河南省栾川县西沟铅锌银矿床单矿物铷-锶同位素组成特征

河南栾川西沟铅锌银矿床位于华北克拉通南缘栾川断裂北侧,为赋存于中-晚元古代浅变质碳酸盐建造中的层控矿床,被认为是晚元古代的热水沉积型矿床。从成矿早阶段至晚阶段,矿物共生组合依次为:细粒黄铁矿、粗粒黄铁矿-闪锌矿-白云石-石英组合、多金属硫化物-白云石-石英组合、黄铁矿-石英-碳酸盐组合。本文时其矿石硫化物和黑云母进行了单颗粒矿物Rb-Sr同位素分析和研究。1件赋矿钙质二云片岩样品的5个黑云母颗粒样品给出Rb-Sr等时线年龄为366.0±10Ma,代表赋矿围岩的区域变质年龄。由于黄铁矿-碳酸盐细脉切穿了钙质二云片岩的片理,闪锌矿细脉切穿大理岩条带,矿体未遭受区域变质作用,可推断矿化发生于366Ma之后。考虑到区域内的构造变形事件和大规模花岗岩类侵入和成矿作用的年龄数据集中在156～134 Ma,峰值在138 Ma左右,认为西沟铅锌银矿床形成于晚侏罗世-早白垩世。5件成矿早阶段细粒黄铁矿具有较低的ISr-138Ma值（按138Ma计算的锶同位素初始比值）,变化范围为0.7100～0.7151,平均0.7127,该值略高于晚侏罗-早白垩斑岩类和花岗岩基,明显低于太古代太华群变质基底、中元古代熊耳群安山质火山盖层和中-晚元古代栾川群和官道口群的片岩地层,但与赋矿围岩栾川群大理岩地层接近,表明碳酸盐地层变质脱水和晚侏罗-早白垩岩浆岩均有可能为早阶段成矿提供成矿流体。相比之下,主成矿阶段硫化物则更加富含放射成因锶:14个主成矿阶段粗粒黄铁矿测点的ISr-138Ma值范围为0.7152～0.7344,平均0.7247,13个闪锌矿测点的ISr-138Ma值范围为0.7108～0.7398,平均0.7283,这些硫化物ISr-138Ma值接近于或低于太古宙太华群、中元古代熊耳群和中-晚元古代官道口群和栾川群,表明这些地层的锶都有可能混入成矿流体。因此,上述研究表明成矿早阶段流体主要为壳源岩石的变质脱水流体或燕山期岩浆热液,而在主成矿阶段,通过水岩相互作用与浅源循环的大气水或建造水的混入,浅部盖层栾川群地层的成分较多地加入了成矿系统。