多角铅锌矿成矿温度拟定

2021-12-23孟中能袁梦琴

世界有色金属 2021年16期

孟中能，袁梦琴

（贵州工程应用技术学院，贵州毕节 551700）

1 研究区区域地质概况

研究区位于哀牢山成矿代南段，该区域矿产资源丰富，出露有许多矿床。其中哈播富碱侵入体为区内最大的侵入岩体，在其周边还分布有许多不同大小的矿床，例如哈播金矿、沙普金矿、哈埂金矿、舍俄金矿、阿东铅锌矿以及多脚铅锌矿等，其中哈播金矿床的规模是最大的，但也只是中小型。虽然规模不大，但是研究区的成矿潜力还是比较大的。

1.1 矿区地层

多脚铅锌矿位于多脚村附近，哈播复式岩基东侧围岩断裂中。矿区地层为古生代马登岩群b段（Pzwb）及c段（Pzwc）。其中，b段岩性主要为灰、灰黄色细-中粒长石石英杂砂岩、灰、深灰色细-中粒岩屑长石石英杂砂岩夹板岩、灰、浅灰色硅化石英杂砂岩局部间夹灰、深灰色条带状泥、粉晶灰岩；c段岩性为绢云石英千枚岩、变质石英杂砂岩夹绢云千枚岩、千枚状板岩为主。该地层为构造岩层，本组岩性在横向上无显著变化，其厚度不详。

1.2 矿区构造

矿区构造主要为依东断裂及其次级断裂。铅锌矿体呈脉状或透镜状分布于NW-SE向断层破碎带或附近次级断裂中。依东断裂为一逆冲断层，其活动时期为印支期（D2）-燕山期（D3），呈北西-南东向展布，其破碎带宽10m～20m，构造岩组成以碎裂岩、角砾岩、断层泥，糜棱岩具后期的碎裂岩化现象，局部可见保存完好的准糜棱岩，沿断裂带发育透镜状石英脉群，具褐（黄）铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化、硅化、碳酸盐化、粘土化等蚀变，断裂旁侧具剪切透镜体和牵引褶皱，走向280°～310°，产状30°∠70°，根据断面产状、擦痕及角砾被破坏痕迹判断，属后期脆性断裂叠加过的逆冲断裂。

1.3 矿区岩浆岩

矿区岩浆活动较发育，主要发育石英岩脉、正长细晶岩脉及阿树单元。其中石英岩粒状结构，块状构造；细晶岩为斑状结构，块状构造；阿树单元为石英正长斑岩，为似斑状结构，块状构造。侵入岩脉与围岩接触面普遍角岩化。

1.4 围岩蚀变及矿化特征

（1）矿区赋矿围岩蚀变交代作用强烈，与铅锌矿化关系密切的围岩蚀变有黄铁矿化、硅化、角岩化、次生石英岩化。

（2）多脚铅锌矿的矿化特征与喜山期富碱岩浆岩活动密切相关，与围岩蚀变相对应，受区内构造控制明显。矿相观察和扫描电镜分析结果表明，本矿床中金属矿物相对较简单，以闪锌矿、方铅矿为主，含少量黄铁矿，偶见稀土矿物，脉石矿物主要为石英。其中，黄铁矿多呈他形产于脉石矿物间隙，或被闪锌矿包裹(图1c),部分黄铁矿呈星点状产于脉石矿物中，矿石风化程度相对较高，部分含铁较高的闪锌矿已氧化成褐铁矿(图1e)，方铅矿多呈他形或星点状分布于脉石矿物（石英）裂隙中或被闪锌矿包裹(图1b～f)，有时可见方铅矿交代闪锌矿现象(图1f)。此外，还发现不少细小黄铜矿，该类矿物呈他形分布于石英中，常被闪锌矿和方铅矿交代，其颗粒细小，多小于100×100μm，偶见900×600μm大小左右黄铜矿。综上，矿物生成顺序如下：黄铁矿+黄铜矿-方铅矿-闪锌矿-褐铁矿。

1.5 矿石结构和构造

1.5.1 结构

矿石结构主要有粒状结构、包含结构和交代残余结构。

（1）粒状结构：矿体中常见，方铅矿常呈它形与闪锌矿共生（图1d～e），为含矿热液在断裂、裂隙带内结晶沉淀形成。

（2）包含结构：方铅矿、黄铁矿等矿物被闪锌矿所包含（图1b,c,f），为含矿热液在断裂、裂隙带内结晶沉淀形成。

（3）交代残余结构：黄铁矿被其他金属硫化物交代，残余下一些岛屿或不规则中残余体（图1c,e）。

图1 多脚铅锌矿坑口照片及矿石光薄片扫描电镜（SEM）图像

1.5.2 构造

（1）脉状和网脉状构造：方铅矿、闪锌矿及黄铁矿呈单脉或复合细脉充填于围岩裂隙或矿石裂隙中呈脉状或网脉状分布，由含矿气水热液沿围岩或早期形成。在矿床内较发育，常形成方解石脉矿石。

（2）浸染状构造：金属硫化物呈稀疏或稠密浸染状分布于蚀变围岩中。

2 样品采集和分析方法

本次测定选取的样品是位于研究区产出的多角铅锌矿床中不同测点的方铅矿和闪锌矿，用于硫同位素组成特征的测定，通过质谱分析得到的测定结果列于表1中。在多角铅锌矿研究区中选取了四个共生矿物，然后分别测出其方铅矿和闪锌矿的δ34S值。通过表1中数据表明，四个共生矿物的δ34S值变化幅度并不大，所测样品的δ34S均值为-2.14‰。

3 成矿温度拟定

近年来，随着硫同位素地质温度计应用的推广，方铅矿-闪锌矿地质温度计应用也越来越广泛，本文采用塞梅恩斯、拉伊等学者拟定的方铅矿-闪锌矿地质温度计：1000lnαSph-Gal≌0.7＊106T-2,且已知公式1000lnαSph-Gal≌δ34SSph-δ34SGal。然后运用表1中所测得的数据，将其组成不同的矿物对，代入数据先求出δ34SSph-Gal的值，再通过地质温度计公式计算得到每一组矿物对的温度T，再根据温度转换公式：T=273.15+t，换算出如下表2所示的摄氏温度。

表1 多脚铅锌矿床硫同位素组成特征

表2 方铅矿和闪锌矿34S分馏温度计算结果

可以看出，多角铅锌矿中硫同位素温度计计算温度值变化范围在267℃～319℃之间，均值292.5℃，其变化幅度不大。通过将所计算的温度与方解石包裹体测温值（283℃）进行对比(表3），计算温度较包裹体测温数据要大一点。实际上，多角铅锌矿闪锌矿矿石薄片镜下鉴定及化学分析都表明，闪锌矿矿石含有一定量的铁，表明其成矿温度较一般闪锌矿床要高，伴生矿物方解石包裹体温度较计算温度低属正常，也反映出本文采用的地质温度计计算结果是可信的。