滇西阿面根铅锌矿床成因研究——硫、铅同位素和闪锌矿微量元素证据

张传昱, 沙建泽, 苏肖宇, 李婉婷, 罗建宏,朱悦彰, 吴清华, 陈曹军, 明添学

1)云南省地质调查院, 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室, 云南昆明 650216;2)云南大学地球科学学院, 云南昆明 650500;3)云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室, 云南昆明 650051

滇西保山地块是我国西南地区重要的铁、铜、铅锌多金属资源基地, 其中位于南部的芦子园地区矿床(点)分布密集, 产出有芦子园铁铜铅锌多金属矿床、水头山铅锌多金属矿床、放羊山铜铅锌多金属矿床、打拢锡矿床、罗家寨铅锌矿床、枇杷水铅锌矿床、阿面根铅锌矿床等多个多金属矿床(点)(夏庆霖等, 2005; 蒋成兴等, 2013; 邓明国等, 2017; 张传昱等, 2017, 2022), 其中芦子园矿床是目前保山地块内发现的资源量最大的铁铅锌矿床, 铅锌金属量419.77万t, 铁矿石量3.13亿t(杨淑胜等, 2015),阿面根矿床是近年来找矿勘查工作的新发现, 位于芦子园矿集区东北部, 距芦子园矿床约6 km, 是该区下一步找矿勘查的重点地段, 但目前对该矿床的研究十分薄弱, 仅见矿体宏观特征方面的报道(刘振兴等, 2019), 对矿石组构、围岩蚀变、成矿物质来源及矿床成因等方面尚未开展研究。

近年来, 随着原位微区测定技术的进步, 闪锌矿等硫化物矿物的微量元素原位微区含量的准确测定已成为可能, 于是不同环境下形成的闪锌矿的微量元素的含量差异就越来越多地显现出来, 因此,闪锌矿微量元素组成的对比研究有助于识别闪锌矿的成因和形成环境, 进而可以有效判定矿床成因(张乾, 1987; Cook et al., 2009; Ye et al., 2011;Lockington et al., 2014; 曹华文等, 2014; 叶霖等,2016; 冷成彪和齐有强, 2017; Wei et al., 2018, 2021;Bauer et al., 2019; Leng et al., 2019; Zhuang et al.,2019; 胡宇思等, 2019; 郭飞等, 2020; 康凯等, 2020;田静和杨光树, 2022)。本文通过对阿面根矿床成矿阶段的金属硫化物开展硫、铅同位素以及LA-ICP-MS微量元素组成分析, 利用闪锌矿微量元素地球化学特征, 结合矿床地质特征, 探讨了阿面根矿床的矿质来源和矿床成因, 研究成果对芦子园矿集区成矿理论有一定促进作用, 为该区下一步找矿工作提供了科学依据。

1 区域地质背景

阿面根铅锌矿床位于云南省镇康县境内, 大地构造位置属于三江特提斯域内保山地块(图1)。保山地块西界为怒江断裂, 东界为澜沧江断裂, 北部在碧江一带由于澜沧江断裂和怒江断裂汇拢而消失,构成滇缅泰马地体的一部分(陶琰等, 2010)。出露地层主要为一套形成于晚寒武世—中生代的浅海半深海相碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩。构造以密集排列的宽缓褶皱和断裂为特征, 构造方向主要呈近南北向、北东向和北西向, 如近南北向的保山—施甸复背斜、柯街断裂, 北东向的永德—镇康复背斜、南汀河断裂和北西向的瓦窑河—云县断裂, 这些构造控制了保山地块内岩浆活动及相关矿产的产出和分布。

