第 11 期 刘 敏 等 : 新 疆 阿 尔 泰 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 地 球 化 学 研 究 1505 泰 大 陆 边 缘 其 基 底 地 层 为 中 上 志 留 统 库 鲁 姆 提 群 (S 2-3 犽 犾 ) 和 元 古 代 克 木 齐 群, 前

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1 第 82 卷 第 11 期 2008 年 11 月 地 质 学 报 ACTA GEOLOGICASINICA Vol.82 No.11 Nov 新 疆 阿 尔 泰 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 地 球 化 学 研 究 刘 敏 1), 张 作 衡 1), 王 永 强 2), 郭 旭 吉 2) 1) 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 资 源 研 究 所, 国 土 资 源 部 成 矿 作 用 与 资 源 评 价 重 点 实 验 室, 北 京,100037; 2) 新 疆 有 色 地 质 勘 查 局 706 队, 新 疆 阿 勒 泰, 内 容 提 要 : 文 章 在 对 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 进 行 详 细 描 述 的 基 础 上, 系 统 地 研 究 了 矿 石 的 碳 氢 氧 硫 同 位 素 组 成 矿 体 呈 层 状 展 布, 与 地 层 产 状 一 致, 直 接 容 矿 围 岩 为 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 火 山 沉 积 岩, 矿 石 构 造 以 条 带 状 浸 染 状 细 脉 状 为 主 ; 矿 石 矿 物 成 分 相 对 简 单, 主 要 为 方 铅 矿 闪 锌 矿 和 黄 铁 矿 等, 其 中 锌 的 含 量 高 于 铅 围 岩 蚀 变 较 发 育, 矽 卡 岩 化 与 铅 锌 矿 化 关 系 密 切 矿 床 硫 化 物 的 δ 34 SV CDT 值 为 ~ +11.7, 方 解 石 中 的 δ 13 CV PDB 值 介 于 -4.2 ~+0.4 之 间, 计 算 所 得 的 石 英 及 方 解 石 δ 18 O 水 值 在 ~ +7.6 之 间, 成 矿 流 体 主 要 为 大 气 降 水 与 岩 浆 水 的 混 合 物 结 合 区 域 资 料, 认 为 矿 床 形 成 于 火 山 活 动 的 间 歇 期, 受 北 西 向 断 裂 火 山 沉 积 盆 地 及 热 液 流 体 活 动 的 控 制, 应 属 于 火 山 沉 积 岩 容 矿 的 块 状 硫 化 物 矿 床, 矿 床 形 成 后 经 历 了 区 域 变 质 作 用 及 热 液 流 体 改 造 关 键 词 : 大 东 沟 铅 锌 矿 ; 地 质 特 征 ; 稳 定 同 位 素 ; 成 矿 机 制 ; 阿 尔 泰 阿 尔 泰 多 金 属 成 矿 带 是 中 国 重 要 的 成 矿 带 之 一, 该 带 位 于 哈 萨 克 斯 坦 至 中 国 新 疆 北 部 阿 尔 泰 地 区, 呈 NW SE 向 线 状 延 伸, 全 长 2500km, 在 我 国 境 内 延 伸 约 1900km, 除 可 可 塔 勒 大 型 铅 锌 矿 阿 舍 勒 大 型 铜 矿 喀 拉 通 克 大 型 铜 镍 矿 以 外, 还 分 布 有 大 东 沟 铅 锌 矿, 阿 巴 宫 铁 米 尔 特 恰 夏 多 金 属 矿 等 一 批 中 小 型 矿 床 ( 李 景 朝 等,2002; 杨 富 全 等,2006; 王 少 怀,2006) 位 于 该 带 内 的 阿 尔 泰 南 缘 活 动 带 是 一 个 重 要 的 铅 锌 铁 矿 化 集 中 区, 阿 尔 泰 山 南 缘 等 间 距 斜 列 着 3 个 早 泥 盆 世 火 山 沉 积 盆 地, 从 北 西 向 南 东 依 次 为 冲 乎 尔 盆 地 克 兰 盆 地 和 麦 兹 盆 地 ( 秦 克 章 等,1998; 王 京 彬 等,1998; 郭 正 林 等,2007) 其 中 冲 乎 尔 盆 地 以 铜 锌 矿 化 为 主 ; 麦 兹 盆 地 以 铅 锌 铁 矿 化 为 主 ; 克 兰 盆 地 是 3 个 盆 地 中 矿 化 种 类 最 多 的 一 个 盆 地, 分 布 有 金 铜 铅 锌 铁 矿 等 ( 焦 学 军 等, 2005; 刘 悟 辉 等,2006; 郭 正 林 等,2007) 大 东 沟 铅 锌 矿 为 一 新 发 现 的 中 型 矿 床, 位 于 阿 尔 泰 山 南 缘 的 克 兰 多 金 属 成 矿 亚 带 中 部 地 段 的 铁 米 尔 特 萨 热 阔 布 金 铁 铜 铅 锌 多 金 属 矿 集 区 ( 王 永 强 等, 2007? ) 该 矿 床 由 新 疆 有 色 地 质 勘 查 局 706 队 于 1999 年 发 现, 目 前 正 处 于 普 查 阶 段, 研 究 程 度 较 低, 成 矿 物 质 来 源 及 成 矿 时 代 尚 不 明 确 在 2007 年 的 矿 产 普 查 工 作 中 发 现 其 矿 体 在 地 下 深 部 有 变 厚 变 富 的 趋 势, 资 源 潜 力 较 大 本 文 对 大 东 沟 铅 锌 矿 床 已 查 明 部 分 的 地 质 特 征 进 行 了 详 细 的 描 述, 系 统 研 究 了 矿 石 碳 氧 氢 硫 同 位 素 地 球 化 学 特 征, 初 步 探 讨 了 大 东 沟 铅 锌 矿 的 成 矿 物 质 来 源 及 成 矿 机 制, 为 今 后 的 勘 查 及 研 究 提 供 了 基 础 性 资 料 1 区 域 地 质 概 况 阿 尔 泰 多 金 属 成 矿 带 位 于 西 伯 利 亚 板 块 和 哈 萨 克 斯 坦 准 噶 尔 板 块 的 结 合 部 位, 在 泥 盆 纪 早 石 炭 世, 准 噶 尔 洋 向 北 俯 冲, 致 使 西 伯 利 亚 大 陆 南 缘 演 变 为 活 动 大 陆 边 缘, 形 成 沟 ( 乌 伦 古 海 沟 ) 弧 ( 喀 拉 通 克 岛 弧 ) 盆 ( 克 兰 弧 后 盆 地 ) 体 系 ( 王 少 怀, 2006) 之 后 在 早 期 拉 张 条 件 下 形 成 了 冲 呼 尔 麦 兹 克 兰 等 火 山 沉 积 盆 地 和 海 相 火 山 盆 地 成 矿 系 统, 与 钙 碱 性 火 山 作 用 有 关 的 铜 铅 锌 成 矿 作 用 (VMS 矿 床 ) 广 泛 发 育, 构 成 了 阿 尔 泰 多 金 属 成 矿 带 ( 张 连 昌 等,2006; 万 博 等,2006; 李 文 渊,2007) 阿 尔 泰 山 南 缘 的 克 兰 泥 盆 纪 火 山 沉 积 盆 地 在 大 地 构 造 位 置 上, 处 于 西 伯 利 亚 板 块 的 晚 古 生 代 阿 尔 注 : 本 文 为 国 家 科 技 支 撑 重 点 项 目 ( 编 号 2006BAB07B08 01 和 2006BAB07B02 05) 和 地 质 调 查 项 目 ( 编 号 ) 资 助 的 成 果 收 稿 日 期 : ; 改 回 日 期 : ; 责 任 编 辑 : 郝 梓 国 作 者 简 介 : 刘 敏, 女,1983 年 生 在 读 硕 士, 岩 石 学 矿 物 学 矿 床 学 专 业 liuminhelo@163.com

