成铅锌硫化物ZnS、PbS，生成CO2、方解石或白云石等。H2S和CO2的来源为热化学硫酸盐还原作用。同步辐射X射线荧光微探针测试结果显示湘西与鄂西地区各典型MVT型铅锌矿床中共生的方解石、白云石等脉石矿物中的流体包裹体微区具有Zn成矿元素的富集（图1），结合流体包裹体显微测温结果不难看出，闪锌矿、方铅矿等矿石矿物与方解石、白云石、萤石等脉石矿物应属同一成矿流体在同一成矿阶段相同条件下沉淀的产物。

图1 凹子岗铅锌矿床白云石矿物(左)与渔塘铅锌矿床方解石（右）矿物流体包裹体中Zn元素富集浓度图Fig.1 Zinc concentration in fluid inclusion of dolomite from Aozigang Pb-Zn deposit(left)and calcite from Yutang Pb-Zn deposit

本工作受中国地质调查局“扬子型铅锌矿成矿规律研究与选区评价”项目(批准号：1212011120790)资助.E-mail：zhouyun0910@163.com.