高永寶，李文淵，錢 兵，李 侃，張照偉，蔣忠祥，沈燈亮，王志海，葉美芳

1.西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所/國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 7100542.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，新疆 昌吉 831100

新疆維寶鉛鋅礦床地質(zhì)、流體包裹體和同位素地球化學(xué)特征

高永寶1，李文淵1，錢 兵1，李 侃1，張照偉1，蔣忠祥2，沈燈亮2，王志海1，葉美芳1

1.西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所/國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710054
2.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，新疆 昌吉 831100

新疆維寶鉛鋅礦床位于東昆侖祁漫塔格地區(qū)西段，鉛鋅礦體受地層及巖性控制，多呈層狀、似層狀賦存于薊縣紀(jì)狼牙山組中下部條帶狀綠簾石（透輝石）矽卡巖中，礦石類型主要為綠簾石－透輝石矽卡巖型鉛鋅（銅）礦石。礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等，脈石礦物主要為透輝石、綠簾石、方解石、綠泥石、石榴子石等。金屬硫化物電子探針分析表明，閃鋅礦中Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.206%～2.679%，貧Ga、Ge、Cd，Zn/Cd為143～150，方鉛礦中 Ag質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低（0.163%～0.210%），具有與巖漿熱液有關(guān)的金屬硫化物特征。流體包裹體以富氣相兩相包裹體和富液相兩相包裹體為主，均一溫度平均值分別為268.2和273.1℃，含有CO2、CH4、N2、H2等成分，成礦流體可能來源于巖漿流體，具中溫、高鹽度、低密度的特征，成礦過程中發(fā)生了不混溶作用。金屬硫化物的δ34SV－CDT為0.49‰～2.41‰，主要來源于巖漿；金屬硫化物的206Pb/204Pb為18.254～18.336，207Pb/204Pb為15.556～15.664，208Pb/204Pb為38.060～38.367，主要來源于區(qū)內(nèi)深源巖漿活動(dòng)，有少量地殼鉛的混染。綜合分析認(rèn)為維寶鉛鋅礦床為與印支期巖漿作用有關(guān)的層控矽卡巖型礦床。

流體包裹體；S同位素；Pb同位素；地球化學(xué)；維寶鉛鋅礦床；祁漫塔格；新疆

0 前言

新疆祁漫塔格地區(qū)成礦條件優(yōu)越，自20世紀(jì)90年代，在鐵銅鉛鋅等多金屬礦床的勘查上取得了重要進(jìn)展，相繼在維寶、虎頭崖、尕林格、四角羊等地取得了找礦新發(fā)現(xiàn)［1－4］，使祁漫塔格地區(qū)成為我國又一重要的鐵銅鉛鋅多金屬礦集區(qū)。研究表明，祁漫塔格地區(qū)在中—晚三疊世東昆侖地區(qū)經(jīng)歷的大規(guī)模中酸性巖漿侵入作用［5－6］帶來了豐富的成礦物質(zhì)，這可能是該時(shí)期大規(guī)模多金屬成礦的關(guān)鍵因素［5］。

維寶鉛鋅礦床地處新疆東昆侖祁漫塔格地區(qū)，位于青藏高原的北緣，行政區(qū)劃屬新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌縣，位于若羌縣東南330km，是由新疆地礦局物化探大隊(duì)2002—2003年在1∶20萬區(qū)域化探掃面及異常檢查中發(fā)現(xiàn)的。2004—2011年的工作陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了維寶西段鉛鋅礦體、維東鉛鋅礦點(diǎn)、青龍嶺鉛鋅礦點(diǎn)等，目前維寶礦床主礦段已達(dá)中型規(guī)模，具有大型礦床的找礦遠(yuǎn)景。由于發(fā)現(xiàn)較晚，近年來只對其地質(zhì)特征［7－10］、地球化學(xué)特征［11－12］、同位素地球化學(xué)特征［13］開展了初步的研究工作，但對其成礦物質(zhì)來源及成礦流體特征的研究仍不夠深入，且由于礦體具有明顯的層控性，均賦存于矽卡巖中，對其成因仍存在層控矽卡巖型礦床［7，10］、沉積－巖漿熱液疊加層控礦床［9］、后生層控多金屬礦床［8］等不同認(rèn)識(shí)分歧。因此，筆者在詳細(xì)野外地質(zhì)觀察的基礎(chǔ)上，對維寶鉛鋅礦床地質(zhì)、礦相學(xué)及硫化物礦物化學(xué)成分進(jìn)行了研究，著重開展礦物流體包裹體測溫及成分、S同位素、Pb同位素等分析，結(jié)合區(qū)域成礦背景，分析探討成礦流體性質(zhì)、成礦物質(zhì)來源及礦床成因機(jī)制，以期為該礦床的深部及外圍進(jìn)一步找礦有所幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

