內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗1027高地銀鉛鋅礦流體包裹體和同位素地球化學(xué)特征

內(nèi)蒙古東烏珠穆沁旗1027高地銀鉛鋅礦流體包裹體和同位素地球化學(xué)特征

內(nèi)蒙古東烏珠木沁旗的構(gòu)造位置位于西伯利亞板塊南緣的查干戈包-奧圖特-趙不冷-早古生代巖漿帶和大興安嶺成礦帶西側(cè)（圖1（a））。受華北地臺(tái)、古蒙古洋殼和西伯利亞板塊多期次俯沖、碰撞和對(duì)接作用的影響,整個(gè)東烏旗地區(qū)內(nèi)古生代火山-沉積巖分布廣泛,深大斷裂帶(層)縱橫交錯(cuò),各類侵入巖十分發(fā)育,金屬礦床(點(diǎn))星羅棋布,具有特殊的地質(zhì)構(gòu)造背景和有利的成礦環(huán)境,歷來是地質(zhì)找礦工作的重點(diǎn)勘查區(qū)(聶鳳軍等,2007;張萬(wàn)益等,2009)。1017高地銀鉛鋅礦是近年來在東烏旗巴彥霍步爾蘇木東北約15km處發(fā)現(xiàn)的一處多金屬礦床。該礦床是2006年由武警黃金第四支隊(duì)在進(jìn)行化探異常檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),近年來對(duì)礦區(qū)進(jìn)行的詳細(xì)礦產(chǎn)普查評(píng)價(jià)工作取得重大進(jìn)展,目前共探獲資源量(333+334?)金542kg、銀348576kg、鉛+鋅226532t,成為東烏旗地區(qū)銀鉛鋅金多金屬成礦帶中的又一找礦亮點(diǎn)。同時(shí),由于礦體直接產(chǎn)于花崗巖巖體內(nèi),與巖漿活動(dòng)關(guān)系密切,類型較為特殊,開展深入的礦床學(xué)研究對(duì)于推進(jìn)興蒙造山帶巖漿活動(dòng)與金屬成礦作用的研究也具有重要意義。對(duì)流體包裹體及礦床同位素地球化學(xué)的研究有助于查明礦床形成時(shí)的物理化學(xué)條件、成礦物質(zhì)來源及礦床成因等多方面內(nèi)容(張文淮等,1993;韓吟文等,2003;王梁等,2011),一直以來都是礦床學(xué)研究的重點(diǎn)。然而迄今為止,對(duì)該礦區(qū)僅有的幾例報(bào)道多是關(guān)于地質(zhì)背景、礦床特征和物化探特征方面的研究(黃忠軍等,2009,2011;齊立華,2010;張景云和嚴(yán)昊偉,2010),而對(duì)于該礦床流體來源、同位素地球化學(xué)特征和礦床成因的系統(tǒng)研究工作尚屬空白,嚴(yán)重制約著成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)和找礦勘查工作的進(jìn)一步進(jìn)行。本次研究結(jié)合最新的勘查成果,詳細(xì)介紹了1017高地礦床的地質(zhì)特征,有針對(duì)性地開展了流體包裹體及同位素地球化學(xué)的測(cè)試分析工作,在此基礎(chǔ)上,對(duì)礦床成礦流體和成礦物質(zhì)來源進(jìn)行了綜合研究分析,并且初步探討了1017高地銀鉛鋅礦床的礦床成因。1地質(zhì)背景1.1控礦斷層特征1017高地銀鉛鋅礦大地構(gòu)造位置處于南蒙古國(guó)巨大弧形構(gòu)造帶的東南側(cè)、華北板塊與西伯利亞板塊之間的古生代構(gòu)造帶內(nèi)(圖1(a))。礦區(qū)內(nèi)第四系分布較廣,在礦區(qū)北部、東部和西部均有分布,主要巖性為灰綠、灰黑、黃綠色砂質(zhì)淤泥、砂土、粘土和沙礫等。其它地層出露較少,在礦區(qū)東南部有小面積上泥盆統(tǒng)安格爾音烏拉組(D3a)出露,該地層為陸相及濱海相砂質(zhì)斑巖組合,巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、斑巖、細(xì)砂巖以及砂巖(圖1(b))。