滇东北会泽铅锌矿床多期次黄铁矿原位微量元素组成及其矿床成因指示

Sichuan-Yunan-Guizhou metallogenic belt is one of the important Pb-Zn production places in China, and the Huize Pb-Zn deposit is the largest and most typical deposit in this belt. The ore genesis of the Huize Pb-Zn deposit remains a matter of debate due to lack of detailed study of ore-forming process. Pyrite occurs at the every stage of Pb-Zn mineralization and records the fluid composition and physical-chemical conditions during pyrite formation. In recent years, in situ trace elemental analysis of pyrite was rapidly developed and was widely used due to its in situ, real time, and rapid merits. This technique provides a good way to reveal the multiple-stage ore-forming processes. This proposal takes the Huize Pb-Zn deposit as an example and will analyze the trace elemental composition of pyrite from different stages and generations by LA-ICP-MS. By summarizing the variations of trace elements in pyrite and using the characteristic elemental ratios, the precipitation process and physical-chemical conditions of pyrite will be discussed, in order to reveal the genesis of pyrite, portray the ore-forming process, and provide new evidences for ore genesis.

川滇黔铅锌矿集区是我国重要的铅锌产地之一，而会泽铅锌矿床是该矿集区中最具典型成因意义的超大型铅锌矿床，但是由于缺乏对成矿过程的精细刻画，严重制约了对矿床成因的准确认识。黄铁矿广泛存在于该矿床的每一个成矿阶段，具有多期次的复杂成因，因而记录了各个成矿阶段的成矿流体组成、物理化学条件等。近年来，黄铁矿原位微量元素分析方法得到迅速发展，具有原位、实时、快速等优点而被广泛应用，为解决矿床复杂的多期次成矿作用提供了更好的途径。本项目拟选取会泽铅锌矿床作为研究对象，利用LA-ICP-MS原位分析不同成矿阶段、不同成矿期次黄铁矿以及黄铁矿不同环带的微量元素组成，总结其特征及变化规律，并利用具有明确指示意义的元素比值等探讨黄铁矿的沉淀过程以及成矿的物理化学条件，确定黄铁矿的成因，精细刻画成矿过程，进而为矿床成因研究提供新的佐证。

前人已对会泽铅锌矿床进行了大量的研究工作，取得许多成果，但对矿床成因及类型的判断仍存在很大争议。黄铁矿是该矿床中普遍存在的矿石矿物，其微量元素特征是成矿作用的灵敏指示，可用来解释矿床的形成机制。本项目选取滇东北会泽铅锌矿床作为研究对象，通过获得不同成矿阶段、同一阶段不同成矿期次以及单一颗粒不同部位的黄铁矿微量元素组成，总结其特征以及变化规律，研究其具有明确指示意义的元素比值；探讨黄铁矿的成因机制，进而研究其对矿床成因的指示，为矿集区找矿模型建立提供理论依据。.华南会泽铅锌银矿床的矿石储量超过5 Mt，其Zn+Pb矿石品位≥25 wt%，Ag品位46-100 g/t。会泽铅锌矿床主要赋存于石炭系摆佐组白云岩和灰岩中；其矿物组成简单，主要为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿。根据结构特征和矿物组合，可将时空上与矿化有关的黄铁矿分为四种类型（Py1-Py4）。Py1-Py3对应于黄铁矿-闪锌矿阶段，而Py4对应于闪锌矿-方铅矿-黄铁矿阶段。Py1呈由富包裹体的核和不含包裹体的边缘组成的环带结构；Py2、Py3、Py4呈交代残余结构或次生加大边结构。Py1的环带结构是由多阶段流体的产物，而Py2到Py4的交代残余结构是由晚期的富Pb-Zn的流体交代原始黄铁矿形成。矿物包裹体和共沉淀矿物两者共同制约着黄铁矿中微量元素的变化。闪锌矿、黄铁矿和方铅矿的δ34S变化范围为10.4-23.5‰，表明与成矿有关的硫主要来自海洋硫酸盐的热化学还原。会泽黄铁矿的Co和Ni值分别为0.02-9.5 ppm和0.08-143 ppm。Co/Ni约为0.01-2.63，与喷流沉积矿床、海底热液矿床和沉底黄铁矿的Co/Ni值相似；可能是由于黄铁矿是沉淀于低温（<~250°C）的盆地卤水或海水；但低于MVT型铅锌矿床的Co/Ni比值（~0.2-7.2）。会泽黄铁矿的Co和Ni的含量也低于那些与火山块状硫化物、铁氧铜金矿床和斑岩铜矿的黄铁矿；表明会泽铅锌矿床形成过程中并没有岩浆或火山组分加入，铅锌成矿与峨眉山大火成岩省没有直接的成因联系。结合流体包裹体的温度和银的品位，初步认为会泽铅锌矿床是介于MVT型矿床和高温碳酸盐-交代铅锌矿床之间的一种矿床类型。