湖南省留书塘铅锌矿床S、Pb同位素特征及意义

程顺波, 吴志华, 刘重芃, 刘阿睢, 马丽艳, 卢友月. 湖南省留书塘铅锌矿床S、Pb同位素特征及意义[J]. 地质通报, 2017, 36(5): 846-856.
引用本文: 程顺波, 吴志华, 刘重芃, 刘阿睢, 马丽艳, 卢友月. 湖南省留书塘铅锌矿床S、Pb同位素特征及意义[J]. 地质通报, 2017, 36(5): 846-856.
CHENG Shunbo, WU Zhihua, LIU Zhongpeng, LIU Asui, MA Liyan, LU Youyue. Sulfur and lead isotope geochemistry of the Liushutang lead-zinc deposit in Hu'nan Province and its significance[J]. Geological Bulletin of China, 2017, 36(5): 846-856.
Citation: CHENG Shunbo, WU Zhihua, LIU Zhongpeng, LIU Asui, MA Liyan, LU Youyue. Sulfur and lead isotope geochemistry of the Liushutang lead-zinc deposit in Hu'nan Province and its significance[J]. Geological Bulletin of China, 2017, 36(5): 846-856.

湖南省留书塘铅锌矿床S、Pb同位素特征及意义

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《南岭成矿带中西段地质矿产调查》(编号:121201009000150002)和《右江成矿区桂西地质矿产调查》(编号:121201009000150012)
详细信息
    作者简介: 程顺波(1983-), 男, 硕士, 助理研究员, 从事花岗岩地球化学、矿床学研究。E-mail:chsb2007@qq.com
    通讯作者: 刘阿睢(1984-), 男, 工程师, 从事地质矿产调查评价工作。E-mial:183498641@qq.com
  • 中图分类号: P597+.2;P618.4

Sulfur and lead isotope geochemistry of the Liushutang lead-zinc deposit in Hu'nan Province and its significance

More Information
  • 对湖南省留书塘铅锌矿床不同阶段矿石硫化物进行的S、Pb同位素研究表明,17件矿石样品硫化物的S同位素组成变化范围较宽(δ34S=-12.8‰~4.6‰),具有地层有机硫(约-13‰)与岩浆硫(约5‰)混合特征。从早阶段到晚阶段,硫化物呈现出δ34S值逐渐升高、极差逐渐增大的演化趋势。最晚形成的重晶石矿石硫由地层硫酸盐提供。13件硫化物样品的Pb同位素组成比较稳定,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值变化范围分别为18.627~18.942、15.670~15.804和38.366~38.912,平均值分别为18.747、15.705和38.614。与区内新元古界—寒武系基底、邻区湘南与铅锌矿相关的岩浆岩钾长石Pb同位素进行的对比表明,矿石铅主要来源于矿区深部岩浆岩,少部分可能来自于基底寒武纪地层。结合宏观地质特征分析,留书塘矿床可能是与岩浆岩有关的热液充填交代矿床,其成矿物质具有多来源特征。

  • 加载中
  • 图 1  衡阳盆地及周边地区地质矿产简图(据参考文献[19]修改)

    Figure 1. 

    图 2  湖南省留书塘铅锌矿床矿区地质略图(据参考文献修改)

    Figure 2. 

    图 3  留书塘铅锌矿15线剖面简图(据参考文献修改,地层代号注释同图 2

    Figure 3. 

    图 4  留书塘矿床不同成矿阶段矿石的穿插关系

    Figure 4. 

    图 5  留书塘矿床硫化物δ34S值直方图(a)及其与成矿阶段关系(b)

    Figure 5. 

    图 6  留书塘矿床矿石矿物206Pb/204Pb-207Pb/204Pb(a)和206Pb/204Pb-208Pb/204Pb(b)图解(底图据参考文献[25])

    Figure 6. 