北東向展布的二連浩特-東烏旗復(fù)背斜北翼的阿欽楚魯復(fù)背斜是區(qū)內(nèi)主要的褶皺構(gòu)造,整個(gè)礦區(qū)就位于該復(fù)背斜之中?？氐V斷層主構(gòu)造線方向主要有北東向和北西向兩組,都表現(xiàn)出破碎蝕變帶特征。其中北東向蝕變破碎帶總體走向在50°左右,傾向SE,傾角多大于70°。北西向蝕變破碎帶總體走向在310°左右,傾向SW,傾角多集中在60°~70°之間。斷裂帶內(nèi)巖石破碎較強(qiáng),高嶺土化、綠泥石化、綠簾石化較強(qiáng),局部可見鐵錳礦化。研究區(qū)侵入巖從海西期至燕山期均有出露,噴出巖不發(fā)育。其中以海西中期的花崗巖分布最為廣泛,形成1017高地的主要巖體-阿欽楚魯巖體。巖體主要分布于布敦花腦特-查干楚魯特一帶,沿南西和北東向延伸至礦區(qū)外部。根據(jù)巖石礦物顆粒大小,巖體可分為中心相和邊緣相兩個(gè)巖相帶,兩者之間呈漸變過渡。巖體的中心相巖石主要為中粗粒含(巨)斑黑云二長(zhǎng)花崗巖,分布于礦區(qū)的北東部和中部,呈巖基產(chǎn)出;邊緣相為中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖,分布于礦區(qū)中部。中粗粒含(巨)斑黑云二長(zhǎng)花崗巖,灰色、灰白色,似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。鉀長(zhǎng)石斑晶含量5%~10%,粒徑約為1~3cm,晶體晶型較好,呈柱狀。巖石主要由鉀長(zhǎng)石(40%左右)、石英(25%)、斜長(zhǎng)石(20%)、黑云母(≈10%)、白云母(<5%)和暗色礦物(<1%)等組成,副礦物有鋯石、磷灰石、鈦鐵礦等。巖石的邊緣相及中心相無明顯的分界線,呈漸變過渡。中細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖,灰白、灰黃色,粒度較細(xì),為中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由鉀長(zhǎng)石(45%)、它形石英(30%)和斜長(zhǎng)石(25%)等組成,副礦物為鋯石、磷灰石等,局部有高嶺土化、綠泥石化等蝕變?；◢弾r體內(nèi)發(fā)育蝕變破碎帶,帶內(nèi)巖石具較強(qiáng)高嶺土化、綠泥石化,局部可見少量石膏化、辰砂化。1.2礦床成礦作用1017高地銀鉛鋅多金屬礦床主要產(chǎn)于海西期的阿欽楚魯巖體內(nèi)。目前礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)銀鉛鋅礦(化)體12個(gè),以1、2、3、7、12號(hào)礦體發(fā)育較好、規(guī)模較大,產(chǎn)狀基本走向南東,傾向北東(圖1(b))。礦體多呈樹枝狀、細(xì)薄脈狀、囊狀、似層狀及扁豆?fàn)?圖2),地表一般長(zhǎng)150~260m以上,寬1~60m不等,銀鉛鋅礦體寬0.6~10m之間,鉛直厚度約1.2~4.5m之間。目前,對(duì)1017高地的估算預(yù)測(cè)資源量(333+334)為金542kg,銀348576kg、鉛+鋅226532t。礦床礦化類型可分為破碎蝕變巖型以及石英脈型銀鉛多金屬礦化兩種,且以前者為主。礦石礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦和黃銅礦;脈石礦物以石英、長(zhǎng)石、高嶺土、綠泥石和綠簾石等為主。