保山地块内岩浆活动频繁, 其中早古生代花岗岩主要出露于中南部区域, 以平河岩体为代表, 该岩体以花岗岩和二长花岗岩为主, 锆石U-Pb年龄为502～448 Ma, 具高钾钙碱性、富集大离子亲石元素、亏损高场强元素等特征(Chen et al., 2007;Liu et al., 2009; Dong et al., 2013)。中二叠世侵入岩为碱性花岗岩, 以地块南部木厂岩体为代表, 锆石U-Pb年龄为(266±5.4) Ma(Ye et al., 2010)。中三叠世侵入岩主要发育于地块东南缘, 以耿马大山岩体为代表, 锆石U-Pb年龄为232～221 Ma, 岩性为二长花岗岩, 富集大离子亲石元素、亏损高场强元素(聂飞等, 2012)。早白垩世侵入岩出露较少, 代表性的有北部的志本山岩体, 岩性主要为黑云母花岗岩和二云母花岗岩, 锆石U-Pb年龄为(126.7±1.6) Ma(陶琰等, 2010)。晚白垩世侵入岩主要有漕涧、柯街、薅坝地等小规模岩体, 多为S型花岗岩, 锆石U-Pb年龄为85～67 Ma(廖世勇等, 2013; 禹丽等, 2014,2015)。

2 矿区地质概况

阿面根矿床铅锌矿体产于构造破碎带及其层间裂隙中, 形态以透镜状、似层状为主, 具条带状、浸染状构造。目前共圈出两条矿体, 其中V1矿体位于矿区南西部, 总体走向北东, 倾向北西, 倾角34°～42°, 矿体沿走向长约255 m, 厚1.50～2.95 m,平均1.97 m。Pb品位0.06%～3.06%, 平均0.66%, Zn品位3.02%～5.52%, 平均4.38%。V2矿体位于矿区东北部, 总体走向北东东, 倾向北西, 倾角36°～42°,矿体沿走向长约218 m, 厚1.12～1.54 m, 平均1.32 m。Pb品位0.06%～2.59%, 平均1.13%, Zn品位2.38%～5.38%, 平均3.74%。

金属矿物主要有闪锌矿和方铅矿, 次为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等, 非金属矿物主要有石英、方解石、绿泥石和绢云母等。矿石构造主要有星点状构造(图3a)、细脉状-脉状构造(图3b, c)、稠密浸染状构造(图3d)、块状构造(图3e)、不规则脉状构造(图3f)。矿石结构主要有它形粒状结构、自形-半自形粒状结构(图3g, h)、包含结构、放射状结构、黄铜矿“病毒”结构(图3i)、填隙结构和溶蚀边结构(图3j)。矿床围岩蚀变类型简单, 分布范围较小,以主要发育中-低温热液蚀变为特征, 如硅化、方解石化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。

图3 阿面根铅锌矿床典型矿石手标本及显微照片Fig.3 Photographic and microscopic images of characteristic ore samples from the Amiangen deposit

3 分析方法

本次研究的样品采集自阿面根矿床坑道PD1,样品新鲜未受风化。在详细的野外地质观察和室内显微镜下鉴定基础上, 选择成矿阶段的铅锌矿石进行方铅矿、闪锌矿和黄铜矿的常规硫同位素(氧化亚铜法)、LA-ICP-MS铅同位素和闪锌矿微量元素原位微区测定。进行常规硫同位素测定的样品经清洗、晾干、破碎过筛, 粒度一般在60～80目, 在双目镜下挑选不同硫化物的单矿物, 再将挑选出的单矿物用玛瑙研钵磨成200目粉末备用。进行原位微区测定的样品经过打磨制备成激光片, 开展LA-ICP-MS分析。

方铅矿、闪锌矿和黄铜矿的常规硫同位素分析在北京科荟测试技术有限公司完成, 实验仪器为MAT 253型质谱仪。测试时将氧化亚铜按一定比例加入到硫化物单矿物中混合均匀, 使矿物中的硫通过氧化反应全部转换成SO2, 采用冷冻法收集, 经质谱仪分析硫同位素组成, 结果经V-CDT硫同位素标准予以标准化, 分析精度为±0.2‰。

