新疆溫泉縣托克賽鉛鋅礦床硫化物特征及成因初探

李永 成勇 俞彥龍

（新疆維吾爾自治區有色地質礦產勘查院 烏魯木齊 830000）

1 區域地質背景

托克賽鉛鋅礦床位于西天山西段別珍套山一帶，屬捷克利-賽里木銅、鉛鋅、鈮、鉭、鎢、磷成礦帶［1-5］。區內主體構造線呈NW向，主要斷裂有博爾塔拉斷裂、博羅科努-阿奇克庫都克斷裂等。出露地層主要有元古界變質巖，泥盆系火山-沉積巖，石炭系火山-沉積巖，二疊系火山-沉積巖，侏羅系沉積巖及第四系。區域巖漿活動主要以元古宙和華力西期中酸性侵入巖為主。該區火山作用主要集中于早元古代晚期，多呈東西向或近東西向展布。

2 礦區地質特征

托克賽鉛鋅礦區位于溫泉縣城西南直線距離約40 km處，區內出露地層主要有下元古界溫泉群上亞群一套淺變質的淺海陸棚相－深海相碳酸鹽巖夾碎屑巖建造和中元古界哈爾達坂群一套淺海陸棚－臺地相變質碎屑巖－碳酸鹽巖建造，主要巖性為灰白色透閃石石英巖、二云母石英片巖、大理巖、片巖等。鉛鋅礦(化)體主要賦存于礦區中部溫泉群上亞群薄層狀大理巖中，兩組地層間斷層接觸（圖1）。

圖1 托克賽鉛鋅礦床地質略圖

3 礦床地質特征

目前在托克賽鉛鋅礦區已圈出4個鋅或鉛鋅礦體，其中Ⅰ-3號鋅礦體長900 m，平均厚度8.90 m，已控制延深445 m，鉛平均品位0.25%，鋅1.52%。Ⅱ-1號鋅礦體長500 m，平均厚度5.32 m，已控制延深300 m，鋅平均品位1.13%，伴生鉛含量0.24%。礦石中主要金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦，少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦;脈石礦物主要為方解石，少量石英、白云石。礦區中礦石礦物結構主要有半自形-它形粒狀結構，少量自形粒狀結構和交代結構。礦石構造主要有條紋、條帶狀構造、細脈浸染狀構造、塊狀構造。

4 硫同位素特征

托克塞鉛鋅礦金屬硫化物（表1）中，黃鐵礦的δ34S為-7.8‰～7.8‰，平均值為0‰，方鉛礦的δ34S值為5.7‰～12.8‰，平均值為9.25‰，閃鋅礦中的δ34S為9.0‰～19.7‰，平均值為11.71‰。硫同位素組成表明，礦石硫化物δ34S（‰）均為正值，說明了δ34S相對富集，顯示礦床硫同位素可能主要來源于海水或海相硫酸鹽中的硫。方鉛礦δ34S值小，閃鋅礦δ34S值大，這種差異與鉛鋅礦的結晶時間有關，閃鋅礦的結晶時間早于方鉛礦，同時也說明成礦的金屬硫化物從流體中沉淀出來時，硫同位素分餾并沒有到達平衡。從整體上看，硫化物中δ34S的富集順序，即δ34S閃鋅礦＞δ34S方鉛礦＞δ34S黃鐵礦，不符合在熱液成礦體系平衡條件下，硫化物中δ34S的富集順序，即δ34S黃鐵礦＞δ34S閃鋅礦＞δ34S方鉛礦，因此其各硫化物之間可能不處于硫同位素分餾平衡，說明這種平衡可能被后期熱液的充填破壞。

表1 托克賽鉛鋅礦床硫化物硫同位素組成

5 成因探討

托克塞鉛鋅礦床產于被動大陸盆地邊緣環境，物源豐富，堆積較快，有利于鉛鋅多金屬的聚集，形成初始礦源層。礦床存在大量同生沉積構造，在一定程度上控制盆地內的沉積作用、成礦作用及各種礦體的空間形態，同時也成為含礦溶液的通道，使成礦溶液噴流至地表。礦區中脈巖及硅質巖發育，礦石中主要金屬礦物閃鋅礦、方鉛礦（少量）呈細小-較寬條紋與大理巖相間分布，構成條紋狀礦石，礦物粒度較細小，局部可見細小石英脈穿切。礦體與地層走向一致，且明顯的“巖控性”與“層控性”。成礦元素及礦物分布存在明顯的分帶，圍巖蝕變有硅化、鈉長石化、黃鐵礦化等。這些特征與Sedex型礦床類型相似。

均一法測定該區礦物包裹體均一溫度范圍210～344℃，平均溫度為267℃，冰點溫度范圍-10.8～-7.3℃（表2），溫度變化范圍稍大，最高溫度可達344℃，這可能是在有蓋層的情況下，后期熱液活動的結果，屬典型的中溫熱液。

表2 托克賽鉛鋅礦床包裹體溫度測試表

黃鐵礦δ34S值分布范圍廣，從負值到正值，反映出區域熱液活動具有多期性特征。結合礦石結構、構造及礦物的穿插，托克塞鉛鋅礦床可分為3個成礦期，熱液噴流沉積期：在海相沉積中，黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等金屬硫化物以細小顆粒紋層狀和浸染狀分布于大理巖層理間；火山熱液疊加改造期：在火山巖漿強烈的熱量作用下，火山熱流萃取前期金屬硫化物并富集成礦；表生期形成的鉛鋅礦床因長期遭受到風化剝蝕作用出露于或接近于地表，受到大氣降水淋濾，礦石礦物分解改造形成褐鐵礦等。

6 結論

⑴托克塞鉛鋅礦金屬硫化物分布范圍較廣，可能主要來源于海水或海相硫酸鹽中的硫。方鉛礦與閃鋅礦的硫同位素具有一定差異，各硫化物之間可能不處于硫同位素分餾平衡狀態。

⑵托克塞鉛鋅礦床可能為一中溫形成的sedex型礦床，在后期構造作用、熱液作用下，之前的鉛鋅礦可能會發生疊加改造。因此，在多期區域構造作用的背景下，托克塞鉛鋅礦床的形成具有多期次成礦的特點。

⑶托克塞鉛鋅礦床可分為3個成礦期：熱液噴流沉積期、火山熱液疊加改造期和表生期。

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