趙又新，杜登文,，洪漢烈，王朝文

（1.湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊,孝感432000；2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院，武漢430074）

湖北省京山縣香山寺鉛鋅礦床地質(zhì)特征及成因探討

趙又新1，杜登文1,2，洪漢烈2*，王朝文2

（1.湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊,孝感432000；2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院，武漢430074）

湖北京山香山寺鉛鋅礦床賦存于震旦系上統(tǒng)燈影組和寒武系下統(tǒng)下部莊子溝組，礦石類型為碳酸鹽巖型和含碳頁巖型兩種。鉛鋅礦體受北西向構(gòu)造控制，襄樊-廣濟(jì)深大斷裂為導(dǎo)礦構(gòu)造，控制著成礦流體的形成和運(yùn)移，次級的北西向斷裂及其破碎帶、裂隙為容礦構(gòu)造。流體包裹體研究顯示，成礦流體屬于NaCl-MgCl2-H2O體系，鹽度為9.47%~9.98 wt.% NaCleq.，溫度為90~128℃，壓力為（375.52~400.31）×105Pa(最小捕獲壓力)，對應(yīng)的形成深度為1.25~1.33 km(最小捕獲深度)，表明其屬于低溫淺成熱液礦床。礦石硫同位素組成δ34SCDT值變化介于-0.47‰~10.16‰之間，極差為10.63‰，平均值為6.99‰。礦石鉛同位素組成206Pb/204Pb值在17.842~17.976之間，平均17.923；207Pb/204Pb值在15.577~15.599之間，平均15.586；208Pb/204Pb值在37.786~37.867之間，平均37.834。μ值=9.47~9.51，平均值為9.49。Th/U值=3.69~3.78，平均值為3.72。這些結(jié)果表明成礦物質(zhì)主要是與造山作用有關(guān)的深部來源，屬于熱液成因的充填型鉛鋅礦床。

香山寺鉛鋅礦；包裹體；穩(wěn)定同位素；礦床成因；湖北京山縣

湖北京山香山寺鉛鋅礦位于湖北省中北部京山縣境內(nèi)，距京山縣城36 km，地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°16′22″～113°25′07″，北緯31°12′42″～31°18′06″。1974年～1977年間，湖北省地礦局區(qū)測隊開展1∶20萬應(yīng)城幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)本區(qū)震旦系上統(tǒng)燈影組上部地層中存在團(tuán)塊狀和脈狀鉛鋅礦(化)體，主要是沿裂隙或斷裂破碎帶充填。1976年，湖北省地礦局區(qū)測隊在工作區(qū)作過重晶石礦初步評價工作。2004年～2014年間，相關(guān)地勘部門分別開展了鉛鋅(重晶石)礦預(yù)查、普查、詳查工作。深部鉆探成果表明，寒武系下統(tǒng)下部莊子溝組地層中亦見有鉛鋅礦化。

為了更好地指導(dǎo)進(jìn)一步的找礦工作，為該區(qū)的找礦工作提供有用、可靠的依據(jù)，我們對湖北京山香山寺鉛鋅礦的成礦地質(zhì)特征及成因開展了深入的研究，本文報道了有關(guān)的研究結(jié)果。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

圖1 大洪山背斜地質(zhì)簡圖Fig.1 Sketch geological map of Dahongshan anticline,Hubei Province

