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冷水坑矿田层状铅锌银矿稳定同位素特征与矿床成因

2012-09-08黄水保孟祥金徐文艺周显荣吴美仁曾祥辉

关键词:矿田碳酸盐铅锌

黄水保, 孟祥金, 徐文艺, 周显荣, 吴美仁, 曾祥辉

(1.江西地质矿产勘查开发局,江西南昌 330002;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037)

冷水坑矿田层状铅锌银矿稳定同位素特征与矿床成因

黄水保1, 孟祥金2, 徐文艺2, 周显荣1, 吴美仁1, 曾祥辉1

(1.江西地质矿产勘查开发局,江西南昌 330002;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037)

赋存于火山岩地层层间破碎带中的层状铅锌银矿是冷水坑矿田重要的矿化类型之一。层状矿体内碳酸盐岩与矿石中金属硫化物碳氧硫铅同位素测定表明,铁锰碳酸盐矿物的δ13CV-PDB变化范围在-4.8‰~-5.5‰之间,δ18OV-SMOW为12.6‰ ~14.1‰,白云质灰岩分别为 -3.3‰ ~ -5.9‰,9.8‰ ~17.2‰。金属硫化物 δ34S 值为 -3.9‰ ~ +5.6‰,多集中在-1‰~6‰之间,与矿田斑岩型矿床硫同位素组成一致。矿石铅同位素组成比较一致,其中206Pb/204Pb,207Pb/204Pb,208Pb/204Pb 分别为17.786 ~17.809,15.572 ~15.605,38.281 ~38.386。层状矿体矿石铅同位素组成位于矿田铅同位素分布范围内且比斑岩型矿石铅分布集中。矿石硫、铅同位素组成表明层状矿床成矿物质来自矿田火山(岩浆)系统。含矿地层内的碳酸盐岩层为火山喷发间歇局限陆相湖正常沉积而成,铁锰碳酸盐为火山(岩浆)热液成因而非喷流沉积。冷水坑层状铅锌银矿为火山热液型矿床。

层状矿体;铅锌银矿;稳定同位素;火山热液矿床;冷水坑

黄水保,孟祥金,徐文艺,等.2012.冷水坑矿田层状铅锌银矿稳定同位素特征与矿床成因[J].东华理工大学学报:自然科学版,35(2):101-110.

Huang Shui-bao,Meng Xiang-jin,Xu Wen-yi,et al.2012.Characteristics of stable isotope of the bedded lead-zinc-silver orebody in Lengshuikeng orefield and ore genesis[J].Journal of East China Institute of Technology(Natural Science),35(2):101-110.

位于江西省贵溪境内的冷水坑铅锌银矿田,是我国重要的铅锌银矿集区之一,是目前我国乃至亚洲已知最大的隐伏银矿田。矿田已探明银资源储量近9 800 t,铅锌385万t,金大于10 t(王长明等,2011),银、铅锌均达到特大型规模,在世界上亦属罕见。冷水坑矿集区具有独特的成矿特色,既有世界上少见的斑岩型铅锌银矿床,又有层状富铅锌银矿床(孟祥金等,2009)。目前在矿集区内已探明的七个矿床中,三个为斑岩型矿床(银路岭、鲍家、银珠山矿床),四个为隐伏的层状铅锌银矿床(下鲍、银坑、营林、小源矿床)。斑岩型矿床的成矿作用属陆壳重熔花岗岩类火山期后中温热液矿床,而层状铅锌银矿床,目前在工作中对其成矿作用有不同的认识:内陆湖盆相火山沉积喷流成矿(陆相VMS型)、火山(喷流)沉积-岩浆叠加改造成矿(即层控叠生型,黄振强,1992,1993;何细荣等,2010)、火山期后热液充填(交代)成矿。厘清层状矿体的成因不仅对矿田成矿作用的准确理解和对区域上成矿规律的正确认识具有重要意义,也无疑对找矿方向的确定与找矿策略的制定也具有决定性的影响。本文在综合分析前人资料的基础上,通过详细的野外工作与室内分析研究,对冷水坑矿田层状矿床的硫、铅、碳、氧同位素进行了分析研究,在此基础上对层状矿的成矿作用与成因进行了初步探讨,有助于更全面地认识冷水坑矿田成矿系统特征。

