豫西赤土店铅锌矿床闪锌矿微量元素地球化学特征.pdf

研 究 成 果 矿物岩石地球化 学通 报 Bu l l e t in o f Min e r a l o g y，Pe t r o l o g y a n d Ge o ch e mis t r y Vo 1 3 4 No 2，Ma r ，2 0 1 5 豫 西赤土店铅锌矿床 闪锌矿微 量元素地球化学特征 田浩浩 2 ， 张寿庭2 ， 曹华文2 ， 韩江伟。 ， 吕鹏瑞4 ， 张云辉 1 中陕核工业集 团公 司， 西安 7 1 0 1 0 0 ；2 中国地质大学 ( 北京 )地球科学与资源学 院， 北京 1 0 0 0 8 3 ； 3 河南省地质调查 院 ， 郑州 4 5 0 0 0 7 ； 4 中国地质调查局西安地质调查中心 ， 西安 7 1 0 0 5 4 摘 要 ： 赤土店铅锌矿床位 于华北 陆块 南缘豫 西南泥湖超大 型钼钨 多金属矿集 区东 南部， 矿 体呈脉状 、 似 层状产 于新元 古界 栾川群 煤窑沟组碎屑岩一 碳酸盐岩夹石煤层沉积建造 中。 闪锌矿 I C P M S微量元 素分析结果表 明， 赤土 店矿床 闪锌矿， 以 富含 I n 、 G a 、 S n 、 C d和 A s等微 量元素， 而亏损 C u 、 N i、 T 1 和 C o等元素为特征 ， 形 成于中低 温环境。总体 上该矿床 闪锌矿微量 元素含 量组成特征 与层控一 岩浆热液叠加 改造 型铅锌矿床 类似 ， 暗示其具有相 似 的成 因联 系。 闪锌矿稀 土元素特征 显示 出两种配分 模 式， 从早期弱正 E u异常到 晚期 明显 的负 E u异常， 而且稀土元素 总量有所 增加 ， 轻重稀土 分馏增 强。这种 变化反 映 了成矿 流体可 能由一个相对还原环境 向相对氧化环境 的转变， 为岩浆热液叠加改造的结果。 关键词 ： 微 量元素 ； 岩浆热液 ； 叠加改造； 闪锌矿 ； 赤土店 中图分类号 ： P 6 1 1 1 ； P 5 9 5 文章编号： 1 0 0 7 2 8 0 2 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 3 3 4 0 9 d o i： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 2 8 0 2 2 0 1 5 0 2 0 1 5 Ge o che m ica l Cha r a ct e r is t ics of Tr a ce El e m e nt s o f S phal e r it e in t he Chit udia n Pb- Zn De po s it， W e s t He na n Pr o vince T I AN Ha o h a o ， Z HANG S h o u r in g ， C AO Hu a we n ， HAN J ia n g w e i ， L 0 Pe n g r u i ， Z HANG Yu n h u i 1 C h in a S h a a n x i Nu cl e a r I n d u s t r y G r o u p，X ia n 7 1 0 1 0 0，C h in a；2 S ch o o l o f E a r t h S ci e n ce s a n d R e s o u r ce s ， C h i n a Un i v e r s it y of G e o s ci e n ce s ( B e q in g ) ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ； 3 H e n a n I n s t i t u t e ofG e o l o g ica l S u r v e y ， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 7 ，C h in a ； 4 n C