黔西北地区铅锌矿床热液化学、演化及其成矿作用研究

Sediment-hosted lead-zinc deposits in northwestern Guizhou, China, is an important part of lead-zinc, Carlin-type gold,and antimony metallogenic province along southwest margin of Yangtze craton, China. They occur in a variety of Proterozoic and Paleozoic sedimentary successions. Geologic features of these deposits are well documented, but the chemistry of ore-forming fluids is poorly understood. This project focus on chemistry and evolution of mineralizing fluids, associated with Pb-Zn mineralization in northwestern Guizhou, using detailed petrography, microthermometry, laser Raman spectroscopy, and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) analyses of fluid inclusions in sphalerite and quartz, and isotope compositions to constrain the source and chemical evolution of ore-forming fluids that formed Pb-Zn deposits, and understand a genetic links among Pb-Zn, Carlin-type gold and antimony deposits in this region.

黔西北地区铅锌矿床是川－滇－黔铅锌矿集区和西南大面积低温成矿域的重要组成部分，成矿流体地球化学研究一直是该类型铅锌矿成矿作用研究最薄弱的环节之一。本申请项目在国内外文献广泛调研和预研究的基础上，采用流体包裹体岩相学与显微测温学、单个流体包裹体成份的LA-ICP-MS分析，以及同位素地球化学等技术手段，系统开展黔西北地区铅锌矿床热液化学、演化及其成矿作用过程研究，查明该类型矿床成矿流体化学性质与组成、来源与演化等，深入探讨铅锌矿成矿作用的精细过程，提取深部找矿的矿物学和地球化学标志，并与申请者已有的该区锑矿床和卡林型金矿床热液化学资料进行对比，进一步揭示西南大面积低温成矿域内铅锌矿床与锑矿和卡林型金矿床之间的成因关系等，对丰富西南大面积低温成矿理论，具有重要的科学意义。

黔西北地区铅锌矿床是川－滇－黔铅锌矿集区和西南大面积低温成矿域的重要组成部分，成矿流体地球化学研究一直是该类型铅锌矿成矿作用研究最薄弱的环节之一。本研究项目系统开展了黔西北地区铅锌矿床矿石显微岩相学结构、硫化物矿物学与地球化学、流体包裹体岩相学与显微测温学、单个流体包裹体成份的LA-ICP-MS分析，以及同位素地球化学等研究。研究表明，黔西北地区部分铅锌矿床闪锌矿和方铅矿中含有较高的Ag（68～138ppm）、As（3～1570ppm）、Sb（2～3840ppm）、Se(20～1020ppm)、Cd（6～2870ppm）等微量元素。新发现了砷黝铜矿、锑黝铜矿以及自然银等矿物，并含有Au（500～1000ppm）、As（3～20wt%）、Sb（6～20wt%）；流体包裹体研究表明，该区不同赋矿层位的铅锌矿床石英和闪锌矿中主要发育气－液两相流体包裹体，具有中低温（160～260℃）、较高盐度（5～22 wt%NaCl）、含有低密度的CO2、CH4和N2的卤水特征，不同于MVT型铅锌矿床成矿流体特征；在国内率先开展该区铅锌矿床单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS分析，发现该类矿床石英流体包裹体中含有较高Na、K（2184～78451ppm）、Cu（2～387ppm）、Pb（2～14043ppm）、Zn（12～4350ppm）、As（4～1186ppm）、Sb（1～99ppm）等元素；硫化物Pb、Zn、S同位素地球化学研究进一步揭示，该区铅锌矿床成矿物质主要为地壳来源，而硫主要来自赋矿地层硫酸盐的还原。结合地球化学热力学分析，认为Pb、Zn等成矿元素的Cl络合物是成矿元素的主要搬运形式，富含Pb、Zn的成矿流体与赋矿地层中富含H2S还原性流体的混合是该区铅锌富集成矿的重要机制之一，并提出闪锌矿的颜色由深变浅是判断矿体剥蚀程度或寻找深部矿体的重要找矿标志。