朱志軍, 楊志娟, 嚴(yán)錦潔, 王何均

(東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,江西 南昌 330013)

金頂超大型鉛鋅礦床位于蘭坪盆地內(nèi),是中國(guó)最大的鉛鋅礦床,也是世界上17個(gè)超大型鉛鋅礦床之一(覃功炯等,1991),然而關(guān)于礦床的成礦流體性質(zhì)及成礦元素的富集機(jī)理一直爭(zhēng)論不休。有學(xué)者認(rèn)為成礦物質(zhì)來(lái)源于中低溫、高鹽度盆地?zé)猁u水(溫春齊等,1995;徐啟東等,2004;付修根,2005;宋玉財(cái)?shù)?2011;王建飛等,2014;朱志軍等,2014);亦有學(xué)者認(rèn)為成礦物質(zhì)是盆地?zé)崃黧w與幔源流體混合來(lái)源(胡瑞忠等,1998;薛春紀(jì)等,2003);還有學(xué)者認(rèn)為成礦流體在盆地中遷移時(shí)與圍巖(含膏巖)發(fā)生了強(qiáng)烈的水巖反應(yīng),從而萃取圍巖形成了成礦物質(zhì)(高永寶等,2008;唐永永等,2013),那么明確礦源層的時(shí)代就顯得尤為重要。礦床圍巖地球化學(xué)特征是揭示礦源層信息的重要途徑(肖振華等,2021;呂永華等,2021)。因此,筆者開(kāi)展了金頂?shù)V區(qū)圍巖地球化學(xué)過(guò)程的示蹤劑(稀土、微量元素)研究,從沉積成巖環(huán)境、成礦元素富集規(guī)律等方面揭示礦區(qū)圍巖地球化學(xué)信息,旨在為該礦床成因研究提供一些理論依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

金頂超大型鉛鋅礦區(qū)位于金沙江-哀牢山古板塊縫合線西側(cè),蘭坪-思茅中生代坳陷帶北部的一個(gè)穹窿構(gòu)造上,礦區(qū)地層分為原地系統(tǒng)和外來(lái)推覆系統(tǒng)(圖1)。據(jù)礦區(qū)露天開(kāi)采及鉆孔揭露,原地系統(tǒng)自下而上依次為上白堊統(tǒng)南新組紫紅色砂礫巖、細(xì)砂巖、粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖,上白堊統(tǒng)虎頭寺組紫灰色-灰白色厚層狀細(xì)粒石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖,古新統(tǒng)云龍組磚紅色含泥礫粉砂巖、細(xì)砂巖,可見(jiàn)少量含灰?guī)r角礫砂巖。外來(lái)推覆系統(tǒng)自下而上依次為中侏羅統(tǒng)花開(kāi)左組紫紅色泥巖夾灰白色砂巖、上三疊統(tǒng)麥初箐組黑-灰黑色炭質(zhì)泥巖夾粉砂巖和三合洞組深灰色灰?guī)r夾瀝青質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r(施加辛等,1983;高懷忠,1989),層序倒轉(zhuǎn)。

圖1 金頂?shù)V區(qū)地質(zhì)略圖(a)及所在地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(b)(尹漢輝等,1990)Fig.1 Geological sketch (a) and tectonic location map (b) of Jingding mining area

1.2 礦區(qū)圍巖類(lèi)型

金頂?shù)V區(qū)的圍巖主要巖性為磚紅色和淺灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及細(xì)砂巖,厚度大于200 m,在礦區(qū)不同位置其巖性組合不同。在北廠礦段的西部主要出露紫紅色夾淺灰色泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖,局部含少量黑色、棕色、灰黑色灰?guī)r角礫,角礫大小為2～7 mm,最大者可達(dá)12 mm,多呈棱角狀-次棱角狀,無(wú)分選(圖2a);粉砂巖中發(fā)育水平層理和沙紋層理,泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖間形成不等厚的韻律層理(付修根,2005)。在架崖山礦段的北部出露巖性主要為中薄層磚紅色泥質(zhì)粉砂巖、紋層狀粉-細(xì)砂巖夾棕紅色泥巖,灰綠色、灰黑色石膏膠結(jié)的砂泥巖,成層性較好,但巖石較破碎(圖2b),在細(xì)砂巖中見(jiàn)有龜裂紋及小型交錯(cuò)層理,且含滾圓-次圓狀泥礫(圖2c),該層與區(qū)域上的古新統(tǒng)云龍組含鹽建造層位相當(dāng)。磚紅色泥質(zhì)粉砂巖多被風(fēng)化成粉砂質(zhì)土壤,裂隙中廣泛發(fā)育纖維狀石膏脈(圖2d,e,f)。云龍組是一套富蒸發(fā)鹽的陸相紅色碎屑巖建造,鹽漬化普遍,未見(jiàn)鉛鋅礦化。架崖山礦段北部出露的泥質(zhì)粉砂巖與泥巖,向東延伸與礦區(qū)外圍的云龍組地層相連,是礦區(qū)唯一“生根”的地層單元,與下伏灰?guī)r角礫巖呈正斷層接觸(高蘭等,2008)。