礦區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺和秦嶺褶皺系兩個大地構(gòu)造單元結(jié)合部，以襄樊-廣濟(jì)斷裂(本區(qū)段稱為平壩斷裂)為界，斷裂西南側(cè)為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺上揚(yáng)子臺坪大洪山臺褶束大洪山復(fù)背斜，斷裂北東側(cè)為秦嶺褶皺系，北大巴山-隨縣加里東褶皺帶隨南褶皺束雷公尖倒轉(zhuǎn)復(fù)向斜之白兆山倒轉(zhuǎn)背斜。礦區(qū)所在大洪山復(fù)背斜界于襄樊-廣濟(jì)斷裂和青寨子斷裂之間(圖1)，復(fù)背斜軸呈北西向反“S”狀彎曲，是一個被斷裂破壞的不完整構(gòu)造，核部出露最古老地層為中元古界打鼓石群，自成一北北西向的背斜構(gòu)造，上元古界花西群或震旦系不整合于其上。北東翼震旦系和寒武系被襄樊-廣濟(jì)斷裂及三陽-皂市斷裂破壞，出露不完整；南西翼構(gòu)造比較復(fù)雜，震旦系的褶皺比較寬緩，寒武系和奧陶系的褶皺則為緊密線狀，且成反“S”狀斜列式分布，斷裂伴隨褶皺成組出現(xiàn)，破壞了褶皺的完整性。復(fù)背斜南緣的青寨子斷裂，呈弧狀延伸近百千米，向北緩傾，大洪山復(fù)背斜沿該斷裂逆掩于客店坡復(fù)向斜之上[1]。

區(qū)域構(gòu)造以北西向斷裂和褶皺組成區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造格架，褶皺形態(tài)表現(xiàn)為軸向北西-南東走向的緊密排列并彼此平行的背、向斜，平面上具有復(fù)式褶皺特征；斷裂構(gòu)造主要為與褶皺軸向近于平行，與褶皺形成同期的北西-南東走向壓扭性斷層，北東向斷裂規(guī)模小，形成于北西向斷裂期后，呈現(xiàn)水平位移性質(zhì)。在褶皺軸部或北西向斷裂帶上見有小規(guī)模巖株狀花山期花崗巖、暗綠色輝綠巖、輝長巖以及加里東期石英正長巖零星分布。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要有褐鐵礦、銅礦、鉛鋅礦、重晶石礦、釩礦、鈾礦、磷礦等，除重晶石礦達(dá)到大型礦床規(guī)模之外，其他礦種均為礦點及小型礦床規(guī)模。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

圖2 湖北省香山寺鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 Simplified geological map of Xiangshansi Pb-Zn deposit,Hubei Province

香山寺鉛鋅礦區(qū)位于上揚(yáng)子臺坪大洪山臺褶束大洪山復(fù)背斜北東翼。礦區(qū)出露地層由老至新有：上元古界震旦系下統(tǒng)陡山沱組，上統(tǒng)燈影組；下古生界寒武系下統(tǒng)楊家堡組、莊子溝組、雙尖山組；中生界白堊系下統(tǒng)五龍組，上統(tǒng)紅花園組，白堊-古近系公安寨組和第四系(圖2)。震旦系上統(tǒng)-寒武系下統(tǒng)為連續(xù)淺海相沉積，下部頁巖相，上部碳酸鹽相及硅質(zhì)巖相，巖石經(jīng)受了輕微的區(qū)域變質(zhì)作用。白堊系為一套內(nèi)陸湖相紅色碎屑巖沉積，超覆于前白堊系之上。第四系全新統(tǒng)主要分沖積、洪積、淤積物，分布于河流溝谷之中。震旦系上統(tǒng)燈影組和寒武系下統(tǒng)莊子溝組為本區(qū)鉛鋅礦賦礦層位。圍巖蝕變主要發(fā)育硅化、重晶石化、碳酸鹽化，碳酸鹽化以方解石化為主、次為白云石化。