LA-ICP-MS铅同位素和闪锌矿微量元素原位微区测定在武汉上谱分析科技有限责任公司进行。方铅矿LA-ICP-MS铅同位素采用的激光剥蚀系统为Geolas HD, MC-ICP-MS为Neptune Plus, 使用氦气作为载气。分析采用单点模式, 激光的束斑大小10 μm, 剥蚀频率4 Hz。激光能量密度固定在5.0 J/cm2。207Pb/204Pb、206Pb/204Pb、208Pb/204Pb的长期测试准确度一般优于±0.2‰, 外部精度优于0.4‰(2σ)。具体分析方法及标样参数详见Zhang et al.(2016), 数据处理使用Iso-Compass程序完成(Zhang et al., 2020)。闪锌矿LA-ICP-MS微量元素测试使用的等离子质谱仪型号为Agilent 7700e, 加载的激光剥蚀系统由型号为COMPexPro 102 ArF 193 nm的准分子激光器和MicroLas光学系统组成, 并配置有信号平滑装置。测试中使用的激光束斑直径为50 µm, 频率设置为6 Hz, 测试标样采用NIST610和NIST612玻璃标准物质, 并以USGS的MASS-1硫化物标准物质作为监控标样, 对微量元素含量测定结果进行校正(Liu et al., 2008)。每次测试时先收集约30 s的空白信号, 再收集约50 s的样品信号。详细的分析流程见Zong et al.(2017)。

4 实验结果

4.1 硫同位素组成

方铅矿、闪锌矿和黄铜矿的硫同位素测定结果列于表1。阿面根矿床10件矿石样品δ34SV-CDT值介于9.44‰～12.16‰之间, 平均值10.66‰。其中, 3件方铅矿样品δ34SV-CDT值9.44‰～9.98‰, 平均值9.70‰; 5件闪锌矿样品δ34SV-CDT值9.44‰～11.27‰,平均值10.45‰; 2件黄铜矿样品δ34SV-CDT值12.07‰～12.16‰, 平均值12.12‰。在硫同位素(δ34SV-CDT)直方图(图4)中,δ34SV-CDT峰值为10‰～11‰, 总体变化范围相对较窄, 表明阿面根矿床硫源比较均一。

表1 阿面根矿床方铅矿、闪锌矿和黄铜矿的δ34SV-CDTTable 1 δ34SV-CDT values in galena, sphalerite, and chalcopyrite from the Amiangen deposit

图4 阿面根矿床金属硫化物硫同位素δ34SV-CDT直方图Fig.4 Histogram representing sulfur isotopic compositions in the Amiangen deposit

4.2 铅同位素组成

阿面根矿床成矿阶段的9件方铅矿LA-ICP-MS原位铅同位素测定结果见表2。206Pb/204Pb比值范围为18.253～18.324, 均值为18.288;207Pb/204Pb比值范围为15.726～15.782, 均值为15.758 7;208Pb/204Pb比值范围为38.490～38.687, 均值为38.598。总的来说,Pb同位素比较稳定, 显示具有正常铅的特征。

表2 阿面根矿床方铅矿LA-ICP-MS铅同位素组成及有关计算值Table 2 LA-ICP-MS-derived lead isotopic compositions of galena in the Amiangen deposit

4.3 闪锌矿微量元素组成特征

闪锌矿微量元素测定结果(表3, 图5)表明, 总体上闪锌矿富集Fe、Mn、Co、Cu、Cd元素, 而Ga、Ge、As、Sn、Cr、Ni元素含量较低, 其中Fe、Mn、Cd、Sn元素含量相对稳定, Cu、Co、Ni、Sb、Pb元素含量变化范围较大, 具体有如下特征:

表3 阿面根矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素含量表(×10-6)Table 3 Analytical data for LA-ICP-MS trace elements in sphalerite from the Amiangen deposit (×10-6)

