22殷延端

Size: px

Start display at page:

Download "22殷延端"

诲侧徐
5 years ago
Views:

1 1466 地质科学 2018 年 10 月 CHINESE JOURNAL OF GEOLOGY 53(4): DOI: /dzkx 安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb * 同位素地球化学特征及其意义殷延端 1 罗雷 1 汪佩佩 2 李孝才 1 洪天求 (1. 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥 ;2. 西安地质矿产勘查开发院西安 ) 1 摘要安徽铜陵桂山铜铅锌矿床是铜陵矿集区沙滩脚矿田内近年来新发现的以铜矿为主, 伴生铅锌矿的中小型多金属矿床, 该矿床的矿体主要赋存于三叠系南陵湖组灰岩与青山花岗闪长斑岩体接触带附近及花岗闪长斑岩体内本文在对该矿床地质特征的研究基础上, 对代表性 ( 岩 ) 矿石进行碳氢氧硫铅同位素研究分析, 据此约束该矿床的成矿流体和成矿物质来源研究成果显示, 桂山铜铅锌矿床中样品中 δ 13 C V PDB 值为 -3.2 ~2.0 间, δ 18 O V SMOW 为 8.3 ~15.2 间, 流体包裹体水的 δd V SMOW 为 ~-96.8,δ 18 O V SMOW 为 10.5 ~14.7, 矿石中硫化物 δ 34 S 值变化范围为 -0.9 ~4.1, 具塔式分布特征, 矿石铅中 206 的 Pb / 204 Pb 比值为 ~18.585, 207 Pb / 204 Pb 比值为 ~15.703, 208 Pb / 204 Pb 比值为 ~38.843, 以上指示了桂山铜铅锌矿床的成矿流体主要来源于岩浆水, 并有大气降水的加入分异成矿流体的岩浆可能来源于地幔, 且伴有上地壳物质混入的特点岩浆地幔的溶解作用, 伴有地层中碳质的混入关键词桂山铜铅锌矿床碳氢氧硫铅同位素成矿流体成矿物质来源铜陵中图分类号 :P588,P618 文献标识码 :A 文章编号 : (2018) 桂山铜铅锌矿床位于长江中下游铁铜多金属成矿带铜陵矿集区的东段沙滩脚矿田内, 大地构造位置处于扬子板块北缘, 下扬子坳陷带中部之铜陵隆起与繁昌坳陷的交接地带该矿床是近年新发现的中小型铜多金属矿床, 目前处于详查阶段 1 前人对沙滩脚矿田内的姚家岭锌金多金属矿床和桂花冲铜矿床在矿床地质成岩成矿年代成矿流体及矿床成因等方面开展了深入的研究 ( 蒋其胜等,2005; 文春华等,2011; 刘绍峰等, 2012, 2013; 韩长生等, 2013; 占昌帆, 2013; 刘建敏等, 2014; 钟国雄等, 2014; 岳紫龙等,2015; 左晓敏等,2015,2016; 殷延端等,2016), 关于桂山铜铅锌矿床的研究相对薄弱, 这一不足制约了对沙滩脚矿田的深入认识本文对桂山铜铅锌矿床的碳氢氧硫铅同位素特征的分析, 试图对该矿成矿流体与成矿物质来源予以探讨, 进而为矿床的成因研究提供依据 * 国家地质调查项目安徽铜陵姚家岭地区铜多金属矿成矿背景与矿床预测研究 ( 编号 : ) 资助殷延端, 男,1989 年 6 月生, 博士研究生, 矿物学岩石学矿床学专业 E mail:hfyyd@mail.hfut.edu.cn 收稿, 改回 1 华东冶金勘查局 812 地质队内部研究报告.