圖2 金頂鉛鋅礦圍巖沉積特征Fig.2 Sedimentary characteristics of Jinding lead-zinc ore surrounding rocks

2 樣品采集與測(cè)試

在金頂?shù)V區(qū)架崖山-北廠礦段采集15件新鮮巖石樣品和8件石膏樣品,巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖、細(xì)砂巖。其中L-156-1、L-157-1、L-158-1、L-165-3相對(duì)靠近礦體,其余樣品相對(duì)遠(yuǎn)離礦體,采樣位置與礦體相對(duì)關(guān)系如圖3所示,采集的樣品主要位于礦體下部的圍巖中,其中礦體中發(fā)育逆沖推覆斷層F2,斷層的上盤(pán)為下白堊統(tǒng)景星組,下盤(pán)為古新統(tǒng)云龍組二段。

圖3 采樣位置圖Fig.3 Sampling location map

稀土元素和微量元素測(cè)試分析均在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成,采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)測(cè)定,各標(biāo)準(zhǔn)樣品(GSR-1、GSR-3、BHVO-2、BCR-2)及空白樣品所測(cè)稀土元素的線性較好,分析誤差基本小于5%,很少大于10%,相同樣品測(cè)試結(jié)果一致,測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可信。各測(cè)試樣品最終結(jié)果取3次測(cè)定的平均值。

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 稀土元素特征

金頂?shù)V區(qū)架崖山-北廠礦段圍巖樣品的稀土元素組成具有鮮明的特征(表1,2),稀土總量均相對(duì)較低,∑REE為64.53～152.76 μg/g,平均值為117.58 μg/g,較接近大陸上地殼的平均稀土元素總量值(146.4 μg/g)(Taylor et al.,1995),遠(yuǎn)低于北美頁(yè)巖的平均稀土元素總量值(173.2 μg/g)(Haskin et al.,1968)和深海沉積物的稀土豐度(411 μg/g)(沈華悌,1990)。輕、重稀土元素的分異程度差別較大,LREE值為58.74～136.05 μg/g,平均值為105.28 μg/g;HREE值為5.80～16.12 μg/g,平均值為12.30 μg/g,輕、重稀土平均含量比值(LREE/HREE)為7.11～10.14,平均值為8.72,均表現(xiàn)輕重稀土分異明顯,輕稀土相對(duì)富集,重稀土相對(duì)虧損的特征。(La/Yb)N為7.32～11.93,也說(shuō)明輕重稀土分異程度較大。δEu變化范圍為0.66～1.13,平均值為0.78,銪負(fù)異常明顯;δCe變化范圍為0.94～1.05,平均值為0.97,鈰異常不明顯。REE配分曲線圖顯示出明顯的右傾型,輕微富集輕稀土,輕重稀土的分餾程度較低,銪異常明顯,鈰異常不明顯等特征(圖4)。從REE配分模式圖可以看出,輕、重稀土擬合度較好,反映出金頂?shù)V區(qū)圍巖物源相對(duì)較單一,同時(shí)也指示了受同期成礦流體作用的影響,其REE的組成及成礦物理化學(xué)條件沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。

圖4 金頂?shù)V區(qū)圍巖稀土元素配分模式圖Fig.4 The rare earth element distribution pattern of surrounding rocks in Jinding mining are