图5 阿面根矿床闪锌矿部分微量元素组成直方图Fig.5 Histograms illustrating trace element concentrations in sphalerites from the Amiangen deposit

(1)Fe元素富集明显, 变化范围介于44 348×10-6～63 496×10-6之间, 平均值为55 147×10-6。

(2)Mn、Co、Cu、Cd元素含量相对较高。其中Mn含量范围为133×10-6～296×10-6, 平均值218×10-6; Co含量范围为6.45×10-6～156×10-6, 平均值77×10-6; Cu含量变化范围很大, 介于16.0×10-6～163 63×10-6之间, 推测高值点可能打在了黄铜矿包裹体上, 这也与镜下观察到的闪锌矿中“黄铜矿病毒”现象一致(图3i); Cd含量范围为1 584×10-6～2 065×10-6, 平均值1 724×10-6。

(3)Ag含量较低, 含量范围为2.13×10-6～89.4×10-6, 平均值25.3×10-6。

(4)Ga、Ge、As、Sn、Cr、Ni、In元素含量低。其中Ga含量为0.17×10-6～6.97×10-6, 平均值1.52×10-6; Ge含量为0.03×10-6～1.36×10-6, 平均值0.51×10-6; As含量介于0.01×10-6～4.22×10-6之间,平均值0.69×10-6; Sn含量介于0.18×10-6～1.83×10-6之间, 平均值0.54×10-6; Cr含量介于0.12×10-6～1.39×10-6之间, 平均值0.79×10-6; Ni含量介于0.05×10-6～1.02×10-6之间, 平均值0.40×10-6;In含量介于1.47×10-6～7.55×10-6之间, 平均值3.32×10-6。

5 讨论

5.1 硫、铅来源

金属矿床中硫的来源按成因主要分为4类:①地幔硫(δ34S= -3.0‰～3.0‰; Chaussidon et al.,1990); ②岩浆硫(δ34S= -5.0‰～5.0‰; Hoefs, 1987);③海水硫, 其δ34S值约为20‰(Ohmoto et al., 1997);④还原沉积硫,δ34S值变化范围较大(Ohmoto et al.,1997)。因此对硫化物矿石中硫的来源研究是了解矿床成矿物质来源的重要途径。阿面根矿床成矿阶段的硫化物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等金属硫化物, 未见硫酸盐, 表明硫以HS-、S2-的形式存在, 成矿流体处于氧逸度较低的环境, 因此硫化物的δ34S值能够近似代表成矿流体总硫值(δ34S硫化物≈δ34SΣS), 可用来示踪成矿流体中硫的来源(Ohmoto et al., 1997)。本次研究得到阿面根矿床的δ34SV-CDT值为9.44‰～12.16‰, 平均值10.66‰,介于壳源花岗岩硫(δ34S= -4.0‰～9.0‰; Hoefs,1987)和寒武纪—三叠纪海水硫(δ34S=15.0‰～35.0‰; Claypool et al., 1980)之间(图6), 表现出可能为壳源花岗岩硫和寒武纪—三叠纪海水硫混合来源特征。

图6 保山地块典型矿床金属硫化物δ34SV-CDT值对比图Fig.6 δ34SV-CDT isotopic values of sulfides from deposits in the Baoshan Block

笔者将保山地块内典型矿床金属硫化物δ34SV-CDT统计于表4和图6。对比发现, 芦子园铁铜铅锌矿床δ34SV-CDT值为9.44‰～12.16‰, 反映出岩浆源硫和地层中海水源硫的混合特点(夏庆霖等,2005; Xu et al., 2019); 水头山铅锌矿床δ34SV-CDT值为4.1‰～12.2‰, 表明深源岩浆硫是其主要来源,混入了少量寒武纪海水硫(邓明国等, 2017; Zhang et al., 2021); 放羊山铜铅锌矿床的δ34SV-CDT值范围为8.2‰～14.9‰, 暗示隐伏酸性岩浆热液可能是硫的主要来源(沙建泽等, 2021); 金厂河铁铜铅锌矿床δ34SV-CDT值为2.5‰～11.1‰, 说明硫主要来源于深部岩浆, 同时有地层硫的混合(黄华, 2014; 李振焕等, 2020); 核桃坪铅锌矿床δ34SV-CDT值为3.6‰～7.1‰, 硫来源于岩浆热液和寒武纪碳酸岩围岩(Chen et al., 2017)。上述保山地块不同矿床的δ34SV-CDT值均显示出深部岩浆硫和寒武纪地层硫的混合特征, 与阿面根矿床具有一致性, 暗示区域上同期矿床具有相似的硫来源。

