什多龙铅锌矿包裹体硫同位素特征及矿床成因

王　勇（1．成都理工大学地球科学院，成都 610059；2．四川省地质矿产勘查开发局一〇八地质队，四川 崇州 611230）

什多龙铅锌矿包裹体硫同位素特征及矿床成因

王勇1.2
（1．成都理工大学地球科学院，成都 610059；2．四川省地质矿产勘查开发局一〇八地质队，四川 崇州 611230）

青海什多龙铅锌矿床是东昆仑造山带上一个中型矿床，本文通过对铅锌矿石开展包裹体测温和硫同位素测试，综合前人成果资料认为什多龙铅锌矿形成于早三叠世，是与中酸性岩浆岩有关的、矽卡岩期后酸性淋滤成矿的中低温热液接触交代一充填型锰质矽卡岩型铅锌矿床。

铅锌矿；矽卡岩；成矿模式；什多龙

什多龙铅锌矿床地处青海省兴海县北西角，矿床位于东昆仑造山带—祁漫塔格—都兰造山亚带的东部都兰段；属祁曼塔格—都兰华力西期铁、钴、铜、铅、锌、锡、硅灰石（锑、铋）成矿带之大海滩—什多龙成矿亚带[1]。周显强[2]、窦洪伟[3]、方刚[4]等学者先后对该矿床地质特征、找矿前景、矿床成因等进行了初步分析研究，认为什多龙铅锌矿床为典型接触交代型矿床。作者在研究该矿床地质、地球化学特征的基础上，进一步探讨了该矿床的成矿物资来源、成矿条件和矿床成因。

图1　青海什多龙铅锌银矿地质简图

1 矿床地质特征

矿区出露主要地层有：下元古界金水口岩群具绿岩建造性质的片麻岩岩组（Pt1J）；石炭系缔敖苏组（Cd）以碎屑岩为主夹少量碳酸盐，自下而上可分为4个岩性段，其中，二段（Cd2）透辉石大理岩为主要含矿岩层；第四系（Q）洪冲积物、冰碛物[3]~[9]（图1）。

温泉—哇洪山大断裂的近东西向次级断裂是矿区基底构造，控制了矿区铅锌矿的分布与延伸方向（窦洪伟等[3]）。矿区内主要有近东西向、北北东向两组构造，近东西向断裂（F1～F4）为成矿前构造，以压扭性逆断层为主（方刚[4]）。其中，F1、F2、F4断层为区内导矿和容矿构造。北北东断裂（F9～F11）为平移断层，多错移地层和矿体，部分断层中有后热液侵入，使矿体局部富集，提高品位。

矿区侵入岩为拉克贡玛—都龙—约尔根花岗闪长岩体的一部分（丁清峰[10]），与成矿关系密切，主要岩性为花岗闪长岩（γδ51）和二长花岗斑岩（ηγπ51）。

矿区围岩蚀变表现出明显地矽卡岩化特征。主要有阳起石透辉石矽卡岩、（透辉石）透闪石矽卡岩、符山石透辉石石榴石矽卡岩、绿帘石矽卡岩、绿泥石（绿帘石）蚀变花岗闪长岩五种[9]。生成顺序为：石榴石—透辉石、钙铁辉石—透闪石、阳起石—石英、方解石—绿帘石—绿泥石—方铅矿、闪锌矿等金属硫化物[8]。矽卡岩中透辉石矿物表现为高Mn低Mg的特点，个别MnO含量达26.71%（方刚[4]），透辉石为锰钙铁辉石，个别为钙锰辉石（赵一鸣等[11]）。铅锌矿体一般赋存于大理岩与花岗闪长岩、二长花岗斑岩接触带附近和大理岩中，共分为北、中、南三个矿带，八个铅锌矿段。矿床共圈定55条铅锌矿体；矿体长18～530m，延深10～295m，厚1.20～38.21m，品位铅：0.31%～19.09%，锌：0.55%～24.96%，银3.26～431g/t[9]；以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ矿段的矿体规模最大。

矿石中金属矿物以闪锌矿、方铅矿为主，次为黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、褐铁矿、铜兰、白铅矿等，脉石矿物主要为透辉石、石英，其次为阳起石、石榴石、绿泥石、方解石、黝帘石、纤闪石等（吴小霞等[12]）。矿石以它形——半自形粒状、它形不等粒状、不等粒变晶结构，浸染状、稠密浸染状、团块状构造为主（方刚[4]）。

