滇西勐兴铅锌矿床矿化时空结构与成矿模型研究

The Baoshan block in western Yunnan is a significant Pb-Zn mineralization concentration region in the Sanjiang Tethyan Metallogenic Domain (STMD), SW China. In the Baoshan block, both skarn- and epithermal-type Pb-Zn deposits are common. The former group includes the Luziyuan, Hetaoping and Jinchanghe deposits and the latter group includes the Mengxing, Xiyi and Dongshan deposits. However, more attention has been paid to the skarn-type deposits and less to the epithermal-type ones in the past. This seriously limits our understanding of many key scientific issues such as the ore-forming fluid evolution, ore-forming process and ore-forming geodynamic setting of the same type of Pb-Zn deposits in the block. In this application, we build on the earlier achievements and choose the most representative and typical Mengxing Pb-Zn deposit of the epithermal-type as an object of study. Our purpose is to widen the thoughts on ore deposit study, and attempt to analyze the temporal and spatial mineralization structure, and in conjunction with the matched fluid inclusion geochemistry, element geochemistry, and isotope geochemistry, reveal the ore-forming mechanism, summarize the ore-forming regularity and develop a model of deposit genesis. Combined with the previous geochronology of the skarn-type deposits in the block, a comparison of the mineralization process between the skarn-type and epithermal-type deposits is made to uncover the regional metallogenic geodynamic setting. The results are not only crucial to level up the study on the Pb-Zn mineralization theory in the Baoshan block, but also of vital guiding significance to find new deposits of the same type.

滇西保山地块是我国西南“三江”成矿带中重要的Pb-Zn矿集区。区内广泛发育的芦子园、核桃坪和金厂河等矽卡岩型以及勐兴、西邑和东山等低温热液型铅锌矿床，是该地块内两种最重要的矿化类型，但以往研究更多关注区内矽卡岩型铅锌矿床成矿作用，而对低温热液型矿床的研究薄弱，这严重制约了对本区同类型铅锌矿床成矿流体演化、成矿过程以及成矿动力学背景等重大关键性问题的认识。在已有成果基础上，本申请选择区内低温热液型矿床中最具代表性和典型性的勐兴铅锌矿床开展研究，试图拓宽矿床研究思路，尝试对矿床矿化的时空结构及其配套的流体包裹体、元素地球化学和同位素地球化学的示踪研究，揭示矿床成矿机理，总结成矿规律，建立成矿模型。同时结合前人对区内矽卡岩型矿床的年代学研究成果，对比两种矿化类型的成矿作用过程，揭示区域成矿动力学背景。这不仅将提升保山地块铅锌矿床成矿理论的研究水平，并为发现同类型矿床具有重要的指导示范意义。

滇西保山地块是我国西南三江成矿带中重要的 Pb-Zn-Fe-Cu-Ag-W-Sn 及稀有金属矿集区，也是我国西南地区最重要的Pb-Zn成矿区域和铅锌矿产资源基地之一。勐兴铅锌矿床是保山地块中非岩浆成因Pb-Zn矿床的典型代表。一直以来，由于缺乏准确可靠的年代学约束和系统的地球化学研究工作，该矿床的成矿机制一直备受争议。本基金针对这一关键问题开展工作，并取得了如下认识：.（1）勐兴矿床位于保山地块西南部的勐兴次级向斜东翼。矿体赋存于中志留统上仁和桥组地层中，同时具有同生和后生成矿的特征。矿区范围内未见与矿床有直接成因联系的岩浆活动。矿物组合简单，围岩蚀变微弱。.（2）基于野外地质调查和镜下岩矿鉴定，将成矿作用划分为沉积期、热液成矿期、成矿晚期。其中，热液成矿期可进一步分为阶段I（闪锌矿-方铅矿-黄铁矿-方解石-重晶石-石英阶段）和阶段II（方铅矿-闪锌矿-黄铁矿-方解石-石英阶段）2个阶段。.（3）热液成矿期阶段I流体均一温度集中于263.4~310.4℃，盐度介于8.0~17.8% NaCleqv之间，具中高温、中低盐度；阶段II流体均一温度集中于144.3~221.5℃，盐度介于1.74~13.6 NaCleqv之间，具中低温、中低盐度特征。.（4）方解石的稀土元素特征表明REE主要来源于围岩地层；闪锌矿微量元素特征说明本矿床与MVT矿床类似；黄铁矿微量元素特征说明黄铁矿主要为沉积-改造成因。.（5）方解石C、O同位素组成表明碳氧组分源于碳酸盐溶解作用，方解石主要形成于水-岩反应和成矿流温度的降低耦合作用；成矿期石英H、O同位素组成表明变质水为主要的成矿流体来源；硫化物S同位素组成表明还原硫主要来自海相硫酸盐的热化学还原作用（TSR）；硫化物Pb同位素组成表明铅为均一的上地壳来源；闪锌矿Sr同位素组成说明锶主要来源于大陆地壳。.（6）成矿期方解石Sm-Nd同位素等时线年龄为124±3 Ma，表明热液方解石形成于早白垩世，晚于围岩地层年龄，部分矿化显示后生特征；但早期层纹状沉积硫化物的出现，且硫化物铅同位素模式年龄（426~458 Ma）与志留系地层年代相近，表明了同生矿源层的存在。.综合上述研究，认为勐兴矿床于沉积期形成层状硫化物，后期受构造应力或深部热能驱动，变质水运移并萃取地层矿质，对层状硫化物活化改造并富集成矿。