    表 1  留书塘铅锌矿床主要原生矿物生成顺序

    Table 1.  The mineral paragenesis in the Liushutang Pb-Zn deposit

    成岩成矿期成矿阶段 热液期
    石英-黄铁矿阶段 石英-闪锌矿-方铅矿阶段 重晶石阶段
    石英
    黄铁矿
    黄铜矿
    矿物名称磁黄铁矿
    闪锌矿
    方铅矿
    斑铜矿
    辉银矿
    重晶石
    方解石
    注:线条粗、细分别代表形成矿物的多、少;线条的长、短代表延续时间的长、短
    下载: 导出CSV

    表 2  留书塘矿床代表性矿石矿物S同位素组成

    Table 2.  S isotopic compositions of typical sulfides from the Liushutang deposit

    样品号采样位置成矿阶段测试矿物δ34SCDT/%
    12D128-1四中段2-2闪锌矿-7.5
    12D128-2四中段2-1闪锌矿-8.1
    四中段黄铁矿-10.8
    12D128-3四中段2-2闪锌矿-4.5
    12D128-4四中段2-1闪锌矿-5.0
    12D128-5四中段2-1闪锌矿-10.0
    12D129-1五中段3重晶石19.4
    12D129-4五中段2-2闪锌矿4.6
    12D130-2六中段1黄铁矿-12.8
    12D130-3六中段1黄铁矿-12.0
    12D130-4六中段2-1闪锌矿-3.8
    12D130-5六中段3重晶石14.7
    12D131-1十三中段2-1方铅矿-7.6
    12D131-2十三中段2-1闪锌矿-5.4
    12D131-3十三中段2-2闪锌矿4.1
    方铅矿-2.5
    12D131-4十三中段2-1闪锌矿-7.1
    方铅矿-10.2
    12D131-5十三中段1黄铜矿-9.3
    12D131-6十三中段1黄铁矿-10.7
    12D131-7十三中段1黄铜矿-9.9
    12D131-8十三中段3重晶石24.4
    注:1代表石英-黄铁矿阶段;2-1代表石英-闪锌矿-方铅矿阶段稍早形成的细粒铅锌矿石;2-2代表同阶段稍晚形成的粗粒矿石;3代表重晶石阶段
    下载: 导出CSV

    表 3  留书塘矿床代表性矿石矿物Pb同位素组成

    Table 3.  Pb isotopic compositions of typical sulfides from the Liushutang deposit

    样品号 成矿阶段/地层/岩体 测试矿物/岩性 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb 资料来源
    12D128-2 2-1 闪锌矿 18.627 0.003 15.685 0.003 38.655 0.007
    12D128-32-2闪锌矿18.7190.00215.6770.00238.5190.004
    12D128-52-1闪锌矿18.7270.00215.7200.00138.7060.004
    12D129-13重晶石18.6290.00215.6810.00238.6300.005
    12D129-42-2闪锌矿18.8250.00215.6700.00138.4140.004
    12D130-21黄铁矿18.7090.00215.7030.00138.6500.004
    12D130-31黄铁矿18.6280.00215.6820.00138.6460.004本文
    12D130-53重晶石18.7430.02215.7430.01638.7470.046
    12D131-32-2方铅矿18.7050.00215.6930.00238.5640.005
    12D131-42-1方铅矿18.8930.00115.6800.00238.3660.002
    12D131-51黄铜矿18.9420.00215.7110.00238.4840.006
    12D131-61黄铁矿18.8580.00215.8040.00238.9120.005
    12D131-83重晶石18.7080.00215.7160.00238.6830.005
    14D04 奥陶系 板岩 19.031 0.004 15.708 0.004 40.639 0.008 本文
    14D05粉砂岩18.9110.00215.7810.00239.6700.006
    14D08 粉砂岩 18.898 0.003 15.659 0.003 38.478 0.007
    14D09寒武系板岩21.1060.00315.8950.00238.9590.005本文
    14D10粉砂岩19.3470.00415.6970.00438.7780.010
    14D11 粉砂质板岩 18.651 0.003 15.695 0.001 39.487 0.005
    14D12板岩18.7210.00315.6950.00339.6090.006
    14D13奥陶系板岩19.1560.00315.7240.00240.0260.005本文
    14D15板岩18.8110.00315.7020.00239.3920.005
    14D16板岩18.9070.00415.6900.00340.0590.008
    309-12 钾长石 18.519 15.589 38.454
    273-53 黄沙坪钾长石18.62215.60038.572 [17]
    273-23钾长石18.65715.67538.438
    273-19钾长石19.30515.90538.807
    D137-1 铜山岭 钾长石 18.704 15.721 38.943 [17]
    D139-1钾长石18.80515.72638.987
    水83-7 水口山 钾长石 18.400 15.630 38.484 [17]
    水83-12 钾长石 18.534 15.682 38.583
    注:成矿阶段1、2-1、2-2、3含义同表 2
    下载: 导出CSV
  • [1]

    金荣龙.湖南南部主要铅锌矿床硫铅同位素、矿物包裹体特点及在找矿评价中的应用[J].地质与勘探, 1986, 22(12):29-35. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT198612006.htm

    [2]

    龙汉春.铜山岭多金属矿床的成因特点和矿质来源[J].大地构造与成矿学, 1983, 7(3):198-208. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK198303001.htm

    [3]

    童潜明, 伍仁和, 彭季来.郴桂地区钨锡铅锌金银矿床成矿规律[M].北京:地质出版, 1995, 1-98.