2 第 11 期 刘 敏 等 : 新 疆 阿 尔 泰 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 地 球 化 学 研 究 1505 泰 大 陆 边 缘 其 基 底 地 层 为 中 上 志 留 统 库 鲁 姆 提 群 (S 2-3 犽 犾 ) 和 元 古 代 克 木 齐 群, 前 者 属 于 陆 源 碎 屑 岩 建 造, 后 者 为 一 套 深 变 质 岩 系 盆 地 内 出 露 的 地 层 为 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 和 中 泥 盆 统 阿 勒 泰 镇 组 康 布 铁 堡 组 分 布 于 阿 勒 泰 复 向 斜 两 翼, 北 东 翼 出 露 较 完 整, 南 西 翼 被 海 西 期 花 岗 岩 穿 破, 为 一 套 含 铁 铜 铅 锌 及 金 的 中 等 变 质 海 相 中 酸 性 火 山 岩 火 山 碎 屑 岩 陆 源 碎 屑 沉 积 岩 碳 酸 盐 岩 建 造, 可 划 分 为 上 下 两 个 亚 组 下 亚 组 (D 1 犽 1) 主 要 岩 性 为 黑 云 石 英 片 岩 千 枚 岩 变 流 纹 岩 流 纹 质 晶 屑 凝 灰 岩 等, 与 下 伏 地 层 呈 整 合 接 触 ; 上 亚 组 (D 1 犽 2) 主 要 岩 性 为 绿 泥 黑 云 片 岩 变 流 纹 岩 酸 性 凝 灰 岩 大 理 岩 变 钙 质 砂 岩 等, 与 上 覆 地 层 中 泥 盆 统 阿 勒 泰 镇 组 呈 整 合 接 触 关 系 ( 申 茂 德 等,2003; 仇 银 江,2005; 王 书 来 等, 2005) 中 泥 盆 统 阿 勒 泰 镇 组 (D 2 犪 ) 为 一 套 浅 海 相 的 陆 源 碎 屑 沉 积 夹 基 性 火 山 岩 化 学 沉 积 岩 和 碳 酸 盐 岩, 主 要 岩 性 为 变 质 砂 岩 粉 砂 岩 钙 质 粉 砂 岩 千 枚 岩 泥 质 板 岩 硅 质 岩 大 理 岩 斜 长 角 闪 岩 等 ( 马 忠 美 等,2001a,2001b; 申 茂 德 等,2003; 郭 旭 吉, 2004; 尹 意 求 等,2004,2005; 刘 忠 孝,2007) 该 区 域 构 造 线 呈 北 西 南 东 向, 以 阿 勒 泰 复 式 向 斜 为 主 体, 其 内 部 次 级 褶 皱 和 北 西 向 断 裂 较 发 育, 轴 向 NW SE, 轴 长 大 于 50km, 轴 面 倾 向 NE, 倾 角 50 ~70, 南 西 翼 为 正 常 翼, 北 东 翼 为 倒 转 翼, 在 该 向 斜 翼 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 非 常 发 育 康 布 铁 堡 组 在 岩 性 岩 相 上 明 显 受 断 裂 构 造 控 制, 北 东 缘 以 克 因 宫 大 断 裂 为 界, 南 西 缘 以 阿 巴 宫 大 断 裂 为 界 ( 图 1), 说 明 这 些 断 裂 是 克 兰 火 山 沉 积 盆 地 重 要 的 早 泥 盆 世 生 长 断 层 和 火 山 活 动 通 道 ( 李 思 强 等,2006a,2006b; 郭 正 林 等,2007; 王 永 强 等,2007? ) 核 部 为 中 泥 盆 统 阿 勒 泰 镇 组 第 六 岩 性 段 地 层 (D 2 犪 6 ), 从 核 部 向 外 依 次 为 D 2 犪 6 D 1 犽 和 S 2-3 犽 犾, 两 翼 次 一 级 褶 皱 和 断 裂 发 育, 北 东 冀 以 萨 热 阔 布 背 斜 恰 夏 向 斜 规 模 较 大, 其 轴 迹 沿 走 向 延 伸 至 大 东 沟, 形 成 大 东 沟 背 斜 和 向 斜 ( 王 永 强 等,2007? ); 北 西 向 断 裂 是 区 内 最 为 发 育 且 规 模 最 大 的 一 组 断 裂, 与 复 向 斜 同 期 形 成, 在 地 貌 上 往 往 构 成 沟 谷 和 断 层 崖, 其 中 克 因 宫 断 裂 和 阿 克 巴 斯 套 大 断 裂 控 制 着 克 兰 盆 地 的 规 模 和 形 态 该 区 域 早 泥 盆 世 火 山 活 动 强 烈, 以 中 酸 性 酸 性 为 主, 主 要 为 流 纹 质 英 安 质 火 山 碎 屑 岩 及 熔 岩 等, 中 泥 盆 世 火 山 活 动 减 弱, 以 基 性 为 主, 形 成 玄 武 质 及 中 基 性 凝 灰 岩 盆 地 内 含 矿 层 随 着 火 山 活 动 及 喷 流 阶 段 而 演 化, 随 火 山 喷 流 沉 积 过 程 从 气 液 交 代 喷 流 喷 流 沉 积 变 化, 矿 床 的 成 矿 组 分 从 铜 铁 ( 气 液 交 代 ) 向 铜 铅 锌 ( 喷 流 黑 烟 囱 ) 金 ( 喷 流 沉 积 ) 铅 锌 ( 喷 流 热 水 沉 积 ) 的 方 向 演 化 ( 申 茂 德 等,2003) 铅 锌 含 矿 层 主 体 为 钙 质 砂 岩 大 理 岩 硅 质 岩 等, 形 成 于 火 山 洼 地 核 心 部 位, 显 示 出 较 明 显 的 喷 流 和 喷 流 沉 积 特 征 ( 申 茂 德 等,2003; 尹 意 求 等,2005) 2 矿 区 地 质 特 征 矿 区 内 出 露 地 层 主 要 为 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 (D 1 犽 2) 和 第 四 系 全 新 统 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 可 划 分 为 三 个 岩 性 段, 第 一 岩 性 段 为 一 套 海 相 火 山 碎 屑 岩, 主 要 岩 性 为 变 流 纹 质 晶 屑 凝 灰 岩 流 纹 质 凝 灰 岩 等 ; 第 二 岩 性 段 为 大 东 沟 铅 锌 矿 的 含 矿 层 位, 分 布 于 大 东 沟 背 斜 两 翼, 由 于 沉 积 环 境 及 褶 皱 构 造 的 影 响, 两 翼 岩 性 差 别 较 大 南 西 翼 为 一 套 碳 酸 盐 沉 积 建 造, 夹 少 量 火 山 碎 屑 沉 积, 主 要 岩 性 为 钙 质 砂 岩 大 理 岩 不 纯 大 理 岩 及 黑 云 母 石 英 片 岩 等, 层 位 内 普 遍 发 育 块 状 硫 化 物 火 山 喷 流 沉 积 层 和 似 层 状 矽 卡 岩 等, 铅 锌 矿 体 出 现 在 该 层 位 的 最 厚 大 部 位 ; 北 东 翼 则 为 一 套 粘 土 质 碎 屑 岩 沉 积 建 造, 主 要 岩 性 为 黑 云 母 绿 泥 石 片 岩 铁 锰 质 大 理 岩 石 英 粉 砂 岩 等 第 三 岩 性 段 上 部 被 阿 巴 宫 大 断 裂 错 失, 出 露 不 全, 为 一 套 近 火 山 口 相 的 流 纹 质 火 山 碎 屑 沉 积 建 造, 主 要 岩 性 为 流 纹 质 晶 屑 凝 灰 岩 ( 王 永 强 等,2007? ) 矿 区 主 要 构 造 为 大 东 沟 背 斜 及 大 东 沟 向 斜 和 北 西 向 断 裂 大 东 沟 背 斜 沿 走 向 延 伸 大 于 10km, 为 倒 转 背 斜, 两 翼 产 状 基 本 一 致, 倾 向 北 东, 倾 角 约 80, 轴 部 地 层 为 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 一 岩 性 段, 两 翼 为 第 一 第 二 第 三 岩 性 段 ; 大 东 沟 向 斜 沿 走 向 延 伸 10km, 为 一 倒 转 向 斜, 两 翼 产 状 基 本 一 致, 倾 向 北 东, 倾 角 为 80 左 右, 其 轴 部 地 层 为 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 第 三 岩 性 段, 两 翼 为 第 二 岩 性 段 ; 北 西 向 断 裂 主 要 为 阿 巴 宫 断 裂, 为 区 域 性 大 断 裂, 位 于 矿 区 南 西 侧, 该 侧 可 见 断 层 崖 及 断 层 面, 形 成 近 50 ~100m 宽 的 断 裂 带 ( 大 东 沟 ) 区 内 火 山 岩 主 要 分 布 于 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 一 岩 性 段 和 第 三 岩 性 段, 以 流 纹 质 火 山 岩 火 山 碎 屑 岩 为 主, 属 早 泥 盆 世 中 晚 期 火 山 活 动 旋 回 的 产 物, 该 旋 回 可 以 划 分 为 两 个 亚 旋 回, 即 早 泥 盆 世 火 山 活 动 旋 回 中 期 亚 旋 回 和 早 泥 盆 世 火 山 活 动 旋 回 晚 期 亚 旋 回 其 中, 中 期 火 山 喷 发 期 后 阶 段 为 区 内 铅 锌 成 矿 期 矿 区 主 要 的 变 质 作 用 有 区 域 变 质 作 用 动 力 变 质 作 用 和 交 代 变 质 作 用 工 作 区 为 绿 片 岩 相, 区 内 变 质 作 用 有 西 南 弱 北 东 强 的 趋 势, 主 要 为 低 中 压