礦區(qū)構(gòu)造極為發(fā)育，構(gòu)造線總體為北西-南東向，主要表現(xiàn)為北西向的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造由北向南依次為土地嶺倒轉(zhuǎn)背斜、沙灣向斜、石屋尖倒轉(zhuǎn)背斜組成。斷裂構(gòu)造主要為北西-北西西向，該組斷裂產(chǎn)狀與褶皺軸面近于一致，大致順層產(chǎn)出，屬于褶皺形成時期產(chǎn)物，受強(qiáng)烈擠壓作用影響，呈現(xiàn)壓扭性質(zhì)，該組斷裂一般規(guī)模較大，走向延伸達(dá)幾～數(shù)十千米。北西向斷裂主要有平壩斷裂、仙景寨斷裂、沙灣斷裂、榔樹嘴斷裂、同興沖斷裂、李家灣斷裂、劉家凹斷裂等。斷裂帶巖石破碎，有斷層角礫巖、糜棱巖，構(gòu)造凸透鏡體，滑動面及擦痕，顯示上盤逆沖，屬壓扭性斷裂，具多期活動特征。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦化受北西向構(gòu)造控制，表現(xiàn)為礦體或礦化地段沿北西向斷裂斷續(xù)分布，工業(yè)礦體分布于斷裂上盤更次級斷裂、斷裂破碎帶或構(gòu)造裂隙發(fā)育地段。另外，在礦區(qū)內(nèi)部見有少數(shù)北東-南西走向斷裂，多形成于北西向斷裂后期，呈現(xiàn)水平位移性質(zhì)，相對規(guī)模較小。北東向斷裂主要有老家凹斷裂、雙尖山斷裂等。

2.2 礦(化)體特征

本區(qū)鉛鋅礦(化)體分別賦存于震旦系上統(tǒng)燈影組上段白云巖斷裂破碎帶中和寒武系下統(tǒng)下部莊子溝組構(gòu)造裂隙發(fā)育部位，鉛鋅礦化帶斷續(xù)延伸13 km。礦(化)體呈復(fù)雜的脈狀和不規(guī)則狀充填于裂隙或斷裂破碎帶中，礦化分布不均勻，局部地段富集，構(gòu)成一定規(guī)模的礦(化)體。在震旦系上統(tǒng)燈影組上段白云巖斷裂破碎帶中共圈出了4個礦(化)體，各礦(化)體地質(zhì)特征如下：

I號礦(化)體：位于礦區(qū)北部，土地嶺倒轉(zhuǎn)背斜的北翼，仙景寨斷層北側(cè)，礦化賦存于燈影組上段碎裂狀不等晶白云巖中，斷續(xù)延長約875 m。礦化巖石呈星點狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出，脈寬1～5 cm，團(tuán)塊大小為3～10cm。礦(化)體平均厚度3.15m，走向北西，傾向北東，傾角70°。Pb最高品位3.22%，最低品位0.01%，平均品位0.48%；Zn最高品位3.50%，最低品位0.02%，平均品位0.39%。頂、底板圍巖均為白云巖。

Ⅱ號礦(化)體：位于礦區(qū)西部，土地嶺倒轉(zhuǎn)背斜的南翼燈影組上段壓碎白云巖中，斷續(xù)延長約750 m。礦體形態(tài)不規(guī)則，礦石呈星散狀、脈狀、團(tuán)塊狀，礦體平均厚度1.83 m，走向北西，傾向北東，傾角60°。 Pb最高品位14.02%，最低品位0.08%，平均品位0.52%；Zn最高品位2.51%，最低品位0.01%，平均品位0.47%。頂、底板圍巖均為白云巖。

Ⅲ號礦(化)體：位于礦區(qū)中部，石屋尖倒轉(zhuǎn)背斜的北翼破碎白云巖中。礦化不均勻，斷續(xù)延長約1000 m，礦石呈細(xì)脈狀及團(tuán)塊狀產(chǎn)出，脈寬2～5cm，團(tuán)塊大小一般為3cm，最大為20cm。礦體平均厚度1.31m，走向北西，傾向北北東，傾角60°。Pb最高品位2.63%，最低品位0.13%，平均品位0.74%；Zn最高品位3.55%，最低品位0.03%，平均品位0.53%。頂、底板圍巖均為白云巖。

Ⅳ號礦(化)體：位于礦區(qū)東南部壓碎白云巖中，斷續(xù)延長約950 m，地表礦化較微弱，分布不均勻。礦化巖石呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀，脈寬1 cm，團(tuán)塊大小為幾厘米～幾十厘米，團(tuán)塊出現(xiàn)間距3～5 m。礦體平均厚度1.38 m，走向北西，傾向北北東，傾角50°。Pb最高品位3.62%，最低品位0.01%，平均品位0.39 %；Zn最高品位4.52%，最低品位0.05%，平均品位0.66%。頂、底板圍巖均為白云巖。