維寶鉛鋅礦床大地構(gòu)造位置上處于東昆侖西段祁漫塔格巖漿弧帶［14］，南部為中昆侖微陸塊，北部為柴達(dá)木陸塊（圖1a）。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為古元古代金水口群白沙河組（Pt1b）、薊縣紀(jì)狼牙山組（Jxl）及晚三疊世鄂拉山組（T3e）。白沙河組為中深變質(zhì)的鉀長花崗片麻巖，局部出露大理巖；狼牙山組巖性主要有條帶狀綠簾石透輝石矽卡巖、微晶大理巖、綠泥絹云母千枚巖和絹云母纖閃石片巖等；鄂拉山組由一套中酸性、中基性火山巖組成，主要巖性有凝灰?guī)r、流紋巖和中酸性熔巖等。

區(qū)域出露的（深）大斷裂主要有昆北斷裂帶、黑山—那陵格勒斷裂和昆中斷裂帶等。而受上述主干斷裂的應(yīng)力作用影響，區(qū)內(nèi)北西向、東西向、北東向等次級(jí)斷裂組甚為發(fā)育。其中：北西向斷裂系統(tǒng)對區(qū)域沉積建造的分布有明顯的控制作用；而東西向、北東向產(chǎn)出的斷裂一般規(guī)模較小，對區(qū)域地質(zhì)體（包括成礦活動(dòng)）具有程度不等的破壞作用。

圖1 區(qū)域大地構(gòu)造簡圖（a）（據(jù)文獻(xiàn)［14］修編）及維寶鉛鋅礦床地質(zhì)礦產(chǎn)圖 （b）①新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì).新疆若羌縣維寶鉛鋅礦普－詳查地質(zhì)報(bào)告.昌吉：新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，2008.Fig.1 Regional tectonic sketch map（a）（modified after reference［14］）and geological map of the Weibao Zn-Pb deposit（b）①新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì).新疆若羌縣維寶鉛鋅礦普－詳查地質(zhì)報(bào)告.昌吉：新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，2008.

區(qū)域中酸性侵入巖發(fā)育，主要為新元古代二長－正長－堿長花崗質(zhì)片麻巖，中—晚三疊世閃長巖－花崗閃長巖－二長花崗巖及三疊紀(jì)末正長花崗巖－文象堿長花崗斑巖等。以中—晚三疊世花巖漿巖最為發(fā)育［5］，代表性巖體為鴨子溝鉀長花崗斑巖（（224.0±1.6）Ma［15］），卡爾卻卡似斑狀二長花崗巖（（227.3±1.8）Ma［5］），尕林格石英二長閃長巖和石英二長巖（（228.3±0.5）Ma、（234.4±0.6）Ma［2］），虎頭崖含暗色包體花崗閃長巖和二長花崗巖（（224.3±0.6）Ma、（239.7±0.8）Ma）等。中—晚三疊世侵入巖形成了大量的斑巖型銅鉬礦床及矽卡巖型鐵多金屬礦床［5］。

2 礦床地質(zhì)

維寶礦區(qū)地層單一，主要為薊縣紀(jì)狼牙山組，呈北西—南東向分布，以中淺變質(zhì)的碳酸鹽巖、碎屑巖為主，夾部分細(xì)碎屑巖、片巖的巖石組合（圖1b）。礦區(qū)未見巖漿巖出露，外圍西側(cè)存在印支期花崗巖。最新鉆探工作在維寶礦區(qū)西部發(fā)現(xiàn)隱伏二長花崗巖體，在巖體外接觸帶透輝石－透閃石矽卡巖內(nèi)可見鐵銅多金屬礦體，礦石礦物為磁鐵礦、黃銅礦及少量方鉛礦和閃鋅礦，磁鐵礦、黃銅礦呈浸染狀、塊狀構(gòu)造，方鉛礦及閃鋅礦呈浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造產(chǎn)出。