e n t e r of G e o l o g i ca l S u r v e y ，C h in a G e o l o g i ca l S u rv e y ， X ia n 7 1 0 0 5 4 ， C h i n a Ab s t r a ct ：T h e Ch it u d ia n Pb Zn d e p o s it ，l o ca t e d in t h e s o u t h e r n ma r g in o f t h e n o r t h C hin a b l o ck，is d e v e l o p e d wit h in t h e s o u t h e a s t s e ct io n o f t h e Na n n i h u s u p e r - l a r g e Mo W p o l y me t a l l ic o r e co n c e n t r a t i o n a r e a o f t h e we s t He n a n p r o v in ce，Ch in a T h e o r e b o d ie s a r e o ccu r r e d in t h e cl a s t ic r o ck s ca r b o n a t e r o ck s s e d ime n t a r y f o r ma t io n s( t h a t i n t e r b e d d e d w it h s t o n e co a 1 ) o f t h e Ne o p r o t e r o z o ic L u a n c h ua n Gr o u p Me i y a p g o u Fo r ma t io n，wi t h t he o ccu r r e n ce o f s t r a t o id a n d v e in T h e I C P MS me a s u r e d t r a ce e l e me n t s d a t a f o r s p h a l e r it e a n d o t h e r g e o ch e mica l ch a r a ct e r is t ics o f t r a ce e l e me n t s s h o w t h a t t h e s p h a l e r it e o f t h is d e p o s i t wa s for me d in t h e me d i u m l o w t e mp e r a t u r e e n v ir o n me n t ，e n r ich in g t r a ce e l e me n t s s u ch a s I n，Ga，S n，Cd a n d As ，a n d d e p l e t in g Cu，Ni ，T 1 a n d Co Th e t r a ce e l e me n t co mp o s it io n s o f t h e s t u d ie d s p h a l e r it e a r e c o n s is t e n t wit h t h o s e o f t h e s t r a t a b o u n d Pb Zn d e p o s it s ， wh ich s u p e r imp o s e d a n d t r a n s f o r me d b y t h e ma g ma t ic h y d r o t h e r m ， s u g g e s t e d t h a t t h e y ha v e s imil a r g e n e t i c r e l a t io n s h ip T h e REE ch a r a c t e r is t ics s h o we d t wo p a t t e r n s ，t