2 1467 彩色 4 期殷延端等 : 安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义地质特征铜陵矿集区位于长江中下游铜铁金成矿带的中部, 区内以出露志留系三叠系海相碳酸盐地层为特征, 该区构造岩浆作用均以北东向展布, 且与之相关铜金矿化十分发育, 形成了自西向东分布的铜官山狮子山新桥凤凰山和沙滩脚矿田 ( 常印佛等,1991; 唐永成等,1998; 王强等,2003) 其中位于最东部的沙滩脚矿田, 南与宣南拗陷毗邻, 北东至繁昌火山岩盆地边缘, 主要受戴公山背斜控制, 该背斜纵贯全区, 长约 20 km, 呈北北东向延伸, 核部向两翼地层为泥盆系三叠系该矿田内燕山期岩浆活动强烈, 形成了大量的以中酸性为主的侵入岩, 主要岩体包括沙滩脚花岗闪长岩姚家岭花岗闪长斑岩青山花岗闪长斑岩等桂山铜铅锌矿床位于沙滩脚矿田的东北部矿区内地层主要出露志留系二叠系三叠系白垩系和第四系区内地表被侏罗系至白垩系下统蝌蚪山组火山碎屑地层及第四系大面积覆盖 ( 图 1), 下伏地层为志留系三叠系与成矿有关的岩体为青山花岗图 1 桂山铜铅锌矿区地质简图 ( 据脚注 1 修改 ) Q. 第四系 ;K 2 x. 白垩系上统宣南组 ;K 1 k. 白垩系下统蝌蚪山组 ;J 3 c. 侏罗系上统赤沙组 ;T 1 n. 三叠系下统南陵湖组 ;T 1 h. 三叠系下统和龙山组 ;T 1 y. 三叠系下统殷坑组 ;P 2 g. 二叠系中统孤峰组 ;P 2 q. 二叠系中统栖霞组 ;D 3 w. 泥盆系上统五通组 ;S 3 m. 志留系上统茅山组 ;γδπ. 花岗闪长斑岩 Fig. 1 Geological sketch map of Guishan Cu Pb Zn deposit

3 1468 彩色 1468 地质科学 2018 年闪长斑岩体, 经 LA ICP MS 锆石 U Pb 定年测得该岩体形成时期为距今 138.3±1.4 Ma( 岳紫龙,2015), 为燕山晚期岩浆活动的产物勘探成果显示, 桂山铜铅锌矿床赋存于青山花岗闪长斑岩体与南陵湖组灰岩的接触带附近及花岗闪长斑岩体内 ( 图 2), 目前已发现铜铅锌金银矿 ( 化 ) 体 7 个, 视厚度为 1.85~ m 不等, 走向近南北向, 倾向西, 深度在 ~-420 m 桂山铜铅锌矿床的矿石类型主要为铜矿石铜金矿石铜铅锌矿石和铅锌矿石等, 矿石矿物主要为黄铜矿斑铜矿, 方铅矿少量辉铜矿自然金黝铜矿等, 脉石矿物主要为和矿区围岩蚀变强烈, 蚀变类型多样, 与成矿关系的蚀变类型主要有钾长石化硅化绢英岩化碳酸盐化绿帘石化绿泥石化与高岭土化根据岩相学及矿化蚀变特征 ( 图 3) 可以将成矿过程从早到晚分为 :1) 阶段 ;2) 铜铅锌多金属硫化物阶段 ;3) 碳酸盐阶段, 其中铜铅锌多金属硫化物阶段是主要成矿阶段 Fig. 2 图 2 桂山铜铅锌矿床 1 号勘探线剖面及采样位置图 The profile of 1 # exploration line and the sample locations in Guishan Cu Pb Zn deposit

殷延端 4期 1469 彩色殷延端等安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义 a b c d e f 1000 μm 图3 1469 1000 μm 青山花岗闪长斑岩及桂山铜铅锌矿石结构构造特征 a. 花岗闪长斑岩绿泥石化碳酸盐阶段脉侵入 b. 阶段和呈脉状侵入 c.

4 殷延端 4期 1469 彩色殷延端等安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义 a b c d e f 1000 μm 图 μm 青山花岗闪长斑岩及桂山铜铅锌矿石结构构造特征 a. 花岗闪长斑岩绿泥石化碳酸盐阶段脉侵入 b. 阶段和呈脉状侵入 c. 铜铅锌多金属硫化物阶段黄铜矿呈它型呈自形粒状结构碳酸盐阶段脉侵入 d. 铜铅锌多金属硫化物阶段呈自形粒状结构为自形片状结构碳酸盐阶段脉侵入 e. 黄铜矿与呈共生关系 f. 方铅矿与呈共生关系 Fig. 3 Structures and textures of Qingshan granite diorite porphyry and ore in field and microscope