3.2 微量元素特征

本文測(cè)試分析了15件樣品,共測(cè)得Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Nb、Mo、Cd、Cs、Ba、Ta、Tl、Pb、Th、U、Zr、Hf等22種微量元素含量,其結(jié)果見(jiàn)表3,與蘭坪盆地區(qū)域微量元素組成相比較,該礦區(qū)圍巖相對(duì)富集的元素有Zn、Sr、Ba、Tl、Cd,相對(duì)虧損的元素有Sc、V、Cr、Co、Ni、Ga、Rb、Nb、Mo、Cs、Ta、Th、U,含量相當(dāng)?shù)脑赜蠧u、Pb、Zr、Hf。與金頂?shù)V石礦物、大陸上地殼微量元素豐度相比,該礦區(qū)圍巖具有以下特征:

(1)Cu的平均含量除一個(gè)樣品達(dá)到228.0×10-6外,其余樣品含量為2.7×10-6～20.9×10-6,平均含量為24.4×10-6,表明Cu未發(fā)生明顯富集遷移,其平均含量與鉛鋅礦(20.8×10-6)相當(dāng)(Rudnick et al., 2005)。Pb、Zn平均含量與礦體距離有關(guān),總體上變化范圍較大。Pb含量為2.9×10-6～24.7×10-6,平均含量為13.1×10-6;Zn含量為8.8×10-6～236.0×10-6,平均含量為76.6×10-6。Pb、Zn遷移規(guī)律明顯,呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)。Cd和Tl也表現(xiàn)明顯富集,Cd含量為0.1×10-6～0.3×10-6,平均含量為0.1×10-6,Tl含量為0.2×10-6～8.9×10-6,平均含量為1.1×10-6。

(2)Rb平均含量與大陸上地殼豐度值相當(dāng),其含量為27.8×10-6～126.0×10-6,平均含量為70.3×10-6。Sr、Ba平均含量與大陸地殼豐度值相比較明顯富集,與曾榮等(2006)對(duì)礦石礦物流體包裹體的微量元素研究結(jié)果相一致。Sr含量為42.1×10-6～33 275.0×10-6,平均含量為12 783.3×10-6;Ba含量為91.7×10-6～4 192.0×10-6,平均含量為832.2×10-6。微量元素中,Rb、Sr、Ba是典型的大離子親氧(石)元素,其化學(xué)性質(zhì)相似,活動(dòng)性較強(qiáng)。樣品Rb與區(qū)域背景值相當(dāng),而Sr、Ba明顯富集,說(shuō)明礦區(qū)圍巖后期受盆地鹵水作用明顯。

(3)Sc、V、Cr、Co、Ni、Ga、Rb、Nb、Mo、Cs、Ta、Th、U等元素相對(duì)虧損,在蛛網(wǎng)圖上近似平緩,近礦圍巖與遠(yuǎn)礦圍巖樣品基本一致,蛛網(wǎng)圖上具有一致性(圖5)。

圖5 金頂?shù)V區(qū)圍巖微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.5 Spider diagram of trace elements of surrounding rocks in Jinding mining area

3.3 同位素地球化學(xué)特征

3.3.1 鍶同位素特征

對(duì)金頂?shù)V區(qū)6件晚三疊世三合洞組石膏和3件三合洞組灰?guī)r樣品進(jìn)行了Sr同位素測(cè)試分析,巖石樣品在Themo Fisher公司的Neptune Plus型 MC-ICP-MS上測(cè)試,采用NBS987的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),從測(cè)試結(jié)果(表4)可以看出,金頂?shù)V區(qū)石膏樣品中鍶同位素的87Sr/86Sr為0.707 695～0.707 988,平均值為0.707 817,與礦區(qū)三合洞組灰?guī)r樣品Sr同位素比值相近。

表4 金頂?shù)V區(qū)膏鹽類(lèi)礦物的硫和鍶同位素?cái)?shù)據(jù)

3.3.2 硫同位素特征

對(duì)硫同位素來(lái)源的研究表明,幔源硫(δ34S)值為0～3‰(Chaussidon et al.,1990);海水硫(δ34S)值約20‰;沉積物中還原硫具有較大的負(fù)值(Rollinson,2014)。本研究測(cè)定了12件石膏樣品的S同位素,分析測(cè)試結(jié)果用V-CDT標(biāo)準(zhǔn)表示,測(cè)試精度優(yōu)于±0.2‰,其測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。δ34SV-CDT為12.6‰～17.99‰,平均值為15.05‰,與三疊紀(jì)末期古大洋硫酸鹽δ34S值(15‰)相近,而與我國(guó)古近紀(jì)紅色碎屑巖系中硫酸的δ34S值(7‰～40‰)相差甚遠(yuǎn)(貝恩布格-里希特,1983),進(jìn)一步佐證了金頂?shù)V區(qū)石膏為晚三疊紀(jì)世三合洞組原始蒸發(fā)沉積型石膏。