    [4]

    王岳军, 范蔚茗, 郭锋, 等.湘东南中生代花岗闪长岩锆石U-Pb法定年及其成因指示[J].中国科学(D辑), 2001, 31(9):745-751. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK200109005.htm

    [5]

    王岳军, 范蔚茗, 郭峰, 等.湘南中生代花岗闪长质小岩体的岩石地球化学特征[J].岩石学报, 2001, 17(1):169-175. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200101017.htm

    [6]

    姚军明. 湘南两类花岗岩及其成矿作用研究——以宝山和黄沙坪为例[D]. 南京大学博学位士论文, 2006: 1-103.

    [7]

    郭春丽, 许以明, 楼法生, 等.钦杭带侏罗纪与铜和锡矿有关的两类花岗岩对比及动力学背景探讨[J].岩石矿物学杂志, 2013, 32(4):463-484. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW201304005.htm

    [8]

    路睿. 湖南省常宁市水口山铅锌矿床地质特征及成因机制探讨[D]. 南京大学硕士学位论文, 2013: 1-59.

    [9]

    谢银财. 湘南宝山铅锌多金属矿区花岗闪长斑岩成因及成矿物质来源研究[D]. 南京大学硕士学位论文, 2013: 1-59.

    [10]

    周荣文, 龙国中.祁东留书塘铅锌矿地质特征及资源远景预测[J].湖南地质, 2001, 20(2):111-113. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNDZ200102008.htm

    [11]

    蔡新华, 陈民苏, 张厚宏, 等.留书塘铅锌矿矿床特征及资源量预测[J].地质与勘探, 2005, 41(5):5-9. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200505001.htm

    [12]

    谭海明.湖南留书塘多金属矿地质特征及找矿远景分析[J].矿业快报, 2006, 443(5):53-54. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KYKB200605020.htm

    [13]

    吴志华, 魏绍六.留书塘铅锌矿床成矿特征与找矿方向.华南地质与矿产, 2009, 4:17-21. doi: 10.3969/j.issn.1007-3701.2009.04.003

    [14]

    Seal R R. Sulfur isotope geochemistry of sulfide Minerals(Ⅱ)[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2006, 61:633-677. doi: 10.2138/rmg.2006.61.12

    [15]

    Mortensen J K, Hall B V, Bissig T. Age and paleotectonic setting of volcanogenic massive Sulfide deposits in the Guerrero Terrane of central Mexico:Constraints from U-Pb age and Pb isotope studies[J]. Economic Geology, 2008, 103:117-140. doi: 10.2113/gsecongeo.103.1.117

    [16]

    Basuki N I, Taylor B E, Spooner E T C. Sulfur isotope evidence for thermochemical reduction of dissolved sulfate in Mississippi Val-ley-Type zinc-lead mineralization, Bongara area, northern Peru[J]. Economic Geology, 2008, 103:783-799. doi: 10.2113/gsecongeo.103.4.783

    [17]

    王东升, 刘俊来, Tran M D, 等.越南东北部佐田铅锌矿床硫化物S、Pb同位素特征及其地质意义[J].地球化学, 2015, 34(4):757-768. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZQYD201504015.htm

    [18]

    刘训, 付德荣.湖南衡阳盆地沉积相及构造发展的若干问题[J].中国地质科学院院报, 1986, 13:13-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB198602001.htm

    [19]

    李福顺.钦杭成矿带衡阳盆地找矿方向及前景分析[J].华南地质与矿产, 2012, 4:360-368. doi: 10.3969/j.issn.1007-3701.2012.04.010

    [20]

    龙国中, 王积廉.衡阳盆地盐类矿床地质特征与矿床成因[J].湖南地质, 1994, 13(1):22-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNDZ401.004.htm

    [21]

    Ohmoto H. Systematics of sulfur and carbon isotopes in hydrother-mal ore deposits[J]. Economic Geology, 1972, 67:551-578. doi: 10.2113/gsecongeo.67.5.551

    [22]

    伍光英. 湘东南多金属矿集区燕山期花岗岩类及其大规模成矿作用[D]. 中国地质大学(北京)博士学位论文, 2005: 132-133.