5 地质科学 2018 年 2 样品采样与分析方法本文用于碳氢氧硫和铅同位素分析的样品均采自桂山铜铅锌矿床钻孔 ZK104( 深度为 ~ -440 m) ZK105( 深度为 ~ -671 m) 和 ZK106( 深度为 ~-782 m), 具体采样位置见图 2 样品采集后经粉碎至 60~80 目, 在双目显微镜下分别挑选和黄铜矿等单矿物, 其中用于碳氧同位素分析, 用于氢氧同位素分析, 和黄铜矿用于硫铅同位素分析同位素质谱测试在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成 (1) 中碳氢同位素采用磷酸法, 在真空恒温 70 下与磷酸反应, 将生成的二氧化碳输送至 MAT 253 型质谱仪测定 ; 中的氢同位素通过热爆裂法释放中流体包裹体中的水, 冷却后与锌反应产生氢气, 并使用 MAT 253 型质谱仪测定 (2) 中的氧同位素使用激光氟化装置, 让单矿物与五氟化溴反应, 使其中氧得以氧气形式释放, 在 700 下将氧气与石墨反应生成二氧化碳, 再将生成的二氧化碳输送至 MAT 253 型质谱仪测定其氧同位素组成 (3) 硫同位素测定采用氧化法, 在真空高温下, 将硫化物中硫与氧化亚铜反应生成纯净的二氧化硫气体, 并使用 MAT 251 质谱仪测定其生成的二氧化硫中硫同位素组成 (4) 铅同位素样品在溶解分离后, 在相对湿度 30% 温度 20 的条件下, 根据 DZ/T 岩石矿物中微量铅的同位素组成的测定使用 Phoenix 热表面电离质谱仪进行铅同位素比值测定 3 分析结果 3. 1 碳氧同位素组成桂山铜铅锌矿床中 7 件样品中 δ 13 C V PDB 值为 -3.2 ~2.0 ( 表 1), 平均值为 ;δ 18 O V SMOW 为 8.3 ~15.2, 平均值为其中成矿前的大理岩中的 δ 13 C V PDB 值为 1.8, δ 18 O V SMOW 为 15.2 ; 铅锌矿石中脉石矿物 δ 13 C V PDB 值为 -3.2 ~2.0, δ 18 O V SMOW 为 10.5 ~13.6 ; 成矿后期的 δ 13 C V PDB 值为 1.8, Table 1 表 1 桂山铜铅锌矿床碳氧同位素组成 Carbon and Oxygen isotopic composition of the Guishan Cu Pb Zn deposit 样号测试矿物样品描述 δ 13 CV PDB/ δ 18 OV PDB/ δ 18 OV SMOW/ 大理岩铅锌矿石中铅锌矿石中铅锌矿石中铅锌矿石中铅锌矿石中成矿后期脉

6 期殷延端等 : 安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义 1471 δ 18 O V SMOW 为氢氧同位素组成桂山铜铅锌矿床氢氧同位素分析结果如表 2 所示 δd V SMOW 为 ~ -96.8, δ 18 O V SMOW 为 10.5 ~14.7 利用 Clayton et al.(1972) 的与水体系同位素平衡方程 : δ 18 O -δ 18 O 水 = /T ( 式中温度 T 由流体包裹体均一法测定获得 ), 得出与水平衡时的 δ 18 O 水值计算结果表明, 铜铅锌多金属硫化物阶段的的 δ 18 O 水为 5.67 ~11.07, 成矿后期的 δ 18 O 水明显小于成矿期的 δ 18 O 水值 Table 2 表 2 桂山铜铅锌矿床氢氧同位素组成 Hydrogen and oxygen isotopic compositions of the Guishan Cu Pb Zn deposit 样号测试矿物样品描述 δdv SMOW/ δ 18 OV SMOW/ δ 18 O H 2 O / 均一温度 / 含黄铜矿脉含黄铜矿脉含辉钼矿脉黄铜矿矿石黄铜矿矿石黄铜矿辉钼矿矿石后期不含矿脉后期不含矿脉硫同位素组成本次测得 19 件铜铅锌多金属硫化物阶段的硫化物样品 δ 34 S V CDT 值变化区间为 -0.9 ~ 4.1 ( 表 3), 均值为 1.56, 其中 (8 件样品 )δ 34 S V CDT 值为 -0.1 ~4.1, 均值为 1.93 ; (6 件样品 )δ 34 S V CDT 值为 1.0 ~2.8, 均值为 1.68 ; 方铅矿 (3 件样品 )δ 34 S V CDT 值为 0.2 ~1.3, 均值为 0.77, 黄铜矿 (2 件样品 )δ 34 S V CDT 值为 -0.9 和 2.8, 均值为铅同位素组成桂山铜铅锌矿床铜铅锌多金属硫化物阶段的硫化物铅同位素组成分析结果见表桂山铜铅锌矿床矿石铅同位素比值 Pb/ 204 Pb 比值为 ~18.585, 207 Pb/ 204 Pb 比值为 ~15.703, 208 Pb/ 204 Pb 比值为 ~38.843, 通过计算得出铅同位素比值的特征参数 μ β γ 分别为 9.43~ ~ ~42.72 其中 (3 件样 206 品 ) 的 Pb/ 204 Pb 比值为 ~18.527, 207 Pb/ 204 Pb 比值为, ~15.673, 208 Pb/ 204 Pb 206 比值为 ~38.775; 黄铜矿 (2 件样品 ) 的 Pb / 204 Pb 比值为和 , 207P b/ 204 Pb 比值为, 和 , 208 Pb/ 204 Pb 比值为和 ; 206 (3 件样品 ) 的 Pb / 204 Pb 比值为 ~18.501, 207 Pb / 204 Pb 比值为, ~ , 208 Pb/ 204 Pb 比值为 ~38.650, 可见矿石中各类硫化物的铅同位素比值差别