本次勘查重晶石礦施工的ZK0-2、ZK14-3、ZK30-1號3個鉆孔中，在寒武系下統(tǒng)下部莊子溝組構(gòu)造裂隙發(fā)育部位見到了鉛鋅礦化。ZK0-2孔深62.23～64.73 m巖石裂隙發(fā)育，巖性破碎，方鉛礦呈脈狀沿裂隙充填(圖3-a)，裂隙變寬處見團(tuán)塊狀方鉛礦集合體分布，次級細(xì)小裂隙中也見有細(xì)小脈狀黃鐵礦方鉛礦，礦化巖石為方鉛礦化弱硅化重晶石化含磷微晶白云巖，頂板為碎裂狀微晶白云巖，底板為含碳硅質(zhì)巖。ZK14-3孔深37.49～38.99 m礦化巖石為方鉛礦化閃鋅礦化泥質(zhì)硅質(zhì)板巖，底板為含碳含磷硅質(zhì)板巖。ZK30-1孔深30.99～31.57 m巖石裂隙發(fā)育，巖性破碎，裂隙多呈網(wǎng)格狀，一般1～15 mm，較寬裂隙處見不規(guī)則團(tuán)塊狀方鉛礦化，礦化巖石為方鉛礦化硅化微晶白云巖，頂、底板圍巖均為微晶白云巖。

本區(qū)礦化類型按礦石礦物組合及含量可分為鉛鋅和鉛2類礦化，礦化巖石可分為碳酸鹽型(白云巖)和含碳頁巖型(含碳泥質(zhì)硅質(zhì)板巖)。礦石礦物組合比較簡單，金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，偶爾見有黃銅礦等。方鉛礦呈他形晶，粒徑在1.0～5.0 mm，沿巖石的裂隙呈脈狀或似脈狀分布并交代脈石礦物，方鉛礦有時見分布到閃鋅礦裂隙間。閃鋅礦為他形晶，有的同方鉛礦組成脈狀(圖3-b)，較大晶體破碎，形成小碎塊狀，碎塊大小在0.03～0.60 mm，碎塊間為呈脈狀的脈石礦物分布(圖3-c)；有的閃鋅礦呈粒徑細(xì)小的浸染狀分布在脈石礦物間，粒徑在0.01～0.02 mm。黃鐵礦為他形晶，粒徑0.01～0.25 mm，呈星點狀或稀疏浸染狀廣泛分布在脈石礦物內(nèi)，但有的地方甚為密集呈帶狀，在閃鋅礦內(nèi)亦見有星點狀的黃鐵礦(圖3-d)。礦物生成順序：黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦。在白云巖型礦石中，脈石礦物主要為白云石，局部見有少量的方解石、石英和有機(jī)質(zhì)；在含碳硅質(zhì)板巖礦石中，脈石礦物主要為硅質(zhì)(玉髓)、碳質(zhì)、膠磷礦和水白云母等粘土礦物。

圖3 礦化巖石、礦相顯微照片F(xiàn)ig.3 Photographs from the Xiangshansi ore deposit

礦石多具他形晶粒結(jié)構(gòu)、不等晶結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)以及斑狀結(jié)構(gòu)，脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、浸染-條帶狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造。

礦(化)體與圍巖界線分明，主要表現(xiàn)以充填方式在構(gòu)造空間中成礦，礦床屬于熱液充填成因。

3 流體包裹體特征與硫、鉛同位素組成

3.1 材料與測試方法

本次采集坑道和鉆孔原生礦石進(jìn)行流體包裹體以及S、Pb同位素分析測試，樣品新鮮。其中樣品PD09-H2采自坑道，為Ⅲ號礦 (化)體礦石；樣品ZK30-1-H2、ZK0-2-H2、ZK0-2-H3、ZK14-3-H1采自鉆孔，為深部盲礦體礦石。

