位于揚(yáng)子板塊西緣的川滇黔接壤鉛鋅礦集區(qū)（即上揚(yáng)子鉛鋅成礦?。┦俏覈A南大面積低溫成礦域的重要組成部分之一，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)400多個(gè)鉛鋅礦床（點(diǎn)），累計(jì)探明鉛鋅金屬儲量超過2600萬噸。本區(qū)鉛鋅礦床的50%以上（無論是數(shù)量，還是儲量）均賦存于上震旦-下寒武統(tǒng)中，如天寶山、大梁子、烏斯河、赤普、麻栗坪、茂租、樂紅和納雍枝等等（圖1）。盡管對這些礦床的研究已經(jīng)取得了諸多成果，然而是什么主要因素的綜合作用形成了這些礦床，目前還缺乏系統(tǒng)理解，制約了本區(qū)鉛鋅成礦理論與找礦方法體系的建立和應(yīng)用。

圖1研究區(qū)上震旦-下寒武統(tǒng)鉛鋅礦床聯(lián)合柱狀圖（據(jù)前人資料綜合）

野外觀察和室內(nèi)研究顯示，上震旦-下寒武統(tǒng)中鉛鋅礦床明顯與一套巖性組合密切相關(guān)（圖1和圖2），包括磷塊巖、碳酸鹽巖、蒸發(fā)膏鹽巖、黑色頁巖和淺變質(zhì)巖等，但是對它們在鉛鋅成礦過程所扮演的角色未給予足夠重視。為深入揭示這些巖石在本區(qū)鉛鋅成礦過程中所起到的關(guān)鍵作用，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所礦床地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生羅開在導(dǎo)師周家喜研究員（現(xiàn)工作于云南大學(xué)）和黃智龍研究員的指導(dǎo)下，以川滇黔鉛鋅成礦域內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的麻栗坪大型鉛鋅礦床為例，通過詳實(shí)的野外觀察和室內(nèi)礦物學(xué)、流體地球化學(xué)、元素-同位素地球化學(xué)研究和原位Pb同位素分析，取得以下重要認(rèn)識：

1、礦物學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，麻栗坪（包括茂租等上震旦-下寒武統(tǒng)中鉛鋅礦床）硫化物與磷灰石具有密切的空間共存關(guān)系（圖2）。通過綜合分析，認(rèn)為磷塊巖可能對鉛鋅成礦起到地球化學(xué)障（隔擋或吸附）的作用，而遠(yuǎn)礦磷塊巖中鉛鋅等金屬具有較高的背景值，進(jìn)一步暗示其具有提供部分金屬的潛力。

圖2麻栗坪(a-f)和茂租(g-l) 鉛鋅礦床硫化物與磷灰石的共存關(guān)系

2、麻栗坪鉛鋅礦床閃鋅礦-黃鐵礦階段（I階段）和閃鋅礦-方鉛礦階段（II階段）的閃鋅礦和石英中包裹體分別以NaCl-H₂O-H₂S和NaCl-H₂O體系為主。成礦流體具有中-低溫度（185-282°C）和中-低鹽度（3.39-17.17wt. % NaCl equiv.）的特征，這與典型MVT鉛鋅礦床低溫（90-150°C）和高鹽度（10-30wt. % NaCl equiv.）的特征不同（圖3）。

3、REE和C-O同位素分析顯示，碳酸鹽礦物在鉛鋅成礦過程扮演重要角色，表現(xiàn)為：1）成礦前，碳酸鹽巖與成礦流體之間發(fā)生水/巖相互作用，形成大規(guī)模白云石（巖）化，為成礦準(zhǔn)備了巖性、物質(zhì)和空間等必要條件；2）成礦期，熱液碳酸鹽礦物溶解-重結(jié)晶（CO₂）的循環(huán)過程，對金屬礦物大量沉淀導(dǎo)致的成礦環(huán)境（如pH等）改變起到了緩沖作用，促進(jìn)形成大量雪花狀（方解石/白云石斑點(diǎn)）的特征礦石；3）成礦后，碳酸鹽礦物充填、膠結(jié)礦化場所，利于礦石保存，同時(shí)成為重要的找礦標(biāo)志礦物。

圖3麻栗坪鉛鋅礦床均一溫度、鹽度及其與典型MVT和同層位其他鉛鋅礦床的對比圖

4、S同位素研究表明，賦礦地層中富海相硫酸鹽的蒸發(fā)膏鹽層為鉛鋅成礦提供了主要硫源（圖4），而黑色巖系則為TSR（熱化學(xué)硫酸鹽還原作用）的啟動提供了所需的還原劑；原位Pb同位素研究顯示，本區(qū)鉛鋅礦床的主要金屬源區(qū)是基底淺變質(zhì)巖，賦礦沉積巖在成礦過程中也提供了部分金屬，但其在晚期的貢獻(xiàn)要比早期明顯的多（圖5）。

圖4麻栗坪鉛鋅礦床與地層同期海水及同層位其他礦床S同位素對比圖

圖5麻栗坪鉛鋅礦床Pb同位素及其在不同階段方鉛礦中的變化

5、正是磷塊巖、碳酸鹽巖、蒸發(fā)膏鹽巖、黑色頁巖和淺變質(zhì)巖等有利巖性的組合，才最終導(dǎo)致規(guī)模如此之大、數(shù)量如此之多的鉛鋅礦床定位于上震旦-下寒武統(tǒng)中。此外，結(jié)合這些礦床明顯受特定構(gòu)造樣式的控制，本次工作還初步建立了有別于經(jīng)典MVT鉛鋅礦床的成礦模式，即有利巖性組合-圈閉構(gòu)造體系-大規(guī)模流體耦合成礦的新模式，這將為川滇黔鉛鋅礦集區(qū)的區(qū)域和深部找礦提供新的理論指導(dǎo)。

該成果發(fā)表于國際期刊《Gondwana Research》：KaiLuo, Jia-Xi Zhou*, Zhi-Long Huang, Xuan-Ce Wang, Simon Wilde, Wei Zhou, LiyanTian. 2019. New insights into the origin of early Cambrian carbonate-hostedPb-Zn deposits in South China: A case study of the Maliping Pb-Zn deposit.Gondwana Research 70:88-103.

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https:///10.1016/j.gr.2018.12.015