青海德令哈蓄集银铅矿床地质与S-Pb同位素组成及其成矿学意义

陈 敏，薛春纪，赵文涛，薛万文，谷 强

(1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院，北京 100083；2.青海大学 地质工程系，青海 西宁 810016；3.青藏高原 北部地质过程与矿产资源青海省重点实验室，青海 西宁 810000；4.武警黄金第六支队，青海 西宁 810000)

地处青海柴达木盆地以北、呈近东西向带状展布的宗务隆构造带颇受国内外学者的关注(王毅智等，2001；杨经绥等，2004；孙延贵等，2004；郭安林等，2009；彭渊，2015；彭渊等，2016，2018；王苏里等，2016；Shaoetal.,2017；牛漫兰等，2018；Wuetal.,2019)。它被认为是在欧龙布鲁克与南祁连联合地块之上发育起来的印支期造山带，区域地质构造演化经历了陆内裂陷、洋盆发展、俯冲和碰撞造山等过程(杨经绥等，2004；郭安林等，2009；Wuetal.,2019)，成矿条件优越。带内已发现包括蓄集等在内的若干银多金属矿床(点)，找矿前景被勘查界看好，是当前青海省重点找矿勘查区。但当前勘查方向和找矿重点不甚明确，成矿控制要素认识模糊。

蓄集银铅矿是宗务隆构造带内的重要矿床，目前已初步开发，其铅储量为1×104t，银储量为4 461.52 kg，属小型银铅矿床。该矿床于1958年由青海省地矿局海西地质队发现，最初被认为是中温热液交代型矿床；1977年青海省地矿局第六地质队普查评价结果表明，矿床属浅成中低温热液充填成因；德令哈鸿达矿业开发有限公司(2014)(1)德令哈鸿达矿业开发有限公司.2014.青海省德令哈市蓄集山多金属银矿生产探矿设计.认为，矿床属多成矿阶段叠加改造成因，经历了沉积、变质和热液改造过程。但至今还未对该矿床进行系统深入的成因分析。

本文在收集前人地质资料的基础上，对蓄集银铅矿床开展了系统的矿床地质观测，采集了蓄集银铅矿区矿石、地表围岩及蓄集峡口闪长岩样品，开展硫、铅同位素组成分析，通过对比研究矿石、矿区围岩和蓄集峡口闪长岩硫、铅同位素组成，试图反映该矿床的成矿物质来源，以期为分析该矿床成因归属提供科学依据，为下一步宗务隆构造带银多金属勘查找矿方向提供参考资料。

1 区域地质背景

蓄集银铅矿床在大地构造上位于宗务隆构造带的中南部。宗务隆构造带被青海南山断裂、宗务隆山南缘断裂、阿尔金断裂和哇洪山-温泉断裂所围限(图1a，辛后田等，2006)。

区域内出露地层有下元古界达肯大坂群(陆松年等，2002；Zhangetal.,2014；钱兵等，2017)、上石炭-下二叠统宗务隆群和下三叠统隆务河群(图1b)，不同地层单元之间多呈断层接触。下元古界达肯大坂群走向为北西-南东向，主要分布在欧龙布鲁克微陆块内，为一套以各类片麻岩为主、夹斜长角闪岩、石英片岩、大理岩及石英岩的无序高角闪岩相变质岩石组合，出露厚度达5 669 m，原岩为砂质泥岩、基性火山岩、富镁碳酸盐岩组成的火山-沉积建造，代表地壳初始增厚阶段的堆积(辛后田等，2006；张雪亭等，2010；张博文，2010)。上石炭-下二叠统宗务隆群走向与近东西向主构造线近于平行，为宗务隆构造带的主体地层，自下而上由土尔根大坂组C2P1t和果可山组C2P1g构成，两个组之间以断层接触。土尔根大坂组可划分为两个岩性段：下段主要由灰绿色薄层状绢云绿泥千枚岩、变玄武岩夹黑色厚层白云质灰岩、条带状灰岩、变砂岩、石英片岩组成，属半深海洋盆环境沉积和火山沉积产物(张雪亭等，2010)；上段主要由灰绿色安山玄武岩、枕状玄武岩和绿泥片岩等组成，应属洋底火山喷发产物。果可山组由糜棱岩化大理岩、片岩和薄层硅质岩、蛇纹石化超镁铁质岩和片理化镁铁质熔岩组成，不同岩石单元以构造岩片形式向南逆冲推覆(郭安林等，2009；彭渊等，2016)。下三叠统隆务河群走向与达肯大坂群一致，主要分布在宗务隆构造带内的怀头他拉和乌兰地区，自下而上由数个砾岩-砂砾岩(仅限于盆地边部)-板岩-灰岩(局部缺失)基本层序相间叠置而成，下部以粗碎屑岩为主，灰岩夹层较少；中部以细碎屑砂板岩为主，灰岩夹层发育，且厚度较大；上部以中粒砂岩、含砾砂岩、板岩为主，砾岩夹层增多，灰岩夹层减少(张雪亭等，2010)。