3 1506 地 质 学 报 2008 年 图 1 克 兰 盆 地 区 域 地 质 图 ( 改 自 新 疆 有 色 勘 查 局 706 队 区 域 矿 产 图,2006) Fig.1 RegionalgeologicalmapofKelanbasin(modifiedfromregionalgeologicalmapat bytheNo.706 GeologicalPartyofXinjiangGeologyandEnplorationBureauforNonferousNetals,2006) 1 地 质 界 线 ;2 断 层 ;3 向 斜 轴 线 ;4 铅 锌 矿 床 (1 大 东 沟 铅 锌 矿 ;2 乌 拉 斯 沟 铅 锌 矿 ;3 恰 夏 铅 锌 点 ;4 铁 米 尔 特 铅 锌 矿 ; 5 红 墩 铅 锌 矿 ;6 阿 巴 宫 铅 锌 矿 );5 第 四 系 ;6 阿 勒 泰 镇 组 第 六 岩 性 段 ;7 阿 勒 泰 镇 组 第 五 岩 性 段 ;8 阿 勒 泰 镇 组 第 四 岩 性 段 ;9 阿 勒 泰 镇 组 第 三 岩 性 段 ;10 阿 勒 泰 镇 组 第 二 岩 性 段 ;11 阿 勒 泰 镇 组 第 一 岩 性 段 ;12 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 三 岩 性 段 ;13 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 二 岩 性 段 ;14 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 一 岩 性 段 ;15 康 布 铁 堡 组 下 亚 组 第 二 岩 性 段 ;16 康 布 铁 堡 组 下 亚 组 第 一 岩 性 段 ;17 志 留 系 上 统 库 鲁 姆 提 群 ;18 海 西 晚 期 侵 入 岩 ;19 燕 山 期 侵 入 岩 ;20 霏 细 花 岗 岩 1 Geologicalboundary;2 fault;3 synclineaxis;4 lead zincdeposit(1 DadonggouPb Zndeposit;2 WulasigouPb Zndeposit; 3 QiaxiaPb Zn ore occurrence; 4 Tiemierte Pb Zn deposit; 5 Hongdun Pb Zn deposit; 6 Abagong Pb Zn deposit);5 Quaternary;6 thesixthmemberofaltaytownf.;7 thefifthmemberofaltaytownf.;8 theforthmemberofaltaytownf.; 9 thethirdmemberofaltaytownf.;10 thesecondmemberofaltaytownf.;11 thefirstmemberofaltaytownf.;12 the thirdmemberoftheuppersubformationofthekangbutiebaof.;13 thesecondmemberoftheuppersubformationofthekangbutiebao F.;14 thefirstmemberoftheuppersubformationofthekangbutiebaof.;15 thesecondmemberofthelowersubformationofthe KangbutiebaoF.;16 thefirstmemberofthelowersubformationofthekangbutiebaof.;17 UpperSilurianKulumutiGroup;18 Hercynianintrusion;19 Yanshanianintrusion;20 felsogranite 区 域 变 质 岩, 包 括 大 理 岩 类 片 岩 类 变 凝 灰 岩 及 变 砂 岩 等 沿 区 域 性 断 裂 带 上 动 力 变 质 作 用 较 明 显, 发 育 糜 棱 岩 化 片 理 化 劈 理 化 带, 而 在 区 内 控 矿 及 容 矿 断 裂 带 上 则 主 要 形 成 片 理 化 碎 裂 岩 化 构 造 透 镜 体 ; 矿 区 内 火 山 气 液 变 质 作 用 较 强, 在 地 层 中 广 泛 形 成 热 水 沉 积 硅 质 岩 及 透 镜 状 似 矽 卡 岩 似 矽 卡 岩 多 呈 透 镜 状 似 层 状, 并 含 有 磁 铁 矿 黄 铁 矿 及 石 英 条 带, 该 类 岩 石 极 富 含 铁 质 贫 钾 钠 贫 硅 富 镁, 其 成 因 可 能 为 含 泥 质 较 高 的 化 学 沉 积 物 被 火 山 气 液 交 代 而 形 成 ( 王 永 强 等,2007? ) 3 矿 化 特 征 大 东 沟 铅 锌 矿 体 产 于 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 二 岩 性 段 中 部 和 下 部 岩 层 中, 目 前 共 圈 定 22 条 铅 锌 矿 体 ( 其 中 包 括 10 条 盲 矿 体 ), 矿 体 铅 和 锌 平 均 品 位 在 1.3%~4.5% 之 间 矿 体 呈 层 状 似 层 状 及 透 镜 状 分 布, 基 本 顺 层 产 出, 大 致 平 行, 沿 走 向 呈 膨 大 缩 小 现 象 ( 图 2), 主 要 赋 存 于 矽 卡 岩 化 变 钙 质 砂 岩 及 大 理 岩 中 ( 图 3) 矿 体 走 向 280 ~320, 倾 向 39 ~48, 倾 角 75

4 第 １１ 期 刘敏等 新疆阿尔泰大东沟铅锌矿床地质特征及稳定同位素地球化学研究 １５０７ 图 ２ 大东沟铅锌矿地质略图 根据新疆有色勘查局 ７０６ 队 １ １００００ 矿区地质图修改 ２００６ Ｆ ２ Ｇ ｇ ｍｐ ＤｄｎｇｇｕＰｂ Ｚｎ ｄｐ ｓ ｍｄ ｄ ｍ ｈｇ ｇ ｍｐ Ｐｂ Ｚｎ ｄｐ ｓ ｇ １ １００００ｂｙ ｈｎ ７０６Ｇ ｇ Ｐ Ｘ ｎ ｎｇｇ ｇｙｎｄｅｘｐ ｎｂｕ ｕ Ｎｎ ｕｓｍ ｓ ２００６ ｙ ｊ １ 地质界线 ２ 倒转背斜 ３ 倒转向斜 ４ 图切剖面及编号 ５ 铅锌 矿 体 ６ 第 四 系 ７ 康 布 铁 堡 组 上 亚 组 第 一 岩 性 段 ８ 康 布 铁 堡组上亚组第二岩性段 ９ 康布铁堡组上亚组第三岩性段 １０ 变晶屑凝灰岩 １１ 黑云母绿泥石片岩 １２ 变钙质砂岩 １３ 变石英 砂岩 １４ 大理岩 １５ 不纯大理岩 １ Ｇ ｇ ｂｕｎｄ ２ ｖ ｕ ｎｄｎ ｎ ３ ｖ ｕ ｎｄｓ ｎ ｓ ４ ｕ ｎｇｓ ｎｎｄ ｓｎｕｍｂ ５ Ｐｂ Ｚｎ ｂｄｙ ６ ｙ ｙｎ Ｑｕ ｎ ｈ ｓ ｍｍｂ ｈｕｐｐ Ｓｕｂ ｍ ｎ ｈｋｎｇｂｕ ｂｆ ８ ｈｓ ｎｄｍｍｂ ｈｕｐｐ Ｓｕｂ ｍ ｎ ｙ ７ ｈｋｎｇｂｕ ｂｆ ９ ｈ ｈ ｄｍｍｂ ｈｕｐｐ Ｓｕｂ ｍ ｎ ｈｋｎｇｂｕ ｂｆ １０ ｍ ｕ １１ ｂ ｈ ｙｓ ｕｓｓ ｎｄｓ ｎ １３ ｍ ｚｓ ｎｄｓ ｎ １４ ｍ ｂ １５ ｍｐｕ ｍ ｂ ｓ ｈ ｓ １２ ｍ ｑｕ 局部产状较陡 偶见有反倾现象 矿 体 长一 般 ８５ １００ ６００ｍ 厚 ２ １２ｍ 垂 直 深 度 ３５ ５９０ｍ 王 永 规模 品位变化等特征均不明朗 需要进一步查明 强等 ２００７? 矿体 形 态 多 为 似 层 状 及 透 镜 状 目 前所发现的盲 矿 体 多 呈 透 镜 状 少 数 为 似 层 状 根 矿及少量黄铜矿 磁黄铁矿和毒砂等 次生矿物有褐 铁矿 黄钾铁矾和孔雀石等 其中方铅矿 闪锌矿呈 据 ２００７ 年钻探的 结 果 显 示 矿 体 向 深 部 有 一 定 的 延 条带状 浸染状 团 块 状 及 星 点 状 分 布 闪 锌 矿 含 量 深 主矿体向深部具有明显变富变厚的趋势 王永强 大于方铅矿 并 在 地 表 形 成 硫 化 物 铁 帽 脉 石 矿 物 等 ２００７ 但由于该矿 床 为 一 新 发 现 的 矿 床 到 目 前为止 所投入的时间有限 工作量较少 矿体延伸 主要有石英 长石 绢云母 黑云母 白云母 绿泥石? 矿石矿物主 要 有 闪 锌 矿 方 铅 矿 磁 铁 矿 黄 铁 角闪石和方解石 深 部 似 矽 卡 岩 中 还 见 有 少 量 绿 帘