樣品一部分制作成雙面拋光、厚度0.3 mm的包裹體片送實驗室進(jìn)行流體包裹體測定。樣品一部分經(jīng)破碎、過篩后，在雙目鏡下挑選40～60目、純度＞99%的單礦物樣品5g以上，送實驗室進(jìn)行S、Pb同位素分析測試。

流體包裹體測定和S、Pb同位素樣品分析測試均由武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所完成。流體包裹體測定所使用的儀器及精度：(1)德國ZEISS廠生產(chǎn)的Scope. AX10＋顯微相機(jī)AxiolamMRC5偏光顯微鏡(2013年)；(2)英國Linkam生產(chǎn)的THMSG600地質(zhì)顯微冷熱臺(2002年)，測溫范圍為-196～+600℃，0～600℃的精度為±2℃；0～-196℃的精度為±0.2℃。

S同位素分析采用SO2法進(jìn)行，先用直接氧化法將礦物中硫轉(zhuǎn)化成SO2并用冷凍法收集，然后用FinniganMAT-251氣體同位素質(zhì)譜儀測試，測量結(jié)果采用國際標(biāo)準(zhǔn)δ34SCDT表達(dá)，分析精度優(yōu)于±0.12‰。Pb同位素比值用多接收器等離子體質(zhì)譜法(MC-ICP-MS)測定，所用儀器為英國Nu Instrument HR型離子體質(zhì)譜儀，NBS 981標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)測試結(jié)果(±2σ)：208Pb/206Pb

=2.1674±0.004，207Pb/206Pb

=0.91478±0.0018，206Pb/204Pb

=16.9402±0.007，207Pb/204Pb

=15.4966±0.0030，208Pb/204Pb

=36.7155±0.012，208Pb/206Pb

=36.7155±0.012。

3.2 分析結(jié)果

3.2.1 流體包裹體

本次對ZK30-1-H2、ZK0-2-H2、ZK14-3-H1、 PD09-H2等4件樣品進(jìn)行了流體包裹體測定，所測樣品均為礦石，代表礦體的"石英+方解石+閃鋅礦+方鉛礦"組合部分。測定礦物為方解石和石英，其類型特點和測定結(jié)果如下：

單相鹽水溶液包裹體(LH2O)，占包裹體總量的70%～100%；包裹體大小為1～10 μm，形態(tài)呈米粒狀、橢圓形、多邊形、小菱形、長條形和不規(guī)則狀，呈小自由狀、小群狀分布，部分沿方解石或石英顯微裂隙呈線狀分布(圖4-a、b、c、d)。

圖4 流體包裹體顯微特征Fig.4 Microphotographs of typical fluid inclusions in quartz and calcite

兩相溶液包裹體(LH2O+VH2O)，占包裹體總量的0～30%左右；包裹體大小2～14 μm，以4～9 μm為主；形態(tài)以橢圓形、多邊形為主，其次是菱形，三角形，不規(guī)則狀，呈小群狀分布，或呈自由狀與單相水包裹體混合分布一起(圖4-a、b、d)。(LH2O+VH2O)中的VH2O5～10 vol%。

圖5 包裹體均一溫度頻率分布圖Fig.5 Homogenized temperature histogram

對ZK30-1-H2、ZK0-2-H2、PD09-H2等3件樣品進(jìn)行了流體包裹體均一法測溫，將樣品中兩相溶液包裹體(LH2O+VH2O)完全均一為液相，共獲得23個均一溫度(Th)，完全均一溫度(Th)為90～128℃(表1、圖5)。方解石與石英中的包裹體完全均一溫度(Th)相一致。ZK14-3-H1樣品由于包裹體太小(1～5 μm)，只見到單相鹽水溶液包裹體(LH2O)，其冰點溫度(Tm)和初熔溫度(Teu)無法測出，沒有鹽度結(jié)果和完全均一溫度(Th)的結(jié)果。在ZK0-2-H2樣品中測得初熔溫度(Teu)為-32～-35℃，屬于NaCl-H2O -MgCl2體系；冰點溫度(Tm)為-6.2～-6.6℃，鹽度(S)為9.47～9.98 wt.%NaCleq.；相應(yīng)的密度(DH2O)為1.022～1.088 g/cm3；形成壓力 (P)為 375.52～400.31×105 Pa(最小捕獲壓力)；形成深度 (H)為1.25～1.33 km(最小捕獲深度)。

