李興

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院 烏魯木齊 830000）

得爾布干多金屬成礦帶位于大興安嶺中北段，發(fā)育有甲烏拉-查干布拉根、額仁陶勒蓋和得耳布爾等多個(gè)大中型鉛鋅礦床。前人在礦床地質(zhì)特征、成礦時(shí)代和礦床成因等方面進(jìn)行詳細(xì)研究，然而對成礦物質(zhì)來源等的研究仍較為薄弱，給該類型礦床的深入認(rèn)識帶來較大不便。鑒于該成礦帶較高的理論研究意義，有必要對典型礦床的地球化學(xué)特征進(jìn)行系統(tǒng)剖析。本文在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)上，通過對典型礦床的穩(wěn)定同位素地球化學(xué)特征進(jìn)行分析，探討成礦物質(zhì)來源及礦床成因類型，以期為該成礦帶及周邊地區(qū)尋找相似礦床提供一些科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

得爾布干多金屬成礦帶處于蒙古-鄂霍茨克縫合線與得爾布干深大斷裂之間的額爾古納地塊，大地構(gòu)造上位于西伯利亞板塊與華北板塊之間的古亞洲巨型造山帶東段（圖1）。受西北部鄂霍茨克洋閉合和東部古太平洋板塊俯沖的聯(lián)合影響，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造-巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。由于西伯利亞板塊與華北板塊以及二者之間的眾多微地體彼此之間發(fā)生多次碰撞和拼接增生作用，大興安嶺北部地區(qū)的地殼遭到高度破碎，導(dǎo)致其具有較高滲透性。在兩大板塊完成拼接之后，區(qū)域上又經(jīng)歷了較大規(guī)模的剪切作用，使得銜接并不穩(wěn)固的縫合帶再次發(fā)生活化，形成了一系列并與古斷裂相互貫通的深斷裂，從而為區(qū)域上后期大范圍的火山-侵入活動(dòng)和成礦作用提供了十分有利的就位空間和成礦條件。

圖1 得爾布干成礦帶大地構(gòu)造位置圖（據(jù)文獻(xiàn)[3]修改）

2 成礦地質(zhì)特征

區(qū)域出露地層較為簡單，除廣泛分布的第四系殘坡積和沖洪積物外，主要出露侏羅統(tǒng)陸相火山巖-次火山巖地層。成礦帶內(nèi)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅銀礦床，礦體大多賦存于該套火山巖-次火山巖地層中。區(qū)域內(nèi)的侵入巖可分為前中生代侵入巖和中生代侵入巖，主要分布于侏羅系中-上統(tǒng)火山巖及較早一些的地層中。成礦帶內(nèi)銀鉛鋅礦床的形成都與燕山晚期的淺成-超淺成侵入巖關(guān)系密切。

區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造形跡主要為斷裂構(gòu)造，褶皺構(gòu)造不明顯。區(qū)域北東向得爾布干斷裂及其一系列次級北西、北東向斷裂構(gòu)造，彼此之間相互交叉構(gòu)成“近等間距”網(wǎng)格構(gòu)造，區(qū)域范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金屬礦床基本都位于網(wǎng)格狀構(gòu)造的結(jié)點(diǎn)位置。次級斷裂方向多為北西-北北西向，少數(shù)為北東向。其中北西-北北西向斷裂構(gòu)造是區(qū)域礦床的主要控礦和容礦構(gòu)造。以比利亞谷鉛鋅銀礦床為例，礦體受北西向張-剪性斷裂構(gòu)造控制，總體呈向北西向雁列式展布，走向295°～305°，傾角 65°～!70°，在1號勘查線以西傾向SW，以東則傾向NE。

礦石類型以鉛鋅銀礦石為主，部分礦床的深部和邊部存在少量鉛鋅銅礦石。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造和細(xì)脈-網(wǎng)脈狀構(gòu)造，交代殘余結(jié)構(gòu)、自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)和它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦床的圍巖蝕變較為普遍，主要類型包括硅化、綠泥石化、絹云母化、高嶺石化和碳酸鹽化等。其中，硅化、綠泥石化及絹云母化與成礦作用關(guān)系最為緊密。

3 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)