維寶鉛鋅礦體主要賦存于薊縣紀(jì)狼牙山組內(nèi)，地層巖性控制明顯（圖2），主要產(chǎn)于狼牙山組中下部條帶狀綠簾石（透輝石）矽卡巖中。礦體的頂板和底板圍巖分別為炭質(zhì)灰?guī)r、大理巖。礦床地表礦化蝕變帶較明顯，呈近EW向，長度斷續(xù)達(dá)3km，礦化蝕變帶寬150～300m。圍巖礦化蝕變主要為矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化和硅化等。其中矽卡巖化為重要的找礦標(biāo)志。

圖2 維寶鉛鋅礦床0勘探線剖面圖① 新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì).新疆若羌縣維寶鉛鋅礦普－詳查地質(zhì)報(bào)告.昌吉：新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，2008.Fig.2 Section of 0line in the Weibao Zn-Pb deposit

目前為止，已圈定礦體53條，其中工業(yè)礦體38條。L2、L5、L6號(hào)為主礦體。礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，走向280°～290°，傾向SW，傾角60°左右，呈層狀、似層狀、透鏡狀，局部有膨脹、收縮、分支、復(fù)合現(xiàn)象，后生礦體受層間壓剪性斷裂重復(fù)張開斷裂構(gòu)造控制明顯（圖2）。礦體一般延長200～900m，地表視厚度4～25m，因傾角較大頗接近于真厚度，現(xiàn)已控制斜深大于400m。礦石中Pb品位為0.30%～12.26%，平 均 1.03%；Zn 的 品 位 為0.50%～10.75%，平均1.22%；Zn＞Pb，Zn∶Pb約為1.2∶1.0。伴生Cu品位為0.20%～2.96%。

維寶鉛鋅礦礦石按照自然類型劃分為綠簾石－透輝石矽卡巖型鉛鋅（銅）礦石（圖3a、b）和（綠簾石、透輝石）石榴子石矽卡巖型鉛鋅（銅）礦石；前者較為發(fā)育，多具條帶狀、脈狀等構(gòu)造，及半自形、斑狀、交代狀、交代殘余、膠狀等結(jié)構(gòu)。礦石礦物成分主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等。次生氧化礦物主要為褐鐵礦，其他有少量的黃鐵礦、白鉛礦、鉛礬、菱鋅礦等。礦石中的脈石礦物主要為透輝石、綠簾石、方解石、綠泥石、石榴子石，次要為透閃石、石英、陽起石、絹云母等。閃鋅礦主要呈浸染狀，順層分布于方解石－石英（圖3c）、透閃石－綠簾石－石榴石、透輝石等條帶中。在閃鋅礦的晶粒內(nèi)，多見黃銅礦滴狀分布（圖3d）。方鉛礦主要呈浸染狀、條帶狀、填隙狀，分布于閃鋅礦粒間（圖3d）或方解石－石英條帶、綠泥石條帶中，可見與閃鋅礦的共生邊結(jié)構(gòu)（圖3e）。黃銅礦除呈微細(xì)粒分布于閃鋅礦中外，主要呈稠密浸染狀，分布于方解石－石英、綠簾石－透輝石、綠泥石條帶中（圖3f）。

按礦物組合特點(diǎn)及各礦物相互穿插切割關(guān)系，成礦期大致可以分為2個(gè)階段：1）矽卡巖階段，早階段主要形成石榴子石、透輝石，晚階段主要形成透閃石、綠簾石；2）硫化物階段，主要形成方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、方解石。

在美國印第安納大學(xué)地球科學(xué)系用CAMECA SX50型電子探針分析儀對礦石硫化物的化學(xué)成分進(jìn)行了分析（表1）。結(jié)果表明：礦石閃鋅礦中w（Fe）為2.206%～2.679%，貧 Ga、Ge、Cd，Zn/Cd為143～150，暗示其形成溫度中等［16－17］，這與閃鋅礦呈褐色的礦相學(xué)特征一致，其礦物化學(xué)特征區(qū)別于典 型 的 層 控 型 礦 床 （高 Ga、Ge，Zn/Cd＞300［16，18］），可能與巖漿熱液密切相關(guān)（貧 Ga、Ge，Zn/Cd＜300［16，18］）。方鉛礦中w（Ag）為0.163%～0.210%，w（Cu）為0.010%～0.013%，區(qū)別于沉積成礦環(huán)境中低Ag的方鉛礦［19－20］，與巖漿熱液有關(guān)的方鉛礦高 Ag特征一致［19－20］。