表4 保山地块典型矿床金属硫化物δ34SV-CDTTable 4 δ34SV-CDT isotopic values of sulfides from deposits in the Baoshan Block

综上所述, 阿面根矿床的硫可能最初来源于矿集区深部的隐伏中酸性侵入岩, 在成矿过程中逐渐有寒武系上统沙河厂组地层中的硫混入。

铅同位素中μ值、ω值、Th/U比值能提供所经历地质过程的信息, 常用于推断铅的来源(Zartman et al., 1981)。阿面根矿床硫化物铅同位素μ值为9.73～9.84, 高于上地壳μ值(9.58), 表明矿床中铅主要来源于上地壳;ω值范围38.82～39.80, 介于上地壳ω值(41.860)和地幔的ω值(31.844)之间, 但更接近于上地壳, 显示出混合来源的特征, 但以上地壳来源为主;Th/U值介于3.86～3.92之间, 均值为3.89, 与全球上地壳平均值3.88接近, 说明铅主要来源于上地壳。

在铅同位素构造环境演化图(图7)中, 数据点呈线性排布, 表明铅来源较稳定。在图7a中, 数据点分布于上地壳线上部, 具有上地壳富集特征; 在图7b中, 数据点落在下地壳与造山带演化线之间,靠近造山带演化线一侧, 显示出壳源的特征。为进一步挖掘物质来源方面更丰富的信息, 利用朱炳泉(1998)的Pb同位素Δβ-Δγ成因分类图解来示踪铅的来源, 该方法消除了时间因素的影响, 具有更好的示踪意义。在Δβ-Δγ图解中(图8), 投点均落在了上地壳与地幔混合的俯冲带铅(岩浆作用)的范围内,其反映的特征与图7一致, 从而进一步证实阿面根矿床中铅的来源主要为上地壳。

图7 阿面根矿床矿石铅同位素构造环境演化图解(底图据Zartman et al., 1981)Fig.7 Depiction of tectonic environment evolution inferred from lead isotopes in the Amiangen deposit(adapted from Zartman et al., 1981)

图8 阿面根矿床矿石铅同位素的Δβ-Δγ成因分类图解(底图据朱炳泉, 1998)Fig.8 Δβ-Δγ diagram for genetic classification based on lead isotopic compositions of the Amiangen deposit(adapted from ZHU, 1998)

5.2 微量元素赋存状态

闪锌矿中微量元素的LA-ICP-MS时间分辨率曲线特征可以判断微量元素是以矿物包裹体还是类质同象的形式存在(Cook et al., 2009)。已有研究显示, 离子半径相似、电价相同的元素常以原子替换的方式进入闪锌矿的晶格, 如Mn, Fe, Cd等元素常以二价离子的方式直接替换Zn2+(Cook et al., 2009;Ye et al., 2011; Keith et al., 2014; Belissont et al.,2016); 电价不同的原子主要以双原子替换方式进入闪锌矿的晶格, 如Ag+, Cu+常与Sb3+, Ga3+等以2Zn2+↔(Ag+, Cu+)+(Sb3+, Ga3+)方式进入闪锌矿的晶格(Cook et al., 2009, 2011; Belissont et al., 2016)。