区域侵入岩较为发育，新元古代侵入岩分布于乌兰地区，侵位于达肯大坂群中，岩石类型为花岗岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩，岩石具有过铝质钙碱性花岗岩的特点，侵位时代集中在1 000～850 Ma(陆松年等，2002；辛后田等，2006)，对应于扬子陆块新元古代岩浆事件(凌文黎等，2006)，响应新元古代Rodinia超大陆的拼合形成期(陈能松等，2007)。华力西-印支期岩浆活动强烈，被认为是宗务隆构造带的演化时期，侵入岩沿宗务隆构造带南侧呈不规则拉长状产出，部分侵位于宗务隆群，主体侵位于达肯大坂群，岩石类型为辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和黑云母花岗岩等，辉长岩具有钙碱性特点，锆石U-Pb年龄为254.3±1.5 Ma，构造背景为洋壳俯冲造山阶段的岛弧环境(王苏里等，2016)，说明宗务隆带在晚二叠世发生洋壳的俯冲；花岗岩类具有钙碱性Ⅰ型花岗岩特点，锆石U-Pb年龄为258～240 Ma，具弧型花岗岩性质(强娟，2008；郭安林等，2009；Chenetal.,2012；程婷婷，2015；彭渊等，2016；王玉松等，2017；牛漫兰等，2018；Wuetal.,2019)，这与花岗岩类分布在欧龙布鲁克微陆块北部边缘的地质事实相符，说明洋壳在晚二叠世-中三叠世发生向南的俯冲碰撞；还发现有晚三叠世A型花岗岩(230～214 Ma)(强娟，2008；彭渊，2015)，表明在晚三叠世碰撞造山作用已结束。

宗务隆构造带主体构造线为近东西向，造山后有北东向构造叠加(图1b)。近东西向构造是宗务隆构造带晚石炭-早二叠世有限洋盆发生发展期伸展构造，即正断系统经后期造山挤压作用而发生反转形成的逆冲构造系统(李平安等，1985；王毅智等，2001；孙延贵等,2004)，其构造形迹是轴向近东西向的褶皱和主体向南的逆冲断裂带。

构造带内宗务隆-青海南山断裂和宗务隆南缘断裂是长期活动的区域性断裂，宗务隆南缘断裂为超岩石圈断裂，沿宗务隆山南缘不连续延伸约110 km(Shaoetal.,2017)。

2 矿床地质特征

蓄集银铅矿床位于青海省德令哈市蓄集镇南部地区。矿区出露地层为上石炭-下二叠统果可山组(图2)，自下而上划可分为3个岩性段：第1岩性段(C2P1g1)为灰绿色含砂砾绢云千枚岩夹灰岩，厚度415 m，具微弱银铅矿化现象；第2岩性段(C2P1g2)为结晶灰岩夹千枚岩，下部为灰-灰白色薄层状不纯结晶灰岩夹角砾状灰岩、绢云绿泥千枚岩，上部为浅灰绿色石榴子石钙质绢云千枚岩夹灰岩，厚度2 221 m，铅银矿化普遍发育，是重要的含矿层；第3岩性段(C2P1g3)为结晶灰岩，由浅灰色中-薄层状含白云质结晶灰岩及白色厚-巨厚层状含白云质结晶灰岩组成，厚度大于1 146 m，未见银铅矿化。