圖3 維寶鉛鋅礦床礦石及礦相照片F(xiàn)ig.3 Photographs of Zn-Pb ores from the Weibao Zn-Pb deposit

3 流體包裹體

3.1 樣品及分析方法

6件礦石樣品主要采自維寶礦區(qū)的鉆孔ZK007（WB11-13、WB11-16、WB11-19、WB11-22）及探槽TC5（WB11-54、WB11-86）的綠簾石－透輝石矽卡巖型鉛鋅礦石，礦相學(xué)觀察表明閃鋅礦呈他形粒狀，主要與方解石及少量石英共生（圖3c）。將樣品磨制成雙面拋光的厚0.05mm的包裹體片，首先進(jìn)行流體包裹體巖相學(xué)觀察，由于石英中流體包裹體細(xì)小，因而本次研究選擇脈石礦物方解石中有代表性的原生包裹體進(jìn)行激光拉曼探針成分及顯微測溫實(shí)驗(yàn)分析。

流體包裹體氣、液相成分的激光拉曼探針測試工作在西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)測試中心進(jìn)行，儀器型號(hào)為英國Renshaw公司inVia型激光拉曼探針。實(shí)驗(yàn)條件為：Ar＋激光器波長514.5nm，激光功率40mW，掃描速度10s/6次疊加，光譜儀狹縫10μm，實(shí)驗(yàn)室溫度23℃，濕度65%。

流體包裹體的顯微測溫實(shí)驗(yàn)在西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實(shí)驗(yàn)測試中心進(jìn)行。測試儀器為英國Linkam TMS 94型顯微冷熱臺(tái)，測溫范圍為－196～600℃，冷凍數(shù)據(jù)和加熱數(shù)據(jù)精度分別為±0.2和±2℃。

3.2 流體包裹體巖相學(xué)

樣品中流體包裹體較豐富（圖4），原生包裹體和次生包裹體均有發(fā)育，根據(jù)室溫條件下流體包裹體的相態(tài)和充填度特征，維寶鉛鋅礦床與閃鋅礦共生方解石中的原生包裹體主要分為2種類型。

Ⅰ型富氣相兩相包裹體：在方解石中分布較為廣泛（圖4a、b），室溫下主要由氣相和液相組成，多孤立分布。包裹體個(gè)體變化較大，多數(shù)為5～15 μm，形狀變化亦較大，不規(guī)則狀、橢圓狀均有發(fā)現(xiàn)，氣相體積分?jǐn)?shù)在50%以上。

Ⅱ型富液相兩相包裹體：在方解石（圖4b、c、d）中均有一定量的分布，常溫下由氣相和液相組成。形態(tài)多樣，多呈橢圓、四邊形等不規(guī)則狀，直徑為5～10μm，氣液比普遍較低，多為5%～15%。多與I型包裹體共生（圖4b）。

3.3 顯微測溫結(jié)果

對原生流體包裹體的顯微測溫結(jié)果見表2。根據(jù)上述相關(guān)溫度的測定結(jié)果，利用 Hall等［21］的鹽度計(jì)算公式計(jì)算了相應(yīng)包裹體的鹽度：

式中：w為鹽度（%）；Tm為冰點(diǎn)溫度（℃）。據(jù)劉斌等［22］推導(dǎo)的公式計(jì)算獲得流體包裹體的流體密度。

表1 維寶鉛鋅礦床金屬硫化物電子探針分析結(jié)果Table 1 Mineral compositions of metal sulfides of the Weibao Zn-Pn deposit

表2 維寶鉛鋅礦床流體包裹體顯微測溫結(jié)果Table 2 Micro thermometric data of the fluid inclusions in the Weibao Zn-Pb deposit

圖4 維寶鉛鋅礦床包裹體形態(tài)特征Fig.4 Fluid inclusions from the Weibao Zn-Pb deposit

Ⅰ型富氣相兩相包裹體以均一到氣相為主。包裹體的均一溫度為210.0～341.0℃（測試包裹體數(shù)n＝17），平均為273.1 ℃（圖5a）；冰點(diǎn)溫度為－16.4～－10.3 ℃，鹽度為14.5%～20.4%（圖5b）；流體的總密度為0.85～0.99g/cm3。