7 地质科学 2018 年 Table 3 表 3 桂山铜铅锌矿床硫同位素组成 Sulfur isotope compositions of the sulfide minerals from the Guishan Cu Pb Zn deposit 样号矿物样品描述 δ 34 SV CDT/ 浸染状分布于岩体中浸染状分布于岩体中块状矿石黄铜矿黄铜矿块状矿石块状矿石块状矿石方铅矿方铅矿方铅矿块状矿石 0.8 Table 4 表 4 桂山铜铅锌矿床铅同位素组成分析结果 Analytical results of lead isotope compositions from Guishan Cu Pb Zn deposit 样号矿物样品描述 208 Pb/ 204 Pb 207P b/ 204 Pb 206 Pb/ 204 Pb μ β γ Th/U 浸染状分布于岩体中浸染状分布于岩体中浸染状分布于岩体中黄铜矿黄铜矿浸染状矿石块状矿石很小, 范围相对集中 4 讨论 4. 1 成矿流体来源已有研究表明, 热液系统成矿流体中碳的来源有 3 种,1) 海相碳酸盐岩的溶解和

8 期殷延端等 : 安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义 1473 去碳作用,(δ 13 C V PDB = 0±4 ;Veizer and Hoefs,1976);2) 地幔去气和岩浆结晶分异作用,(δ 13 C V PDB = - 9 ~- 2 ); 3) 沉积有机物的脱碳及有机质的氧化作用, (δ 13 C V PDB = -30 ~-15 ;Veizer et al.,1980) 在 δ 13 C V PDB -δ 18 O V SMOW 图解中, 铜铅锌多金属硫化物阶段的 5 个样品为铅锌矿石, 样品投点主要在花岗岩与海相碳酸盐岩间 ( 图 4), 投点靠近花岗岩区域, 且分布具有沉积岩混染的趋势, 说明成矿流体的碳质主要来源于岩浆, 并有部分来自海相碳酸盐岩的溶解此外, 样品为成矿前大理岩, 投点靠近海相碳酸盐岩区域, 指示成矿流体早期大理岩化碳质主要源于碳酸盐地层 ; 样品为成矿后期脉, 其点落在岩浆成因范围内, 可能指示了成矿后期流体中的碳质主要来源于岩浆水特点综上桂山铜铅锌矿床的碳氧同位素分布特征说明了成矿流体中碳可能主要来源于岩浆, 并有碳酸盐地层参与氢氧同为素常用来示踪热液矿床的成矿流体来源 ( 郑永飞等,2000) 本次测得的桂山铜铅锌矿床成矿过程中的 8 件样品的氢氧同位素投影点均落在岩浆水下方, 靠近大气降水一侧 ( 图 5), 指示了桂山铜铅锌矿床成矿流体来源于岩浆水与大气降 18 水, 但以岩浆水为主, 样号和为成矿后期的脉, 其 O 水值小于成 18 矿期中的 O 水值, 反映随着成矿的进行在成矿后期, 岩浆热液中混入的大气降水逐渐增多 4. 2 成矿物质来源矿床成矿物质来源的研究对解决矿床的成因有重要的意义, 硫同位素可以为硫化物金属矿床中成矿物质的来源提供重要的信息 (Rye and Ohmoto,1974;Ohmoto,1986; Pan and Dong,1999) 由于热液体系存在硫同位素的分馏现象, 热液矿床中硫化物的 δ 34 值不一定等于成矿热液的 δ 34 值桂山铜铅锌矿床中原生矿石的成分相对简单, 矿石图 4 桂山铜铅锌矿床 δ 13 C V PDB δ 18 O V SMOW 图解 ( 底图据刘建明等,1997; 毛景文等,2002) Fig. 4 δ 13 C V PDB δ 18 O V SMOW diagram from Guishan Cu Pb Zn deposit (after Liu Jianming et al. 1998;Mao Jingwen et al. 2002)

