Question

成矿金属来源

Answer 1

1.铅同位素特征

成矿金属来源可分为地幔源、地壳源及混合源。B.R.Doe与R.E.Zartman（1979）对比了世界不同范围内不同环境中的铅同位素组成，编制了²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb铅演化模式图。将狼山-渣尔泰山成矿系列各矿床现有铅同位素数据投影在²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb图中，得到图2-10所示的结果，总体反映出多来源的特征。

1）东升庙、炭窑口矿床的各种硫化物的铅同位素数据多、分布范围广（炭窑口的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb＝15.02‰～16.457‰、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb＝15.038‰～15.373‰、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb＝35.030‰～36.469‰；东升庙矿床的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb＝15.171‰～16.301‰、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb＝15.144‰～15.320‰、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb＝35.253‰～36.682‰），从下地壳→地幔→造山带都有，显示出多源特征。但多数落在地幔演化曲线两侧或地幔演化曲线与下地壳演化曲线之间，其μ值为7.90～9.91，多＜ 9.3，依B.R.Doe（1974）的标准表明矿石铅主要来源于地幔和下地壳。缪远兴等（1992）也认为东升庙矿床的铅源有地幔铅和地壳铅。

2）霍各乞矿床各种硫化物的铅同位素组成较接近，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb＝17.027‰～17.224‰、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb＝15.451‰～15.727‰、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb＝36.747‰～37.669‰，主要分布在造山带铅平均演化曲线和地幔铅平均演化曲线之间，表明是地壳铅和地幔铅。

3）甲生盘矿床的铅同位素组成是：²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb＝15.889‰～16.469‰、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb＝15.158‰～15.554‰、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb＝35.112‰～36.437‰，从地幔→造山带→上地壳都有分布（个别样品在下地壳附近），说明铅的来源多，但多数仍分布在地幔铅平均演化曲线附近，表明也是以地幔铅为主，另有造山带铅和（上、下）地壳铅。

图2-10 内蒙古狼山-渣尔泰山地区铅锌硫矿床铅同位素组成分布图

（资料来源：本文；李兆龙等，1987；缪远兴等，1992；施林道等，1994；王魁元等，1994）

Gn—方铅矿；Cp—黄铜矿；Py—黄铁矿；Wr—全岩；Pa—斜长角闪岩；Po—磁黄铁矿；Sp—闪锌矿（下同）

以上铅同位素分布范围大的特征表明狼山-渣尔泰山各矿床的成矿金属来源广，但主要来自地幔和下地壳。

2.硫同位素特征

据于耀先等（1990）的研究，东升庙矿床黄铜矿δ³⁴S的变化范围为-0.6‰～3.0‰，和主要与海水中的硫酸盐还原有关的其他硫化物的δ³⁴S值（重硫富集）相差较大，可能与幔源硫有关。缪远兴等（1992）也根据黄铜矿的δ³⁴S为2.1‰～5.7‰，认为黄铜矿的硫源为深源，这与上述铅同位素的主要来源具有一致性。

以上同位素特征表明狼山-渣尔泰山热水成矿系列各矿床的成矿金属来源广，这是该成矿系列成矿元素多、同一元素多层产出、不同元素矿体复合产出的重要原因之一。