内蒙古花脑特银铅锌矿床硫化物原位微区微量元素组成及对成矿作用的启示意义

摘要

位于中亚造山带东段的大兴安岭成矿带是中国东北重要的铅锌银多金属矿省，其内新发现了受断裂控制的花脑特银铅锌矿床。为约束其成因，本研究对矿石中闪锌矿与黄铁矿开展了原位激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, LA-ICP-MS）微量元素分析，以揭示硫化物中微量元素的分布特征和替代机制，认识成矿作用过程并约束矿床的成因类型。分析结果表明，闪锌矿富集Fe、Mn、Cu、In和Cd,贫Ga和Ge。其中，Fe、Mn和Cd通过直接置换进入晶格，而Sb、Ag、Cu、Ga和In则通过耦合置换进入；Cu、Pb、Ag和Sb等元素可能以显微包裹体形式存在。黄铁矿富集Cu、As、Ag和Sb,贫Ga、Ge和Se; Mn、Co和Ni通过简单置换进入，而Ag和Sn则通过耦合机制进入。基于GGIMFis地质温度计及元素比值计算，成矿作用发生在中低温（136～329℃）、中等硫逸度（lgfS₂≈-10.5～-8.2）的热液体系中，且二者均呈现自深部向浅部降低的趋势。花脑特矿床硫化物独特的微量元素特征，使其显著区别于典型的密西西比河谷型（Mississippi valley-type, MVT）、喷流沉积型（sedimentary exhalative-type, SEDEX）、火山成因块状硫化物型（volcanogenic massive sulfide-type, VMS）及夕卡岩型（Skarn-type）矿床，而与浅成低温热液系统高度吻合。综合地球化学指标与野外地质特征，本文将花脑特矿床归类为浅成低温热液型银铅锌矿床。

关键词

硫化物 / 微量元素 / 银铅锌矿床 / 浅成低温热液 / 花脑特 / 中国东北部