阿尔泰大东沟铅锌矿床变形变质及碳质流体研究

【摘要】：大东沟铅锌矿床是阿尔泰南缘泥盆纪克朗火山－沉积盆地中的火山块状硫化物矿床之一，矿床受控于NW-SE向区域性断裂，矿体多呈似层状、透镜状产于下泥盆统康布铁堡组变质岩系中。在晚泥盆世至早二叠世末的同造山区域变质过程，该矿床受到了变质热液叠加作用。本文重点对该矿床的矿石、围岩的变形变质特点及其相关的碳质流体进行了详细研究，采用的技术方法包括野外地质调查、岩矿相基础研究、扫描电镜测试、稳定同位素分析、流体包裹体显微测温、激光拉曼探针和SRXRF（同步辐射X荧光）测试等，获得主要成果如下： 岩矿相研究发现，矿石、围岩经历了强烈的变形变质。黑云母发育“云母鱼”构造，石英定向拉长呈透镜状、眼球状；闪锌矿、方铅矿常被黑云母、绿泥石、石榴子石等变质矿物交代；矿石矿物中碎斑、压力影、压溶、增生等现象常见。据此将成矿作用可划分为两个期次：（I）海相火山热液成矿期和（II）变质热液成矿期。 变质热液期石英脉中发育大量的碳质流体包裹体（CO2-N2±CH4），多以面状、带状分布，显微测温显示Tm,CO2=-82.5℃～-59.4℃，Th,CO2=-40.2℃～+20.3℃，估算密度为0.75g/cm3～1.15g/cm3。与碳质流体共生的CO2-H2O包裹体均一温度290℃～430℃，估测最低捕获压力120MPa～450MPa。初步研究认为碳质流体来源于同造山的区域变质作用，而与海底喷流沉积无关。富CO2的区域性流体，其运移对促进岩石变形变质产生了影响，尤其是对Au的富集具有特殊意义。邻近造山型金矿的碳质流体SRXRF测试揭示Au含量大大高于地层背景值，扫描电镜测试也显示在造山－变质期黄铁矿或黄铜矿中有较高Au的存在，推测造山过程中碳质流体可能带来了Au的叠加矿化。 硫同位素研究表明，克朗盆地内造山型萨热阔布金矿床中硫主要来源于造山变质过程的深源流体（δ34S=+4.31‰～+8.57‰）；VMS型铁木尔特锌（铜）矿床和大东沟铅锌矿床中的δ34S分别为-26.46‰～+3.95‰和+2.02‰～+7.65‰，表明硫存在两种来源，即与VMS成矿有关的海水硫和与后期变质有关的深源岩浆硫。