5 1508 地 质 学 报 2008 年 图 3 Ⅰ Ⅰ 剖 面 图 ( 根 据 新 疆 有 色 勘 查 局 706 队 矿 区 地 质 图 修 改,2006) Fig.3 SectionofNo.Ⅰ Ⅰ (modifiedfromthegeologicalmapofpb Znoredepositat bytheNo.706 GeologicalPartyofXinjiangGeologyandExplorationBureauforNonferrousMetals,2006) 1 大 理 岩 ;2 变 钙 质 砂 岩 ;3 变 晶 屑 凝 灰 岩 ;4 黑 云 母 绿 泥 石 片 岩 ;5 铅 锌 矿 体 ;6 铅 锌 矿 化 变 钙 质 砂 岩 1 Marble;2 metacalcareoussandstone;3 crystaloblasttuf;4 biotite chloriteschist;5 Pb Znorebody; 6 metacalc sandstonewithpb Znmineralization 石 和 石 榴 子 石 等 矿 石 结 构 主 要 为 变 余 砂 状 结 构 变 余 粉 砂 结 构 自 形 粒 状 结 构 半 自 形 粒 状 结 构 它 形 粒 状 结 构 及 交 代 熔 蚀 结 构 矿 石 构 造 主 要 有 浸 染 状 细 脉 状 和 条 带 状 构 造 3.1 矿 化 类 型 划 分 此 次 工 作 笔 者 根 据 野 外 观 察 的 矿 物 共 生 组 合 赋 矿 围 岩 的 特 点 和 性 质 等, 并 结 合 新 疆 有 色 地 质 勘 查 局 706 队 大 东 沟 铅 锌 矿 普 查 项 目 组 的 认 识, 将 矿 区 的 矿 化 类 型 分 为 四 种 (1) 似 矽 卡 岩 中 的 条 带 状 浸 染 状 及 块 状 硫 化 物 矿 化 : 矿 石 矿 物 以 闪 锌 矿 为 主, 方 铅 矿 含 量 相 对 较 少, 偶 见 团 块 状 自 形 粒 状 黄 铁 矿, 矿 化 主 要 与 似 矽 卡 岩 化 有 关, 矽 卡 岩 矿 物 主 要 有 石 榴 子 石 绿 泥 石 绿 帘 石 阳 起 石 等, 石 榴 子 石 呈 肉 红 色 它 形 粒 状, 多 具 筛 孔 状 构 造 围 岩 多 为 变 钙 质 砂 岩, 矿 体 上 下 盘 常 见 纹 层 状 变 钙 质 砂 岩, 纹 层 构 造 较 发 育, 并 沿 层 理 面 充 填 有 碳 酸 盐 矿 物 (2) 不 纯 大 理 岩 中 的 条 带 状 浸 染 状 硫 化 物 矿 化 : 矿 石 矿 物 以 闪 锌 矿 和 方 铅 矿 为 主, 方 铅 矿 自 形 程 度 高 于 闪 锌 矿 在 地 表 可 形 成 褐 色 铁 帽, 常 见 后 期 形 成 的 石 英 脉 和 方 解 石 脉, 围 岩 一 般 为 不 纯 大 理 岩, 并 可 逐 渐 过 渡 为 矽 卡 岩 化 的 变 钙 质 砂 岩 黄 铁 矿 含 量 相 对 较 高, 多 为 它 形 细 粒 状, 并 常 伴 有 金 铜 矿 化 (3) 石 英 脉 中 的 方 铅 矿 化 : 常 与 石 英 脉 或 石 英 方 解 石 脉 伴 生, 方 铅 矿 多 为 自 形 半 自 形 粒 状, 除 方 铅 矿 外, 常 伴 有 少 量 毒 砂 及 闪 锌 矿, 均 呈 自 形 粒 状 出 现, 显 微 镜 下 观 察 显 示 该 矿 化 类 型 中 方 铅 矿 边 缘 常 被 闪 锌 矿 交 代 (4) 萤 石 石 英 岩 中 的 方 铅 矿 化 : 主 要 见 于 含 萤 石 石 英 岩 中, 以 铅 矿 化 为 主, 含 量 Pb Zn, 萤 石 多 呈 脉 状 分 布, 其 间 也 可 见 少 量 呈 脉 状 分 布 的 碳 酸 盐 矿 物 3.2 成 矿 阶 段 初 步 划 分 依 据 上 述 不 同 矿 化 类 型 的 野 外 穿 插 关 系 和 分 布, 以 及 矿 石 结 构 构 造 特 征 分 布 产 出 状 态 及 矿 物 组 合 关 系, 将 成 矿 初 步 划 分 为 以 下 几 个 阶 段 (1) 似 矽 卡 岩 阶 段 ( 主 成 矿 阶 段 或 早 成 矿 阶 段 ) ( 如 图 4a): 以 锌 矿 化 为 主, 主 要 由 石 榴 子 石 阳 起 石 绿 泥 石 绿 帘 石 黑 云 母 辉 石 石 英 方 铅 矿 闪 锌 矿 黄 铁 矿 及 少 量 方 解 石 磁 黄 铁 矿 等 组 成, 黄 铁 矿 多 呈 团 块 状 出 现, 自 形 程 度 较 高, 粒 度 较 大, 也 有 少 量 呈 细 粒 浸 染 状 出 现 者 似 矽 卡 岩 化 常 呈 层 状 出 现 矿 体 多 呈 致 密 块 状 或 稠 密 浸 染 状, 构 成 重 要 的 铅 锌 富 矿 石, 矿 体 后 期 多 经 历 了 热 液 改 造, 常 见 后 期 形 成 的 石 英 脉 及 方 解 石 脉 (2) 多 金 属 硫 化 物 阶 段 ( 晚 成 矿 阶 段 )( 如 图 4b): 主 要 矿 物 组 合 为 方 铅 矿 闪 锌 矿 黄 铁 矿 黄 铜 矿 磁 黄 铁 矿, 多 呈 条 带 状 稠 密 浸 染 状 出 现, 其 中 条 带 状 矿 石 延 伸 不 稳 定 方 铅 矿 含 量 高 于 第 一 阶 段, 黄 铁 矿 多 呈 它 形 细 粒 状 出 现 (3) 石 英 脉 型 铅 成 矿 阶 段 ( 如 图 4c): 常 呈 石 英 脉 出 现, 除 方 铅 矿 外, 常 伴 生 有 黄 铁 矿 毒 砂 及 少 量 闪 锌 矿, 该 阶 段 形 成 最 晚, 野 外 可 见 其 产 物 切 穿 其 它 阶 段 的 产 物, 方 铅 矿 多 呈 团 块 状 星 点 状 自 形 半 自 形 粒 状

6 第 11 期 刘 敏 等 : 新 疆 阿 尔 泰 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 地 球 化 学 研 究 1509 图 4 不 同 成 矿 阶 段 矿 石 标 本 及 其 矿 物 组 成 照 片 Fig.4 Picturesoforesfromdiferentmineralizationstages,showingtheirmineralassemblage 该 区 围 岩 蚀 变 发 育, 与 成 矿 关 系 十 分 复 杂 与 铁 米 尔 特 铅 锌 矿 类 似 ( 闫 新 军 等,2001; 姜 俊,2003; 李 嘉 兴 等,2006), 大 东 沟 铅 锌 矿 底 板 广 泛 发 育 矽 卡 岩 化, 且 与 成 矿 关 系 密 切 其 围 岩 蚀 变 的 主 要 类 型 有 绢 云 母 化 碳 酸 盐 化 矽 卡 岩 化 硅 化 叶 腊 石 化 高 岭 土 化 黄 铁 矿 化 褐 铁 矿 化 等 这 种 围 岩 蚀 变 的 多 期 多 样 性 被 认 为 反 映 了 成 矿 具 有 多 期 或 多 种 成 矿 环 境 ( 王 京 彬 等,1998) 4 稳 定 同 位 素 特 征 本 次 研 究 共 对 大 东 沟 铅 锌 矿 主 要 成 矿 阶 段 的 11 件 方 解 石 和 18 件 石 英 在 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 资 源 研 究 所 同 位 素 实 验 室 分 别 进 行 了 碳 氧 和 氢 氧 同 位 素 分 析, 结 果 分 别 列 于 表 1 和 表 2 其 中 方 解 石 的 碳 氧 同 位 素 用 100% 磷 酸 法 测 试, 精 度 为 ±0.2 ; 石 英 的 氧 同 位 素 用 BrF 5 法 测 试, 精 度 为 ±0.2 ; 石 英 的 氢 同 位 素 用 爆 裂 法 取 水, 锌 法 制 氢, 测 试 精 度 为 ±2, 所 用 的 质 谱 仪 均 为 MAT251EM 型 由 表 1 可 知, 大 东 沟 铅 锌 矿 方 解 石 中 的 δ 13 C V PDB 值 的 变 化 范 围 为 -4.2 ~+0.4, 但 大 多 数 介 于 -3.6 ~ -1.8 ;δ 18 O V SMOW 值 为 -2.4 ~ +14.6, 大 多 数 介 于 ~+14.6, 只 有 少 数 为 负 值 ; 石 英 中 δ 18 O V SMOW 值 为 ~ ;δd V SMOW 为 -89 ~ -127, 多 数 介 于 -101 ~-112 ( 见 表 2) 利 用 实 测 的 与 同 位 素 分 析 样 品 一 致 的 方 解 石 及 石 英 包 裹 体 的 均 一 温 度, 采 用 同 位 素 分 馏 方 程 1000lnα 方 解 石 水 = T (O Neilet al.,1969) 和 1000ln α 石 英 水 = T (Claytonetal.,1972), 分 别 计 算 出 方 解 石 的 δ 18 O 水 值 为 ~ +7.6, 石 英 的 δ 18 O 水 值 为 -2.2 ~+7.3 本 次 研 究 对 不 同 成 矿 阶 段 的 8 件 方 铅 矿 8 件 闪 锌 矿 9 件 黄 铁 矿 2 件 磁 黄 铁 矿 和 2 件 毒 砂 共 29 件 硫 化 物 进 行 了 硫 同 位 素 分 析, 实 验 是 在 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 资 源 研 究 所 同 位 素 实 验 室 完 成, 测 试 方 法 以 Cu 2O 做 氧 化 剂 制 备 样 品, 用 MAT 251 型 质 谱 仪 测 定, 分 析 精 度 为 ±0.2, 结 果 列 于 表 3 所 测 得 的 δ 34 S V CDT 值 为 ~ 表 1 大 东 沟 铅 锌 矿 方 解 石 中 碳 氧 同 位 素 组 成 犜 犪 犫 犾 犲 1 犆 犪 狀 犱 犗 犻 狊 狅 狋 狅 狆 犻 犮 犮 狅 犿 狆 狅 狊 犻 狋 狅 狀 狅 犳 犮 犪 犾 犮 犻 狋 犲 犳 狉 狅 犿 犇 犪 犱 狅 狀 犵 狅 狌 犘 犫 犣 狀 狅 狉 犲 犱 犲 狆 狅 狊 犻 狋 样 号 矿 物 产 状 δ 13 CV PDB( ) δ 18 OV PDB( )δ 18 OV SMOW( ) δ 18 O 水 ( ) Th/ 采 用 温 度 / DDB 3 方 解 石 主 成 矿 阶 段 DDB 2 方 解 石 主 成 矿 阶 段 ZK 方 解 石 主 成 矿 阶 段 ZK 方 解 石 主 成 矿 阶 段 PDB 10 方 解 石 硫 化 物 石 英 脉 ~180(21) 163 ZK7 3 1 方 解 石 硫 化 物 石 英 脉 ~446(14) 267 ZK (2) 方 解 石 后 期 方 解 石 脉 ZK27 1 1(2) 方 解 石 后 期 方 解 石 脉 ~330(27) 185 ZK 方 解 石 后 期 方 解 石 脉 ZK27 1 2(2) 方 解 石 后 期 方 解 石 脉 ZK27 1 3(2) 方 解 石 围 岩 注 : 表 中 均 一 温 度 一 列 中 括 号 内 数 字 为 测 试 的 包 裹 体 个 数

7 1510 地 质 学 报 2008 年 表 2 大 东 沟 铅 锌 矿 石 英 中 的 犎, 犗 同 位 素 组 成 犜 犪 犫 犾 犲 2 犎 犪 狀 犱 犗 犻 狊 狅 狋 狅 狆 犻 犮 犮 狅 犿 狆 狅 狊 犻 狋 狅 狀 狅 犳 狇 狌 犪 狉 狋 狕 犳 狉 狅 犿 犇 犪 犱 狅 狀 犵 狅 狌 犘 犫 犣 狀 狅 狉 犲 犱 犲 狆 狅 狊 犻 狋 样 号 矿 物 产 状 δdv SMOW( ) δ 18 OV SMOW( ) δ 18 O 水 ( ) Th( ) 采 用 温 度 ( ) ZK 石 英 主 成 矿 期 ~216(9) 190 ZK 石 英 主 成 矿 期 ~184(16) 159 DDB 5 石 英 主 成 矿 期 PDB 3 石 英 主 成 矿 期 ~367(22) 150 ZK 石 英 主 成 矿 期 DDB 6 石 英 晚 成 矿 期 ZK31 1 3(1) 石 英 晚 成 矿 期 ZK31 1 3(2) 石 英 晚 成 矿 期 ZK7 3 4 石 英 硫 化 物 石 英 脉 ~309(27) 287 DDB 8 石 英 硫 化 物 石 英 脉 ~330(30) 183 PDB 11 石 英 硫 化 物 石 英 脉 ~360(14) 311 PDB 6 石 英 硫 化 物 石 英 脉 ~336(19) 209 PDB 10 石 英 硫 化 物 石 英 脉 ~180(21) 163 PDB 9(1) 石 英 硫 化 物 石 英 脉 ~241(9) 239 PDB 9(2) 石 英 硫 化 物 石 英 脉 DDB 2 石 英 石 英 方 解 石 矿 脉 ZK 石 英 后 期 石 英 脉 ZK 石 英 后 期 石 英 脉 注 : 均 一 温 度 一 列 括 号 内 的 数 字 为 测 试 的 包 裹 体 个 数 表 3 大 东 沟 铅 锌 矿 硫 同 位 素 组 成 犜 犪 犫 犾 犲 3 犛 犻 狊 狅 狋 狆 犻 犮 狅 犿 狆 狅 狊 犻 狋 狅 狀 狅 犳 犇 犪 犱 狅 狀 犵 狅 狌 犘 犫 犣 狀 狅 狉 犲 犱 犲 狆 狅 狊 犻 狋 序 号 样 号 产 状 矿 物 δ 34 SV CDT( ) 1 PDB 3 主 成 矿 期 方 铅 矿 PDB 4 主 成 矿 期 方 铅 矿 ZK 主 成 矿 期 方 铅 矿 ZK 主 成 矿 期 方 铅 矿 PDB 2 主 成 矿 期 方 铅 矿 ZK 晚 成 矿 期 方 铅 矿 PDB 11 硫 化 物 石 英 脉 方 铅 矿 PDB 9 硫 化 物 石 英 脉 方 铅 矿 ZK 主 成 矿 期 闪 锌 矿 PDB 4 主 成 矿 期 闪 锌 矿 PDB 7 主 成 矿 期 闪 锌 矿 PDB 3 主 成 矿 期 闪 锌 矿 ZK 主 成 矿 期 闪 锌 矿 ZK 晚 成 矿 期 闪 锌 矿 PDB 8 硫 化 物 石 英 脉 闪 锌 矿 ZK 晚 成 矿 期 闪 锌 矿 ZK 围 岩 黄 铁 矿 PDB 8 矿 化 围 岩 黄 铁 矿 ZK7 3 4 硫 化 物 石 英 脉 黄 铁 矿 DDB 10 围 岩 黄 铁 矿 DDB 11 围 岩 黄 铁 矿 DDB 4 围 岩 黄 铁 矿 DDB 3 围 岩 黄 铁 矿 ZK 主 成 矿 期 黄 铁 矿 ZK 晚 成 矿 期 黄 铁 矿 PDB 1 后 期 方 解 石 脉 磁 黄 铁 矿 ZK 围 岩 磁 黄 铁 矿 ZK7 3 1 硫 化 物 石 英 脉 毒 砂 DDB 7 地 层 毒 砂 结 论 与 讨 论 5.1 成 矿 物 质 来 源 由 前 面 表 1 可 知, 大 东 沟 铅 锌 矿 床 主 要 成 矿 阶 段 方 解 石 的 δ 13 C 范 围 为 -2.9 ~ +0.4, δ 18 O V SMOW 为 ~ +14.6, 经 计 算 所 得 的 δ 18 O 水 为 +3.2 ~ +7.5, 图 5 反 应 出 其 可 能 经 历 了 低 温 蚀 变 ; 硫 化 物 石 英 脉 中 少 量 方 解 石 所 测 得 的 δ 13 C V PDB 值 为 -4.2 ~ -2.6,δ 18 O V SMOW 为 ~+14.2, 计 算 所 得 的 δ 18 O 水 为 +1.1 ~+7.6 ; 后 期 方 解 石 脉 及 地 层 中 方 解 石 的 δ 13 C 范 围 为 -3.6 ~ -3.0,δ 18 O V SMOW 为 -2.4 ~ +2.0, 计 算 所 得 的 δ 18 O 水 为 ~-8.2, 其 δ 13 C 值 均 落 于 海 相 成 因 碳 酸 盐 的 范 围 之 内,δ 18 O 偏 低 可 能 是 受 大 气 降 水 的 影 响 主 成 矿 期 方 解 石 中 的 δ 13 C 值 及 δ 18 O V SMOW 值 相 对 于 硫 化 物 石 英 脉 及 后 期 方 解 石 脉 中 的 δ 13 C 值 偏 高 ( 见 图 5), 这 与 的 麦 兹 盆 地 的 情 况 有 所 不 同 ( 图 5), 据 王 书 来 等 (2007) 所 测 麦 兹 盆 地 铅 锌 矿 化 层 中 方 解 石 的 δ 13 C 值 为 -6.7 ~ -14.3, 不 含 矿 方 解 石 的 δ 13 C 值 为 +0.6 ~-1.7, 块 状 矿 石 和 厚 大 富 矿 体 部 位 的 方 解 石 δ 13 C 越 高, 而 远 离 喷 口 的 层 状 条 带 状 矿 石 的 δ 13 C 为 -8.9 ~ -6.7 王 书 来 等 (2007) 认 为 其 块 状 矿 化 方 解 石 最 大 负 值 达 -14.3, 说 明 可 能 混 有 有 机 碳 δ 13 C 值 的 差 异 说 明 大 东 沟 铅 锌 矿 和