h a t is ，t h e Eu a n o ma l y o f s p h a l e r i t e s h if t s f r o m a we a k p o s it iv e a n o ma l y t o a n o b v io u s n e g a t i v e Eu a n o ma l y，t h e t o t a l REE in c r e a s in g，a n d L REE a n d HREE f r a c t io n a t io n s e n h a n cin g Th is ch a n g e r e fle ct s t h a t ，o r e f o r min g flu id c a n b e s h o we d b y a p o s s ib l e ch a n g e p r o c e s s o f f r o m r e l a t iv e r e d uct io n t o r e l a t i v e o x id i z a t io n，f o r t h e f o l l o we d s u p e r p o s it io n a n d t r a n s f o r ma t i o n o f ma g ma t i c h y d r o t h e r ma 1 Ke y wo r d s：t r a ce e l e me n t ；ma g ma t ic h y d r o t h e r m ；s u p e r imp o s e d a n d t r a n s f o r me d；s p h a l e r it e；Ch it u d ia n 河南栾川赤 土店铅锌矿 床位于豫西南泥 湖超 大型钼钨多金属矿集 区东南部 ( 叶会寿等 ， 2 0 0 6 ) ， 大地构造位置上位 于华北地 台南缘与秦岭褶 皱系 衔接部位 ， 卢 氏一栾 川 I 陆缘复式褶皱 带上 ( 图 1 ) 。 研究 区南邻秦岭褶皱 带， 北傍华 熊台隆 ， 基 底为太 古宙太华群变质结 晶岩石 ， 盖层为 中元古界熊耳群 收稿 日期 ： 2 o 1 4 一 叭一 l 0收到 ， 2 o 1 4 0 3 0 3改回 基金项 目： 中国地 质 调查 局 地 质调 查 项 目( 1 2 1 2 0 1 1 2 2 0 9 2 5 ) ； 国土 资源 部 公 益性 行 业科 研 专 项 ( 2 0 1 1 1 1 0 0 7 4 ) ； 国家 科 技 支撑 计 划 项 目 ( 2 01 l BAB0 4B 0 6) 第 一作者简介 ： 田浩浩 ( 1 9 8 8 一 ) ， 男 ， 助理工程师 ， 研究方向 ： 矿产资源勘查 与评价 E m a i l ：t h h o o s i n a C O B 矿物岩石地球化学通报2 0 1 5 ， 3 4 ( 2 ) = = = 、 。三 川 P c】， 。 、 冷 三道沟0 ： ： 主 陶 + + + + + + + + + + 一 _ F + + + + + + + 圃 回 圆 圆 圆 臣 困 匡 一 3 3 5 1 下古生界 陶湾群 ； 2 一 新元古界栾川群 ； 3 中元古界官道 口群 ； 4 中元古界宽坪群 ； 5 一 太古宇太华群 ； 6 - 燕 山晚期花岗岩 ； 7 - 燕山 中期花 岗岩 ； 8 - 压 性断裂带 ； 9 - 张 性断 裂 带； l O 张扭 性断 裂 带； 1 1 - 压扭 性断 裂 带； 1 2 一 性质 不 明断裂 带 ； 1 3 - 背斜 轴 ； 1 4 一 向斜 轴 ； 1 5 - 倒 转背 斜轴 ； 1 6 一 地 质 界线 ； 1 7 一 平行不整合界线 ； 1 8 一 角度 不整合界线 ； 1 9 一 钼矿床 ； 2 0 - 铅锌矿床 图 1 栾川地 区矿产地质 简图( 修改 自燕长海 ， 2 0 0 4 ) F i g 1 R e g i o n a l g