Ⅱ型富液相兩相包裹體以均一到液相為主。包裹體的均一溫度為169.0～362.0℃（n＝18），平均為268.2℃（圖5a）；冰點(diǎn)溫度為－16.6～－7.1℃，鹽度為10.7%～20.5%（圖5b）；流體的總密度為0.78～1.02g/cm3，均與I型包裹體基本相當(dāng)。

3.4 流體包裹體成分

流體包裹體激光拉曼探針分析結(jié)果（表3）表明其成分十分復(fù)雜。I型流體包裹體的液相成分主要是水溶液，含有少量CO2和CH4，氣相成分以CO2為主，含少量的CH4、H2。Ⅱ型流體包裹體的液相成分主要也是水溶液，含有少量CH4、H2S，氣相成分主要為CH4、H2S、N2、H2等。

4 S、Pb同位素組成

4.1 樣品及分析方法

用于S、Pb同位素分析的樣品分別采自于鉆孔（WB11-12、WB11-14）及探槽（WB-06、WB-10、WB-22、WB-23、WB11-71、WB11-88、WB11-95）的綠簾石－透輝石矽卡巖型鉛鋅礦石，礦石樣品主要呈條帶狀構(gòu)造，中—粗粒結(jié)構(gòu)。其中，金屬礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦，脈石礦物主要為透輝石、綠簾石、方解石等。

S同位素分析在美國印第安納大學(xué)地球科學(xué)系用Finnigan MAT252型質(zhì)譜儀完成。用0.75mm的合金微鉆在光片上鉆取閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦粉末，加入約10倍于粉末含量的V2O5樣品，用錫紙包裹，分別稱重（閃鋅礦0.21～0.24g；方鉛礦0.52～0.60g；黃銅礦0.20～0.23g）用于S同位素分析，分析結(jié)果采用國際標(biāo)準(zhǔn)VCDT表達(dá)，分析精度優(yōu)于±0.05‰［23］，樣品重現(xiàn)性優(yōu)于±0.2‰。

Pb同位素分析在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院測試實(shí)驗(yàn)中心完成。將樣品粉碎至60目，在雙目鏡下挑出閃鋅礦、方鉛礦等單礦物，重復(fù)挑選2次，確保其純度高于98%。將挑好的單礦物用于Pb同位素分析：首先用混合酸（HF＋HClO4）溶樣，然后用樹脂交換法分離出鉛，蒸干后用熱表面電離質(zhì)譜法進(jìn)行鉛同位素測試，儀器型號(hào)為ISOPROBE-T，對于1μg的208Pb/206Pb分析精度優(yōu)于0.005%。

4.2 S同位素組成

分析結(jié)果（表4）表明，8件礦石硫化物S同位素組成相對集中（圖6），δ34SV－CDT為0.49‰～2.41‰，平均為1.30‰。其中：閃鋅礦δ34S值為0.53‰和2.41‰，平 均 值 為 1.47‰；方 鉛 礦δ34S 值 為0.49‰～1.65‰，平均值為1.13‰；黃銅礦δ34S值為1.40‰和1.58‰，平均值為1.49‰。δ34S閃鋅礦≈δ34S黃銅礦＞δ34S方鉛礦，硫同位素基本達(dá)到平衡。

4.3 Pb同位素組成

維寶鉛鋅礦床內(nèi)金屬硫化物的206Pb/204Pb為18.254～18.336，平均為18.298；207Pb/204Pb為15.556～15.664，平 均 為15.162；208Pb/204Pb 為38.060～38.367，平均為38.201（表5）。不同硫化物礦物之間無明顯差別。

利用Stacey等［24］的兩階段模式（假定年齡為鉛模式年齡）計(jì)算了維寶鉛鋅礦床硫化物鉛同位素的相關(guān)參數(shù)（表5）。其中：μ值為9.45～9.56，平均為9.51；ω值為35.31～36.90，平均為36.04；κ值為3.72～3.91，平均為3.79。

5 討論

5.1 成礦流體性質(zhì)