8 第 11 期 刘 敏 等 : 新 疆 阿 尔 泰 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 地 球 化 学 研 究 1511 图 5 大 东 沟 铅 锌 矿 方 解 石 的 δ 13 CV PBD δ 18 OV SMOW 图 解 ( 底 图 据 毛 景 文 等,2002) Fig.5Diagramofδ 13 CV PDBversusδ 18 OV SMOWofcalcitein thedadonggoupb Znoredeposit (originalfigureafter Maoetal.,2002) 麦 兹 盆 地 主 要 铅 锌 矿 的 成 矿 环 境 可 能 存 在 差 异 从 地 质 特 征 与 矿 化 特 征 来 看 克 兰 盆 地 主 要 铅 锌 矿 床 与 麦 兹 盆 地 相 类 似, 但 其 成 矿 物 质 来 源 是 否 相 同, 则 需 要 进 一 步 做 工 作 由 表 2 可 知, 主 成 矿 阶 段 石 英 的 δd 值 为 -101 ~-127,δ 18 O 为 ~ +17.4, 结 合 均 一 温 度 计 算 的 相 应 δ 18 O 水 值 为 -1.1 ~ +6.5, 说 明 在 成 矿 过 程 中 既 有 岩 浆 水 又 有 大 气 降 水 的 参 与, 总 体 向 岩 浆 水 方 向 飘 移 ; 晚 成 矿 阶 段 石 英 的 δd 值 为 -89 ~ -112,δ 18 O 为 ~ +15.3, 结 合 均 一 温 度 计 算 的 相 应 的 δ 18 O 水 值 为 -2.2 ~+7.2 ; 后 期 含 矿 石 英 脉 及 石 英 方 解 石 脉 δd 值 为 -114 ~ -102,δ 18 O 为 ~ +16.1, 相 应 的 δ 18 O 水 值 为 -1.4 ~ +7.3 图 6 说 明 大 气 降 水 和 岩 浆 水 都 有 可 能 参 与 成 矿 另 外 大 东 沟 铅 锌 矿 成 矿 的 多 阶 段 性 说 明 其 成 矿 流 体 可 能 具 有 多 种 来 源 由 表 3 可 知, 大 东 沟 矿 床 硫 化 物 δ 34 S V CDT 值 变 化 较 大 (+11.7 ~-22.3 ), 与 区 域 内 其 它 同 类 型 矿 床 铁 米 尔 特 及 阿 巴 宫 铅 锌 矿 ( 王 京 彬 等, 1998) 相 比 其 δ 34 S V CDT 值 稍 偏 高 ( 见 图 7); 与 邻 区 麦 兹 盆 地 δ 34 S V CDT 值 (+5.1 ~-20.6 ) 相 近 ( 王 书 来 等,2007) 其 中 方 铅 矿 及 闪 锌 矿 δ 34 S V CDT 值 分 布 范 围 相 对 集 中, 且 基 本 为 正 值, 主 要 分 布 于 +4 ~ +6 ( 方 铅 矿 与 闪 锌 矿 分 别 主 要 集 中 于 +3.8 ~ +5.0,+1.2 ~+6.2 ), 说 明 其 来 源 于 上 地 幔 或 深 部 地 壳 而 黄 铁 矿 δ 34 S V CDT 分 布 范 围 则 较 分 散 (-12.1 ~+11.7 ), 这 可 能 反 映 了 黄 铁 矿 形 成 图 6 大 东 沟 铅 锌 矿 石 英 的 δd δ 18 O 水 图 解 Fig.6 DiagramofδDversusδ 18 O 水 ofquartz inthedadonggoupb Znoredeposit 的 多 阶 段 性 不 同 形 态 黄 铁 矿 中 以 蠕 虫 状 黄 铁 矿 及 呈 条 带 状 分 布 的 立 方 体 状 黄 铁 矿 的 δ 34 S V CDT 值 最 大, 主 成 矿 阶 段 浸 染 状 黄 铁 矿 团 块 状 黄 铁 矿 及 石 英 方 解 石 脉 中 的 自 形 粒 状 黄 铁 矿 的 δ 34 S V CDT 值 次 之, 晚 成 矿 阶 段 呈 条 带 状 分 布 的 浸 染 状 黄 铁 矿 的 δ 34 S V CDT 值 最 大 这 可 能 与 硫 的 来 源 有 关, 同 阶 段 形 成 的 黄 铁 矿 其 δ 34 S 的 高 低 则 主 要 与 形 成 温 度 有 关, 块 状 矿 石 形 成 于 矿 化 热 液 喷 口 附 近, 温 度 较 高 ; 远 离 热 液 中 心 处 的 温 度 则 相 对 较 低 ; 不 含 矿 岩 石 中 的 黄 铁 矿 的 硫 可 能 来 源 于 温 度 更 低 的 海 水 中 的 硫 酸 盐 磁 黄 铁 矿 δ 34 S V CDT 值 偏 低, 为 ~ -10.7, 可 能 为 沉 积 成 因 来 源 毒 砂 的 δ 34 S V CDT 值 为 ~-3.1 矿 床 硫 化 物 34 S V CDT 分 布 范 围 广, 变 化 大, 与 麦 兹 盆 地 34 S 分 布 相 类 似, 王 书 来 等 (2007) 认 为 这 种 硫 同 位 素 分 布 特 点 反 映 了 其 热 液 流 体 的 主 要 硫 源 可 能 为 H 2S, 表 明 铅 锌 矿 在 成 矿 过 程 中 有 大 量 细 菌 参 与 成 矿 大 东 沟 铅 锌 矿 矿 石 中, 尤 其 是 块 状 富 矿 石, 部 分 黄 铁 矿 呈 细 条 纹 状 蠕 虫 状, 其 延 长 与 层 理 一 致 可 能 也 反 映 了 这 种 沉 积 成 因 硫 的 存 在, 也 有 火 山 岩 浆 参 与 成 矿, 硫 主 要 来 源 于 火 山 岩 浆 及 海 水 由 以 上 硫 和 碳 氢 氧 同 位 素 组 成 特 征, 结 合 流 体 包 裹 体 特 点 及 相 关 参 数, 可 以 推 断 出 大 东 沟 铅 锌 矿 硫 和 碳 主 要 来 源 于 火 山 岩 浆 及 海 水, 成 矿 具 有 多 期 多 阶 段 性, 成 矿 流 体 以 岩 浆 水 和 大 气 降 水 为 主, 海 水 也 有 一 定 程 度 的 参 与 5.2 成 矿 机 制 初 探 关 于 阿 尔 泰 南 缘 块 状 硫 化 物 矿 床 的 成 因, 廖 启

9 1512 地 质 学 报 2008 年 喷 气 沉 积 铅 锌 矿 床 火 山 活 动 晚 期 含 矿 热 液 沿 断 裂 裂 隙 上 升, 进 入 沉 积 洼 地, 铅 锌 等 在 高 浓 度 高 温 卤 水 中 以 氯 的 金 属 络 离 子 搬 运, 遇 有 地 层 中 的 硫 化 物 时 交 代 形 成 富 矿 石, 或 者 遇 到 地 层 中 富 硫 化 氢 的 液 体 时 形 成 富 矿 泥 盆 纪 末 发 生 区 域 变 质, 地 层 形 成 褶 皱, 并 产 生 一 系 列 北 西 向 断 裂, 主 要 分 布 于 阿 尔 泰 复 式 向 斜 两 翼 的 断 裂 带, 多 次 活 动 并 伴 有 成 矿 作 用 富 含 二 氧 化 硅 及 少 量 铅 锌 的 高 盐 度 卤 水 沿 裂 隙 上 升 而 沉 淀 成 矿 在 后 期 的 变 质 中, 矿 体 形 态 矿 石 组 构 矿 石 矿 物 成 分 等 发 生 变 化, 从 而 最 终 形 成 喷 流 沉 积 叠 加 改 造 型 铅 锌 矿 体 通 过 对 大 东 沟 铅 锌 矿 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 的 研 究, 初 步 得 出 以 下 几 点 认 识 : (1) 大 东 沟 铅 锌 矿 产 于 下 泥 盆 统 康 布 铁 堡 组 上 图 7 大 东 沟 铅 锌 矿 34 S 图 解 Fig.7 Diagramof 34 SdistributioninDadonggou Pb Znoredeposit 林 等 (2000) 认 为 新 疆 阿 尔 泰 南 缘 块 状 硫 化 物 矿 床 均 产 于 陆 缘 裂 谷 带 的 早 中 泥 盆 世 火 山 岩 中, 主 成 矿 阶 段 即 块 状 硫 化 物 形 成 时 均 有 中 高 温 火 山 热 液 的 