9 地质科学 2018 年 Fig. 5 图 5 桂山铜铅锌矿床成矿流体 δd δ 18 O 图解 ( 底图据 Sheppard,1986) δd δ 18 O diagram of the ore forming fluids from Guishan Cu Pb Zn deposit(after Sheppard,1986) 矿物主要为黄铜矿方铅矿和等, 未发现硫酸盐矿物, 硫化物 δ 34 值也比较均一, 且不同硫化物的 δ 34 总体呈 δ 34 >δ 34 >δ 34 黄铜矿 >δ 34 方铅矿, 因此桂山铜铅锌矿床矿石中硫化物的 δ 34 值能基本代表成矿流体的总硫同位素组成 (Ohmoto,1972) 在 δ 34 S V CDT 频数直方图上 ( 图 6), 呈现出明显的塔式分布特征, 且变化范围较小, 具有典型的岩浆硫的组成铅同位素组成除受放射性衰变和混合作用影响外, 任何物理化学生物条件引起的铅同位素分馏均可忽略不计, 即铅同位素在成矿物质运移和沉淀过程中保持不变 ( 沈渭洲,1987), 因此铅同位素分析是示踪矿床中成矿物质来源的一个有效手段本次研究中, 不同矿体的矿石硫化物铅同位素值差别不大, 说明在成矿过程中成矿物质来源比较单一和稳定在铅同位素构造模式图中 ( 图 7) 显示,8 件硫化物铅同位素投影落入地幔与上地壳演化曲线之间, 大多集中于造山带铅演化线附近, 位于造山带铅演化线附图 6 桂山铜铅锌矿床矿石硫化物同位素直方图 Fig. 6 The sulfur isotope histogram of the Guishan Cu Pb Zn deposit 图 7 桂山铜铅锌矿床铅同位素构造模式图 Fig. 7 Diagram of Pb isotopic compositions from the Guishan Cu Pb Zn deposit

10 期殷延端等 : 安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义 1475 近为混合源铅 (Stacey and Hedlund,1983), 值得注意的是投影点的分布形态在图中呈陡立的线型关系, 这条直线的斜率大说明它不是一条等时线, 而是两组合的混合线 ( 付伟等,2013), 即地幔铅与地壳铅的混合线在 β γ 图解中 ( 图 8), 桂山铜铅锌矿床各类矿石投影点均落在上地壳与地幔混合的俯冲带铅 ( 岩浆作用 ) 区域内, 反映了矿石中的铅可能是由来自地幔的岩浆热液带来的铅与从上地壳活化出来的铅混合作用的结果 4. 3 成矿温度在硫同位素的实际应用中, 平衡共存两相间的硫同位素分馏系数 α 是温度的函数, 当矿石沉淀时成矿流体中硫同位素达到平衡时, 可以利用矿物对 δ 34 的差值计算成矿时的温度样品和中硫化物为共生组合关系, 且其 δ 34 值 δ 34 > δ 34 黄铜矿和 > δ 34 > δ 34 方铅矿, 因此可以认为样品中硫化物硫同为素分馏达到平衡通过同位素计温方程 δ 34 S = δ 34 S a - δ 34 S b = A*10 6 /T 2 ( 式中 A 取值参见 Kajiwara, 1971) 得出为成矿温度分别为和 315.2, 显示桂山铜铅锌矿床成矿时的温度在 ~476.8 之间, 为中高温热液矿床 γ β 图 8 桂山铜铅锌矿床矿石铅同位素 β γ 成因分类图解 ( 据朱炳泉,1998) 1. 地幔源铅 ;2. 上地壳铅 ;3. 上地壳与地幔混合的俯冲带铅 (3a. 岩浆作用 ;3b. 沉积作用 );4. 化学沉积型铅 ; 5. 海底热水作用铅 ;6. 中深变质作用铅 ;7. 深变质下地壳铅 ;8. 造山带铅 ;9. 古老页岩上地壳铅 ;10. 退变质铅 Fig. 8 β γ diagram of genetic classification of ores from Guishan Cu Pb Zn deposit(aftet Zhu,1998) 5 结论 (1) 桂山铜铅锌矿床成矿流体具有岩浆水和大气降水混合水的特点, 碳主要来源于岩浆, 矿区围岩碳酸盐岩地层提供了部分碳质 (2) 桂山铜铅锌矿床具幔源硫或岩浆硫的特点, 硫同位素和铅同位素指示桂山铜铅锌矿床成矿物质主要来源于地幔, 并伴有上地壳物质的混入