3.1 鉛同位素

從前人研究分析結(jié)果來看，區(qū)域鉛鋅銀礦床礦石Pb的同位素組成206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分 別 為 18.130～18.443、15.499～15.621、38.078～38.389，分布范圍均較為集中，變化不大，均顯示正常Pb的特征。計(jì)算得出礦石的μ值為9.28～9.50，一般認(rèn)為，μ＞9.58的Pb來源于上部地殼[8]，研究區(qū)礦石的μ值介于9.0～9.58之間。在鉛構(gòu)造模式圖上，主要落于造山帶鉛增長線和地幔的演化曲線之間（圖2），推斷研究區(qū)鉛鋅礦床中Pb同位素來源于地殼深部或上地幔，但受到上地殼Pb的混染。

3.2 硫同位素

前人分析結(jié)果顯示：二道河子、得耳布爾、東珺、甲烏拉和額仁陶勒蓋的δ34S值變化范圍分別為：0.3‰～3.6‰、1.6‰～5.4‰、4.48‰～6.97‰、1.2‰～8.4‰和-3.96‰～+4.45‰。各礦床硫化物的硫同位素組成較為相近，δ34SCDT值均為正值且接近于0，波動(dòng)范圍較小，說明礦石硫來源比較單一，具有深源硫或隕石硫的特征，推斷硫主要來源于地幔，與巖漿侵入活動(dòng)關(guān)系密切。

圖2 區(qū)域典型礦床鉛同位素構(gòu)造模式圖解

圖3 區(qū)域典型礦床δ18Owater-δD體系圖

3.3 碳、氫、氧同位素特征

東珺和甲烏拉鉛鋅銀礦床的δ13CPDB值為-8.4‰～-1.2‰，與地幔部分熔融形成的巖漿δ13C值(-5‰±2‰)及上地幔來源的巖漿中CO2的δ13C平均值(-5‰)十分接近，推斷成礦流體中的C主要來源于巖漿。δD值為-166‰～-103‰，比較集中；δ18O值為-7.2‰～+12.5‰，變化較大。對應(yīng)成礦流體的δ18Owater值為-18.96‰～+1.08‰，小于原生水和巖漿水，但明顯高于大氣降水的平均值，在δ18O-δD體系圖解中（圖3），大多數(shù)落入大氣降水和巖漿水之間的區(qū)域。推斷成礦流體具有深源巖漿水和大氣降水的混合水特點(diǎn)，只是各個(gè)礦床的混合比例有所差異。

4 討論

4.1 成礦物質(zhì)來源

穩(wěn)定同位素分析結(jié)果表明：S、C同位素指示成礦物質(zhì)來源于深部巖漿活動(dòng)；H、O同位素組成表明成礦流體主要落入大氣降水和巖漿水之間的區(qū)域，具有深源巖漿水和大氣降水的混合水特點(diǎn)。成礦流體早期以深源巖漿水為主，晚期主要為巖漿流體與大氣降水組成的混合流體；Pb同位素組成指示Pb同位素來源于地殼深部或上地幔，但受到一定程度上地殼Pb的混染。

結(jié)合區(qū)域巖漿活動(dòng)規(guī)律及成礦時(shí)代，認(rèn)為成礦流體主要來源于深部的巖漿活動(dòng)，與燕山晚期的巖漿侵入活動(dòng)關(guān)系密切。在成礦流體的演化過程中，大氣降水的加入對成礦元素的聚集和沉淀也起到十分重要的作用。

4.2 礦床成因

區(qū)域鉛鋅銀礦床的形成與燕山期構(gòu)造-巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。隨著巖漿作用的進(jìn)行，成礦物質(zhì)大量聚集于晚期巖漿中。在早白堊世早期由于火山活動(dòng)減弱，次火山巖及脈巖形成并隱伏于礦區(qū)，并于巖漿期后分異出大量含礦熱液。一部分含礦熱液在深部形成斑巖型鉛鋅銅礦體，另一部分含礦熱液沿火山機(jī)構(gòu)上升至地殼淺部。由于大氣降水的加入，流體的溫度、壓力和pH等條件改變，加之受到上覆沉凝灰?guī)r的阻擋，大量成礦物質(zhì)沉淀于NW向斷裂構(gòu)造破碎帶中，形成脈狀-網(wǎng)脈狀鉛鋅礦體。成因類型為與淺成-超淺成巖體有關(guān)的熱液脈型鉛鋅銀礦床。

5 結(jié)論

(1)區(qū)域鉛鋅銀礦床的穩(wěn)定同位素組成表明：成礦流體主要來源于深部的巖漿活動(dòng)，大氣降水的加入對此類礦床成礦元素的聚集和沉淀起到有利作用。

(2)礦床的形成與燕山晚期的巖漿侵入活動(dòng)關(guān)系密切。成因類型為與淺成-超淺成巖體有關(guān)的熱液脈型鉛鋅礦床。

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