3.2.2 硫、鉛同位素組成

硫同位素分析結(jié)果見表2。礦區(qū)鉛鋅礦石中方鉛礦組成的δ34SCDT值變化介于-0.47‰～10.16‰之間，極差為10.63‰，平均值為6.99‰。

表1 礦物包裹體測溫結(jié)果表Table 1 Homogenized temperature of fluid inclusion from calcite and quartz

鉛同位素分析結(jié)果見表3。礦石鉛同位素組成變化范圍為206Pb/204Pb=17.842～17.976，平均17.923；207Pb/204Pb=15.577～15.599，平均 15.586；208Pb/204Pb=37.786～37.867，平均37.834。μ值= 9.47～9.51，平均值為9.49。Th/U值=3.69～3.78，平均值為3.72。

4 成因探討

表2 方鉛礦硫同位素分析結(jié)果Table 2 analyzed results of sulfur isotopes from galena

4.1 硫的來源

表3 方鉛礦鉛同位素分析結(jié)果Table 3 analyzed results of lead isotopes from galena

礦石硫同位素分析結(jié)果(表2)表明：礦石硫同位素組成分析結(jié)果較為分散 (-0.47‰～10.16‰)。其中1個樣品δ34SCDT值為負(fù)值 (-0.47‰)接近于0，其硫同位素組成和隕石接近；另外4個樣品δ34SCDT值為正值，偏離零值超過了5‰，顯示富集重硫的特點，δ34SCDT值介于6.68‰～10.16‰之間，平均值為8.85‰，接近酸性巖漿巖和變質(zhì)熱液硫的范圍。張同鋼等人對揚(yáng)子地臺燈影組硫酸鹽的硫同位素組成研究成果表明燈影期古海水的δ34S值變化于20.00‰～38.70‰[2]，而早寒武世海相硫酸鹽的δ34S為30.00‰[3]，本區(qū)礦石中方鉛礦組成的δ34S值與圍巖地層δ34S值明顯不同。鄂西地區(qū)鉛鋅礦石硫同位素組成報道的數(shù)據(jù)為12.35‰～47.22‰[4-6]，徐安武等人據(jù)此判斷硫來源于地層，同時，譚滿堂[5]認(rèn)為，δ34S值低值部分(12.35‰)為造山帶熱液改造的結(jié)果。本區(qū)礦石硫同位素組成與鄂西地區(qū)鉛鋅礦石硫同位素組成不同，表現(xiàn)在δ34SCDT值取值區(qū)間范圍不相同，δ34SCDT值更接近0軸。本區(qū)礦石硫同位素組成反映了硫的來源的復(fù)雜性，礦石硫具有深源硫和殼源硫雙重硫源特征，礦石硫源與造山帶作用有關(guān)，來源于深部的硫在造山帶作用過程中與殼源硫混合在一起，形成混合硫源。

4.2 鉛的來源

圖6 香山寺鉛鋅礦床的鉛同位素構(gòu)造判別圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[7])Fig.6 Pb isotopes diagram of the Xiangshansi Pb-Zn deposit(after reference[7])