阿面根矿床的闪锌矿中, Fe、Cd在LA-ICP-MS时间分辨率曲线图中比较平稳(图9), 与Zn、S的曲线形态基本一致。并且, Fe和Zn、Cd和Zn有较好的负相关性(图10), 表明Fe和Cd以类质同象的方式直接替代Zn(Zn2+↔Fe2+、Zn2+↔Cd2+)。类似的Mn、Co等元素都是以二价离子的方式直接进入到闪锌矿的晶格中(Zn2+↔Mn2+、Zn2+↔Co2+)。Ag和Cu常以一价离子(Ag+, Cu+)的方式进入闪锌矿的晶格(Belissont et al., 2016), 在时间分辨率曲线图中表现出平缓的直线(图9), 结合微量元素相关性图解中Ag与Sb, Ag与Ga, Cu与Ga有较好的正相关关系(图10), 表明在阿面根矿床中Sb, Ga可能是以2Zn2+↔Ag++Sb3+, 2Zn2+↔Ag++Ga3+, 2Zn2+↔Cu++Ga3+双原子替换的形式进入闪锌矿晶格中。在图9a中, Cu元素曲线波动幅度较大, 出现峰值, 表明少量Cu可能是以显微包裹体的形式赋存于闪锌矿中, 本次研究在镜下观察到闪锌矿中发育有“黄铜矿病毒”现象(图3i), 证明了Cu以显微矿物包裹体的形式存在于闪锌矿中。

图9 阿面根矿床闪锌矿微量元素的LA-ICP-MS时间分辨率曲线Fig.9 Time-resolved LA-ICP-MS depth profiles of sphalerite from the Amiangen deposit

图10 阿面根矿床闪锌矿微量元素相关性图解Fig.10 Correlation plot of trace elements in sphalerite from the Amiangen deposit

总的来说, 在阿面根矿床中, Fe、Cd、Mn、Co、Ag、Sb、Ga主要以类质同象进入矿物的晶格, Cu则以类质同象和矿物包裹体两种形式进入闪锌矿晶格中。

5.3 矿床成因类型

已有研究表明, 闪锌矿微量元素在区分矿床成因类型方面具有很好的应用前景。前人对全球范围内不同类型铅锌矿床中闪锌矿微量元素的统计和分析发现, 矽卡岩型铅锌矿床的闪锌矿通常富集Mn、Co贫In、Sn、Fe, 而MVT型铅锌矿床中闪锌矿以低含量的Mn、In、Co和高含量的Ge、Ga和Cd为特征, VMS型铅锌矿床中闪锌矿具有较高的Fe、Mn、In、Sn、Co含量和较低的Cd、Ge、Ga含量(Cook et al., 2009; Ye et al., 2011; 叶霖等, 2016; Wei et al.,2018; Hu et al., 2020)。阿面根铅锌矿床闪锌矿的Fe含量较高, 明显高于MVT型矿床, 低于VMS型矿床; In含量明显低于VMS型矿床而高于矽卡岩型矿床; Mn含量远低于浅成低温热液矿床和VMS型矿床, 高于MVT型矿床; Co含量则介于矽卡岩型矿床和VMS型矿床之间。总体来说, 阿面根铅锌矿床以富集Fe、Mn、Co、Cu、Cd而贫Ga、Ge、As、Sn、Cr、Ni为特征, 在前人总结的不同类型铅锌矿床Mn-In、Mn-Fe、Co-Mn关系图(图11)中, 投点集中在空白区域, 仅个别点在矽卡岩型铅锌矿床范围内, 可以看出明显不同于VMS型铅锌矿床(如Sauda, Western Norway; Kaveltorp and Marketorp,South-Central Sweden; 云南老厂; Cook et al., 2009;Wei et al., 2018)、MVT型铅锌矿床(如贵州牛角塘和大硐喇, 云南勐兴和四川天宝山; Ye et al., 2011; 叶霖等, 2016; Hu et al., 2020)、矽卡岩型铅锌矿床(如云南核桃坪和芦子园; Ye et al., 2011)和浅成低温热液型铅锌矿床(如Baia de Aries, Rosia Montana and Magura, SE Europe; Cook et al., 2009)。