1 成矿地质背景

区域上冷水坑矿集区位于中国东部环太平洋成矿带的内带,武夷银多金属成矿带北段,产于武夷隆起与饶南拗陷接壤处的隆起一侧之月凤山火山断陷盆地北西边缘。月凤山断陷盆地属北武夷山火山喷发带的组成部分,总体受北武夷东西向基底隆起控制,其组成地层主要为侏罗系上统打鼓顶组、鹅湖岭组火山岩。在构造上受鹰潭—安远深断裂及鹰潭—瑞昌区域性大断裂控制。

矿田出露地层主要为震旦系的变质岩与侏罗系的火山岩(图1)。震旦系由一套石英云母片岩、黑云斜长片麻岩等变质岩组成。侏罗系地层为一套钙碱-碱性系列陆相火山杂岩,主要是冷水坑矿田的重要赋矿地层,其中的上侏罗统打鼓顶组和鹅湖岭组火山岩是冷水坑矿田铅锌银矿的直接围岩。

打鼓顶组(J3d)。上段为紫红色、灰绿色安山岩、安山质熔结凝灰岩、熔结集块岩及流纹质凝灰角砾岩,底部常为角砾凝灰岩及含砾沉凝灰岩等。下段为紫红色酸性-中酸性角砾状熔结凝灰岩、熔结凝灰岩,夹少量紫红色流纹岩及晶屑-薄屑沉凝灰岩,底部发育角砾凝灰岩,粉砂岩、粗砂岩和砂砾岩。

图1 江西冷水坑铅锌银矿床地质图Fig.1 Geological sketch map of Lengshuikeng ore district

鹅湖岭组(J3e)。具明显的间歇性喷发特征,碎屑沉积物厚度亦明显增大。上段为紫红色英安质流纹岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩及凝灰质粉砂岩、凝灰质砂砾岩和沉凝灰岩。中段上部以淡紫色流纹质熔结凝灰岩为主,夹有少量浅灰、棕红色流纹岩,下部为灰绿色凝灰质砂岩及粉砂质泥岩。下段上部为紫红色斑状流纹岩、流纹质熔结凝灰岩及含角砾凝灰岩。

矿田构造以断裂构造为主,其次变质基底及火山岩地层构成简单的褶皱构造。主要断裂为北东向和北西向两组,在矿田深部打鼓顶组与鹅湖岭组火山岩中还见有层间断裂构造。矿田南东侧的F1断裂和矿田中部的F2断裂是矿田内的两条主要断裂构造(图1)。F1断裂是区域性湖石断裂的一部分。走向NE,倾向北西,倾角50°~75°。F1断裂活动时间较长,总体为逆断层,具有先压后扭再张、以压(扭)为主的活动特征。F2断裂为区域推覆构造在矿田的出露部分,震旦系上统变质岩被该断裂推覆至侏罗系火山岩之上。总体走向NE,倾向北西。断裂产状从浅部至深部,呈断坪-断坡-断坪-断坡状变化。F2主要形成于晚侏罗世鹅湖岭火山岩喷发旋回以后、矿田含矿花岗斑岩侵入前。层间断裂破碎带主要发育在矿区深部侏罗系上统火山碎屑岩夹碳酸盐岩、硅质岩等层位中。层间断裂破碎带为区内重要的控矿储矿构造,矿田内层状铁锰碳酸盐铅锌银矿体即赋存于其中。

岩浆活动以燕山中期岩浆活动最为强烈,尚有少量燕山晚期及加里东中晚期岩浆岩。燕山中期为浅成、超浅成的侵入岩体,侵位于侏罗系火山岩中,主要有碱性花岗斑岩及石英正长斑岩,其中的碱性花岗斑岩为矿田斑岩型矿床的含矿岩体。燕山晚期为流纹斑岩和钾长花岗斑岩,其岩体规模较小,主要呈岩脉、岩墙、岩瘤或岩盆产出。冷水坑矿田内与铅锌银多金属成矿有关的花岗斑岩形成时间为162 Ma(左力艳等,2010),与含矿围岩侏罗纪打鼓顶组和鹅湖岭组火山岩具有同源性(孟祥金等,2007)。