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀和碎裂狀,構(gòu)造上多為塊狀、條帶狀及浸染狀等。巖石受構(gòu)造作用影響,比較破碎,普遍發(fā)育各種蝕變,主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、絹云母化等。根據(jù)礦石礦物組合、圍巖蝕變及脈體穿插關(guān)系等特點(diǎn),將1017高地礦床的成礦作用劃分為3個(gè)成礦階段:(1)代表早期熱液活動(dòng)的石英-黃鐵礦-絹云母-綠泥石階段(圖3(a));(2)代表熱液活動(dòng)和金屬礦化主要階段的石英-多金屬硫化物階段,該階段主要礦物組合為石英、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦(圖3(b));(3)代表晚期熱液活動(dòng)的石英-碳酸鹽階段,主要礦物組合為黃鐵礦、石英、方解石。2光譜、質(zhì)譜和成分分析用于測(cè)溫的測(cè)試樣品分別為采自地表及巖心中的含礦石英脈。其中樣品DW-66、DW-68采自石英-黃鐵礦-絹云母化-綠泥石化階段,代表成礦早期;樣品DW-63、DW-63a、DW-67、DW-67a和DW-82為石英-多金屬硫化物階段,代表主成礦階段。早期礦化石英脈較為白凈,含少量的星點(diǎn)狀黃鐵礦;主礦化階段的石英脈多呈煙灰色,含有大量的金屬硫化物,如黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和白鐵礦等。流體包裹體顯微測(cè)溫實(shí)驗(yàn)在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)流體包裹體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)儀器為L(zhǎng)inkamTHMSG600型冷-熱臺(tái),儀器測(cè)定的溫度范圍為-196℃~600℃,測(cè)溫精度在±1℃左右,冷凍法的精度在±0.1℃。流體包裹體激光拉曼分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所激光拉曼實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。激光拉曼光譜儀為英國(guó)Renishaw公司生產(chǎn)的RM-2000型顯微共聚焦激光拉曼光譜儀,光源為Ar離子激光器,激光波長(zhǎng)為514.5nm,激光功率20mW,光譜測(cè)試范圍100cm-1~4000cm-1,光譜分辨率為1cm-1。石英的氫、氧同位素在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所同位素地質(zhì)開放研究實(shí)驗(yàn)室完成。氫同位素組成分析的對(duì)象是石英內(nèi)捕獲的流體包裹體。將挑選出的石英單礦物樣品進(jìn)行低溫烘烤,去除表面的吸附水;然后,用爆裂法釋放出流體包裹體中的水,測(cè)試過程為:加熱石英包裹體樣品使其爆裂,釋放出揮發(fā)份,提取水蒸氣,然后在400℃的條件下使水與鋅發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,再使用液氮冷凍,收集到有活性炭的樣品瓶中;最后在FinniganMAT-251質(zhì)譜儀上分析其H同位素組成。氫同位素采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW,分析精度為±2‰。氧同位素分析方法采用BrF5法。首先將純凈的12mg石英樣品與BrF5在真空和高溫條件下反應(yīng)15h,萃取氧;然后將分離出的氧與溫度達(dá)700℃的灼熱電阻-石墨棒燃燒轉(zhuǎn)化提取CO2氣體;最后在FinniganMAT-251質(zhì)譜儀上分析其O同位素組成。