黔西北杉树林铅锌矿床微量和稀土元素地球化学特征及其地质意义

杨松平¹，包广萍^2,3，兰安平¹，卢贸达¹，徐磊¹，黄林¹，安琦¹

1. 贵州省地质矿产勘查开发局一〇四地质大队2. 云南大学资源环境与地球科学学院3. 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室

摘 要：杉树林铅锌矿床是黔西北地区最具代表性的中型矿床,相关地质地球化学研究程度较低,成因认识有较大分歧。本文利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析该矿床主成矿阶段硫化物（闪锌矿和方铅矿）的微量和稀土元素组成,以期从元素地球化学角度揭示该矿床的成因机制。结果表明,硫化物中的Cu、As、Cd、Sb、Tl和Bi明显富集,而其它微量元素则相对亏损或没有明显富集。这些元素的富集特征表明该矿床既有较高温元素组合,亦有低温元素组合,暗示杉树林矿床成矿作用的复杂性。此外,Cu和Cd在闪锌矿中更为富集,而Sb、Tl和Bi在方铅矿中更为富集,可见这些微量元素与不同寄主矿物的亲缘性。此外,杉树林铅锌矿床中闪锌矿的颜色较深,以深棕色为主,且闪锌矿和方铅矿中的Ga/In比及均值都明显大于1,而它们的Zn/Cd均值在500附近,暗示该矿床形成温度较高（>250℃）,这与闪锌矿-方铅矿矿物对计算S同位素平衡温度（135～292℃）较一致。硫化物总REE含量很低（ΣREE<1×10-6）,Eu正异常显著（δEu=1.6～2.5）,但Ce负异常明显（δCe=0.2～0.6）,而方解石中总REE含量相对较高（ΣREE=12.71×10-6）,但Eu呈负异常明显（δEu=0.7）,且Ce亦呈负异常显著（δCe=0.25）,推测杉树林矿床成矿流体的演化经历了从还原到氧化的变化过程,其中的REE来源于多个潜在源区岩石。综合已有的地质、地球化学研究成果,本文认为杉树林铅锌矿床是较高温度流体与较低温流体混合的产物,成矿过程经历了还原向氧化环境转变的过程,其属于后生热液矿床,与低温盆地卤水成因的典型MVT矿床存在一定差异。

关键词：微量元素;稀土元素;硫化物;成矿环境;矿床成因;杉树林铅锌矿床;