2 层状富银铅锌矿化特征

层状富铅锌银矿体均隐伏于矿田深部,它们产于侏罗系上统打鼓顶组下段与鹅湖岭组下段火山岩中。含矿火山岩是一套岩石类型和韵律结构较复杂的火山碎屑岩-碳酸盐岩-硅质岩含矿建造。晶屑凝灰岩、角砾凝灰岩、石英正长质凝灰角砾岩为矿体的直接顶底板,矿体与围岩界线较清楚。矿体内部有少量围岩角砾,角砾成分主要为凝灰岩、晶屑凝灰岩、石英正长质凝灰角砾岩及白云质灰岩等。

矿体以两种形式产出:顺层破碎带中的似层状、透镜状矿体和构造破碎带内的脉状、透镜状矿体,前者是冷水坑矿田层状矿体的主体,其形态、产状严格受层间断裂破碎带控制,矿体产状变化与火山岩及含矿层的基本一致,总体走向北东(或北东东),倾向南东,局部倾向北西。构造破碎带内的脉状矿体形态、产状严格受层间断裂破碎带控制,多呈北东(或北东东)走向,倾向南东。矿体产状较之斑岩型矿体稳定,形态也相对简单。

组成层状铅锌银矿床中的矿体可分为铁锰碳酸盐银矿体、铁锰碳酸盐铅锌矿体与少量的铁锰金矿(化)体。铁锰碳酸盐铅锌银矿体在靠近花岗斑岩体时,逐渐过渡为磁铁矿铅锌银矿体,同时银铅锌矿化及金矿化也相应逐渐增强。

下鲍矿床共产出12个层状矿体(何细荣等,2010),其中11个为银铅锌矿体。各矿体成层性比较明显,相互间大致平行产出,矿体呈层状,似层状,局部呈透镜状;其走向北东,倾向南东,倾角5°~30°,平均倾角18°左右;在剖面上矿体由北西往南东变薄,呈楔形,在走向上132线附近矿层最多,厚度最大,向南西方向变薄(图2)。单个矿体倾向延深一般50~410 m,最大延深610 m。矿体厚度1.0 ~ 53.0 m。平均品位 Ag 268.10 g/t,Pb 1.86%,Zn 2.41%。

小源矿区产出层状矿体共11个矿体。按矿石有用组分的不同细分为银铅锌矿体、铅锌矿体和低品位银矿体。银矿体一般出现在层状矿体的上部。有尖灭再现、分枝复合现象,厚度变化较稳定,矿化较均匀。

从层状矿体产出部位看,其分布及矿化程度均与含矿花岗斑岩有关,多限于岩体外接触带数十米至百余米范围内,当靠近含矿岩体时,矿体中具有明显的交代作用现象;距含矿岩体较远时,银铅锌矿化作用减弱。

矿石中铁锰碳酸盐矿物占25% ~80%,金属硫化矿物占3% ~25%,局部磁铁矿占8% ~15%。矿石中主要金属矿物为铁锰碳酸盐矿物、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,螺状硫银矿和自然银常见。

图2 冷水坑矿田132勘探线剖面层状铅锌银矿体分布(据何细荣等,2010)Fig.2 Bedded orebodies in the 132nd exploratory line in Lengshuikeng ore district(after He et al.,2010)

矿石结构主要有中细粒(半)自形-他形晶粒状结构、包含结构、充填结构、交代(残余)结构、碎裂结构;次要有微(细)-显微半自形粒状结构、交代假象结构、固溶体分离结构、嵌布结构、乳滴状结构、球粒结构等。矿石的构造主要有块状构造、角砾状构造、细脉浸染状构造、稠密(或稀疏)浸染状构造及脉状构造等。次要构造有条带状构造、网脉状构造、团块状构造等。