圖5 維寶鉛鋅礦床流體包裹體均一溫度（a）及鹽度（b）直方圖Fig.5 Homogenization temperatures（a）and salinity（b）of fluid inclusions in the Weibao Zn-Pb deposit

表3 維寶鉛鋅礦床流體包裹體氣、液相成分激光拉曼探針分析結(jié)果Table 3 Laser Raman data of gas and liquid components of the fluid inclusions in the Weibao Zn-Pb deposit

表4 維寶鉛鋅礦床金屬硫化物S同位素組成Table 4 S isotopes of metal sulfides in the Weibao Zn-Pb deposit

圖6 維寶鉛鋅礦床S同位素組成直方圖Fig.6 Distribution of S isotopes in the Weibao Zn-Pb deposit

維寶鉛鋅礦床同時(shí)存在富氣相兩相（I型）和富液相兩相（Ⅱ型）包裹體，且相互共生，表明其捕獲時(shí)成礦流體處于一種不均勻的狀態(tài)［25－26］。Ⅰ型包裹體以均一到氣相為主，均一溫度平均為273.1℃，鹽度為14.5%～20.4%；Ⅱ型以均一到液相為主，均一溫度平均為268.2℃，鹽度為10.7%～20.5%。兩者具有大致相同的均一溫度和鹽度，從鹽度－均一溫度分布（圖7）來看，并未顯示多端元流體混合的特征。且I型包裹體氣相成分以CO2為主，含少量的CH4、H2，Ⅱ型包裹體氣相成分主要為CH4、H2S、N2、H2等，這與俯沖和造山作用中流體不混溶作用特征相符［27］。已有研究表明，CH4組分的加入可以使NaCl-H2O-CO2流體在更深的部位發(fā)生不混溶作用［28］。綜上可見，維寶鉛鋅礦床成礦過程中成礦流體發(fā)生了不混溶作用。

在流體不混溶過程中捕獲的流體包裹體，其捕獲端元組分的流體包裹體均一溫度基本代表了成礦作用的溫度［25］。維寶鉛鋅礦床Ⅰ型包裹體均一溫

圖7 維寶鉛鋅礦床流體包裹體鹽度－均一溫度分布圖Fig.7 Homogenization temperatures vs.salinity diagram of fluid inclusions in the Weibao Zn-Pb deposit

度為210.0～341.0℃，Ⅱ型包裹體均一溫度平均為169.0～362.0℃，與石英中流體包裹體的均一溫度（130～300℃）［13］基本相當(dāng)，因此其成礦流體具中溫、高鹽度、低密度的特征。激光拉曼探針分析表明：CO2、CH4、N2、H2是成礦流體的重要組分，具有地幔流體或巖漿流體的成分特征［29］，而與海水差異較大，因?yàn)楹Ｋ谢静缓鲜鰵庀嘟M分；同時(shí)也是一種富CH4、H2S等還原性揮發(fā)分的流體。

5.2 成礦物質(zhì)來源

維寶鉛鋅礦床原生礦石的組成相對簡單，礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦，未發(fā)現(xiàn)硫酸鹽礦物，硫化物的δ34S值基本能代表成礦流體的總硫同位素組成［30］。上已述及，礦石礦物閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦δ34SV－CDT相對集中，為0.49‰～2.41‰，與黃磊［13］獲得的δ34S值（3‰～5‰）基本相當(dāng)，明顯不同于強(qiáng)烈還原（沉積的）硫（δ34S為較大的負(fù)值［31］）和現(xiàn)代海水硫（δ34S為20‰［32］），也區(qū)別于噴流沉積鉛鋅礦床分布范圍較大的特點(diǎn)［33－35］，并低于Red Dog等典型噴流沉積礦床的δ34S值（14‰～50‰［36］），具有典型的巖漿硫來源特征［31］。區(qū)域中—晚三疊世巖漿作用發(fā)育［5－6］，可能成為維寶鉛鋅礦床的硫源。