礦石鉛同位素分析結(jié)果表明：本區(qū)礦石鉛同位素數(shù)據(jù)變化范圍極小，206Pb/204Pb比值極差為0.134，207Pb/204Pb比值極差為0.022，208Pb/204Pb比值極差為0.081，極差均遠(yuǎn)小于1，說明鉛來源比較穩(wěn)定。礦石鉛同位素μ值集中且相對較小(μ值= 9.47～9.51，平均值為9.49)，整體小于9.58，說明有深源Pb存在[7-8]。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長線圖解上(圖6-a)，礦石鉛同位素分布較為集中，基本落在造山帶演化線附近。如果一個礦床的鉛同位素投影點位于造山帶增長線附近，表明為各儲庫混合源[9]。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb構(gòu)造環(huán)境演化圖解上 (圖6-b)，礦石鉛同位素投影點落在下地殼鉛區(qū)域，造山帶鉛與洋島火山巖鉛邊界交匯部位。在礦石鉛同位素的△α-△β-△γ成因分類圖解[10]上(圖7)，3個樣品礦石鉛同位素投影點集中落在造山帶鉛區(qū)域，1個樣品礦石鉛同位素投影點落在地幔鉛區(qū)域。由此可見，礦石鉛源于與造山帶作用有關(guān)的深部來源，同時具有殼源鉛的混入。

4.3 成礦機(jī)制

圖7 香山寺鉛鋅礦床礦石鉛同位素Δγ-Δβ成因分類圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[10])Fig.7 Δγ-Δβ diagram of genetic classification of ore lead isotopes from the Xiangshansi Pb-Zn deposit(after reference[10])

鉛鋅礦石礦物流體包裹體反映的成礦流體屬于 NaCl-H2O-MgCl2體系；成礦流體的鹽度為9.47%～9.98 wt.%NaCleq.，屬于低鹽度成礦流體；流體包裹體類型主要為單相鹽水溶液包裹體(LH2O)，其次為兩相溶液包裹體(LH2O+VH2O)，流體包裹體中不出現(xiàn)子礦物相；完全均一溫度變化范圍為90～128℃，峰值90～110℃；成礦壓力為（375.52～400.31）×105Pa(最小捕獲壓力)，對應(yīng)的形成深度為1.25～1.33 km(最小捕獲深度)。包裹體地球化學(xué)特征表明本礦為低溫淺成熱液礦床。

鉛鋅礦化分別賦存于震旦系上統(tǒng)燈影組上段斷裂破碎帶中和寒武系下統(tǒng)下部莊子溝組構(gòu)造裂隙發(fā)育部位，從礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦化特點可以看出，成礦明顯晚于賦礦圍巖。本區(qū)震旦系上限年齡值(541.0±1.0 Ma)，寒武系上限年齡值(485.4 Ma± 1.9)[11]。礦區(qū)鉛鋅礦化明顯受北西向構(gòu)造控制，北西向斷裂與蓋層褶皺同時形成，始于印支運(yùn)動，完成于燕山運(yùn)動II幕[1]。由此判斷，本區(qū)鉛鋅成礦時代為印支-燕山早期。經(jīng)花山運(yùn)動后，形成了地臺褶皺基底。震旦系是地臺的起始蓋層，其上是下古生界組成的印支構(gòu)造層。古生代初期，襄樊-廣濟(jì)深大斷裂活動，統(tǒng)一地臺分裂，形成秦嶺新生洋盆與揚(yáng)子準(zhǔn)地臺并存發(fā)展的構(gòu)造格局。襄樊-廣濟(jì)深大斷裂作為穿殼斷裂，它的活動從深部帶來了大量的成礦物質(zhì)，并控制著成礦流體的形成和運(yùn)移，是控制區(qū)域成礦作用的重要因素。襄樊-廣濟(jì)深大斷裂的早期活動可能攜帶部分成礦物質(zhì)分布于地層中。印支-燕山運(yùn)動一方面使深大斷裂重新活動，成為深部含礦熱液向上運(yùn)移的通道；其二是使地層褶皺變形或破碎，為含礦熱液運(yùn)移和金屬礦物沉淀提供了良好的空間。同時，北部的造山帶隆起形成盆山地貌，為造山帶流體運(yùn)移提供了條件。礦床的形成可能是來自造山帶的流體與來自深部的流體混合而成礦。