与冷水坑矿田斑岩型矿床发育广泛且强烈的围岩蚀变不同,层状富铅锌银矿的矿化蚀变范围较小。主要蚀变类型为绿泥石化、硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、赤铁矿化,少量的绢云母化、磁铁矿化。

碳酸盐化是层状矿体的主要矿化蚀变。蚀变矿物主要有铁锰碳酸盐矿物、方解石等,以前者为主。铁锰碳酸盐除交代含矿斑岩的长石斑晶及晶屑凝灰岩的长石晶屑外,还大量存在于层状矿体之中,构成铁锰碳酸盐铅锌银矿石,在矿体围岩硅化砂岩及白云质灰岩中均可见铁锰碳酸盐矿物存在。铁锰碳酸盐化时间可能与绿泥石化及绢云母化同时,少量呈团块状(角砾)出现。与斑岩型矿床中铁锰碳酸盐化不同,层状铅锌银矿床中铁锰碳酸盐主要表现为交代充填形式,呈脉状、团块状或集合体沿岩石裂隙交代充填,常与其他蚀变矿物(绿泥石、石英等)共生。铁锰碳酸盐形成可分两阶段,晚阶段铁锰碳酸盐成脉状分布或交代其它矿物包括早期的铁锰碳酸盐。

层状矿体蚀变碳酸盐矿物有含锰菱铁矿、含铁菱锰矿、菱锰铁矿、富锰菱铁矿、富铁菱锰矿等,碳酸盐的Fe,Mn含量通常变化很大,属MnCO3-Fe-CO3系列。冷水坑层状铅锌银矿化所具有的碳酸盐蚀变特点与一般火山岩型银矿相似,而与斑岩型矿化中铁锰碳酸盐蚀变具有一定的差异。

绿泥石化广泛分布于层状矿体角砾岩矿石以及矿体围岩中。绿泥石分为交代绿泥石与充填绿泥石,前者主要选择交代矿化围岩(晶屑凝灰岩)长石斑晶,绿泥石多呈绿色,颗粒较粗,粒径0.10~0.20 mm,多呈细小纤维状、扇形放射状、束状集合体。充填成因的绿泥石,呈不规则网脉状充填于岩石微裂隙中,主要呈黄绿色。

硅化或单独产出,硅化多与铁锰碳酸盐、绢云母、绿泥石等蚀变矿物共生。绢云母化在斑岩型矿床中为面型蚀变,而在层状矿体绢云母蚀变多出现在层状矿体近矿围岩中。

磁铁矿化在下鲍矿床较为发育,主要分布于层状铁锰碳酸盐铅锌银矿体与花岗斑岩体的接触带,远离接触带则磁铁矿化明显变弱直至消失。在交代成因的磁铁矿核部主要成分为菱锰铁矿,说明蚀变磁铁矿系交代层状铁锰碳酸盐中的菱锰铁矿。

3 稳定同位素组成特征

为探讨层状矿体成因,对层状矿体相应矿物分别进行了碳氧硫铅同位素组成测试分析。

3.1 碳氧同位素组成

对矿田层状矿体中铁锰碳酸盐矿物、白云质灰岩及矿田外围石炭系沉积地层(白云质)灰岩进行的碳氧同位素组成测定结果列于表1中。层状矿体中铁锰碳酸盐矿物的 δ13CV-PDB变化范围为-4.8~ - 5.5‰,δ18OV-SMOW变化范围为 12.6 ~14.1‰。其变化范围位于矿田铁锰碳酸盐(菱铁矿)分布范围之内(图3)。在δ18O-δ13C图解中,冷水坑矿田由碳氧同位素组成限定的碳酸盐矿物位于淡水碳酸盐与深部来源岩石之间,与矿田外围地层纯灰岩绝然不同,矿田碳酸盐矿物的碳氧主要来自岩浆。同时,层状矿体赋矿构造带内大量存在的白云质灰岩角砾,大部分碳氧同位素组成范围与矿田产出的铁锰碳酸盐矿物相当,与海相地层碳酸盐地层相差甚远,个别落在淡水相成因区,可能暗示其形成于陆相环境,后期受到来自火山(岩浆)热液改造。

