1 铅同位素地球化学 相广锰银矿床矿石中7件硫化物的铅同位素组成差异较大,其中206Pb∕204Pb=15.985~18.289,极差2.304;207Pb∕204Pb=14.681~16.542,极差1.861;208Pb∕204Pb=36.139~40.112,极差3.973;它们的方差分别为0.813,0.609和2.966。矿石铅同位素是在开放的系统中演化的,经历多次的放射成因铅的污染,属于B型铅(异常铅),其单阶段铅模式年龄(801~1378Ma)变化范围较大,且主要集中在800~1000Ma内,反映了成矿物质部分来源于矿床下伏地层。
2 物质来源 通过光谱半定量测量方法分析了火山岩、次火山岩及白云岩(后城组下伏地层,矿区无出露)中Ag和Mn元素含量,火山岩和次火山岩中Ag为0.06~0.62×10-6,Mn为361.43~948.03×10-6;白云岩中Ag近乎为0,Mn为300~500×10-6,而含锰白云岩Mn为1000~1500×10-6,矿区火山岩、次火山岩微量元素含量见表2。 从表2中可看出,作为围岩的火山岩及次火山岩中Mn、Ag含量较高,Mn平均1729.99×10-6,Ag平均0.48×10-6,分别为地壳Mn、Ag含量(Mn为1300×10-6,Ag为0.08×10-6,黎彤1984)1.3倍和6倍。据此可见,成矿金属物质主要来自赋矿围岩和下伏地层。矿区矿体与围岩的稀土元素分配模式(使用赫尔曼(1971)的22个球粒陨石REE平均值对数据标准化),均呈左高右低的相似形态。
3 矿区相同地质体各样品的稀土元素分配模式相关性不明显,而不同地质体的差异性并不显着。含矿岩体与花岗斑岩、熔结凝灰岩的稀土元素特征差别较大,反映了矿石中的稀土元素并非单一继承围岩。说明金属成矿物质不完全由萃取成因形成,可能有一部分来自深源岩浆,即有深成物质的参与。 4.3 成矿模式 相广锰银矿床是一个典型的低硫化型浅成低温热液矿床,据其成矿地质地球化学特征,可对其形成过程和成因作如下分析,并归纳总结其成矿模式。
侏罗纪晚期该地区在强烈的燕山运动的影响下,形成近NE向相广断陷盆,同时,NE向乌龙沟—上黄旗深断裂复活,在下地壳形成了含深源物质的花岗质岩浆房。在构造应力的作用下,岩浆沿深断裂上侵至断陷盆地多组断裂交汇部位,发生强烈的火山喷发,构成张家口组流纹质熔结凝灰岩以及花岗斑岩,花岗斑岩区域上呈环带状分布,系主要成矿母岩。 成矿溶液主要来自大气降水补给的加热循环地下水。随着大气降水向下循环至深部岩浆房,岩浆热力作用使其发生沸腾,并在深部岩浆的初始动力和热驱动下,含矿热液沿断裂构造向上运移,对斑岩体及其围岩进行强烈的交代,在矿区深部形成中深成岩浆热液多金属矿床。含矿热液进一步上升,与富含O2、Fe、Mn、Mg、Ca、酸性低温大气降水混合冷却,形成低硫化型浅成低温热液矿床;矿床中矿物组成相当丰富,矿物种类较多,组成较复杂以及存在自然银,成为相广锰银矿床的特色。围岩受热液影响形成明显的矿化蚀变带。成矿溶液为中低温和低密度的流体,活化的原始溶液携带深部成矿物质,经充分萃取围岩物质演化为赋矿流体,在有利地质环境内卸载而成矿。断裂构造提供了含矿溶液迁移及物质沉降空间,创造压力突变、温度降低等有利的地质条件。
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