图1 柴北缘大地构造简图(a，据辛后田等，2006)和宗务隆构造带地质简图(b，据彭渊等，2016)Fig.1 Tectonic units of northern Qaidam (a,after Xin Houtian et al.,2006) and simplified geological map of the Zongwulong belt (b,after Peng Yuan et al.,2016)

矿区未出露岩浆岩，但在矿区西约5 km处的蓄集峡口一带，出露晚二叠世闪长岩体和花岗闪长岩体，规模不大，呈岩株状侵入于上石炭-下二叠统果可山组。

矿区断裂构造发育。近东西走向的逆冲断裂构造最为重要，倾向北，倾角为40°～60°(德令哈鸿达矿业开发有限公司，2014)(2)德令哈鸿达矿业开发有限公司.2014.青海省德令哈市蓄集山多金属银矿生产探矿设计.，在矿区近平行排布；沿断裂观测到不连续金属硫化物石英脉充填或交代矿化，常形成银铅多金属硫化物矿(化)体，是矿区的直接控矿构造；断裂带两侧常见规模不等的硅化和绢云母化蚀变带，宽15～35 m。其次为北西向和北东向断裂构造，北西向断裂构造具张扭性特点，与近东西向断裂构造交汇部位银铅硫化物矿体出现膨大现象，北东向断裂对矿体具一定的破坏作用。矿区褶皱构造主要表现为轴向近东西向的小型背斜和向斜，主要由上石炭-下二叠统果可山组不同岩性段组成。

矿体集中分布在南、北两个矿带内(图2)，本次依据地层产状和矿体的分布特征选择横跨南北两个矿带的3号勘探线进行野外调研(图3)。北矿带近东西走向，地表出露长约1 200 m，宽20～100 m，部分地段被第四系所覆盖，产于果可山组绢云石英千枚岩、含砾绢云千枚岩与厚层状灰岩之间岩性过渡部位(图4a)，受近东西向层间断裂构造控制，表现为Ag、Pb、Cu硫化物矿化的硅化、绢云母化、黄铁矿化蚀变岩。矿体总体呈近东西向，倾向北，倾角60°～80°，与地层以及层间断裂产状近于一致，沿走向矿体略具膨缩现象。矿体呈脉状、透镜状和似层状产出，赋存于地表以下20～113 m 之间，单矿体厚度1.30～5.93 m，矿石品位为Pb 1.03%～52.59%、Ag 36.42～867 g/t (最高1 370g/t)、Cu 0.21%～5.91%。

图2 蓄集银铅矿床地质图(底图据德令哈鸿达矿业开发有限公司，2014(3)德令哈鸿达矿业开发有限公司.2014.青海省德令哈市蓄集山多金属银矿生产探矿设计.)Fig.2 Geological map of the Xuji Ag-Pb ore deposit (after Delingha Hongda Mining Development Co.LTD,2014(4)德令哈鸿达矿业开发有限公司.2014.青海省德令哈市蓄集山多金属银矿生产探矿设计.)1—第四系；2、3、4—果可山组第1岩性段、第2岩性段、第3岩性段；5—热液矿化蚀变带；6—银铅矿体；7—石英脉；8—褶皱轴；9—逆断裂；10—3号勘探线(图3勘探线位置)；11—地层产状；12—围岩全岩铅同位素采样位置1—Quaternary；2,3,4—the first lithologic section,the second lithologic section,the third lithologic section of Guokeshan Formation；5—hydrothermal mineralization alteration zone；6—Ag-Pb orebody；7—quartz vein；8—crest of fold；9—thrust fault；10—No.3 exploration line；11—attitude of stratum；12—location of whole rock lead isotope sampling

图3 蓄集银铅矿床3号勘探线剖面图Fig.3 Geological section along No.3 exploration line of the Xuji Ag-Pb ore deposit

