维宝铅锌矿床层状矽卡岩及其成矿作用研究

The Weibao Pb-Zn deposit is located in the Qimantage polymetallic belt in the Kunlun Mountains and it is hosted in Mesoproterozoic stratiform skarns. Numerous Pb-Zn deposits occur in the Qimantage polymetallic belt, such as Hutouya and Sijiaoyang. The genesis of the Weibao Pb-Zn deposit has been controversial since its discovery. The orebodies are stratabound, the ores are banded in textural patterns and the only intrusive rocks observable near the ores are a few Triassic dikes. For that reason, syngenetic models have been suggested. On the other hand, the predominance of skarn assemblages and replacement textures suggests a skarn model. The assemblage and chemical composition of skarn minerals,skarn age and fluid inclusion nature are key factors in determining the genesis of the stratiform skarn and the Pb-Zn mineralization in the Weibao deposit. However, so far, the petrography, mineral assemblage, the mineral chemistry of the skarns and skarn age from the deposit have not been studied comprehensively. In this project, field observation, mineral chemistry and petrography, fluid inclusion measurement and isotope analysis will be conducted to clarify the genesis of the stratiform skarn and the Weibao Pb-Zn deposit and to present a model for the similar deposits in the Qimantage polymetallic belt in the Kunlun Mountains.

维宝铅锌矿床位于东昆仑祁漫塔格成矿带。矿体形态呈层状或似层状产出，矿石具层纹状、条带状等构造特征，显示出热水沉积矿床的特征；另一方面，铅锌矿化又与层状矽卡岩密切相关。祁漫塔格成矿带产出许多铅锌铁多金属矿床，它们与维宝铅锌矿床表现出很多相似性。前人关于维宝矿床层状矽卡岩、成矿流体性质等方面的研究还较薄弱，矿床成因类型是热水沉积型还是矽卡岩型仍存在争议。而矽卡岩的矿物组合、矿物成分、微量元素地球化学特征、形成时代以及流体性质对于确定维宝矽卡岩成因和矿床成因非常关键。鉴于此，本项目通过典型矿物的电子探针以及LA-ICPMS微量元素地球化学的研究，确定矽卡岩的成因类型；通过流体包裹体研究，揭示成矿流体特征及演化；通过石榴子石Sm-Nd等时线定年方法，透闪石Ar-Ar定年方法，获得矽卡岩形成时代和成矿年龄。在上述基础上，厘定矿床类型，提出该类铅锌矿床的成矿模式，为该区同类型矿床的勘探提供理论依据。

新疆维宝铅锌矿区位于东昆仑祁漫塔格地区，由维东矿床和维西矿床两个矿床组成。两个矿床的矿化都受控于赋矿围岩的矽卡岩化蚀变，且具有相似的矿化过程。但在矿石结构构造方面存在很大的差异，其中维东矿床以块状矿石为主；维西矿床以条带状矿石为主。两个矿床的矿化过程可分为四个阶段：早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段。. 在两个矿床不同阶段的石英、方解石和闪锌矿中，共有三种类型的包裹体出现：纯CO2型（PC型），CO2型（C型）和水溶液型（W型）。在维东矿床硫化物阶段以上三种类型的包裹体均有出现；而在维西矿床硫化物阶段只有水溶液型（W型）包裹体出现。维东矿床硫化物阶段C型和W型流体包裹体均一温度在263ºC–424ºC之间，集中于360ºC–400ºC，盐度在3.2–13.6wt.% NaCl eqv.之间；维西矿床硫化物阶段水溶液包裹体均一温度在228–381ºC之间，集中于280–340ºC，盐度在1.6–9.0wt.% NaCl eqv.之间；碳酸盐阶段水溶液包裹体的均一温度在115–336ºC，集中于200–240ºC，盐度在0.2–5.9wt.% NaCl eqv.之间。.维东矿床硫化物阶段成矿流体的δ18O和δD值分别在4.2–5.6‰和−88–−83‰之间；而维西矿床硫化物阶段成矿流体的δ18O和δD值分别在8.8–10.8‰和−99–−92‰之间；硫化物阶段的相应值在−1.0–−0.2‰和−50–−45‰之间。维宝铅锌矿区两矿床硫化物有相近的S、Pb同位素组成，其δ34S值在−2.2–3.6‰之间；硫化物的204Pb/206Pb，207Pb/206Pb和208Pb/206Pb比值分别在18.259–18.336，15.580–15.659和38.007–38.253之间。硫化物阶段与方铅矿、闪锌矿共生的白云母Ar-Ar定年显示，维宝铅锌矿的成矿年龄在226 ± 2.3 Ma左右，成矿期在三叠纪。. 矿床地质、流体包裹体和同位素研究表明，维宝铅锌矿区维东矿床和维西矿床的成矿热液均为岩浆热液，但两矿床的成矿机制有所不同。在维东矿床流体，不混溶和流体混合是主要的成矿机制；而在维西矿床硫化物的沉淀主要由岩浆热液和不纯灰岩地层间的水岩反应引起的。我们认为，维宝铅锌矿区是一个统一的岩浆热液成矿系统，并与在区内广泛分布的三叠纪岩浆活动