4 討論

4.1 沉積環(huán)境的判別

通過(guò)對(duì)沉積巖中微量元素含量及分布,尤其是一些相關(guān)元素比值的研究,可以推斷沉積環(huán)境,反演當(dāng)時(shí)的地質(zhì)條件。目前,常用微量元素Sr、Ba、V、Ni、Co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其相關(guān)比值的大小與變化來(lái)研究古沉積環(huán)境特征(朱志軍等,2010)。

鍶、鋇是堿土金屬中化學(xué)性質(zhì)較相似的元素,但在不同沉積環(huán)境中由于其地球化學(xué)行為的差異會(huì)發(fā)生分離,可以作為識(shí)別地球化學(xué)過(guò)程及沉積環(huán)境的地球化學(xué)指標(biāo)。例如,由于Sr的硫酸鹽溶解度較Ba的大,更易遷移,所以陸相環(huán)境向海相環(huán)境過(guò)渡中,碳酸鹽巖ω(Sr)/ω(Ba)比值會(huì)逐漸增大,因此可用ω(Sr)/ω(Ba)比值來(lái)反演海陸過(guò)渡階段。本次礦區(qū)圍巖樣品中,Sr含量為42.1×10-6～105 201.0×10-6,反映出近礦體圍巖樣品L-156-1、L-157-1、L-157-2、L-158-1、L-158-3、L-158-5、L-158-6受到成礦作用的影響,Sr相對(duì)富集,其余樣品L-161-7、L-161-8、L-161-2、L-161-3、L-161-4、L-161-9、L-162-2、L-162-3的ω(Sr)/ω(Ba)比值均小于1。通常認(rèn)為ω(Sr)/ω(Ba)>1可能是海相沉積,ω(Sr)/ω(Ba)<1是陸相沉積。由于礦區(qū)見(jiàn)大量天青石礦(SrSO4)與鉛鋅礦體相伴生,受此影響,近礦圍巖的ω(Sr)/ω(Ba)比值就不能作為判斷沉積環(huán)境的地球化學(xué)指標(biāo)了,而那些遠(yuǎn)離礦體圍巖的樣品并未指示圍巖為正常的陸相沉積環(huán)境。

沉積物中高含量的Ba可作為熱水活動(dòng)的證據(jù)之一(Tripati et al.,2009;周永章等,2000),本次樣品Ba含量為91.7×10-6～4 192.0×10-6,近礦圍巖的Ba平均含量較高,遠(yuǎn)離礦體的圍巖Ba平均含量明顯偏低,說(shuō)明沉積過(guò)程中未受到熱水活動(dòng)作用的影響,但是成礦過(guò)程可能受到熱水作用的影響。由于ω(Sr)/ω(Cu)值對(duì)古氣候變化具有較好靈敏度,可以反映古氣候的變化。通常認(rèn)為ω(Sr)/ω(Cu)值為1.3～5.0,指示為濕潤(rùn)氣候,大于5.0提示干旱氣候。本次測(cè)試樣品(除L-161-4外)的ω(Sr)/ω(Cu)值都遠(yuǎn)大于5,反映出研究區(qū)圍巖形成于干旱的氣候環(huán)境。

V、Ni同屬鐵族元素,二者溶解度明顯受水體氧化還原環(huán)境條件的控制,V、Ni主要被膠體質(zhì)點(diǎn)或黏土礦物等吸附沉淀,但V易于在氧化環(huán)境及酸度較大的條件下被吸附富集,而Ni則在還原環(huán)境、堿度較大的條件下更易于富集。Lewan(1984)也指出ω(V)/ω(Ni)值是判別沉積環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)。ω(V)/ω(V+Ni)值在缺氧環(huán)境中為0.7～0.8,貧氧環(huán)境中為0.46～0.60(李雙應(yīng)等,1995),本組測(cè)試樣品的ω(V)/ω(Ni)值為2.2～5.8,平均值為3.4。ω(V)/ω(V+Ni)值為0.69～0.81,幾乎所有的樣品均指示缺氧環(huán)境。