e o l o g ic a l a n d m i n e r a l r e s o u r c e m a p o f t h e L u a n c h u a n a r e a( mo d i f i e d a f t e r Y a n C h a n g h a i， 2 0 0 4 ) 火山岩和中元古界 官道 口群 、 新元古界 栾川 I 群 、 下 古生 界 陶湾 群碎 屑- 碳酸 盐岩 建造 ， 垂 向上具 有 和 地 台结 构相 似 的 “ 二 元结 构 ” ， 是 东 秦 岭 地 区一 个 重 要 而 又特殊 的地质 构造 单 元 和 多金 属 成 矿 单元 ( 河 南 省地质矿产局第一地质调查队， 1 9 8 6 ) 。 赤土 店 铅 锌 矿 床 中铅 锌 1 6 9 6 31 0 t ， 银 2 4 0 7 1 4 t ， 达大 型 规 模 ， 找 矿 前 景 十 分 广 阔。 前 人 对 区 内发 现 的 1 0余 条 铅 锌 矿 脉 的成 因存 在 较 大 争 议。如与岩浆活动有关 的矽 卡岩型和热液脉 型成 因 ( 祈 进 平 ， 2 0 0 6 ； 叶 会 寿 等 ， 2 0 0 6 ； 段 士 刚 等 ， 2 0 1 1 ) ， 层控 改 造 型成 因 ( 燕 长 海 ， 2 0 0 4 ； 燕 长 海 和 刘 国印 ， 2 0 0 9 )和 S E D E X 型 矿 床 成 因 ( 刘 国 印 等 ， 2 0 0 7 ) 等多种矿床成因认识 。矿床成 因理论在很大 程度 上制 约 着 该 区铅 锌 矿 床 成 矿 机 理 的深 入 研 究 以及后期 勘查工作 的方 向。研究 区铅锌矿床 尚未 做过 成 因 矿 物 学 方 面 的 研 究 。 本 文 针 对 研 究 区 铅 锌矿 展 开矿 物学 和元 素 地球 化 学 方 面 的研 究 ， 以期 对该 矿床 成 因 的理论 研究 提供 佐证 。 微 量元 素可 作 为地 质 地球 化学 过 程 的示踪 剂 ， 提供有关成矿物质来 源、 成 矿流体性质 、 矿床成 因 等许多重要地球化学信息( H u s t o n e t a 1 ， 1 9 9 5 ； B e a u d o in， 2 0 0 0； Ma r t in a n d Gil ， 2 0 0 5； I s h ih a r a e t a 1 ， 20 0 6； G o t t e s m a n n a n d K a m p e ， 2 0 0 7 ； Wa n g e t a 1 ， 2 0 1 0 ) 。稀 土元素其行 为不仅可 以反映成矿物 源和流体来源 ( 毕献武和胡瑞忠， 1 9 9 8 ) ， 示踪成矿流体( 陈骏和王 鹤 年 ， 2 0 0 4 ) 。 闪锌 矿是 该 矿 床 中最 主 要 的矿 石 矿 物 之一 ， 常 含有 M n 、 C d 、 G a 、 G e 、 I n 、 S e 、 S n等 多 种微 量元素 ， 且 这些元素蕴含 着众多成 因信 息。因此 ， 本 文从 研究 该 矿 床 中 闪锌 矿 的微 量 元 素 和 稀 土 元 素地球化学特征人手 ， 试图约束矿床成因类型。 1 区域地质及矿床地质特征 研究区位于南泥湖特 大型钼钨铅锌银矿 田东 南部 ， 区内大面积出露 中元古代官道 口群及新元古 代 栾川 群 地 层 。官 道 口群 主 要 为 一 套 滨 浅 海 相 陆 源碎 屑 富硅镁 质 碳酸 盐岩 沉积 建造 ， 上部 有少 量 有 图 囵 囵 田 田 田 圈 9 m n ! 团 团 3 38 =墨景器量 0 0寸 0 l n 0 o o n _n n寸 卜 n l n 卜0 0 0 0 0 0 0 0卜n l n n n寸卜 0寸0-_卜n -_0 0 0 0 0 苫 昌 g g 苫 g 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 卜 卜卜 寸 I t n 0 寸H n寸 n寸H寸 0 0 罱 量萎量甍 量 虽 田浩浩等 ： 豫西赤土店铅锌矿床 闪锌矿微量元素地球化学特征 z 。 