成 矿 特 征, 成 矿 物 质 均 具 有 多 来 源, 矿 源 层 是 其 重 要 矿 质 来 源 之 一, 海 底 火 山 喷 流 沉 积 是 其 最 基 本 的 成 矿 作 用 王 书 来 等 (2007) 认 为 麦 兹 盆 地 铅 锌 矿 床 主 成 矿 作 用 发 生 于 火 山 活 动 的 间 隙 期, 由 下 盘 深 部 的 岩 浆 活 动 所 驱 动 的 热 液 循 环 而 形 成, 岩 浆 活 动 所 提 供 的 热 能 加 速 了 流 体 与 火 山 岩 及 下 覆 泥 盆 纪 地 层 的 水 / 岩 交 换, 使 之 成 为 富 含 金 属 元 素 的 热 液, 沿 一 定 的 通 道 ( 如 同 生 断 层 ) 向 上 运 移, 在 有 利 部 位 沉 淀 成 矿 麦 兹 盆 地 铅 锌 矿 床 不 同 于 典 型 的 火 山 岩 容 矿 的 块 状 硫 化 物 矿 床 (VHMS) 和 典 型 的 沉 积 岩 容 矿 的 硫 化 物 矿 床 (SEDEX 型 ), 属 于 之 间 的 过 渡 类 型, 其 矿 化 特 征 与 伊 比 利 亚 型 矿 床 相 类 似 于 际 民 等 (2000) 认 为 伊 比 利 亚 型 矿 床 的 形 成 具 有 某 种 单 一 或 均 一 的 金 属 来 源, 热 液 主 要 由 改 造 后 的 海 水 组 成, 细 菌 还 原 作 用 参 与 了 矿 体 的 形 成 并 造 成 了 矿 体 外 带 和 内 带 的 34 S 值 差 异, 矿 体 与 沉 积 岩 层 有 密 切 关 系 大 东 沟 铅 锌 矿 的 形 成 与 铁 米 尔 特 以 及 麦 兹 盆 地 主 要 铅 锌 矿 可 可 塔 勒 等 相 似 泥 盆 纪 岛 弧 环 境 下 酸 性 火 山 喷 发, 并 相 间 发 生 海 相 碳 酸 盐 及 泥 砂 质 沉 积, 同 时 深 部 的 含 矿 气 液 沿 火 山 通 道 上 升 与 火 山 物 质 同 时 沉 积, 金 属 阳 离 子 与 细 菌 还 原 海 水 硫 酸 盐, 矿 物 质 沉 淀 并 初 步 富 集, 形 成 以 沉 积 岩 为 容 矿 岩 石 的 海 底 亚 组 第 二 岩 性 段 中 部 和 下 部 岩 层 中, 矿 体 主 要 呈 层 状 分 布 围 岩 主 要 为 变 钙 质 砂 岩 与 大 理 岩 (2) 矿 体 形 成 后 经 历 了 后 期 热 液 改 造, 矽 卡 岩 化 与 矿 化 关 系 密 切 (3)δ 34 S V CDT 值 分 布 范 围 广, 变 化 大, 反 映 了 其 热 液 流 体 的 主 要 硫 源 可 能 为 H 2S, 在 成 矿 过 程 中 可 能 有 大 量 细 菌 参 与 成 矿 (4) 成 矿 流 体 可 能 主 要 为 岩 浆 水 与 大 气 降 水 的 混 合 物, 成 矿 过 程 具 有 多 阶 段 性 致 谢 : 新 疆 阿 尔 泰 有 色 地 质 706 队 郭 正 林 总 工 程 师 童 秀 芝 工 程 师 黄 新 曙 工 程 师 李 长 江 工 程 师 及 大 东 沟 项 目 组 在 野 外 工 作 期 间 给 予 大 力 支 持, 室 内 研 究 过 程 得 到 了 国 土 资 源 部 成 矿 作 用 与 资 源 评 价 重 点 实 验 室 万 德 芳 研 究 员 罗 续 荣 和 陈 伟 十 工 程 师 等 的 悉 心 帮 助 和 指 导, 一 并 致 谢 注? 王 永 强, 朱 天 伦, 李 长 江, 黄 新 曙 大 东 沟 铅 锌 矿 普 查 报 告 ( 商 业 项 目, 内 部 资 料 ). 参 考 文 献 郭 旭 吉 红 墩 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 成 因. 新 疆 有 色 金 属,27 (3):12~17. 郭 正 林, 郭 旭 吉, 王 书 来, 秦 克 章 阿 尔 泰 南 缘 麦 兹 泥 盆 纪 火 山 沉 积 盆 地 成 矿 特 点 及 其 铅 锌 铁 金 找 矿 潜 力 分 析. 矿 床 地 质,26(1):128~138. 姜 俊 铁 米 尔 特 多 金 属 矿 床 地 质 特 征 及 成 因 探 讨. 新 疆 有 色 金 属,26(2):2~5. 焦 学 军, 马 忠 美, 郭 旭 吉, 张 连 昌 阿 尔 泰 山 南 缘 克 朗 盆 地 泥 盆 纪 火 山 沉 积 与 矿 产. 西 北 地 质,38(3):21~27. 廖 启 林, 戴 塔 根, 刘 悟 辉, 邱 冬 生 新 疆 阿 尔 泰 南 缘 典 型 块 状 硫 化 物 矿 床 成 矿 环 境 浅 析. 地 质 与 勘 探,36(6):23~26. 李 嘉 兴, 尹 意 求 新 疆 克 兰 盆 地 红 墩 铅 锌 矿 床 与 铁 木 尔 特 铅 锌 矿 床 的 对 比 研 究. 地 质 与 勘 探,42(1):7~11. 李 景 朝, 王 世 称, 杨 毅 恒 阿 尔 泰 成 矿 区 大 型 超 大 型 矿 床 成 矿 规 律 综 合 信 息 研 究. 吉 林 大 学 学 报 ( 地 球 科 学 版 ),32(4): 释

10 第 11 期 刘 敏 等 : 新 疆 阿 尔 泰 大 东 沟 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 及 稳 定 同 位 素 地 球 化 学 研 究 ~357. 李 思 强.2006a. 麦 兹 地 区 火 山 沉 积 岩 型 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 与 找 矿 方 向. 矿 产 与 地 质,20(1):27~31. 李 思 强, 马 忠 美, 郭 旭 吉.2006b. 阿 尔 泰 复 向 斜 的 成 矿 环 境 及 其 矿 产. 矿 产 与 地 质,20(2):116~121. 李 文 渊 块 状 硫 化 物 矿 床 的 类 型 分 布 和 形 成 环 境. 地 球 科 学 与 环 境 学 报,29(4):331~343. 刘 悟 辉, 廖 启 林 阿 尔 泰 山 南 缘 典 型 铜 镍 铅 锌 矿 床 成 矿 模 式 初 探. 地 质 找 矿 论 丛,21(3):173~177. 刘 忠 孝 阿 尔 泰 南 缘 克 兰 泥 盆 纪 火 山 盆 地 构 造 演 化 与 成 矿. 新 疆 有 色 金 属,30(4):9~17. 马 忠 美.2001a. 麦 兹 矿 田 铅 锌 矿 化 演 化 特 征 与 成 矿. 矿 产 与 地 质, 81(15):25~29. 马 忠 美, 仇 银 江, 郭 旭 吉.2001b. 萨 热 阔 布 铁 米 尔 特 矿 区 金 铅 锌 成 矿 系 列. 地 质 与 勘 探,37(4):23~26. 毛 景 文, 赫 英, 丁 悌 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):121~127. 秦 克 章, 王 京 彬, 张 进 红, 邓 吉 牛 阿 尔 泰 山 南 缘 可 可 塔 勒 式 大 型 铅 锌 矿 床 的 成 矿 条 件 分 析. 有 色 金 属 矿 产 与 勘 查,7(2): 65~74. 仇 银 江 阿 尔 泰 麦 兹 地 区 康 布 铁 堡 组 含 矿 性 及 找 矿 方 向. 新 疆 有 色 金 属,(1):7~10. 申 茂 德, 安 银 昌, 马 忠 美 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 克 兰 泥 盆 纪 火 山 盆 地 构 造 演 化 与 成 矿. 新 疆 有 色 金 属,(4):2~6. 万 博, 张 连 昌 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 泥 盆 纪 多 金 属 成 矿 带 Sr Nd Pb 同 位 素 地 球 化 学 与 构 造 背 景 探 讨. 岩 石 学 报,22(1): 145~152. 王 京 彬, 秦 克 章, 吴 志 亮 阿 尔 泰 南 缘 火 山 喷 流 沉 积 型 铅 锌 矿 床. 北 京 : 地 质 出 版 社. 