南矿带也为近东西走向，地表出露长约1 300 m，宽为10～80 m不等，中间地段被第四系覆盖，产于条带状泥质灰岩夹钙质绢云千枚岩与深灰色薄层状灰岩的岩性过渡部位，受近东西向层间断裂构造控制，为Pb、Ag、Cu硫化物矿化的硅化、绢云母化蚀变岩。矿体总体呈近东西走向，北倾，倾角54°～70°。矿体呈脉状和透镜状产出，赋存于地表以下5～150 m之间，单矿体厚度2.40～6.75 m，矿石品位为Pb 0.51%～52.59%、Ag 78.30～179.87g/t、Cu 0.21%～6.91%。

围岩蚀变以硅化、绢云母化为主(图4b)，局部可见碳酸盐化，主要沿近东西向断裂两侧分布，宽度一般数米至数十米。矿体受蚀变带控制，主要分布在硅化带内，蚀变的强弱与矿化富集程度关系密切，近矿围岩主要表现为强烈硅化，远矿围岩主要表现为绢云母化、黄铁矿化和碳酸盐化。

矿石类型有稀疏浸染方铅矿矿石、中等浸染状方铅矿矿石、中等-稠密浸染状含银黝铜矿-斑铜矿-方铅矿矿石、条带状方铅矿矿石和角砾状方铅矿矿石等，以稀疏-中等浸染状方铅矿矿石为主。原生矿石的主要金属矿物有方铅矿、银黝铜矿、黄铁矿、毒砂和黄铜矿等。脉石矿物主要为石英和绢云母，次为白云石和方解石。矿石矿物以方铅矿和银黝铜矿为主，富矿段矿石中方铅矿和银黝铜矿呈粗晶紧密块状出现在银铅矿脉内(图4d)。矿石构造主要有斑杂状(图4d)、浸染状、网脉状(图4c)和角砾状，矿石结构主要有中细粒他形粒状和半自形粒状(图4e、4f)。

根据矿体地质特征、矿物共生组合和矿石组构特点，将热液矿化划分为3个阶段(图5)。黄铁矿-石英矿化阶段，表现为黄铁矿-石英-黄铜矿-毒砂矿物组合；银铅硫化物矿化阶段，表现为含铅硫化物的大量富集，形成大量的方铅矿，同时伴随着银黝铜矿、毒砂的形成；碳酸盐矿化阶段，表现为黄铁矿对方铅矿的交代作用和碳酸岩脉的形成(图5)。

3 样品和分析方法与结果

用于S同位素组成分析的矿石样品(XJ-01、XJ-02、XJ-03、Ⅳ-G-1、XJL1-b-04)采自矿区平硐内斑杂状银铅矿体，用于Pb同位素组成分析的矿石样品(Ⅲ-G-2、Ⅳ-G-1、XJ-G-4)、围岩(XJL1-01、XJL1-02、XJL1-03、XJL1-05、XJL1-06)和岩体样品(XJYT-01、XJYT-02、XJYT-04)分别采自矿区平硐内斑杂状银铅矿体、矿区3号勘探线地表围岩和蓄集峡口闪长岩体，矿石样品新鲜，岩石样品未受蚀变和风化影响。矿石样品首先粉碎、蒸馏水淘洗、自然晾干、过60～80目筛；在双目镜下逐粒挑选方铅矿、黄铁矿硫化物单矿物样品；重复两次挑选，确保纯度高于99%(段士刚等，2012)。岩石样品首先在金刚石切片机上切除可能的风化面避免充填交代脉体的可能影响，蒸馏水清洗，自然晾干。然后将单矿物和岩石样品在研钵中研磨至0.074 mm以下，以备质谱分析。

S、Pb同位素组成分析在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。硫同位素分析时，样品用硫化物与CuO和V2O5混合氧化剂在高温真空条件下反应制取SO2，然后导入质谱仪分析。分析方法依据为DZ/T0184.14-1997，测试仪器为MAT251C同位素质谱仪，矿石硫化物硫同位素组成分析结果用国际标准CDT表达，分析精度优于±0.2‰，分析结果见表1。

蓄集银铅矿床4件方铅矿样品(XJ-01、XJ-02、XJ-03、XJL1-b-04)的δ34S值变化范围为7.5‰～8.4‰，1件黄铁矿样品(Ⅳ-G-1)的δ34S值为5.0‰；矿石δ34S值变化范围为5.0‰～8.4‰，平均值为7.4‰。