氧同位素采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為V-SMOW,分析精度為±0.2‰。硫同位素測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所同位素地質(zhì)開放研究實(shí)驗(yàn)室完成。將硫同位素分析樣品研磨至200目,稱量10mg,采用CuO氧化方法,在真空系統(tǒng)和高溫條件下,硫化物與CuO反應(yīng),硫全部轉(zhuǎn)化為純凈的SO2氣體,使用德國(guó)Finnigan公司生產(chǎn)的MAT253型穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀,測(cè)定其34S的比值,測(cè)試結(jié)果采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CDT表達(dá),分析精度優(yōu)于±0.2‰。鉛同位素分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所同位素實(shí)驗(yàn)室完成。鉛同位素比值用多接受器等離子體質(zhì)譜法(MC-ICPMS)測(cè)定,所用儀器為英國(guó)NuPlasmaHR,儀器的質(zhì)量分餾以Tl同位素外標(biāo)校正(何學(xué)賢等,2005),樣品中Tl的加入量約為鉛含量的1/2。采用NBS981長(zhǎng)期重復(fù)測(cè)定的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為:208Pb/206Pb=2.16736±0.00066,207Pb/206Pb=0.91488±0.00028,206Pb/204Pb=16.9386±0.0131,207Pb/204Pb=15.4968±0.0107,208Pb/204Pb=36.7119±0.0331(±2σ)。3采礦的地球化學(xué)3.1體包裹體3.1.1流體包裹體特征顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),礦區(qū)石英脈中原生流體包裹體較為發(fā)育,絕大多數(shù)包裹體呈規(guī)則形狀分布。根據(jù)Rodder(1984)和盧煥章等(2004)所提出的流體包裹體在室溫下的相態(tài)分類準(zhǔn)則,1017高地銀鉛鋅礦包裹體主要分為兩類,即氣液兩相包裹體(Ⅰ型)和含子礦物的多相包裹體(Ⅱ型)(圖4)。氣液兩相包裹體(Ⅰ型)在樣品中最為發(fā)育,約占包裹體總量90%以上。根據(jù)包裹體的物理狀態(tài),又可將氣液兩相包裹體劃分為富液相包裹體(IA型)和富氣相包裹體(IB型)?，F(xiàn)將成礦早期和主成礦期的包裹體特征介紹如下:成礦早期(石英-黃鐵礦-絹云母-綠泥石化階段):該階段的流體包裹體主要以富液相包裹體(IA型)為主,包裹體多呈橢圓形、長(zhǎng)條狀和負(fù)晶形等,大小約為2μm~10μm不等,包裹體的氣液兩相之比為5%~25%,以10%多見。均一至液相。主成礦期(石英-多金屬硫化物階段):該階段流體包裹體中出現(xiàn)了氣液兩相包裹體(Ⅰ型)和含子礦物的多相包裹體(Ⅱ型)。(1)氣液兩相包裹體(Ⅰ型):根據(jù)包裹體的物理狀態(tài),該階段又可劃分為富液相包裹體(IA型)和富氣相包裹體(IB型)。富液相包裹體(IA型)(圖4(a))多呈圓形、橢圓形、長(zhǎng)條狀、不規(guī)則狀、負(fù)晶形等,大小約為3μm~12μm不等,密集成群分布。包裹體的氣液兩相之比為5%~30%,以10%多見。均一至液相。