一 一 3 + N ( B 1一 三 一 s* N 一 0一 i+ 一 目 一 s 一 昌 一 i * 辱 低 】 0 鼍 蜓陋 卅 【J ) ( 一 懈 如 删 、 憾 禧 ( 葛 _【 一 口 。 l u 分暗鞲 隧 兹： 埘 0 0 乙I 0 0 0 0 _【 葛 0 0 0 0 _【 0 0 0 0 0 0 0 0 吝 00 z 0 0 g 0 0 00 0 0 0 0 0 n H 0 N 0 0 _【 0 _【 0 0 0 ) ( 0 0 卜 0 _【 0 _I ： n 0 0 0 0 0 0 _【 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。I n与 G a含 量 均 与 岩浆 热 液 型 铅 锌 矿床 ( 广东大宝 山) 相 近， I n含量略 高于类 S E D E X 型铅锌矿床( Y e e t a 1 ， 2 0 1 1 ) ， 远高于火山岩型矿床， 分别是沉积改造以及 MV T型铅锌 矿床闪锌矿 的 n x 1 0倍 ( 童潜 明， 1 9 8 4 ； 曾永 超 等 ， 1 9 8 5 ； 李 厚 民等， 2 0 0 9 )。 ( 3 ) 富集 s n ， 略富集 Mn 。S n含量 变化范 围较 大 ， 在 1 1 2 0 x1 0 1 7 7 7 1 X 1 0 一， 平 均值 为 9 9 6 6 X 1 0 ( n =1 4 ) ， S n远 低 于火 山 岩 型 和岩 浆 热 液 型 ， 接 近层控型闪锌矿 含量 ( 李徽 ， 1 9 8 6 ) 。而 Mn的变化 相对 稳定 ， 变 化 范 围在 6 3 1 X 1 0 一1 5 2 2 X 1 0 一， 平 均 值为 9 7 71 0 ( n=1 4 ) 。低 于岩浆热 液型铅锌 矿 床 ， 但远高于 M V T型铅锌矿 ( 云南会 泽 ， 墨西哥奇 瓦 瓦洲 T r e s Ma r i a s ) ( Y e e t a 1 ， 2 0 1 1 ) ， 在 层控 型矿 床 范围内( 谢文安 ， 1 9 8 2 ； 韩照信 ， 1 9 9 4 ) 。 ( 4 ) P b和 C u含 量 变 化 较 大 ， 分 别 为 0 0 3 7 6 5 ( 平 均 1 6 1 ， n=1 4 ) 和 1 1 5 8 1 0 5 6 6 0 1 0 。 。 ( 平 均 2 5 7 0 1 0 一， n =1 4 ) 。 可见本矿床 中闪锌矿 以富含 I n 、 G a 、 S n 、 A s 、 C d 和 Mn等 微 量 元 素 为 特征 ， 其 中 G a 、 C d 、 Mn等 含 量 较稳 定 ， 可能 以类 质 同象 形 式 赋 存 于 闪 锌 矿 中。而 C u 、 P b 、 A s 等元 素含量 变化大 ， 说 明这些元 素是 以 显微包裹体形式赋存于闪锌 矿中， 这与闪锌矿 中发 现有 大 量 的黄铜 矿 串珠状 、 乳 滴 状 固溶 体 结 构 和显 微包 裹 体矿 物毒 砂存 在 于 闪锌 矿 中一 致 ( 图 4 B ) 。 3 2 闪锌 矿 稀 土元素 特征 早 期 闪锌 矿 的 稀 土元 素 组成 具 有 E u的 正异 常 逐渐过渡为轻微的负异常 ， c e 异常 由弱负异常过渡 为无 异 常 的特 征 ( 图 5 ) 。稀 土 总 量 偏 低 ， R E E= 0 5 4 x 1 0 一3 6 2 x 1 0 ， 平 均 1 5 2 X 1 0 。 轻重 稀 土 分馏 明 显 ， L R E E H R E E=3 4 26 1 2 ， 平 均 5 1 8 。 3 3 9 L a N Yb N=4 427 9 6， 8 Eu=0 7 91 1 7， 8 Ce：0 7 9 0 9 2 ； 晚期 闪 锌 矿 的 稀 土 元 素 组成 则 具 有 较 强 的 E u的 负异 常 ( 图 6 ) ， 稀 土 总 量 略 高 于 早 期 ， R E E = 0 5 9 x1 0 一 7 3 6 X1 0 ， 平 均 3 8 3 X1 0 。