11 地质科学 2018 年 (3) 根据共生矿物对硫同位素分馏计算得到桂山铜铅锌矿成矿温度为 ~ 之间, 说明桂山铜铅锌矿床成矿时的温度为中高温致谢感谢华东冶金地质勘查局 812 地质队总工程师蒋其胜教授级高工以及易洪工程师对本次野外工作的支持与帮助, 感谢张达玉副教授的有益讨论, 感谢审稿人的热心指导和帮助参考文献常印佛, 刘湘培, 吴言昌长江中下游铁铜成矿带. 北京 : 地质出版社 Chang Yinfo, Liu Xiangpei and Wu Yanchang The Copper Iron Belt of the Lower and Middle Reaches of Yangtze River. Beijing:Geological Publishing House 付伟, 柴明春, 杨启军等广西佛子冲大型铅锌多金属矿床的成因 : 流体包裹体和 H O S Pb 同位素地球化学约束. 岩石学报,29(12): Fu Wei, Chai Mingchun, Yang Qijun et al Genesis of the Fozichong Pb Zn polymetallic deposit: Constraints from fluid inclusions and H O S Pb isotopic evidences. Acta Petrologica Sinica,29(12): 韩长生, 钟国雄铜陵矿集区沙滩脚矿田矿床地质特征及成因. 合肥工业大学学报 ( 自然科学版 ),36(12): Han Changsheng and Zhong Guoxiong Geological characteristics and genesis of Shatanjiao ore field in Tongling ore district,anhui. Journal of Hefei University of Technology(Natural Science),36(12): 蒋其胜, 韩长生, 黄建满姚家岭铜铅锌矿床地质特征及成因探讨. 安徽地质,15(4): Jiang Qisheng, Han Changsheng and Huang Jianman Geological features of the copper lead zinc deosit in Yaojialing and its genetic discussion. Geology of Anhui,15(4): 刘建明, 刘家军, 郑明华等微细浸染型金矿床的稳定同位素特征与成因探讨. 地球化学,27(6): Liu Jianming, Liu Jiajun, Zheng Minghua et al Stable isotope compositions of micro disseminated gold and genetic discussion. Geochimica,27(6): 刘建敏, 闫峻, 李全忠等铜陵姚家岭岩体的锆石定年和岩石成因. 地质科学,49(2): Liu Jianmin, Yan Jun, Li Quanzhong et al Zircon dating and petrogenesis of the Yaojialing intrusion in Tongling area. Chinese Journal of Geology,49(2): 刘绍峰安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成矿作用研究 ( 博士学位论文 ). 北京 : 中国地质大学 Liu Shaofeng The Metalogenesis Research of Yaojialing Zn Au Polymetallic Deposit in Tongling, Anhui Province (PhD Thesis). Beijing:China University of Geosciences 刘绍峰, 杜杨松, 付水兴等安徽姚家岭锌金多金属矿区花岗闪长斑岩锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素特征及其地质意义. 地球科学,38(1): Liu Shaofeng, Du Yangsong, Fu Shuixing et al U Pb age and Hf isotopic characteristics of zircons from granodiorite porphyry in the Yao Jialing Zn Au polymentallic mine, Anhui Province and their geological significance. Earth Science,38(1): 毛景文, 郝英, 丁梯平胶东金矿形成期间地幔流体参与成矿过程的碳氧氢同位素证据. 矿床地质, 21 (2): Mao Jingwen, Hao Ying and Ding Tiping Mantle fluids involved in metallogenesis of Jiaodong(East Shandong)gold district:evidence of C,O and H isotopes. Mineral Deposits,21(2): 沈渭洲稳定同位素地质. 北京 : 原子能出版社 Shen Weizhou Stable Isotope Geology. Beijing:Atomic Energy Press 唐永成, 吴言昌, 储国正等安徽沿江地区铜金多金属矿床地质. 北京 : 地质出版社 Tang Yongcheng, Wu Yanchang, Chu Guozheng et al Geology of Copper Gold Polymetallic Deposits in the along