維寶鉛鋅礦床硫化物μ值（9.45～9.56）均低于平均地殼μ值（9.74），ω值（35.31～36.90）大部分低于平均地殼的ω值（36.84）。依據(jù)朱炳泉［37］的不同類型礦石鉛的Δγ－Δβ圖解（圖8），維寶鉛鋅礦床5件Pb同位素?cái)?shù)據(jù)均投影于“上地殼與地?；旌系母_帶鉛（巖漿作用）”區(qū)域。而用豪特曼斯公式計(jì)算的維寶鉛鋅鉛模式年齡值為226～307Ma，與區(qū)域廣泛分布的地幔底侵及巖漿混合成因的印支期巖漿巖的形成時(shí)代基本一致［2，5－6］，指示成礦物質(zhì)主要來源于區(qū)內(nèi)深源巖漿活動(dòng)，有少量地殼鉛的混染。

表5 維寶鉛鋅礦床Pb同位素組成Table 5 Pb isotopes of metal sulfides in the Weibao Zn-Pb deposit

5.3 礦床成因探討

維寶鉛鋅礦床受地層及巖性控制，鉛鋅礦體主要賦存于薊縣紀(jì)狼牙山組中下部條帶狀綠簾石（透輝石）矽卡巖中，炭質(zhì)灰?guī)r和大理巖分別作為礦體的頂板和底板，矽卡巖化、綠泥石化、綠簾石化等圍巖蝕變發(fā)育。礦體多呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致。礦石類型主要為綠簾石－透輝石矽卡巖型鉛鋅（銅）礦石和（綠簾石、透輝石）石榴子石矽卡巖型鉛鋅（銅）礦石，前者較為發(fā)育。而最新鉆探工作在礦區(qū)西側(cè)發(fā)現(xiàn)大量隱伏二長花崗巖體及矽卡巖型Fe-Cu礦體，礦床的形成可能與二長花崗巖體存在成生關(guān)系。

礦石硫化物電子探針分析表明，閃鋅礦貧Ga、Ge、Cd，Zn/Cd為143～150，暗示其應(yīng)形成溫度中等［16－17］，區(qū)別于典型層控型礦床（高 Ga、Ge，Zn/Cd＜300［16，18］），可能與巖漿熱液密切相關(guān)（貧 Ga、Ge，Zn/Cd＜300［16，18］）。方鉛礦中 Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與巖漿熱液有關(guān)方鉛礦高Ag的特征一致［19－20］。流體包裹體中CO2、CH4、N2等發(fā)育，暗示其具有地?；驇r漿流體特征，且發(fā)生了不混溶作用。S同位素具典型巖漿硫特征，而Pb同位素表明成礦物質(zhì)主要來源于印支期深源巖漿，存在少量地殼混染。因此，維寶鉛鋅礦床的可能機(jī)制為：印支期由于地幔底侵及巖漿混合作用，深部形成巖漿房，繼而上侵形成二長花崗巖體等，侵位后派生出巖漿熱液，且攜帶了大量Pb、Zn、Cu等成礦物質(zhì)；同時(shí)不斷淋濾并萃取少量地層內(nèi)的金屬物質(zhì)，形成富含成礦物質(zhì)的成礦流體；在強(qiáng)大內(nèi)分壓作用及熱力擴(kuò)散作用下沿構(gòu)造裂隙上升運(yùn)移，沿狼牙山組碳酸鹽層進(jìn)行滲濾交代作用，形成早期石榴子石矽卡巖及綠簾石－透輝石矽卡巖，且由于后期體系溫度、壓力的降低，致使成礦流體發(fā)生不混溶作用使得閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等金屬硫化物沉淀成礦，同時(shí)伴生方解石、石英等脈石礦物（圖9）。

圖8 維寶鉛鋅礦床Pb同位素Δγ－Δβ成因分類圖解（底圖據(jù)文獻(xiàn)［37］）Fig.8 Δγ－Δβdiagram of Pb isotopes in the Weibao Zn-Pb deposit（base map after reference［37］）

綜上所述，維寶鉛鋅礦床可能為與印支期巖漿作用有關(guān)的層控矽卡巖型礦床。

圖9 維寶鉛鋅礦床成礦模式示意圖Fig.9 The ore-forming model of the Weibao Zn-Pb deposit

6 結(jié)論

1）維寶鉛鋅礦床流體包裹體以富氣相兩相包裹體和富液相兩相包裹體為主，成礦流體為巖漿流體體系，具中溫、高鹽度、低密度的特征，成礦過程中發(fā)生了不混溶作用。2）金屬硫化物的δ34SV－CDT為0.49‰～2.41‰，主要來源于巖漿；金屬硫化物的206Pb/204Pb 為18.254～18.336，207Pb/204Pb 為15.556～15.664，208Pb/204Pb為38.060～38.367，主要來源于區(qū)內(nèi)深源巖漿活動(dòng)，有少量地殼鉛的混染。3）維寶鉛鋅礦床受薊縣紀(jì)狼牙山組中下部條帶狀綠簾石（透輝石）矽卡巖控制，為與印支期巖漿作用有關(guān)的層控矽卡巖型礦床。

