新疆温泉县托克赛铅锌矿床硫化物特征及成因初探

2018-05-26李永成勇俞彦龙

新疆有色金属 2018年2期

李永成勇俞彦龙

（新疆维吾尔自治区有色地质矿产勘查院乌鲁木齐 830000）

1 区域地质背景

托克赛铅锌矿床位于西天山西段别珍套山一带，属捷克利-赛里木铜、铅锌、铌、钽、钨、磷成矿带［1-5］。区内主体构造线呈NW向，主要断裂有博尔塔拉断裂、博罗科努-阿奇克库都克断裂等。出露地层主要有元古界变质岩，泥盆系火山-沉积岩，石炭系火山-沉积岩，二叠系火山-沉积岩，侏罗系沉积岩及第四系。区域岩浆活动主要以元古宙和华力西期中酸性侵入岩为主。该区火山作用主要集中于早元古代晚期，多呈东西向或近东西向展布。

2 矿区地质特征

托克赛铅锌矿区位于温泉县城西南直线距离约40 km处，区内出露地层主要有下元古界温泉群上亚群一套浅变质的浅海陆棚相－深海相碳酸盐岩夹碎屑岩建造和中元古界哈尔达坂群一套浅海陆棚－台地相变质碎屑岩－碳酸盐岩建造，主要岩性为灰白色透闪石石英岩、二云母石英片岩、大理岩、片岩等。铅锌矿(化)体主要赋存于矿区中部温泉群上亚群薄层状大理岩中，两组地层间断层接触（图1）。

图1 托克赛铅锌矿床地质略图

3 矿床地质特征

目前在托克赛铅锌矿区已圈出4个锌或铅锌矿体，其中Ⅰ-3号锌矿体长900 m，平均厚度8.90 m，已控制延深445 m，铅平均品位0.25%，锌1.52%。Ⅱ-1号锌矿体长500 m，平均厚度5.32 m，已控制延深300 m，锌平均品位1.13%，伴生铅含量0.24%。矿石中主要金属矿物有闪锌矿、方铅矿，少量黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿;脉石矿物主要为方解石，少量石英、白云石。矿区中矿石矿物结构主要有半自形-它形粒状结构，少量自形粒状结构和交代结构。矿石构造主要有条纹、条带状构造、细脉浸染状构造、块状构造。

4 硫同位素特征

托克塞铅锌矿金属硫化物（表1）中，黄铁矿的δ34S为-7.8‰～7.8‰，平均值为0‰，方铅矿的δ34S值为5.7‰～12.8‰，平均值为9.25‰，闪锌矿中的δ34S为9.0‰～19.7‰，平均值为11.71‰。硫同位素组成表明，矿石硫化物δ34S（‰）均为正值，说明了δ34S相对富集，显示矿床硫同位素可能主要来源于海水或海相硫酸盐中的硫。方铅矿δ34S值小，闪锌矿δ34S值大，这种差异与铅锌矿的结晶时间有关，闪锌矿的结晶时间早于方铅矿，同时也说明成矿的金属硫化物从流体中沉淀出来时，硫同位素分馏并没有到达平衡。从整体上看，硫化物中δ34S的富集顺序，即δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿＞δ34S黄铁矿，不符合在热液成矿体系平衡条件下，硫化物中δ34S的富集顺序，即δ34S黄铁矿＞δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿，因此其各硫化物之间可能不处于硫同位素分馏平衡，说明这种平衡可能被后期热液的充填破坏。

表1 托克赛铅锌矿床硫化物硫同位素组成

5 成因探讨

托克塞铅锌矿床产于被动大陆盆地边缘环境，物源丰富，堆积较快，有利于铅锌多金属的聚集，形成初始矿源层。矿床存在大量同生沉积构造，在一定程度上控制盆地内的沉积作用、成矿作用及各种矿体的空间形态，同时也成为含矿溶液的通道，使成矿溶液喷流至地表。矿区中脉岩及硅质岩发育，矿石中主要金属矿物闪锌矿、方铅矿（少量）呈细小-较宽条纹与大理岩相间分布，构成条纹状矿石，矿物粒度较细小，局部可见细小石英脉穿切。矿体与地层走向一致，且明显的“岩控性”与“层控性”。成矿元素及矿物分布存在明显的分带，围岩蚀变有硅化、钠长石化、黄铁矿化等。这些特征与Sedex型矿床类型相似。

均一法测定该区矿物包裹体均一温度范围210～344℃，平均温度为267℃，冰点温度范围-10.8～-7.3℃（表2），温度变化范围稍大，最高温度可达344℃，这可能是在有盖层的情况下，后期热液活动的结果，属典型的中温热液。

表2 托克赛铅锌矿床包裹体温度测试表

黄铁矿δ34S值分布范围广，从负值到正值，反映出区域热液活动具有多期性特征。结合矿石结构、构造及矿物的穿插，托克塞铅锌矿床可分为3个成矿期，热液喷流沉积期：在海相沉积中，黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化物以细小颗粒纹层状和浸染状分布于大理岩层理间；火山热液叠加改造期：在火山岩浆强烈的热量作用下，火山热流萃取前期金属硫化物并富集成矿；表生期形成的铅锌矿床因长期遭受到风化剥蚀作用出露于或接近于地表，受到大气降水淋滤，矿石矿物分解改造形成褐铁矿等。