图11 不同类型铅锌矿Mn-In(a)、Mn-Fe(b)、Co-Mn(c)关系图(图中阴影区域范围数据来自Cook et al., 2009; Ye et al., 2011; 叶霖等, 2016; Wei et al., 2018; Hu et al., 2020)Fig.11 Binary plots of Mn vs.In(a), Mn vs.Fe(b), Co vs.Mn(c) in sphalerite from different Pb-Zn deposits(the data of shaded area from Cook et al., 2009; Ye et al., 2011; YE et al., 2016; Wei et al., 2018; Hu et al., 2020)

研究表明, 闪锌矿中Cd/Fe、Co/Ni值能较好地判断成矿过程中是否有岩浆活动的参与, 在与岩浆活动有关的闪锌矿中, Cd/Fe＜0.1、Co/Ni＞1, 而沉积型或层控型矿床中闪锌矿Cd/Fe＞1、Co/Ni＜1(曹华文等, 2014; 龚雪婧等, 2019)。阿面根矿床中闪锌矿的Cd/Fe和Co/Ni值的总体变化范围分别为0.02～0.04(平均值0.03)和15～1 019(平均值1 275),显示出与岩浆活动有关闪锌矿的特征。郭飞等(2020)研究发现, 与岩浆热液作用有关的矿床中闪锌矿的Ge含量通常＜3.00×10-6, 阿面根矿床闪锌矿的Ge含量范围为0.03×10-6～1.36×10-6, 平均值0.51×10-6,表明闪锌矿形成与岩浆热液有关。此外, 岩浆热液成因的矿床具有In富集、Ga亏损表现出Ga/In比值小于1的特征(曹华文等, 2014), 阿面根矿床闪锌矿的Ga/In值为0.11～1.10, 均值为0.31, 除了一个极大值1.10外, 其余样品的Ga/In值均小于1,也显示出岩浆热液成因的特点。上述闪锌矿微量元素特征表明阿面根矿床中闪锌矿形成与岩浆热液关系密切。

综上所述, 阿面根矿床闪锌矿微量元素组成特征明显不同于VMS、MVT、矽卡岩型和浅成低温热液等矿床类型, 而是显示出具有岩浆热液的特征,这与矿床的硫、铅同位素反映出来的矿质来源特征一致。阿面根矿床矿体主要以石英硫化物脉的形式产于寒武系上统沙河厂组的大理岩化灰岩和钙质板岩的破碎带中, 受断裂构造控制明显, 围岩蚀变分布范围较小, 类型简单, 以硅化、方解石化、黄铁矿化等中—低温热液蚀变为主。上述地质特征与矿集区内研究程度较高、较为典型的水头山、放羊山岩浆热液脉型铅锌矿床相似(邓明国等, 2017; 沙建泽等, 2021; Zhang et al., 2021)。因此, 综合矿床地质和矿床地球化学特征, 笔者认为阿面根铅锌矿床成因类型为岩浆热液充填交代型矿床。

6 结论

(1)硫、铅同位素特征表明, 阿面根矿床的成矿物质主要来源于深部隐伏中酸性侵入岩, 有少量围岩物质加入。

(2)阿面根矿床闪锌矿以富集Fe、Mn、Co、Cu、Cd而贫Ga、Ge、As、Sn、Cr、Ni为特征, 明显不同于VMS型、MVT型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床中的闪锌矿, 而与岩浆热液关系密切。

(3)阿面根矿床属于岩浆热液充填交代型铅锌矿床。

Acknowledgements:

This study was supported by National Natural Science Foundation of China (No.42302110), and Yunnan Province Basic Research Programs (Nos.202201AT070204, 202301AT070019, 2019FD065).