矿石铅、围岩全岩铅和蓄集闪长岩全岩铅同位素组成分析方法依据均为GB/T17672-1999，测试仪器均为ISOPROBE-T热电离质谱仪，分析误差以2σ计，分析结果见表2。

蓄集银铅矿床3件矿石样品 (Ⅲ-G-2、Ⅳ-G-1、XJ-G-4)的206Pb/204Pb=17.896～17.922，平均值为17.906；207Pb/204Pb=15.589～15.617，平均值为15.603；208Pb/204Pb=38.072～38.166，平均值为38.114。5件围岩全岩的铅206Pb/204Pb=17.949～18.976，平均值为18.349；207Pb/204Pb=15.600～15.696，平均值为15.638；208Pb/204Pb=38.106～40.943，平均值为38.921。3件蓄集峡口闪长岩全岩铅的206Pb/204Pb=18.442～18.589，平均值为18.528；207Pb/204Pb=15.623～15.636，平均值为15.630；208Pb/204Pb=38.790～30.033，平均值为38.942。

图4 蓄集银铅矿化/蚀变体露头(a、b)、矿石手标本(c、d)及显微(e、f)照片Fig.4 Photographs of mineralization/alterationoutcrops,handspecimen and microphotographs of the ore in the Xuji Ag-Pb ore deposita—矿化蚀变带露头，表现为红褐色氧化带，矿化产在绢云母千枚岩与含砾千枚岩之间的破碎蚀变带内；b—矿化蚀变带露头，表现为原千枚岩的硅化(退色)和(原硫化物矿化带的)红色氧化带，千枚岩中的灰岩透镜体也显著发生了硅化；c—网脉状方铅矿矿石，呈现出硅化岩石角砾化之后，银铅硫化物细脉、网脉充填在角砾之间的空隙内；d—采矿平硐中见产在硅化灰岩中的银铅矿体，呈北倾、斑杂状，宽约0.6 m，主要由方铅矿和银黝铜矿组成；e—矿石主要由粗粒自形晶方铅矿组成，少量他形晶黄铁矿被方铅矿交代而呈现交代残余结构(反射光)；f—矿石中除主要矿物粗粒自形晶方铅矿外，还见银黝铜矿，次要矿物银黝铜矿和黄铁矿呈中粒他形晶结构，常被方铅矿交代成残晶或浑圆状(反射光)；Qtz—石英；Gn—方铅矿；Apy—毒砂；Py—黄铁矿；Thr—银黝铜矿(矿物缩写符号据沈其韩，2009)a—outcrops of mineralized alteration zone,the oxidation zone is reddish brown and the mineralization alteration occurs between sericite phyllite and pebbly phyllite；b—outcrops of mineralized alteration zone,the silicification (fading) and red oxidation zones (original sulfide mineralization zone) of the original phyllite are observed,and the lens of limestone in the phyllite also show significant silicification；c—stockwork vein galena ore,after breccification of silicified rocks,silver-lead sulfide stringer and stockwork vein are filled in the spaces between the brecciates；d—the silver-lead orebody in silicified limestone is found in the mining adit,it is north-dipping,variously porphyry with a width of about 0.6 m,and composed of galenite and silver tetrahedrite；e—the ore is mainly composed of coarse idiomorphic crystal galena and a small amount of anhedral crystal pyrite with metasomatic relict texture (reflected light)；f—silver tetrahedrite is also found in the ore in addition to the main mineral coarse-grained tetrahedrite galena,silver tetrahedrite and pyrite are medium grain anhedral crystal structure,and often exhibit metasomatism of galena into residual crystal or round shape (reflected light)；Qtz—quartz；Gn—galena；Apy—arsenopyrite；Py—pyrite；Thr—silver tetrahedrite(mineral abbreviation after Shen Qihan,2009)

图5 蓄集银铅矿床热液成矿阶段和矿物生成顺序Fig.5 Schematic representation of mineral paragenetic relationships associated with mineralization stages of the Xuji Ag-Pb ore deposit

表1 蓄集银铅矿床硫化物硫同位素特征Table 1 S isotopic results of sulfides from the Xuji Ag-Pb ore deposit