在S同位素測試過程中，美國印第安納大學(xué)Chusi Li教授、Edwards Ripley教授等給予了有益的幫助；數(shù)據(jù)處理及圖件繪制過程中，得到了西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所張江偉助理研究員、王亞磊研究實(shí)習(xí)員和長安大學(xué)臧遇時(shí)同學(xué)的幫助；研究過程得到了西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所葉芳研究員、李行研究員的有益指導(dǎo)。在此向他們深表感謝。

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Geology，F(xiàn)luid Inclusions and S，Pb Isotopic Geochemistry of the Weibao Zn-Pb Deposit in Qimantage，Xinjiang

Gao Yongbao1，Li Wenyuan1，Qian Bing1，Li Kan1，Zhang Zhaowei1，Jiang Zhongxiang2，Shen Dengliang2，Wang Zhihai1，Ye Meifang1

1.Xi’anInstituteofGeologyandMineralResources/MLRKeyLaboratoryofGenesisandExplorationof MagmaticOreDeposits，Xi’an710054，China

2.GeophysicalandGeochemicalParty，XinjiangBureauofGeologyandMineralResourceExplorationand Development，Changji831100，Xinjiang，China

The Weibao Pb-Zn deposit is located in the western Qimantage，east Kunlun，Xinjiang Province.The stratiform ore bodies are controlled by the strata，and occur in the banded epidote diopsite skarn in middile-lower Langyashan Formation of Jixianian Period.Major Pb-Zn （Cu）ore belongs to epidote diopsite skarn type.The ore minerals consist of galena，sphalerite and chalcopyrite，and the gangue minerals are composed of diopsite，epidote，calsite，chlorite and garnet.The sphalerite is characterized by higher content of Fe（2.206%-2.679%），lower content of Ga，Ge，Cd and Zn/Cd（143-150），and the content of Ag in galena is lower（0.163%-0.210%），which indicates that the metallic minerals may be formed closely with magmatic fluid.There are two types of fluid inclusions，liquid-rich two-phase and gas-rich two-phase.The average homogenization temperatures of two types of inclusions are 268.2and 273.1 ℃，respectively.The gas components of CO2，CH4，N2and H2in inclusions indicate the ore-forming fluid may be derived from magmatic fluid.In all，the initial ore-forming fluid belongs to immiscibility，characterized by middle-high temperature，high salinity and low density.The values ofδ34S vary from 0.49‰to 2.41‰，which indicates that sulfur in sulfides was mainly from the magma.The sulfides have206Pb/204Pb values from 18.254to 18.336，207Pb/204Pb values from 15.556to 15.664，208Pb/204Pb values from 38.060to 38.367，which suggests that ore-forming metals come from deep magmatic activity，with little crust mixing.In summary，the Weibao Pb-Zn deposit may be a layered skarn type deposit related to Indosinian magmatic activity.

fluid inclusion；S isotope；Pb isotope；geochemistry；Weibao Zn-Pb deposit；Qimantage；Xinjiang

10.13278/j.cnki.jjuese.201404109

P618.4

A

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10.13278/j.cnki.jjuese.201404109.

Gao Yongbao，Li Wenyuan，Qian Bing，et al.Geology，F(xiàn)luid Inclusions and S，Pb Isotopic Geochemistry of the Weibao Zn-Pb Deposit in Qimantage，Xinjiang.Journal of Jilin University：Earth Science Edition，2014，44（4）：1153-1165.doi：10.13278/j.cnki.jjuese.201404109.

2013-09-27

國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（41102050）；國家“十一·五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2006BAB01A01）；陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（2013JM5010）；中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目（1212011121088，1212011121092，1212011120183）

高永寶（1982—，男，助理研究員，主要從事區(qū)域成礦及成礦規(guī)律研究，E-mail：gaoyongbao2006＠126.com。

book=1154,ebook=118