黔西北青山铅锌矿床黄铁矿微量元素组成特征及其地质意义

摘要

黔西北是川滇黔矿集区重要组成部分，区内铅锌矿床成群成带分布，且多伴生有黄铁矿，但黄铁矿与铅锌成矿作用的关系鲜有人研究，对于深入认识该区铅锌成矿作用是欠缺的。青山铅锌矿床位于威水倒转褶皱背斜右翼，是黔西北地区代表性的中型铅锌矿床，黄铁矿是该矿床主要矿石矿物之一，与闪锌矿伴生。本文通过对该矿床不同类型黄铁矿开展电子探针（EPMA）和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）研究，揭示其微量元素组成特征与赋存状态，并探讨其成因和与铅锌成矿关系，为认识该矿床成矿作用提供依据。研究结果表明，该矿床黄铁矿中Fe、S含量略低于理论值，整体显示出亏Fe和S的特征，S/Fe比值小于2，属于硫亏型沉积黄铁矿。矿床中黄铁矿可划分为2期：早期黄铁矿（PyⅠ）相对富集As、Mn、Zn、Ni、Ga、Se、Cd、In、Sn和Tl等元素，其Co/Ni为0.03～0.67（均值0.14,n=30）；晚期黄铁矿（PyⅡ）相对富集Pb、Cu、Ag、Mo、Sb等元素，其Co/Ni为0.03～2.54（均值0.41,n=38）。2期黄铁矿中Pb、Sb、As、Co、Ni、Zn、Ge等元素以类质同象形式取代Fe或S进入黄铁矿晶格。野外及镜下鉴定结果表明，青山矿床中两期黄铁矿形成约晚于闪锌矿，但早于方铅矿。本研究认为这2期黄铁矿均为同一热液活动的产物，黄铁矿微量元素组成总体上与川滇黔MVT型铅锌矿床中微量元素较为相似，但由于继承了成岩时期形成的黄铁矿微量元素组成而具沉积型黄铁矿特征。结合矿床产出地质特征，本文认为青山铅锌矿床属于MVT铅锌矿床。