12 期殷延端等 : 安徽省铜陵桂山铜铅锌矿 C H O S Pb 同位素地球化学特征及其意义 1477 Changjiang Area of Anhui Province. Beijing:Geological Publishing House 文春华, 徐文艺, 钟宏等安徽姚家岭锌金多金属矿床地质特征与浅部矿化流体包裹体研究. 矿床地质, 30(3): Wen Chunhua, Xu Wenyi, Zhong Hong et al Geological characteristics and fluid inclusion studies of shallow mineralization in Yaojialing Zn Au polymetallic deposit,anhui Province. Mineral Deposits,30(3): 王强, 许继峰, 赵振华等安徽铜陵地区燕山期侵入岩的成因及其对深部动力学过程的制约. 中国科学 (D 辑 ),33(4): Wang Qiang,Xu Jifeng,Zhao Zhenhua et al Petrogenesis of the Mesozoic intrusive rocks in the Tongling area,anhui Province,China and their constraint on geodynamic process. Science in China(Series D),46(8): 殷延端, 洪天求, 贾志海等铜陵姚家岭锌金多金属矿的辉钼矿 Re Os 同位素年龄及成矿物质来源. 地质论评,33(4): Yin Yanduan, Hong Tianqiu, Jia Zhihai et al The Re Os age of molybdenite and ore forming material source from the Yaojialing Zn Au polymetallic deposit,tongling. Geological Review,33(4): 岳紫龙安徽桂花冲铜矿床特征及成因 ( 博士学位论文 ). 北京 : 中国地质大学 Yue Zilong Characteristics and Genesis of the Guihuachong Copper Deposit in Anhui Province(PhD Thesis). Beijing: China University of Geosciences 岳紫龙, 杜杨松, 曹毅等铜陵桂花冲花岗闪长斑岩地球化学特征锆石 U Pb 年龄及其地质意义. 矿物岩石,35(1): Yue Zilong, Du Yangsong, Cao Yi et al Geochemical features and U Pb age of the Guihuachong granodiorite porphyry in Tongling and their geological implications. Journal of Mineralogy and Petrology,35(1): 占昌帆安徽省姚家岭铜多金属矿床地质和成矿流体研究 ( 硕士学位论文 ). 北京 : 中国地质大学 Zhan Changfan Studies on the Geology Ore Forming Fluids of the Yaojialing Cu Polymetallic in Anhui Province (Master s Thesis). Beijing:China University of Geosciences 钟国雄, 周涛发, 袁锋等安徽铜陵姚家岭锌金多金属矿床成岩成矿年代学研究. 岩石学报,30(4): Zhong Guoxiong, Zhou Taofa, Yuan Feng et al La ICPMS U Pb zircon age and molybdenite Re Os dating of Yaojialing large zinc gold polymetallic deposit, Tongling, Anhui Province, China. Acta Petrologica Sinica, 30 (4): 左晓敏, 杜杨松, 曹毅等安徽桂花冲铜矿床成矿流体演化特征研究. 矿床地质,35(1): Zuo Xiaomin, Du Yangsong, Caoy Yi et al Evolution of ore forming fluids in Guihuachong copper deposit, Anhui Province. Mineral Deposits,35(1): 朱炳泉, 李献华, 戴橦谟地球化科学中同位素体系理论与应用兼论中国大陆壳幔演化. 北京 : 科学出版社 Zhu Bingquan, Li Xianhuan and Dai Tongmo The Theory and Application of Isotope System in Earth Science, And Study the Evolution of Crust and Mantle of Mainland in China. Beijing:Science Press 郑永飞, 陈江峰稳定同位素地球化学. 北京 : 科学出版社 Zheng Yongfei and Chen Jiangfeng Stable Isotope Geochemistry. Beijing:Science Press Clayton R N,O Neil J R and Mayeda T K Oxygen isotope exchange between quartz and water. Journal of Geophysical Research,77(17): Kajiwara Y and Krouse H R Sulfur isotope partitioning in in metallic sulfide systems. Canadian Journal of Earth Sciences,8(11): Ohmoto H Systermatics of sulfur and carbon isotopes in hydrothermal ore deposits. Economic Geology,67(5): Ohmoto H Stable isotope geochemistry of ore deposits. Reviews in Mineralogy and Geochemistry,16(1): Pan Y M and Dong P The lower Changjiang(Yangzi/Yangtze River)metallogenic belt,east central China:Intrusion and wall rock hosted Cu Fe Au,Mo,Zn,Pb,Ag deposits. Ore Geology Review,15(4): Rye R O and Ohmoto H Sulfur and carbon isotopes and ore genesis:a review. Economic Geology,69(6): Sheppard S M F Characterization and isotopic variations in natural waters. Reviews in Mineralogy and Geochemistry,