图2　矿床石英包裹体均一温度直方图

图3　矿床石英包裹体盐度直方图

2 包裹体特征

对矿区2012年施工的钻孔中采集的新鲜铅锌矿石样品进行包裹体均一法测温，样品由核工业北京地质研究院分析测试研究中心采用LINKAM THMS600型冷热台7035仪器测试，温度22℃、湿度40%。

石英中流体包裹体发育，形状规则，大小3×5～25×38μm，多在石英中成群分布，少数沿生成环带成带状分布，包裹体均为液相，气液比8%～25%，石英包裹体均一温度直方图（图2）显示：其形成范围较宽广，从370～110℃均有石英析出，其形成370～330℃、330～210℃、190～110℃三个温度高峰小区，构成370～210℃中温值区和190～110℃低温值区，在中温和低温成矿阶段的矿物中均有石英包裹体的形成；成矿流体盐度（wt%NaCl）在1.40%～10.91%间，处于低盐度体系中，在盐度直方图上（图3），集中于1%～2%、3%～7%、8%～9%、10%～11%四个区间，最发育为3%～7%区间，次为1%～2%区间；均一温度—盐度散点图（图4）表明石英包裹体盐度总体随着均一温度的增高而增高。利用刘斌等[13]提出的流体密度计算公式：D=A+BT+CT2，通过盐度和均一温度计算出成矿流体密度范围0.61～1.00g/cm3，从密度直方图（图5）可以看出，流体密度集中在0.68～0.88g/cm3和0.92～1.00g/cm3两个区间。

图4　矿床石英包裹体均一温度—盐度散点图

图5　矿床石英包裹体密度直方图

表1　主要硫化物硫同位素测试结果表

3 硫同位素特征

通过采集矿区2012年施工的钻孔中的新鲜铅锌矿石，破碎后挑选方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿矿物，送核工业北京地质研究院分析测试研究中心采用同位素分馏法（仪器型号Delta V PLUS）测试其硫同位素。从表1可以看出：矿区硫同位素组成变化范围较小，δ34S为正值介于4.6‰～6.7‰之间，平均值5.38‰，具有明显的塔式分布特征（图6）。其中磁黄铁矿δ34S值介于4.6‰～5.3‰之间，平均值4.93‰；方铅矿δ34S值介于4.6‰～5.1‰之间，平均值4.85‰；闪锌矿δ34S值介于5.2‰～6.7‰之间，平均值5.86‰；δ34S平均值闪锌矿>磁黄铁矿>方铅矿，符合共生矿物硫同位素平衡的组成δ34S富集序列（温春齐等[14]）。

图6　矿床主要硫化物硫同位素频数统计直方图

4 成因探讨

4.1成矿时代和矽卡岩特征

2014年对矿区岩体采样通过U-Pb锆石定年[15]，获得花岗闪长岩和二长花岗岩的年龄分别为244.3±3.5Ma.和244.5±3.9Ma.，误差范围一致，推断两类侵入岩同时形成于早三叠世构造岩浆作用。成岩年龄和成矿年龄的一致性表明，什多龙铅锌矿床形成于早三叠世构造岩浆作用。

4.2成矿物质来源

宋治杰等[5]对黑云母微量元素分析显示：什多龙地区花岗闪长岩中黑云母以富Zn、Pb并含Cu为特征，矿化剂F、Cl元素含量较高；前人对矿区岩体[8]和围岩[16]微量元素光谱分析结果显示：成矿元素Pb、Zn、Cu、Ag含量在花岗闪长岩、二长花岗斑岩中较高，在片麻岩、变粒岩、大理岩次之。宋治杰等[5]对石英硫化物结晶阶段的石英氧同位素测定认为矿床的含矿流体可能是岩浆水混入了过量的地下水，或是由岩体侵入加热而形成的对流循环水；周显强等[2]对矿区矿石与围岩铅同位素测定认为两者属于同源，或者说矿质来自围岩。

矿区硫同位素均值为5.38‰，据在天然物质中的硫同位素分布特征（温春齐等[14]认为大多数花岗岩的δ34S值为-4‰～9‰，平均值约为4‰）和前人成果认为：矿床成矿流体主要来自岩体，同时可能混染了地层物质或大气降水；成矿物质主要来源于岩体，部分来源于围岩。

