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矿 床 地 质 2012 年 MINERAL DEPOSITS 第 31 卷 增刊 云南金顶铅锌矿成矿硫同位素地球化学示踪 尹 静 昆明理工大学 云南 昆明 650093 对金顶矿区硫同位素 前人作了大量研究 代表性的有施加辛等 1983 获金顶矿床中方铅矿 闪锌矿和黄铁矿 3 种硫 化物 34S 均为负值 变化于 0 29 30 43 之间 赵兴元 1989 获矿区 54 件硫化物 34S 平均值为 13 27 周维全等 1992 等所认识矿床的硫化物硫的来源相对较一致 具有 34S 大的负值的沉积硫特征 本次以不同矿段 不同期次 不 同矿石类型 不同矿物分别在北厂 架崖山 跑马坪 蜂子山和兔子山等矿段补充采集了砂岩型 膏溶角砾岩型 灰岩型 3 种矿石 39 件样品 1 各矿段 34S 组成 蜂子山矿段 34S 在 3 2 11 3 之间 样品少 仅 2 件 平均值为 4 05 极差 14 5 北厂 架崖山 34S 在 28 9 10 4 之间 30 件平均为 16 9 极差 39 3 出现三个主要峰值带 分别集中为 22 14 和 4 附近 跑马坪矿段 34S 在 17 1 3 3 之间 4 件平均为 11 25 极差 20 4 兔子山矿段 34S 在 0 6 1 1 之间 2 件平均为 0 85 极差 0 5 2 三种矿石类型 34S 组成 砂岩侵染状矿石 34S 在 28 8 4 2 之间 15 件平均为 17 63 灰岩角砾岩型矿石 34S 在 28 9 11 6 之间 18 件平均为 13 10 膏溶角砾岩 34S 在 26 10 10 4 之间 6 件平均为 12 38 34S 具有膏溶角砾岩矿石 灰岩 角砾岩型矿石 砂岩侵染状矿石 3 不同种类矿物 34S 组成 硫化物 方铅矿 34S 在 26 1 0 6 之间 18 件平均为 13 10 闪锌矿 34S 在 22 2 1 1 之间 5 件平均为 14 82 黄铁矿 34S 在 28 9 4 2 之间 12 件平均为 18 00 天青石 34S 在 3 3 18 79 之间 8 件平均为 8 30 石膏 34S 在 13 72 14 59 之间 2 件平均为 0 44 各矿物硫同位素组成具天青石 石膏 方铅矿 闪锌矿 黄铁矿 与硫化物结晶时 34S 富集顺序 天青石 石膏 黄铁矿 闪锌矿 方铅矿并不完全一致 说明成矿物质沉淀时硫 的多阶段分馏特征 4 硫同位素来源 矿区方铅矿 闪锌矿 黄铁矿 天青石 石膏的 34S 值主要在 28 9 14 59 之间 离差 15 49 32 1 之间 峰值主 要分布在 24 10 之间和 10 12 之间 显示了富集轻硫的特征 反映硫的来源可能主要与沉积作用生物硫有关 具 有正 34S 值样品 主要是天青石 其硫来源可能源于盆地基底三合洞组蒸发盐岩 分布在零线值附近的硫可能有深部幔源 硫的参与 成矿硫属正常沉积系统中的硫 同时反映了有机物成因和深部幔源硫的参与特点 5 硫同位素组成空间变化 从蜂子山 兔子山线形或带状分布的样点 以砂岩型 灰岩 角砾岩 型和膏溶角砾岩型 3 种矿石类型 及天青石 方 铅矿 闪锌矿和黄铁矿 4 种矿物的 34S 的对比 以及由南西到北东的变化进行分析 图 1 得出以下认识 本文为 973 计划 2009CB421007 和青藏高原 Pb Zn Cu Ag 成矿 编号 619220100001 项目的资助 第一作者简介 尹 静 女 1984 年生 硕士 矿床地球化学 Email Jasmine031626 630 矿 床 地 质 2012 年 图1 兰坪金顶铅锌矿蜂子山 兔子山不同矿化类型的硫同位素的变化图 1 坡积 2 冲积 3 5 古近系云龙组泥岩 粉砂岩 6 8 下白垩统 6 景星组 泥岩 板岩 7 南新组 岩屑石英砂岩夹粉砂岩及砾岩 砂砾岩 8 虎头寺组 砂岩 长石石英砂岩 粉砂岩 9 侏罗系花开左组二段 钙质泥岩与粉砂岩 泥灰岩互层 10 侏罗系花开左组一段 细 砂岩 粉砂岩互层 11 侏罗系坝注路组一段 粉砂岩 粉砂质泥岩夹细砂岩 12 侏罗系坝注路组二段 泥岩夹粉砂岩 13 三叠系麦初箐组 钙质泥岩夹少量砂岩 含沉积石膏 偶见煤层 14 三叠系三合洞组 底部含碎石灰岩或厚层含灰岩 15 地层分界线 16 地层产状 17 推覆 断层及编号 18 实测及推测断层 19 铅锌矿 化 体 20 岩穹构造 灰岩型矿石的 34S 变化范围最大 赋矿岩石为三合洞组 T3s 灰岩 峰子山表现为突然上升 兔子山则逐渐上升的 趋势 富重硫 北厂 架崖山则在相对小的范围内变化 尤其是盐丘内部的灰岩型矿受到有机质的参与 过程更为复杂 不 同的流体相互混合 与灰岩型矿化实际相吻 从南西至北东 从蜂子山至兔子山 推覆主体到前锋 后同 从深到浅 34S 组成具有由大到小的趋势 代表了硫同位素在深部中温 高压的达到分馏平衡 浅部则分散特点 砂岩型矿石的 34S 变 化范围最小 赋矿地层多为景星组 K1j 且砂岩型矿化主要分布于北厂 架崖山 受后期流体蚀变的影响较小 同位素组 成单一和集中 富轻硫表明受到干扰很少 分馏作用不明显 膏溶角砾岩仅发育于北厂 架崖山矿段 盐丘是一个密闭的 环境 造成了膏溶角砾岩必然受到诸多因子的干扰 成矿和分馏作用过程较为复杂 6 不同矿物的硫同位素的变化 矿区主要由脉石矿物天青石和矿石矿物黄铁矿 闪锌矿 方铅矿构成两个族群 天青石的值最大 是由石膏演化而来 反应显示不平衡 可能来源于盆地三合洞组蒸发盐岩 从蜂子山至兔子山由深到前浅 34S 组成总体平缓下降 局部增大变 化 为浅部平衡分馏 闪锌矿 方铅矿二者特征相似 显示了富集轻硫的特征 硫主要来源于沉积作用的生物硫有关 从 蜂子山至兔子山由深到前浅 34S 组成总体平缓上升 在北厂 架崖山变化频繁 代表了主要成矿地段 并受到多期次的成矿 的叠加 在深部中温