3.2 硫同位素组成及其来源

对下鲍和小源矿区的层状矿体金属硫化物进行了硫同位素组成测定,分析结果见表2中。硫同位素组成 δ34S值为 -3.9‰ ~ +5.6‰,除个别样品外变化范围较小,多集中在-1‰~6‰。

图3 冷水坑矿田碳酸盐δ18O-δ13C图解Fig.3 δ18OSNOWvs δ13CPDBdiagram of the carbonate and carbonate minerals from Lengshuikeng orefield

下鲍与小源两个矿区的金属硫化物δ34S分布略有差异。总体上,下鲍矿区各类硫化物的δ34S值要大于小源矿区的。下鲍方铅矿δ34S为-0.5‰~+3.7‰,平均 2.23‰。黄铁矿 δ34S 为 1.8‰ ~+3.6‰,平均 +2.73‰。闪锌矿 δ34S 为 +4.3‰ ~+5.6‰,平均 5.05‰。小源矿区方铅矿 δ34S 为-3.9‰ ~ +0.6‰,平均 -0.45‰。黄铁矿 δ34S 为0.1‰ ~ +2.1‰,平均 +1.1‰,闪锌矿 δ34S 为+2.7‰ ~ +3.0‰,平均 2.73‰。总体上 δ34S 在矿物中的分布服从下列顺序:δ34S闪锌矿>δ34S黄铁矿>δ34S方铅矿(表2)。这种δ34S在矿物中的富集顺序与硫化物结晶时的δ34S富集顺序不一致,也与斑岩型矿床金属硫化物δ34S富集顺序不同(孟祥金等,2007),说明在成矿流体中硫化物间的硫同位素尚未完全达到平衡或表明这些金属硫化物并不形成于同一阶段,即层状矿体中金属硫化物的形成具有多阶段。

同冷水坑矿田斑岩型矿床金属硫化物硫同位素组成的对比可以看出,除下鲍闪锌矿具有略高的δ34S值外,其它具有相同的分布特征(图4),说明成矿物质中的硫源在很大程度上相一致。资料表明,超镁铁质岩 δ34S平均值为 +1.2‰(+7.3‰ ~-1.3‰),基性岩 δ34S 为 +2.7‰(+7.6‰ ~+5.7‰),石陨石的 δ34S 变化为 +2.6‰ ~ -5.6‰(丛柏林,1979)。由此看来,无论是斑岩型矿化还是层状矿体,其成矿流体硫的主要来源具有一致性,即火山-斑岩岩浆体系,地层硫则不同程度的加入成矿流体中。矿田的层状矿化应是整个矿田火山-斑岩成矿系统的一部分。矿田的这种岩浆硫比深部地幔硫(δ34S≈0‰)稍富重同位素34S,可能反映了含矿岩浆是地壳物质重熔的产物。

表1 冷水坑矿田层状矿碳酸盐碳、氧同位素组成Table 1 The carbon and oxygen isotopes compositions of the carbonate and carbonate minerals from the bedded orebodies in Lengshuikeng orefield ‰

表2 冷水坑矿田层状矿体硫同位素组成Table 2 The sulfur isotope composition of the bedded orebodies in Lengshuikeng orefield ‰

图4 冷水坑矿田层状矿体硫同位素组成分布直方图(孟祥金等,2007)Fig.4 Sulfur isotope composition distribution histogram of ore from bedded orebody in Lengshuikeng orefield左图为冷水坑斑岩矿床,右图为下鲍和小源矿区