表2 蓄集银铅矿床矿石和岩石铅同位素组成分析结果Table 2 The analytical results of the Pb isotopic compositions of the ore and the rock in the Xuji Ag-Pb ore deposit

4 S、Pb同位素组成的成矿学意义与矿床成因分析

4.1 S同位素组成的成矿学意义

硫化物硫同位素可以示踪成矿热液系统中硫的来源(Ohmoto，1986；Hoefs，1997；李志丹等，2015)。蓄集银铅矿床中金属矿物组合简单且仅为硫化物，含硫矿物有方铅矿、银黝铜矿、黄铁矿和黄铜矿，未发现硫酸盐类矿物，说明矿床的形成环境属低氧逸度，在这种环境下硫化物的δ34S值可以近似代表成矿热液中总硫同位素组成(李永胜等，2012)。蓄集银铅矿床硫化物的δ34S值为5.0‰～8.4‰(表1)，平均值为7.4‰，所以热液中δ34SΣS大致为7.4‰。郑永飞等(2000)认为硫化物的δ34S值在硫同位素分馏达到平衡的条件下，δ34S黄铁矿>δ34S磁黄铁矿>δ34S闪锌矿>δ34S黄铜矿>δ34S方铅矿，蓄集银铅矿床δ34S方铅矿>δ34S黄铁矿，与硫化物平衡顺序不一致，说明成矿热液系统中硫同位素未达到分馏平衡，这与显微镜下观察到方铅矿交代黄铁矿的现象一致(图4e)，说明它们或者是不同温度形成的，或者是不同矿化阶段的产物(何鹏等，2018)。蓄集银铅矿石中黄铁矿形成于较早的黄铁矿-石英矿化阶段，而方铅矿形成于较晚的银铅硫化物矿化阶段，因此蓄集矿石硫同位素分馏不平衡可能与矿石中硫化物矿物形成于热液成矿不同阶段有关。

蓄集银铅矿床中硫化物矿物δ34S值变化范围较狭窄，暗示硫的来源比较单一。矿石中黄铁矿δ34S值为5.0‰，处在中酸性岩浆硫之范围内(δ34S=0±5‰，Ohmoto and Rye，1979)，反映热液矿化早阶段硫化物中的硫主要来自岩浆，其成矿与构造岩浆活动相关的热液作用关系密切。蓄集银铅矿石中方铅矿δ34S值为7.5‰～8.4‰，已超出中酸性岩浆硫范围(0±5‰)。热液系统中，硫化物矿物的δ34S值超出0±5‰的范围，多认为是由于岩浆热液和围岩的相互作用导致(储雪蕾等，2002；王长明等，2011)。推测蓄集银铅矿床银铅硫化物矿化阶段，岩浆热液与围岩有较为明显的相互作用，但矿石中方铅矿的δ34S值比中酸性岩浆的δ34S值的偏离不算太大(图6)，故所研究矿床矿石硫主体来自岩浆的特点明显，在岩浆热液与围岩相互作用过程中，有少量地层来源硫的加入。事实上，蓄集矿区矿石具有斑杂状和网脉状构造，且近矿体围岩硅化强烈，这些特征也说明蓄集银铅矿体的形成与构造岩浆活动相关的热液作用关系密切。蓄集矿区虽未见岩体出露，但在矿区西约5 km处的蓄集峡口地区出露有晚二叠世闪长岩体，该闪长岩体的锆石U-Pb年龄为257.8±2 Ma(青海省地质调查院，2016)(5)青海省地质调查院.2016.青海省德令哈市宗务隆山地区六幅1∶5万区域地质矿产调查报告.内部资料.，蓄集矿床的形成应该与该岩体相关的热液作用有关，那么大致可以确定矿床最早成矿年龄为257.8±2 Ma。

图6 蓄集银铅矿床S同位素组成和全球重要的S同位素储库(底图据Hoefs，2009修编)Fig.6 Sulfur isotopic compositions of sulfides in the Xuji Ag-Pb ore deposit and some important sulfur isotope reservoirs (modified after Hoefs,2009)