富氣相包裹體(IB型)(圖4(b))多呈橢圓狀、不規(guī)則狀。分布較少,僅在樣品DW-68中觀察到極少量。孤立產(chǎn)出,大小約為7μm~12μm,氣相百分比在60%以上。均一至氣相。(2)含子礦物的多相包裹體(Ⅱ型)(圖4(c)):該類型包裹體在樣品中發(fā)育較少,僅在DW-63中觀察到一個(gè)。包裹體為負(fù)晶形,呈孤立狀產(chǎn)出,大小約為5μm~7μm。包裹體氣液兩相之比為10%~15%。均一至液相。3.1.2包裹體溫度特征由于富氣相兩相包裹體(IB型)(僅在樣品DW-68中觀測(cè)到一個(gè))和含子礦物的三相包裹體(II型)數(shù)量非常少(僅在樣品DW-63中觀測(cè)到一個(gè)),為研究方便,此次主要測(cè)定了前述5件樣品(DW-68、DW-63、DW-63a、DW-67、DW-67a)中富液相的兩相包裹體(IA型)的均一溫度和冰點(diǎn)。均一法測(cè)溫結(jié)果、冰點(diǎn)及流體包裹體的鹽度列于表1。從表中數(shù)據(jù)看出,富液相的氣液兩相(IA型)包裹體的均一溫度變化范圍較大,介于121℃~303℃之間,峰值集中在140℃~210℃之間(圖5(a)),平均溫度為195℃。其中,成礦早階段石英包裹體的均一溫度變化于134℃~303℃,平均231℃,峰值集中于260℃~300℃,反映成礦早期溫度為260℃~300℃(圖5(b));主成礦階段石英包裹體的均一溫度變化于121℃~247℃,平均186℃,峰值集中在150℃~210℃之間(圖5(c))。本次研究除了在DW-63中發(fā)現(xiàn)了1個(gè)含子礦物的三相流體包裹體,其他樣品中均未觀察到含鹽類子礦物的多相流體包裹體,這表明鉛鋅礦床是在中-低鹽度的流體中沉淀成礦的(黃惠蘭等,2004)。根據(jù)NaCl-H2O型包裹體的冰點(diǎn)溫度,在流體包裹體冷凍法冰點(diǎn)與鹽度關(guān)系表中可以查得鹽度(Bodnar,1983)。1017高地銀鉛鋅礦中氣液兩相(IA型)包裹體的冰點(diǎn)溫度為-9.3℃~-2.7℃,對(duì)應(yīng)鹽度(NaCleq)范圍為4.5%~13.2%,平均9.5%NaCleq,峰值7.0%~11.6%NaCleq。其中,早期石英包裹體的冰點(diǎn)溫度為-9.3℃~-4.5℃,對(duì)應(yīng)鹽度7.2%~13.2%NaCleqv,平均10.7%NaCleq,峰值9.9%~10.7%NaCleqv;主成礦階段石英包裹體的冰點(diǎn)溫度為-9.1℃~-2.7℃,對(duì)應(yīng)鹽度4.5%~13.0%NaCleq,平均為9.2%NaCleq,峰值為7.0%~11.9%NaCleq(表1,圖6)。3.1.3流體包裹體均一壓力的計(jì)算流體密度根據(jù)劉斌和段光賢(1987)NaCl-H2O液相包裹體的密度式計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明(表2),5件樣品的密度非常接近,范圍為0.81g/cm3~0.99g/cm3,平均值范圍為0.89g/cm3~0.96g/cm3,所有樣品密度的平均值為0.93g/cm3。這一計(jì)算結(jié)果與在Bischoff(1991)的NaCl-H2O體系的t-ρ相圖(圖7(a))和Bodnar(1983)的NaCl-H2O體系的t-w(NaCleqv)-ρ相圖(圖7(b))中投點(diǎn)得到的密度范圍(0.83g/cm3~0.97g/cm3)是基本一致的。本文對(duì)流體包裹體形成壓力的估算采用Haas(1976)推導(dǎo)的用來計(jì)算NaCl水溶液包裹體均一壓力的公式,具體公式和相關(guān)參數(shù)可參看劉斌和沈昆(1999)的相關(guān)內(nèi)容。