王 少 怀 阿 尔 泰 多 金 属 成 矿 带 矿 床 地 质 特 征 及 其 成 矿 历 史 演 王 书 来, 郭 正 林, 王 玉 往, 毛 政 利 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 产 于 泥 盆 纪 火 山 沉 积 盆 地 铅 锌 矿 床 地 质 特 征 以 可 可 塔 勒 铅 锌 矿 为 例. 地 质 与 勘 探,41(6):27~33. 王 书 来, 陈 克 强, 康 吉 昌, 郭 全 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 产 于 麦 兹 泥 盆 纪 火 山 沉 积 盆 地 铅 锌 矿 稳 定 同 位 素 特 征. 地 质 与 勘 探,43 (6):25~31. 杨 富 全, 毛 景 文, 郑 建 民, 徐 林 刚, 刘 德 权, 赵 财 胜, 叶 会 寿 哈 萨 克 斯 坦 阿 尔 泰 巨 型 成 矿 带 的 地 质 特 征 和 成 矿 模 型. 地 质 学 报,80(7):963~983. 闫 新 军, 陈 维 民 铁 米 尔 特 恰 夏 萨 热 阔 布 多 金 属 金 矿 床 系 列 矿 床 地 质 地 球 化 学 研 究. 矿 产 与 地 质,15(5):366~370. 尹 意 求, 李 嘉 兴, 郭 旭 吉 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 克 兰 盆 地 红 墩 SEDEX 型 铅 锌 矿. 矿 产 与 地 质,18(5):422~427. 尹 意 求, 李 嘉 兴, 郭 旭 吉 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 红 墩 SEDEX 型 铅 锌 矿 的 成 矿 模 式. 南 方 国 土 资 源,(11):79~82. 尹 意 求, 杨 有 明, 李 嘉 兴, 郭 正 林, 郭 旭 吉 新 疆 阿 尔 泰 山 南 缘 克 兰 盆 地 沉 积 构 造 演 化 与 铅 锌 成 矿. 大 地 构 造 与 成 矿 学,29 (4):475~481. 于 际 民, 蒋 少 涌 伊 比 利 亚 型 一 种 新 类 型 块 状 硫 化 物 矿 床 地 质 地 球 化 学 与 成 因. 地 质 找 矿 论 丛,15(3):246~253. 张 连 昌, 夏 斌, 牛 贺 才, 李 文 铅, 方 维 萱, 唐 红 峰, 万 博 新 疆 晚 古 生 代 大 陆 边 缘 成 矿 系 统 与 成 矿 区 带 初 步 探 讨. 岩 石 学 报,22(5):1387~1398. ClaytonR N,O NeilJR,Mayeda T K.1972.Oxygenisotope exchangebetweenquartzand water.j.geophys.res.,77: 3057~3067. O neilj R,Clayton R N,Mayeda T k.1969.oxygenisotope fractionationindivalentmetalcarbonates.chemicalphysics,51 (12):5547~5558. 化. 地 质 找 矿 论 丛,21(2):80~86. 犌 犲 狅 犾 狅 犵 狔 犪 狀 犱 犛 狋 犪 犫 犾 犲 犐 狊 狅 狋 狅 狆 犲 犌 犲 狅 犮 犺 犲 犿 犻 狊 狋 狉 狔 狅 犳 狋 犺 犲 犇 犪 犱 狅 狀 犵 犵 狅 狌 犘 犫 犣 狀 犗 狉 犲 犇 犲 狆 狅 狊 犻 狋, 犃 犾 狋 犪 狔, 犡 犻 狀 犼 犻 犪 狀 犵, 犖 犠 犆 犺 犻 狀 犪 LIU Min 1),ZHANGZuoheng 1),WANG Yongqiang 2),GUO Xuji 2) 1) 犕 犔 犚 犓 犲 狔 犔 犪 犫 狅 狉 犪 狋 狅 狉 狔 狅 犳 犕 犲 狋 犪 犾 狅 犵 犲 狀 狔 犪 狀 犱 犕 犻 狀 犲 狉 犪 犾 犃 狊 犲 狊 犿 犲 狀 狋, 犐 狀 狊 狋 犻 狌 狋 犲 狅 犳 犕 犻 狀 犲 狉 犪 犾 犚 犲 狊 狅 狌 狉 犮 犲 狊, 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲 犃 犮 犪 犱 犲 犿 狔 狅 犳 犌 犲 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾 犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲 狊, 犅 犲 犻 犼 犻 狀 犵,100037; 2) 犖 狅.706 犌 犲 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾 犘 犪 狉 狋 狔, 犡 犻 狀 犼 犻 犪 狀 犵 犌 犲 狅 犲 狓 狆 犾 狅 狉 犪 狋 犻 狅 狀 犅 狌 狉 犲 犪 狌 犳 狅 狉 犖 狅 狀 犳 犲 狉 狅 狌 狊 犕 犲 狋 犪 犾 狊, 犃 犾 犲 狋 犪 犻, 犡 犻 狀 犼 犻 犪 狀 犵, 犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋 BasedondetaileddescriptionofthegeologicalfeaturesoftheDadonggouPb Znoredeposit,thispaper systematicalystudiedc,h,oandsistopiccompositionsofthedeposit.theorebodyoccursinlayers withthesametrendingasthestrata.orebearingcountryrockismainlyvolcanicsedimentaryrockofthe lowerdevoniankangbutiebuformationandoreoccursinbanded,disseminatedandveinlet.oreminerals consistsimplyofgalena,sphaleriteandpyrite,withzinccontentrelativelyhigherthatoflead.wal rock alterationisweldeveloped,andskarnizationwascloselyrelatedtopb Znmineralization.Accordingtothe C,H,OandSisotopiccompositionoftheore,theδ 34 S V CDTvaluesofsulfidesrangefrom to +11.7,andδ 13 C V PDBvaluesofcalciterangfrom -4.2 to +0.4,theδ 18 O H2 Ovaluesofquartzand calciterangefrom to+7.6.itissuggestedthattheore formingfluidwasmainlyderivedfrom mixturefluid of meteoric water with magma water.combined withregionalgeologicaldata,theore depositisconsideredtobeformedintheintermitentperiodofvolcanic activities,andcontroledbynw trendingfaults,volcanic sedimentarybasinsandhydrothermalfluid,andthedepositbelongtoavolcanic sedimentaryhosted massivesulfidedeposit.theoredepositwassubjecttoregionalmetamorphim and hydrothermalfluidalteration. 犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊 :DadonggouPb Znoredeposit;geology;stableisotopic;metalogenicmechanism;Altay

11 1514 地 质 学 报 2008 年