轻 重 稀 土分 馏 也 较 早 期 更 明显 ， L R E E H R E E=5 9 5 2 2 2 4 ， 平 均 1 3 3 8 。L a N Y b N=5 8 98 O 0 3 ， 8 E u= 0 3 4 0 7 7 ， 8 C e = 0 7 3 0 8 6 ， 与豫 西地 区燕 山期 花 岗岩的稀土配分模式一致( 包志伟等 ， 2 0 0 9 ) 。从 整 体 上看 ， 这 2组样 品球 粒 陨 石标 准化 配 分 模 式 有 渐 变过渡关系， 类似于 白牛厂喷流沉积一 岩浆热液改造 矿 床 的稀 土元素 特征 ( 祝朝 辉 等 ， 2 0 0 9 ) 。 隧 酱 咯 壮 La Ce P r Nd S m EuGd TbDyHo E r T m Yb Lu 图 5 早期 闪锌矿稀 土元 素球粒 陨石标准化分布模式图 Fi g 5 REE d i s t r i b u t i o n p a t t e r n s o f g a r n e t s f r o m t he e a r l y s ph a l e r i t e 图 6 晚期 闪锌矿 稀土元素球粒陨石标准化分布模式 图 Fi g 6 REE d i s t r i b u t i o n pa t t e r n s o f g a r n e t s fro m t h e l a t e s p h a l e r i t e 4 讨 论 闪锌 矿 中富集 的元 素 种 类不 同 ， 反 映不 同 的成 矿环境 ， 其 中 c d 、 G a 、 G e 、 A g 、 I n 、 S e 、 T e和 F e对矿 床 成 因有 明显 指 示 意 义 ( H a l l a n d H e y l ， 1 9 6 8 ) 。制 约 闪锌 矿 中微量 元 素含 量 的 因素 很 多 ， 诸 如 共 生 的硫 化物相和寄主岩石 中微量元素含量、 成矿流体的微 3 40 量元 素 含量 、 体 系 氧 逸 度 和 p H值 等 物 理 化 学 条 件 ( B e a u d o i n ， 2 0 0 0 ； 刘铁庚等 ， 2 0 1 0 ； Y e e t a 1 ， 2 0 1 1 ) 。 4 1 成 矿温 度 闪锌矿 中某些微量元素含量与形 成温度及成 因类 型有关 ( Mi l l e r ， 1 9 8 7 ； 张 乾 ， 1 9 8 7 ； 朱赖 民等 ， 1 9 9 5 ； I s h i h a r a a n d E n d o ， 2 0 0 7 ) 。已有研究表 明， 高 温条 件下 形成 的 闪 锌 矿颜 色较 深 ， 富集 F e 、 M n 、 I n 、 s e 、 T e等元素 ， 因为高 温条件下 F e “、 M n 、 I n ”和 Z n 离子 半径 非 常 接 近 ， 很 容 易 置换 Z n ； S e 、 T e和 S电 负性相 近 ， 共 价半 径相 似 ， 易 类质 同象代 替 s ， 并 以较 低 的 G a I n值 为 特征 ； 而 低 温 条 件下 形成 的 闪 锌矿 颜 色 较 浅 ， 相 对 富集 C d 、 G a 、 G e等 元 素 ， 因为 cd“ 、 Ga ” 、G e 与 z n 半径 相差 较大 ， 只有 在低 温 阶 段 ， 这些 离子 在 溶 液 中 才 相 对 富 集 ， 故 低 温 闪锌 矿 富 C d 、 G a和 G e ， 并以较高 G a I n值为特征( 刘英俊 等 ， 1 9 8 4 ； 蔡 劲 宏 等 ， 1 9 9 6) 。徐 国 风 和 邵 洁 漪 ( 1 9 7 9 ) 认为 G a I n值 0 0 0 1 0 0 5为高温 闪锌矿 ， 平 均 0 0 1 5 ； 0 0 1 5 0为 中温 闪 锌矿 ， 平 均 为 0 1 ； 1 0 1 0 0 0为低 温 闪锌 矿 ， 平 均 1 1 0 。