利用該公式計(jì)算出1017高地銀鉛鋅多金屬礦成礦流體的形成壓力在0.33MPa~8.19MPa之間(表2),計(jì)算結(jié)果與采用Bischoff(1991)的NaCl-H2O體系的t-ρ相圖投點(diǎn)得出的結(jié)果一致(圖7(a))。3.1.4部分圖譜的建立本次測(cè)試主要對(duì)主成礦階段石英脈中的氣液兩相包裹體進(jìn)行了氣液相成分的激光拉曼分析,部分圖譜如圖8所示。測(cè)試結(jié)果表明,拉曼能譜圖中除主礦物石英的峰值外,測(cè)試的流體包裹體的氣相和液相成分主要以水和水蒸氣為主,與顯微鏡下觀察結(jié)果相同,未檢測(cè)出CO2氣體,故認(rèn)為此次所測(cè)流體屬于NaCl-H2O體系(盧煥章等,2004)。3.2氧同位素特征1017高地銀鉛鋅多金屬礦床中石英的氫、氧同位素組成分析結(jié)果見表3。樣品中石英的δ18OV-SMOW的變化范圍為6.9‰~13.9‰,平均為10.6‰,極差為7.0‰;δDV-SMOW的值介于-125‰~-103‰,平均為-112‰,極差為22‰(表3)。與礦物平衡的水的氧同位素分餾按照如下公式計(jì)算獲得:1000lnα石英-水=3.34×106×T-2-2.90(Matsobisa,1979)。樣品DW-63、DW-67和DW-68已進(jìn)行包裹體測(cè)溫工作,計(jì)算時(shí)樣品DW-63、DW-67和DW-68的溫度采用其包裹體測(cè)溫的均一溫度平均值;樣品DW-66為成礦早階段樣品,采用早階段石英脈的均一溫度均值;樣品DW-82為主成礦階段的石英,采用主成礦階段均一溫度的平均值。計(jì)算后,與石英氧同位素交換平衡時(shí)流體包裹體水的值為-5.24‰~1.97‰,均值為-1.31‰,極差為7.21‰(表3)。3.3樣品分析結(jié)果本次工作對(duì)采自鉆孔巖心的六件金屬硫化物進(jìn)行了硫同位素地球化學(xué)分析,其中黃鐵礦樣品三件,方鉛礦樣品兩件,閃鋅礦樣品一件,分析結(jié)果見表4。從表中數(shù)據(jù)可以看出,六件樣品的δ34SV-CDT‰為5.7‰~8.0‰,平均6.9‰,極差2.3‰。金屬硫化物的硫同位素變化范圍較窄,組成相對(duì)均一,且表現(xiàn)出相對(duì)富集34S的同位素特點(diǎn)。3.4阿欽楚魯巖體也作鉛從表5中可以看出,礦石硫化物的206Pb/204Pb比值為18.2859~18.3996,平均18.3587;207Pb/204Pb的比值范圍為15.5399~15.5616,平均15.5531;208Pb/204Pb比值范圍為38.0363~38.1772,平均38.1233,比值均低于39.0000,顯示微弱的釷鉛虧損。圍巖阿欽楚魯巖體的206Pb/204Pb比值為18.143~18.199,平均為18.173;207Pb/204Pb的比值范圍為15.495~15.512,平均為15.504;208Pb/204Pb比值范圍為37.830~37.865,平均為37.849。礦石硫化物的μ值變化范圍小,介于9.36~9.39之間,平均為9.38;ω則介于34.99~35.17,同樣變化范圍小,平均為35.09。礦床的ω值為34.99~35.17,均值為35.09。4討論4.1成礦流體成礦作用均一溫度顯微測(cè)溫表明,在1017高地銀鉛鋅礦床的成礦早階段,成礦流體為中高溫流體(134℃~303℃);隨著成礦作用進(jìn)行,到主礦化階段,流體的溫度有較為明顯的下降趨勢(shì),此時(shí)為中-低溫流體(121℃~247℃)。從成礦早期到晚期階段,均一溫度有重合的區(qū)間(圖5),這反映成礦流體是一個(gè)連續(xù)演化的過程。成礦早期石英中流體包裹體為中等鹽度(7.2%~13.2%NaCleqv),至主成礦期鹽度逐漸降低(4.5%~13.0%NaCleqv)(表1,圖6)。