4.3成矿物理化学条件

矿区包裹体测温结果显示：矿床成矿温度主要为370～210℃和190～110℃两个阶段，成矿流体盐度（wt%NaCl）为1%～2%和3%～7%，流体密度为0.68～0.88g/cm3和0.88～1.00g/cm3。表明什多龙铅锌矿床在石英—阳起石交代相成矿流体表现出中温、低盐度、低密度的特征；在石英—碳酸盐交代相成矿流体表现出低温、低盐度、低密度的特征（赵一鸣等[11]）。

4.4矿床成因

综合上述因素，根据赵一鸣等[11]对中国矽卡岩矿床的研究，什多龙铅锌矿床位于东昆仑—西秦岭铁（钨、锡）多金属成矿带上，属于与中酸性岩浆岩有关的、矽卡岩期后酸性淋滤成矿的中低温热液接触交代一充填型锰质矽卡岩型铅锌矿床，成矿时代为早三叠世。

[1] 青海省地质矿产勘查开发局．青海省第三轮成矿远景区划研究及找矿靶区预测[R]．2003．

[2] 周显强，宋友贵，邓军等．青海省都兰地区矿田构造与控矿特征[M]．北京：地质出版社，1996.：1~238．

[3] 窦洪伟，马才，祁月清．青海省兴海县什多龙银铅锌矿地质特征及找矿远景分析[A]．青海省地质学会成立四十周年文集[C]．北京：地质出版社，2005．

[4] 方刚．青海省兴海县什多龙铅锌矿床地质特征及找矿前景分析[D].中国地质大学（北京）工程硕士学位论文，2013.

[5] 宋治杰，张汉文，李文明，等．青海鄂拉山地区铜多金属矿床的成矿条件及成矿模式[J]．西北地质科学，1995，16（1）：134～144.

[6] 青海省地质矿产勘查开发局，孙崇仁主编．青海省岩石地层[R]．武汉：中国地质大学出版社，1997．

[7] 胡焕校，杨自安，刘清泉，张建国，郑明弘，徐桃．青海省什多龙地区找矿远景遥感调查研究[J].矿产与地质，2009，23（4）：357～361．

[8] 青海省有色地质勘查局八队．青海省兴海县什多龙铅锌矿Ⅲ、Ⅳ矿带地质勘探报告（内部资料）[R]．1995．

[9] 四川省地质矿产勘查开发局一〇八地质队．青海省兴海县什多龙铅锌矿北采区深部勘探报告（内部资料）[R]．2015．

[10] 丁清峰．东昆仑造山带区域成矿作用与矿产资源评价[D]．吉林大学博士论文．2004．

[11] 赵一鸣，林文蔚，毕承思，李大新，蒋崇俊．中国矽卡岩矿床[M]．北京：地质出版社，2012．

[12] 吴小霞，邹华，焦明录，曾宪刚．青海什多龙银铅锌矿床银的赋存状态研究[J]．湖南有色金属，2007，23（1）：1～3.

[13] 刘斌，段光贤．NaCl—H2O溶液包裹体的密度式和等容式及其应用[J]．矿物学报，1987，7（4）：345～352.

[14] 温春齐，多吉．矿床研究方法[M]．成都：四川出版集团·四川科学技术出版社，2009．

[15] 王永彬，曾庆栋，郭云鹏，孙守恪．青海省兴海县什多龙铅锌矿接替资源勘查项目综合研究（内部资料）[R]．2015.6．

Fluid Inclusions, δ34S Values and Ore Genesis for the Shiduolong Pb-Zn Deposit

WANG Yong1,2
(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-No.108 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611230)

The Shiduolong Pb-Zn deposit in Qinghai is a middle-sized one in the Middle Kunlun orogenic belt. This paper believes that the Pb-Zn deposit is a skarn one which was formed in the Early Triassic and related to intermediate-acid magmatism based on fluid inclusion microthermometry and δ34S values for sulfides from the Pb-Zn ore.

Pb-Zn deposit; skarn; metallogenic model; Shiduolong

P618.42、43

A

1006-0995（2016）02-0261-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.019

2015-08-18

王勇（1979-），男，四川安县人，地质调查与矿产勘查工程师，研究方向为资源勘查与评价