4.2 Pb同位素组成的成矿学意义

硫化物矿石中不含U、Th，或U、Th含量极低，与矿物中的铅含量相比可忽略不计，矿物形成后不再有放射性成因铅的明显加入，故矿石铅不需要进行校正(吴开兴等，2002)。全岩中U、Th含量较高，会不断有新的放射成因铅生成，必须扣除后期积累的放射性铅，本次根据蓄集矿床与蓄集峡口闪长岩体的关系，确定了最早的成矿年龄为257.8 Ma，故依据岩石的U、Th、Pb含量对全岩铅同位素组成校正到257.8 Ma。根据围岩全岩铅所含放射成因铅的不同，可将其分为2组：第1组有2件样品(XJL1-01和XJL1-02)，具有富放射成因铅的特征，206Pb/204Pb(i)=18.629～18.972，平均值为18.800，207Pb/204Pb(i)=15.613～15.680，平均值为15.647，208Pb/204Pb(i)=39.236～40.942，平均值为40.089；第2组有3件样品(XJL1-03、XJL1-05和XJL1-06)，具有低放射成因铅的特征，206Pb/204Pb(i)=17.945～18.178，平均值为18.040，207Pb/204Pb(i)=15.600～15.696，平均值为15.633，208Pb/204Pb(i)=38.106～38.182，平均值为38.142。蓄集峡口闪长岩校正后的全岩铅206Pb/204Pb(i)=18.225～18.370，平均值为18.310，207Pb/204Pb(i)=15.612～15.625，平均值为15.619，208Pb/204Pb(i)=37.972 ～38.211，平均值为38.122，也具有富放射成因铅特征。

全方位对比示踪法是使用铅同位素示踪物源的首选方法，也是国际上认同的办法(张乾等，2000；吴开兴等，2002)，就是利用矿石、岩浆岩、地层和基底铅同位素全方位对比判别矿石铅同位素的来源。蓄集矿床矿石铅与第2组围岩铅同位素组成较为相似，但围岩铅同位素组成分布范围较矿石铅大，表明矿石铅与围岩铅的来源具同源性，但是围岩铅的来源比矿石铅复杂。矿石铅与蓄集峡口闪长岩铅同位素组成相差较大，表明矿石铅源与蓄集峡口闪长岩体关系不大。运用Zartman 等(1981)发表的铅构造模式图(图7)，可以推断成矿物质来源。蓄集矿床矿石铅与第2组围岩铅的范围基本重合，几乎都落在造山带演化线附近，仅1件围岩铅样品落入上地壳铅演化线附近(图7)，投影点位于造山带增长线附近，表明各储库混合源。蓄集银铅矿区围岩为上石炭-下二叠统宗务隆群果可山组，由碎屑岩、灰岩和少量基性火山岩组成，碎屑物质主要来自构造带以南的柴北缘古老地层(袁亚娟等，2012；彭渊等，2018)，基性火山岩代表幔源物质，表明围岩由壳源物质和少量幔源物质组成，故围岩铅主要源于地壳，同时也有部分铅源于地幔。蓄集矿床矿石铅μ=9.50～9.56，平均值为9.53；ω=37.63～38.44，平均值为38.05，矿石铅μ值均低于平均地壳铅的μ值(9.74，Doe and Zartman,1979)，ω值均高于平均地壳铅的ω值(36.84，Doe and Zartman，1979)，反映了矿石铅具有下地壳来源特征(Kamonaetal.,1999；吴开兴等，2002)，可能有地幔物质加入。蓄集矿床矿石铅与围岩铅同位素组成的相似性，显示了蓄集矿床成矿物质来自围岩。

朱炳泉等(1998)根据不同类型岩石铅资料和已知成因的矿石铅资料，提出了铅同位素的Δγ-Δβ成因分类图解，该方法可以消除时间因素的影响。据此本文计算出蓄集矿床矿石铅、围岩铅和蓄集闪长岩体铅与同时代地幔相对偏差Δα、Δβ和Δγ(表2)，并投影到矿石铅同位素的Δγ-Δβ成因分类图解上(图8)。矿石和第2组围岩均落入上地壳与地幔混合的俯冲带铅区域，再次说明了它们具有相同的演化历史或起源，且与俯冲碰撞带环境的岩浆作用有关，与前文硫同位素讨论的结果一致。第1组围岩和蓄集闪长岩落入了上地壳铅源范围内，暗示在第1组围岩和蓄集闪长岩中混染了放射性成因铅。