表明1017高地銀鉛鋅礦床的成礦流體為中低溫、中低鹽度流體。在流體包裹體均一溫度-鹽度協(xié)變圖(圖9(a))上,隨著均一溫度降低,鹽度相應(yīng)降低,大致顯示出正相關(guān)關(guān)系,可能說明成礦流體從早到晚整體趨勢(shì)為自然冷卻的過程,但不排除大氣降水混入的可能性。1017高地銀鉛鋅多金屬礦的流體壓力范圍為0.33MPa~8.19MPa,表明1017高地銀鉛鋅礦的成礦壓力低。結(jié)合1017高地銀鉛鋅礦中流體包裹體的類型和產(chǎn)出特征的分析情況可知,礦床的成礦流體是均一的NaCl-H2O體系溶液,具有中低溫度、中低鹽度、密度較高、成礦流體壓力較小等特點(diǎn)。4.2成礦流體特征對(duì)流體包裹體進(jìn)行氫、氧同位素示蹤研究能夠很好地解決成礦物質(zhì)中水的來源問題(王梁等,2011)。將石英流體包裹體中水的δDV-SMOW值和計(jì)算獲得的值投影到Taylor(1979)的關(guān)系圖解中(圖10)。從圖中可以看出,1017高地銀鉛鋅礦的成礦流體投影點(diǎn)主要落在大氣降水線的右下側(cè)區(qū)域內(nèi),比較靠近巖漿水區(qū)域,相對(duì)遠(yuǎn)離變質(zhì)水的氫氧同位素組成區(qū)域,表明成礦流體來源于巖漿水,并有部分大氣降水的混合,推測(cè)巖漿熱液自深部上升的過程中,不斷與圍巖中的大氣降水發(fā)生同位素交換反應(yīng),使得含礦熱液中的δD和δ18O發(fā)生了一定程度的漂移(肖曉牛等,2008)。另外,本次所有樣品的流體密度據(jù)計(jì)算在0.81g/cm3~0.99g/cm3之間,均小于1.00g/cm3(圖9(b))。Roedder(1976)綜合以往研究資料認(rèn)為,大多數(shù)巖漿熱液流體密度<1.00g/cm3,這也說明1017高地在成礦過程中,與巖漿熱液有密切的關(guān)系。4.3成礦的來源4.3.1成礦熱液的硫同位素組成硫是Cu、Pb、Zn等親硫元素沉淀形成硫化物礦床的主要礦化劑,硫同位素組成是推斷成礦物質(zhì)來源和成礦過程的主要依據(jù)之一(陳永清等,2009)。熱液礦床中硫來源問題的研究,應(yīng)該根據(jù)成礦熱液沉淀硫化物時(shí)總的硫同位素組成來判斷。只有特定的fO2和t的條件下形成的硫化物δ34S值才為熱液總硫δ34S。在礦物組合簡(jiǎn)單且缺乏硫酸鹽礦物的情況下,硫化物δ34S值的平均值可大致代表熱液的總硫同位素組成(OhmotoandRye,1979;Ohmoto,1986)。1017高地礦床中的主要硫化物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦,缺少重晶石和石膏等反映強(qiáng)氧化環(huán)境和磁黃鐵礦等反映強(qiáng)還原環(huán)境的礦物,所以可以認(rèn)為黃鐵礦、方鉛礦及閃鋅礦的硫同位素組成可以代表成礦熱液的δ34S∑s。從表4可以看出,1017高地銀鉛鋅礦床礦石中的硫化物δ34S的平均值為6.9‰,即總硫的δ34S值約為7‰。與硫同位素儲(chǔ)庫(kù)相比(Ohmoto,1972;OhmotoandRye,1979),無論是與總硫組成接近的黃鐵礦,還是方鉛礦和閃鋅礦的硫同位素組成,均高于深部巖漿硫(δ34S=0±5‰),同時(shí)又低于圍巖地層同時(shí)期海水的硫同位素值(寒武紀(jì)海水的δ34S下限值為15‰)。由此推測(cè),礦床中成礦熱液的硫來源可能是深源巖漿和地層硫的混合。將本文1017高地銀鉛鋅多金屬礦與離1017高地較近的吉林寶力格銀-金礦床的硫同位素(張萬(wàn)益等,2009)進(jìn)行對(duì)比(圖11)可以發(fā)現(xiàn),1017高地銀鉛鋅礦床與吉林寶力格礦床相比,硫同位素稍高但很接近且有部分重合。