赤 土店 闪 锌 矿颜 色 较 浅 为 棕 黄 色 深 棕 色 ， G a I n值 为 0 0 2 2 4 ， 平均 0 2 ， 表 明形成 于 中温 阶段 。 闪 锌 矿 的 Z n C d值 可 用 作 测 温 ( 刘 英 俊 等 ， 1 9 8 4 ) ， 高 温条 件下 形成 的闪锌 矿 Z n C d 5 0 0 ； 中温 条 件下形 成 的 闪锌 矿 Z n C d =1 0 0 5 0 0 ； 低温 条件 下 形 成 的闪锌 矿 Z n C d 1 0 0 。赤 土店 闪锌矿 的 Z n C d 的值介于 9 5 6 1 1 4 7 6 1 之间， 平均 l l 4 6 0 ， 表明其 铅 锌矿 形成 于 中低 温条 件 。 4 2成 矿流体 特 征 稀土元 素广泛用于矿床成矿流体来源 和演化 的示踪研 究 ( 彭 建堂 等 ， 2 0 0 4 ； 梁 婷 等 ， 2 0 0 7 ) 。成 矿 流体在金属矿床的形成过程 中扮演着重要角色 ， 尤 其是流体 的来源对于正确认识矿床成 因至关重要。 一 般稀 土元 素不 以类 质 同象 形 式 进入 硫 化 物 晶格 ， 因此 ， 硫化物稀土元素特征受矿物沉淀时成矿热液 中稀土元素的组成和沉淀时的温度 、 压力、 p H值和 E h值 等 物 理 化 学 条 件 影 响 ( Mi l l s a n d E l d e r f i e l d ， 1 9 9 5；Ba u a n d Du l s k i ，1 9 9 9；Do u v i l l e e t a 1 ，1 99 9； Wo o d ， 2 0 0 6 ) 。根据赤土店闪锌矿稀土元素球粒陨 石 标准 化 配 分模 式 ， 可 以 看 出 两 组 都 呈 右 倾 模 式 ， 总体上 2组样 品球粒陨石标准化配分模式有渐变过 渡关系 ， 表明矿物沉淀时热液 中稀土元 素的组成及 成矿物理化学条件没有发生显著变化， 可以用稀土 元素来探讨成矿流体来源。 丁振举等( 2 0 0 3 ) 认为矿石 中产生 E u异常的原 因可能 有两 种情况 ： 一 种是 矿 石 沉 淀 时从 成 矿 流 体 田浩浩等 ：豫西赤 土店铅锌矿床闪锌矿微量元素地球化 学特征 中继承 了相 对 富 E u流 体 的 特征 ； 第 2种 则 是 在 矿 石形成后 ， 后续的变质变形作用或流体叠加作用导 致 E u异常。由于稀土元素有非常接近的地球化学 性质 ， 常作为一 个整体 参与某 一地 质地 球化学 过 程 ， 因此后期 的变形变质作用很难使岩矿石 的稀土 元素配分模式发生 明显 改变。而流体对 岩矿石的 叠加改造作用则会使稀土元素组成 向后 期叠加流 体的稀土元素组成演化 ， 甚 至表现为叠加流体 的稀 土元 素组成 特征 ( 李厚 民等 ， 2 0 0 9 ) 。 本 次测 试所 得 出 的闪锌 矿 E u异 常从 弱正 异 常 逐渐 过渡 到 明显 的 E u负 异 常 ， 并 且 稀 土 元 素 总 量 也有所 增加 ， 暗示流 体 可 能从 一 个 相 对 还 原 环境 向 相对 氧化 环 境 的转 变 。 由于 后 期 岩 浆 流 体 具 有 较 强的 E u负异常( 包志伟等， 2 0 0 9 ) ， 叠加改造作用不 可能 形 成 早 期 样 品 的 E u弱 负 异 常 ， 甚 至 正 异 常 。 因此 ， 矿石早期 E u弱正异常不应该是后期地质作 用 的结果 ， 而是 矿石 沉 淀 时 继 承 了早 期 流 体 的稀 土 元素 特征 的反 映 。晚 期 矿 石 样 品表 现 为 与 豫 西 燕 山期 花 岗岩 体 ( 南 泥 湖 和上 房 岩 体 ) 相 似 的稀 土元 素特征 ， 完 全掩盖 了原始成 矿 热液 的稀土元 素特 征 ， 因此 E u负 异 常 主 要 是 继 承 了岩 浆 热 液 叠 加 流 体的稀土元素组成特征 ， 从而表现出与岩浆热液流 体一致的稀土元素特征。 