4.2 物源及其構(gòu)造背景判別

陸源碎屑巖中的微量元素化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性較好,尤其是La、Th、Ti、Zr、Sc等元素,在風(fēng)化搬運(yùn)和沉積過(guò)程中很少受其他地質(zhì)作用的影響。其平均含量變化與構(gòu)造背景之間有著內(nèi)在的必然聯(lián)系,可以用來(lái)反映物源區(qū)的大地構(gòu)造背景、構(gòu)造演化特征等信息。因此,陸源碎屑的微量元素地球化學(xué)特征更適宜于研究源區(qū)類(lèi)型及其大地構(gòu)造背景。Bhatia(1981)、Bhatia等(1986)提出了不同構(gòu)造環(huán)境下的沉積巖微量元素ω(Zr)-ω(Th)、ω(La)-ω(Th)-ω(Sc)和ω(Th)-ω(Sc)-ω(Zr)/10三相判別圖解(圖6)。利用判別圖解可以看出樣品點(diǎn)多落于大陸島弧,少數(shù)樣品點(diǎn)落于被動(dòng)大陸邊緣,反映出研究區(qū)源區(qū)主要為大陸島弧,礦區(qū)圍巖的源區(qū)較復(fù)雜,具有多源區(qū)提供物源的特點(diǎn)。

圖6 金頂?shù)V區(qū)圍巖ω(Zr)-ω(Th)、ω(La)-ω(Th)-ω(Sc)和ω(Th)-ω(Sc)-ω(Zr)/10判別圖解(Bhatia,1981)Fig.6 ω(Zr)-ω(Th)、ω(La)-ω(Th)-ω(Sc) and ω(Th)-ω(Sc)-ω(Zr)/10 discriminant diagrams of surrounding rocks in Jinding mining area

根據(jù)ω(La/Yb)-∑REE圖解(McLennan,1989)顯示,本組樣品投點(diǎn)相對(duì)集中(圖7),主要集中在沉積巖區(qū)域,僅有少量樣品落在沉積巖和大陸拉斑玄武巖的過(guò)渡區(qū)域,揭示出礦區(qū)圍巖的物源區(qū)巖石主要為沉積巖,有少量大陸拉斑玄武巖提供物源,反映其在沉積過(guò)程中有少量熱水活動(dòng)的參與。

4.3 成礦物質(zhì)來(lái)源分析

沉積物中的Eu能夠反演沉積體系內(nèi)部的微觀物理化學(xué)狀態(tài),常用作沉積環(huán)境及物源的判斷標(biāo)志之一。由表2和圖4可以看出,圍巖樣品除一件樣品(L-159-2)外,其余樣品均表現(xiàn)出明顯的Eu負(fù)異常,其范圍為0.66～0.92,平均為0.75。Eu異常的產(chǎn)生主要與一定溫度條件下的Eu2+與Eu3+相互轉(zhuǎn)化有關(guān)(Byme et al.,1990),當(dāng)溫度升高時(shí),Eu3+易轉(zhuǎn)化為Eu2+,由于Eu2+較Eu3+更易進(jìn)入礦物晶格中,從而造成Eu的正異?；蛱潛p程度逐漸減小。本次測(cè)試的樣品中,由于受到圍巖蝕變的影響,Eu異常沒(méi)有顯著的變化規(guī)律,均顯示出明顯的Eu負(fù)異常。Eu2+在溫度小于300 ℃時(shí),只能存在強(qiáng)還原的堿性條件下(李興遠(yuǎn)等,2015)。結(jié)合研究區(qū)礦石礦物組合中未見(jiàn)高溫礦物,僅見(jiàn)方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等中低溫礦物,進(jìn)一步說(shuō)明熱流體溫度在300 ℃左右,屬于中低溫類(lèi)型礦床。

金屬礦床都是由礦源層的成礦物質(zhì)活化遷移聚集而成的(涂光熾,1986)。由表4和圖5可以看出,礦區(qū)圍巖中的Pb、Zn、Cd、Tl、Sr、Ba平均含量都比背景值高,在蛛網(wǎng)圖上亦呈現(xiàn)明顯的峰值,然而遠(yuǎn)離礦體的樣品則峰值不明顯,揭示了近礦體樣品所表現(xiàn)的峰值特征明顯受到了成礦流體作用的影響。筆者在另文已對(duì)區(qū)域地層進(jìn)行了研究(朱志軍等,2015,2018),與礦區(qū)圍巖相當(dāng)?shù)牡貙又蠵b含量為2.5×10-6～14.7×10-6,平均含量為10.1×10-6;Zn含量為5.8×10-6～23×10-6,平均含量為10.6×10-6,未見(jiàn)明顯富集。據(jù)此推斷金頂鉛鋅礦成礦物質(zhì)不是成礦流體萃取礦區(qū)圍巖(古近紀(jì)云龍組地層)所形成的。