張萬(wàn)益等(2009)認(rèn)為吉林寶力格礦床的硫同位素可能來源于沉積巖與巖漿硫或地幔硫的混合、平衡作用。因此,筆者認(rèn)為1017高地礦床的硫同位素來源于巖漿硫與部分地層硫的混合。4.3.2礦床鉛同位素從前文和表5可知,1017高地礦區(qū)的礦石硫化物和圍巖阿欽楚魯巖體都富含放射性成因鉛且組成穩(wěn)定,阿欽楚魯巖體的鉛同位素組成接近礦石硫化物,推測(cè)礦石中的鉛同位素與圍巖有一定的成因聯(lián)系。通常而言,μ值介于7.86~7.94之間,代表鉛來源于地?；蛳碌貧?Chase,1981),若μ值為9.81則為上地殼來源的鉛(StaceyandKramers,1975)。1017高地礦床的μ值(均值9.38)介于兩者之間,顯示出地幔鉛或下地殼鉛與上地殼鉛的混合來源特征。礦床的ω均值為35.09,低于平均地殼(平均地殼鉛的ω值為36.84),顯示出幔源鉛的特征。1017高地礦床具有較低的μ值和ω值,總體顯示出地幔鉛的來源特征(Kamonaetal.,1999;吳開興等,2002),并混有少量地殼物質(zhì)。將1017高地金屬硫化物和圍巖阿欽楚魯巖體的鉛同位素投影到ZartmanandDoe(1981)的鉛同位素構(gòu)造環(huán)境演化圖解中(圖12)。從圖中可以看出,礦石和圍巖的鉛同位素投影點(diǎn)相近,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解(12a)中,礦石和巖體的樣品點(diǎn)均位于地幔與造山帶之間;在208Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解(12b)中,樣品點(diǎn)位于造山帶演化線的附近,反映鉛來源于與造山作用有關(guān)的深源物質(zhì)。造山作用過程中本身會(huì)有地殼物質(zhì)的參與,據(jù)此推測(cè)1017高地礦區(qū)的鉛同位素主要來源于地幔,且有殼源鉛的混染。采用路遠(yuǎn)發(fā)(2004)的Geokit軟件計(jì)算獲得1017高地礦石鉛與同時(shí)代地幔鉛的相對(duì)偏差△β、△γ,并投影到朱炳泉(1998)△β-△γ成因分類圖解中(圖13)。從圖中可以看出,1017高地的礦石鉛均位于上地殼與地?；旌系母_帶鉛范圍內(nèi),并且靠近巖漿作用成因鉛的范圍內(nèi)。從表5中可以看出,1017高地礦床的礦石和阿欽楚魯巖體的鉛同位素組成非常接近,在圖解中也位于相同的區(qū)域(圖12,圖13),表明金屬硫化物與圍巖阿欽楚魯巖體有密切的關(guān)系。以上結(jié)論均表明1017高地礦床中金屬硫化物的鉛源具有殼?；旌系奶攸c(diǎn),礦石鉛主要來源于深部巖漿源區(qū),混入了部分上地殼物質(zhì),圍巖地層也為成礦提供了部分鉛。4.41成礦年齡及成礦時(shí)代野外地質(zhì)調(diào)查表明,1017高地銀鉛鋅礦床主要賦存于阿欽楚魯巖體內(nèi),從巖體內(nèi)部向外礦化類型從細(xì)脈、網(wǎng)脈狀礦化向受構(gòu)造破碎帶控制的蝕變巖型礦化轉(zhuǎn)變,品位呈現(xiàn)出降低的特征,反映礦床與巖體具有密切的空間關(guān)系。一般認(rèn)為,與花崗巖類有密切成因聯(lián)系的礦床,成礦熱液主要來自花崗質(zhì)巖漿演化后期的揮發(fā)組分聚集,因此,花崗巖成巖與成礦應(yīng)該同時(shí)或略早于成礦。張萬(wàn)益等(2009)利用高精度的鋯石SHRIMPU-Pb定年測(cè)得1017高地含礦花崗巖(阿欽楚魯巖體)的鋯石U-Pb年齡為299±5Ma。而對(duì)于礦脈旁側(cè)蝕變巖中絹云母測(cè)得40Ar/39Ar坪年齡為301.2±1.8Ma(王治華未發(fā)表數(shù)據(jù)),可代表成礦年齡。成巖年齡和成礦年齡在誤差范圍內(nèi)一致,充分說明1