图7 蓄集银铅矿床矿石、围岩和蓄集峡口闪长岩铅同位素构造图解(底图据Zartman and Doe,1981)Fig.7 Pb isotope diagrams of the Xuji Ag-Pb deposit,host rock and diorite in Xujixiakou (after Zartman and Doe,1981)

4.3 矿床成因分析

蓄集银铅矿床产于宗务隆构造带内上石炭-下二叠统宗务隆群果可山组内的绢云母千枚岩与灰岩过渡层位，矿体受近东西向逆断裂控制，矿体呈脉状，矿体围岩蚀变主要表现为硅化和绢云母化，矿石主要金属矿物为方铅矿和银黝铜矿，构造为斑杂状和网脉状，热液矿化经历了黄铁矿-石英、银铅硫化物和碳酸盐3个阶段，热液交代-充填成矿特征明显。硫同位素研究表明矿石硫主要来自岩浆，且成矿与晚二叠世蓄集峡口闪长岩体有成因联系，铅同位素研究表明蓄集矿床成矿物质主要来自围岩。

结合宗务隆构造带地质构造演化，早泥盆世(393.5 Ma，40Ar/30Ar年龄，孙延贵等，2004)该带发生初始裂陷，晚石炭世出现宗务隆有限洋盆(318 Ma，Rb-Sr年龄，王毅智等，2001)，沉积了富含金属物质的碎屑岩、灰岩和基性火山岩组成的宗务隆群(张雪亭等，2010)；晚二叠世洋壳向南俯冲，形成弧型花岗岩类(240～258 Ma，U-Pb年龄，强娟，2008；郭安林等，2009；Chenetal.,2012；程婷婷，2015；彭渊等，2016；王玉松，2017；牛漫兰等，2018；Wuetal.,2019)，该期花岗岩类在演化过程中与宗务隆群发生相互作用，使宗务隆群中的金属物质进一步富集，受近东西向层间断裂控制沉淀成矿。

综合分析，蓄集银铅矿床应属岩浆热液为主的热液充填-交代成因类型。

图8 蓄集铅银矿床铅同位素Δγ-Δβ图解(底图据朱炳泉等，1998)Fig.8 Pb isotope Δγ-Δβ diagram of the Xuji Ag-Pb deposit (after Zhu Bingquan et al.,1998)1—地幔源铅；2—上地壳源铅；3—上地壳与地幔混合的俯冲铅；3a—岩浆作用铅；3b—沉积作用铅；4—化学沉积型铅；5—海底热水作用铅；8—造山带铅；9—古老页岩上地壳铅1—mantle-derived lead；2—upper crust lead；3—mixed lead of upper crust and mantle subduction；3a—magmatism lead；3b—sedimentation；4—chemical sedimentary lead；5—submarine hydrothermal lead；8—orogenic belt lead；9—upper crust lead of ancient shale

5 结论

(1) 蓄集银铅矿床成矿热液δ34SΣS=7.4‰，与中酸性岩浆硫δ34S(0±5‰)的偏离不算太大，反映了成矿热液的硫主要来自岩浆，有少量地层来源硫的加入，蓄集峡口晚二叠世闪长岩体的发现，表明蓄集矿床的形成与晚二叠世构造岩浆活动的热液作用密切相关。

(2) 铅同位素组成特征分析表明，蓄集矿床矿石铅同位素组成与围岩铅同位素组成具有相似性，而与蓄集峡口闪长岩体铅同位素相差甚远，说明成矿物质主要来自围岩。

(3) 蓄集银铅矿床的形成与宗务隆构造带晚二叠世洋壳俯冲阶段的构造岩浆活动关系密切，岩浆热液为成矿提供主要硫，流体沿着断裂上升过程中萃取上石炭-下二叠世宗务隆群中的金属成矿物质，在其有利构造部位富集成矿，应属岩浆热液为主的热液充填-交代成因类型。