4 3矿床 成 因类 型 岩浆热液矿床 中， 闪锌矿 的 G a含量低 ， 一般小 于 1 0 1 0 。 而 表 1显 示 ： G a含 量 相 对 稳 定 ， 为 9 81 1 0一 。 3 6 0 9 X 1 0 一 。 ( 均值 2 0 5 3 1 0 ， n =1 4 ) ， I n含量变化范围较大 ， 为 1 1 1 0 一1 1 5 0 x 1 0 ( 均值 5 4 2 1 0 一， 7 , =1 4 ) ， G a I n值除 了 Y D G - 3大于 1以 外 ， 其余均远小于 1( 图 7 ) ， 与喷流沉积型和岩浆热 液 型 比值接 近 ， 表 明其在 成 因上 可 能 与这 2种 成 因 相 关 。 闪锌矿中 T l 的含量可 以作为评价层控型和岩 浆热液型铅锌 矿床的一项极其重要 的地球 化学准 则 ( 谢文 安 ， 1 9 8 2 ) 。岩浆 热液 型矿床 闪锌 矿 中 T 1 的 含 量 0 6 1 0 ， 层控 铅 锌 矿床 中为 2 8 1 0 I ” 。赤 土 店 矿床 闪 锌 矿 中 T l 含 量 为 0 0 1 1 0 一 0 2 5 1 0 ( 均值 0 0 8 1 0 I ” ， 1, =1 4 ) ， 与岩浆热液型矿床相似。 闪锌矿 中微量元 素的 比值也可 以用来 区分其 产 出的矿床类型 ， 岩浆热液铅锌矿床 闪锌矿 C o N i 值较 大 ( 1 1 2 ) ， 层 控 型铅 锌 矿 床 C o N i值 较 小 ( 0 4 1 ) ( 谢 文安 ， 1 9 8 2 ) ， 赤土店 矿床闪锌矿 C o N i 值平均为 0 6 5 ， 说明赤土店铅锌矿床成 因与层控型 相关。岩浆热液铅锌矿床闪锌矿 C d Mn值为 1 ， 层 控 铅锌 矿 床 闪 锌 矿 C d Mn值 为 5 2 5 ， 赤 土 店 矿 床 矿物岩石地球化学通报2 0 1 5 ， 3 4 ( 2 ) 火 山岩 型 矿床 喷 流 沉 积型 矿 床 LnI n _ 岩浆岩型矿床 + 密 西 西 比河 型矿 床 + 大梁 子 赤 土 店 图 7赤土店 闪锌矿 L n G a L n l n关系图 ( 底 图及其 他铅锌矿床闪锌矿数据 源 自张乾 ， 1 9 8 7 ) Fig 7 L nGa - l nI n o f d iag r a m f o r t h e Chit u dia n s p ha l e r it e min e ( d a t a f r o m Z h a n g Qia n， 1 9 8 7) 闪锌矿 C d Mn值平 均为 3 6 9 ， 介于岩浆 热液铅锌 矿床与层控铅锌矿床 ， 表明与二者有成 因联系。 5 结论 ( 1 ) 赤 土店铅锌 矿床 闪锌矿形成 于 中低 温环 境 ， 以富含 I n 、 G a 、 S n 、 C d和 A s 等微量元素 ， 而亏损 cu 、 N i、 T l 和 c0等元 素 为 特征 。其 中 G a 、 C d 、 Mn等 含量较稳定 ， 可能 以类质 同象形 式 赋存 于 闪锌矿 中。而 C u 、 P b 、 A s等元 素含 量 变 化 范 围大 ， 说 明这 些元素是 以显微包裹体 形式赋存 于闪锌矿 中。总 体上本矿床闪锌矿中 c d 、 G a 、 T I 、 Mn和 I n等微量元 素组成与层控 岩浆热液 型铅锌矿床 一致 ， 暗示其 具有 相似 成 因联 系 。 ( 2 ) 该矿床闪锌矿稀土元素特征显示 出 2种配 分 模 式 ， 闪锌 矿 E u异 常从 弱 正 异 常 逐 渐 过 渡 到 明 显的 E u负异常 ， 并且稀土元素总量也有所增加 ， 指 示成矿流体经历 了相对还原环境 向相对氧化 环境 的转变过 程。从早期 到晚期 闪锌 矿的稀土 配分模 式的变化 ， 暗示经历了岩浆热液的叠加改造作用 。 参考文献 ( R e f e r e n ce s ) ： Ba u M ，Du l s k i P1 9 9 9 C o mp a ri n g y t t r iu m