    [23]

    梁华英.龙山金锑矿床成矿物质来源研究[J].矿床地质, 1989, 8(4):39-48. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ198904004.htm

    [24]

    刘海臣, 朱炳泉.湘西板溪群及冷家溪群的时代研究[J].科学通报, 1994, 39(2):148-150. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB199402015.htm

    [25]

    Zartman R E, Doe B R. Plumbotectonics the model[J]. Tectono-physics, 1981, 75:135-162. doi: 10.1016/0040-1951(81)90213-4

    [26]

    Ohmoto H. Stable isotope geochemistry of ore deposits[J]. Re-views in Mineralogy and Geochemistry, 1986, 16:491-559. https://www.researchgate.net/publication/281981182_Stable_isotope_geochemistry_of_ore_deposits

    [27]

    赵焕升. 湖南桂阳宝山硫化铅锌矿床地球化学特征及伴生金、银地球化学演化规律[D]. 中南工业大学博士学位论文, 1990: 1-96.

    [28]

    刘悟辉, 徐文炘, 戴塔根, 等.湖南柿竹园钨锡多金属矿田野鸡尾矿床同位素地球化学研究[J].岩石学报, 2006, 22(10):2517-2524. doi: 10.3969/j.issn.1000-0569.2006.10.012

    [29]

    周涛, 刘悟辉, 李蘅, 等.湖南香花岭锡多金属矿床同位素地球化学研究[J].地球学报, 2008, 29(6):703-708. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB200806008.htm

    [30]

    Strauss H. The isotopic composition of sedimentary sulfur through time[J]. Palaeogeogr. Palaeoclim. Paleoecol., 1997, 132:97-118. doi: 10.1016/S0031-0182(97)00067-9

    [31]

    Kampschulte A, Strauss H. The sulfur isotopic evolution of Pha-nerozoic seawater based on the analysis of structurally substituted sulfate in carbonates[J]. Chemical Geology, 2004, (3/4):255-286. https://www.researchgate.net/profile/A_Kampschulte/publication/222299197_The_sulfur_isotopic_evolution_of_Phanerozoic_seawater_based_on_the_analysis_of_structurally_substituted_sulfate_in_carbonates/links/568a42c008ae1e63f1fbb498.pdf?origin=publication_detail

    [32]

    Paytan A, Kastner M, Campbell D, et al. Seawater sulfur isotope fluctuations in the cretaceous[J]. Science, 2004, 304:1663-1665. doi: 10.1126/science.1095258

    [33]

    Panneerselvam K, Wacfarlane A W, Salters V J M. Provenance of ore metals in base and precious metal deposits of central Idaho as in-ferred from lead isotopes[J]. Economic Geology, 2006, 101:1063-1077. doi: 10.2113/gsecongeo.101.5.1063

    [34]

    祝新友, 王莉娟, 朱谷昌.锡铁山SEDEX铅锌矿床成矿物质来源研究——铅同位素地球化学证据[J].中国地质, 2010, 37(6):1682-1689. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201006015.htm

    [35]

    张乾, 潘家永, 邵树勋.中国某些金属矿床矿石铅来源的铅同位素诠释[J].地球化学, 2000, 29(3):31-238. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQHX200003003.htm

    [36]

    戴自希, 盛继福, 白冶, 等.世界铅锌资源的分布与潜力[M].北京:地震出版社, 2005:9.

    [37]

    林孝先, 侯中健.试论中国铅锌矿矿床类型划分[J].桂林理工大学学报, 2014, 34(1):8-14. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLGX201401002.htm

    湖南省地质调查院. 湖南衡阳盆地铅锌多金属矿评价成果报告. 2005.

    湖南地质矿产开发局417队. 湖南省祁东县留书塘矿区大岭矿段铅锌矿详查报告. 2014.

  • 加载中

(6)

(3)

计量
  • 文章访问数:  2191
  • PDF下载数:  3
  • 施引文献:  0
出版历程
收稿日期:  2016-04-03
修回日期:  2016-08-12
刊出日期:  2017-05-25

目录