3.3 铅同位素组成

层状矿体矿石铅同位素测试结果见表3。矿石铅同位素组成较一致,其中206Pb/204Pb为17.786~17.809,207Pb/204Pb 为 15.572 ~15.605,208Pb/204Pb为 38.281 ~38.386。在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb 和206Pb/204Pb-208Pb/204Pb图上(图5),层状矿体方铅矿铅同位素组成位于矿田铅同位素分布范围内且比斑岩型矿石铅分布要集中。矿田中无论是斑岩型矿体还是层状矿体其矿石铅同位素组成与矿田岩石铅有所不同,矿石铅同位素组成分布与地层沉积岩石及区域变质岩石有一定的分离,而与花岗斑岩及火山岩分布紧密,说明矿石铅部分与花岗斑岩及火山岩具有相似的来源,暗示矿石铅来自于花岗斑岩(火山岩)。

图5显示,矿田铅同位素大部分数据落在下地壳分布区内,说明矿田的铅来源具有多源性或铅的演化过程中有混染作用的发生。矿石铅与含矿的花岗斑岩一样,应主要来源于下地壳,同时有部分铅可能来自深部地壳甚至地幔。层状矿体矿石铅单阶段模式年龄非常集中,在587~606 Ma之间(表3),明显老于含矿斑岩形成年龄及矿化年龄,说明矿石铅来源于较古老的铅源,应来自于被重熔老地层中的铅。由铅同位素组成计算得到的参数μ 值在9.49~9.55 之间、ω 值在 37.22 ~39.87 之间(表3),这些参数变化范围不大,表示层状矿体矿石铅的演化过程没有含矿斑岩及其矿化岩石复杂,且其主要来自于下地壳。

表3 冷水坑矿田层状矿体矿石铅同位素组成Table 3 The lead isotope composition of the bedded orebodies in Lengshuikeng orefield

图5 冷水坑矿田层状矿体矿石206Pb/204Pb-207Pb/204Pb和206Pb/204Pb-208Pb/204Pb图(原图据Zartman et al.,1981)Fig.5 206Pb/204Pb-207Pb/204Pb and206Pb/204Pb-208Pb/204Pb diagram of ore from bedded orebody in Lengshuikeng orefield

4 矿床成因探讨

产于火山岩地层的层状铅锌银矿体是冷水坑矿田重要的矿化类型之一,矿体多顺层间破碎带分布。含矿的层间破碎带发育碳酸盐岩-白云质灰岩及铁锰碳酸盐(菱铁菱锰矿),与铅锌银矿化具有密切的空间关系。含矿带中的白云质灰岩与灰岩,以角砾形式产出,角砾大小不等,最大者直径可达几十公分。在靠近花岗斑岩体时岩石发生大理岩化蚀变,部分成为大理岩,这一现象在下鲍矿区十分明显。白云质灰岩在空间上分布并不连续,且与铅锌银矿体并无必然的依托性。铁锰碳酸盐矿物(菱铁菱锰矿),一部分呈角砾状产出,一部分呈细小脉状充填于角砾岩之间,胶结白云质灰岩与铁锰碳酸盐角砾。无论是角砾状还是脉状,均可见铁锰碳酸盐与铅锌矿化、黄铁矿化共生,而以脉状铁锰碳酸盐中矿化最明显。白云质灰岩中几乎未见有矿化现象。详细的野外观察发现,白云质灰岩位于含矿火山岩层间破碎带中,与其一同产出的岩石有厚度不等的粉(细)砂岩。显然它们都是正常沉积而成。而含矿破碎带中的铁锰碳酸盐岩石不具有任何沉积组构特征,不是沉积作用的产物。层状矿层中的白云质灰岩和铁锰碳酸盐成因完全不同。

对层状矿层中的白云质灰岩、铁锰碳酸盐(菱铁菱锰矿)以及矿田外围沉积地层中的碳酸盐岩进行稀土元素分析显示(表4),上述碳酸盐岩(矿物)稀土元素组成有较大差异,铁锰碳酸盐(菱铁菱锰矿)具有较大的δEu正异常,而沉积地层碳酸盐岩δEu几乎无异常,含矿层中的碳酸盐岩δEu介于两者之间,这一特征在稀土元素配分图上表现显著,显示它们的成因不相同(表4)。矿田碳酸盐岩(矿物)碳氧同位素组成(图3)指示含矿层内的碳酸盐岩形成环境更倾向于陆相而非海相,而铁锰碳酸盐更具有火山(岩浆)热液成因。