13 地质科学 2018 年 16(1): Stacey J S and Hedlund D C Lead isotopic compositions of diverse igneous rocks and ore deposits from southwestern New Mexico and their implications for Early Proterozoic crustal evolution in the western United States. Geological Society of America Bulletin,94(1): Veizer J and Hoefs J The nature of O 18 /O 16 and C 13 /C 12 secular trends in sedimentary carbonate rocks. Geochimica et Cosmochimica Acta,40(11): Veizer J, Holser W T and Wilgus C K Correlation of 13 C / 12 C and 34 S / 32 S secular variations. Geochimica et Cosmochimica Acta,44(4): Carbon, hydrogen, oxygen, sulful and lead isotope goechemistry of the Guishan Cu Pb Zn deposit in Tongling, Anhui Province, and its significance Yin Yanduan 1 Luo Lei 1 Wang Peipei 2 Li Xiaocai 1 Hong Tianqiu 1 (1. School of Resources and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei ; 2. Xi an Institute of Geological and Mineral Exploration, Xi an ) Abstract Guishan Cu Pb Zn deposit is a small and medium sized copper and associated with lead zinc polymetallic deposit, which is newly discovered in Shatanjiao ore field of Tongling ore concentration in recent years. The orebodies of this deposit are mainly found in the Qingshan granite diorite porphyry, and the contact zone of carbonate rock of Nanlinghu Formation in Triassic with the porphyry body. This paper analyses the characteristics of carbon, hydrogen, oxygen, sulful and lead isotope of the ore, basing on the study of geological characteristics of the deposit, and discuss the source of ore forming fluid and ore forming material. The result showing that, the δ 13 C V PDB of calcite is between and 2.0, the δ 18 O V SMOW is between 8.3 and 15.2, the δd V SMOW of the quartz fluid inclusions is between and -96.8, the δ 18 O V SMOW is between 10.5 and 14.7, the δ 34 S of sulfide in ore is between and 4.1, with the feature of tower distribution, the 206 Pb / 204 Pb of ore is between and , 207 Pb/ 204 Pb is between and , 208 Pb/ 204 Pb is between and It reflects that the ore forming fluid is mainly derived from the magmatic water and a few of which come from the addition of atmospheric precipitation. The magma which produces ore forming fluid by differentiation is from mantle, and associated with substance of the upper crust. The dissolution of magma and mantle is accompanied by the mixing in carbon from the stratum. Keywords Guishan Cu Pb Zn deposit, Carbon, Hydrogen, Oxygen, Sulful and lead isotope, Ore forming fluid, Ore forming material source, Tongling

km 5 km Pt 2 x 2 1 Au 65 ~ ~ km 5 km 10 km 2 Au Au

km 5 km Pt 2 x 2 1 Au 65 ~ ~ km 5 km 10 km 2 Au Au 38 1 2015 3 JOURNAL OF EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY Vol. 38 No. 1 Mar. 2015 doi 10. 3969 /j. issn. 1674-3504. 2015. 01. 002 1 2 1 2 3 1. 471000 2. 471000 3. 510640 9 P618. 51 A 1674-3504 2015 01-0012-11.