圖7 金頂?shù)V區(qū)圍巖ω(La/Yb)∑REE源巖判別圖解Fig.7 ω(La/Yb)-∑REE diagram of surrounding rocks in Jinding mining areaa.碳酸鹽巖;b.金伯利巖;c.沉積巖;d.花崗巖區(qū)域;e.堿性玄武巖;f.大陸拉斑玄武巖;g.大洋拉斑玄武巖;h.球粒隕石;底圖據(jù)McLennan(1989)。

礦區(qū)石膏樣品的87Sr/86Sr值為0.707 695～0.707 988,平均為0.707 817,與礦區(qū)三合洞組灰?guī)r樣品Sr同位素比值(0.707 98)相近,且與四川盆地同期海相碳酸鹽巖87Sr/86Sr值(0.706 95～0.708 45;黃思靜,1997;胡作維等,2008)相當(dāng)。據(jù)此推斷金頂?shù)V區(qū)的石膏為晚三疊世三合洞組蒸發(fā)沉積型石膏。

金頂?shù)V區(qū)金屬硫化物δ34SV-CDT值為-12‰～-20‰和-8‰～-2‰(胡古月等,2013),本次測(cè)試的石膏樣品δ34SV-CDT值為12.6 ‰～17.99 ‰,平均為+15.05 ‰,據(jù)此推斷金屬硫化物的硫可能為沉積物中的還原硫,結(jié)合前人對(duì)金頂成礦溫度(150～300 ℃)的研究成果(薛春紀(jì)等,2002,2006;王安建等,2009)來(lái)看,金頂?shù)V區(qū)溫度剛好適合TSR反應(yīng)的進(jìn)行。通過(guò)對(duì)礦區(qū)三合洞組地層和含灰?guī)r角礫砂巖型礦石的現(xiàn)場(chǎng)觀察,發(fā)現(xiàn)三合洞組灰?guī)r含有大量有機(jī)質(zhì)(干酪根和瀝青)(圖8a),且見(jiàn)含灰?guī)r角礫砂巖型礦石有輕質(zhì)油沿著裂隙或孔隙滲出(圖8b),擊打灰?guī)r角礫可聞到很強(qiáng)的臭雞蛋氣味。在金頂?shù)某傻V溫度(150～300 ℃)下,三合洞組富含豐富的有機(jī)質(zhì),與石膏易發(fā)生硫酸鹽熱化學(xué)還原反應(yīng)(TSR),產(chǎn)生H2S氣體,而化學(xué)活性極強(qiáng)的H2S又易與Fe、Cu、Pb、Zn等重金屬離子結(jié)合形成金屬硫化物礦床,因此認(rèn)為金頂?shù)V區(qū)金屬硫化物中的硫來(lái)源于石膏的熱化學(xué)還原作用。

圖8 金頂?shù)V區(qū)三合洞組灰?guī)r的有機(jī)質(zhì)Fig.8 Organic matter of limestone of the Sanhe formation in Jinding mining area

5 結(jié)論

(1)金頂?shù)V區(qū)圍巖微量元素組成與蘭坪盆地區(qū)域上相比較結(jié)果顯示,相對(duì)富集的元素為Zn、Sr、Ba、Tl、Cd。與金頂?shù)V石礦物相比,距礦體越近,Pb、Zn元素含量越高。

(2)金頂?shù)V區(qū)圍巖樣品的ω(Zr)-ω(Th)、ω(La)-ω(Th)-ω(Sc)和ω(Th)-ω(Sc)-ω(Zr)/10等多種沉積構(gòu)造背景判別圖解、稀土元素特征一致反映了金頂?shù)V區(qū)圍巖的源區(qū)構(gòu)造背景以大陸島弧構(gòu)造背景為主,源巖主要為沉積巖。

(3)根據(jù)礦區(qū)圍巖元素相關(guān)關(guān)系,結(jié)合區(qū)域上與礦區(qū)圍巖相當(dāng)?shù)牡貙酉鄬?duì)比,揭示了礦區(qū)古新統(tǒng)云龍組圍巖不是礦源層,而三疊系三合洞組發(fā)育的石膏為金屬硫化物成礦提供硫源。