表4 冷水坑矿田碳酸盐岩(矿物)稀土元素组成Tab 4 Rare trace elements content of carbonate rocks(minerals)from the bedded orebodies in Lengshuikeng orefield (×10-6)

层状矿体金属硫化物S,Pb同位素组成特征显示其矿化物质的来源与矿田火山-岩浆(花岗斑岩)及斑岩型矿体的相一致,结合层状矿体的空间展布形态及与矿化密切相关的铁锰碳酸盐的成因,可以认为,冷水坑矿田赋存于火山岩地层内的层状展布的铅锌银矿的成因为火山(岩浆)热液成因。含矿火山岩地层内的白云质灰岩系火山喷发间歇于陆相湖盆正常沉积而成,而大量发育的铁锰碳酸盐则是含矿火山热液的组成部分。

5 结论

冷水坑矿田含白云质灰岩的火山岩层间破碎带为层状铅锌银矿的成矿提供了空间,地层内的碳酸盐岩层为火山喷发间歇局限陆相湖正常沉积而成,部分地段构成矿体的直接围岩。与矿化关系密切的铁锰碳酸盐为火山(岩浆)热液成因而非喷流沉积。矿石硫、铅同位素组成表明成矿物质来自矿田火山(岩浆)系统,来源于下地壳深部重熔的老地层。

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Characteristics of Stable Isotope of the Bedded Lead-Zinc-Silver Orebody in Lengshuikeng Orefield and Ore Genesis

HUANG Shui-bao1, MENG Xiang-jin2, XU Wen-yi2, ZHOU Xian-rong1, WU Mei-ren1, ZENG Xiang-hui1
(1.Jiangxi Bureau of Exploration and Development for Geology and Mineral Resources,Nanchang,JX 330002,China;2.Institute of Mineral Resources,CAGS,Beijing 100037,China)

The layered Pb-Zn-Ag mineralization concealed in the volcanic strata containing ferrous manganese carbonate is one of important mineralization types in Lengshuikeng ore district.The S-and Pb-isotopic data for the metals and the C-and O-isotopic date for carbonate rocks from the bedded ore-bodies in Lengshuikeng orefield were given in this paper.The δ13CV-PDBand δ18OV-SMOWvalues of ferromanganese carbonate minerals range from-4.8‰ to-5.5‰ and+12.6‰ to+14.1‰,while dolomitic limestone from-3.3‰ to-5.9‰,+9.8‰ to+17.2‰,respectively.The δ34S values for the sulfides from the ore-bodies vary slightly,ranging from-3.9‰ to+5.6‰,in accord with those from the porphyry deposit.The206Pb/204Pb,207Pb/204Pb and208Pb/204Pb ratios for the metals from the bedded ore-bodies vary in the rangers of 17.786 to 17.809,15.572 to 15.605 and 38.281 to 38.386,respectively.The lead isotope composition for the metals is in the range of that for the ores and the rocks from the porphyry deposit.The sulfur and lead isotopic features of the ore minerals from the bedded ore-bodies suggest that ore-forming materials are mainly from the volcanic rock and the ore-bearing granite porphyry.The carbonate in the volcanic strata was deposited in a restricted continental lake as volcano erupt intermission,while the ferrous manganese carbonate in the layered ore-body formed as not exhalative genesis but volcano hydrothermal.The bedded ore deposit in Lengshuikeng ore district is classified as a typical volcanic hydrothermal one.

bedded ore-body;lead-zinc-silver deposit;stable isotope;volcanic hydrothermal;Lengshuikeng

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1674-3504(2012)02-0101-10

10.3969/j.issn.1674-3504.2012.02.001

2012-02-23 责任编辑:吴信民

国家科技支撑重点项目(2009BAB43B03);国土资源部公益性行业科研专项经费(201011011)

黄水保(1954—),男,高级工程师,主要从事矿产普查与勘探。E-mail:13807919815@163.com

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