南秦岭银洞子银铅多金属矿床黄铁矿结构及相关矿物地球化学特征:对流体性质和来源与成矿机制的指示意义

摘要

黄铁矿能够在浅变质过程中不受改造，而保存原有微量元素和硫同位素的组成特征，但是当有后期热液的加入发生交代作用时，则原来的组分可能被改造。电子探针数据表明，Py1含有相对较高Ba、Zn、Pb、Mn等在热卤水中富集的元素，而这些元素通常在Py2a和Py2b中比较富集，但是Pyl中的Co和Ni元素仍然表现出有沉积黄铁矿的特征，即Co/Ni基本小于1，说明Py1在成岩成矿期受到富Ba、Zn、Pb、Mn热卤水的影响，并发生了的交代作用，使其中微量元素含量被改造。而Py2a和Py2b成矿时期应该就是卤水活动的时期，代表银洞子银铅矿床的主成矿期。对Py2期石英、重晶石的流体包裹体研究结果显示，成矿流体的盐度介于蒸发卤水与海水间，可能是两者的混合，流体密度小于海水，表明银洞子矿床是Selwyn型矿床，这也得到前述矿相学的验证。同时，对Py2期菱铁矿和铁白云石的C-O同位素及微量元素分析也证明了其具有热水沉积的特征，且海水对成矿物质来源有一定的贡献。结合岩相古地理资料，认为银洞子矿床成矿流体来自早古生代盆地边缘蒸发的海水与孔隙水混合，沿着同生断裂，顺着孔隙度较高的未固结碎屑岩侧向交代；同时部分流体喷出海底，由于其密度小于海水，迅速与海水混合，冷却沉降；一部分含矿流体在未固结沉积物表面向下渗滤沉淀，另一部分直接沉淀在海底，在海水作用下形成粒序、交错层理等沉积构造。