5 結(jié)論

(1)鉛鋅礦石礦物流體包裹體反映的成礦流體屬于NaCl-H2O-MgCl2體系，成礦流體的鹽度為9.47～9.98 wt.%NaCleq.，溫度為90～128℃，壓力為（375.52～400.31）×105Pa(最小捕獲壓力)，對應(yīng)的形成深度為1.25～1.33 km(最小捕獲深度)，屬低溫淺成熱液礦床。

(2)礦石中方鉛礦組成的δ34SCDT值為-0.47～10.16‰，極差為10.63‰，平均值為6.99‰，呈現(xiàn)出明顯的富34S，貧32S為特征。礦石硫源與造山帶作用有關(guān)，來源于深部的硫在造山帶作用過程中與殼源硫混合在一起，形成混合硫源。

(3)礦石鉛同位素組成表明鉛源于與造山帶作用有關(guān)的深部來源，同時具有殼源鉛的混入。礦床屬熱液成因的充填型鉛鋅礦床。

感謝和我一起參加野外工作的同事趙偉林、王闖等同志，感謝鄒濤華為本文繪制圖件上提供的幫助，感謝湖北省地礦局、湖北省核工業(yè)地質(zhì)局、武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所領(lǐng)導(dǎo)對本項目的全面支持。

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ZHAO You-Xin1,DU Deng-Wen1,2,HONG Han-Lie2*,WANG Chao-Wen2

(1.The Sixth Party of Geological Bureau of Hubei Province,Xiaogan 432000,China; 2.Faculty of earth Sciences,China University of Geosciences(Wuhan),Wuhan 430074,China)

Zhao Y X,Du D W,Hong H and Wang C W.Geological characteristics and ore genesis of the Xiangshansi Pb-Zn deposit,Jinshan County,Hubei Province.,2015,31(3):282-290.

The Xiangshansi Pb-Zn deposit,located in Jinshan County,Hubei Province,is hosted in the upper Sinian Dengying formation and the lower Cambrian Zhuanggouzi formation.The mineralization can be divided into two types,carbonate-type and carbon-bearing shale-type.Pb-Zn mineralization is controlled by the northwestward structures.The nearby Xiangfan-Guangji deep fault controls the formation and transportation of the ore-forming fluid and is a conducting structure.The subordinate northwestward faults and fractures are host structure.Results of fluid inclusion show that the ore-forming fluid belongs to NaCl-MgCl2-H2O system with the salinity between 9.47～9.98 wt%NaCleq and homogenized temperature 90～128℃,which indicates a minima trapping pressure and depth between (375.52～400.31)×105Pa and 1.25～1.33 km,respectively,and a low-temperature epithermal deposit.The δ34SCDTcomposition of galena spans-0.47‰～10.16‰with a range of 10.63‰and an average of 6.99‰.The composition of lead isotopes206Pb/204Pb ranges from 17.842～17.976 (average 17.923);207Pb/204Pb 15.577～15.59(average 15.586);208Pb/204Pb 37.786～37.867(average 37.834).The μ values are between 9.47～9.51,averaging 9.49 and Th/U 3.69～3.7,averaging 3.72.Those combined evidence indicate ore-forming materials are mainly from deep source associated with orogenesis,and Pb-Zn depositis subjected to structurally controlled filling type.

Xiangshansi Pb-Zn deposit;fluid inclusion;Pb-S isotope;ore genesis;Jinshan,Hubei Province

P618.42，P618.43

A

1007-3701（2015）03-282-09

10.3969/j.issn.1007-3701.2015.03.008

2015-06-05；

2015-08-05.

京山國源礦業(yè)有限公司京山縣香山寺鉛鋅礦普查項目.

趙又新(1964—)，男，工程師，主要從事礦產(chǎn)普查與勘探工作；E-mail:13797151475@126.com.

*通訊作者：洪漢烈，男，教授，博士生導(dǎo)師；E-mail：honghl8311@aliyun.com.