美国墨西哥湾沿岸盆地侏罗系Smackover组密西西比河谷型锌-铅-银矿化系统：深部沉积盆地成矿控制机制解析

本研究聚焦墨西哥湾沿岸盆地北部边缘，通过分析侏罗系Smackover组2.5+ km深度的密西西比河谷型(MVT) Zn-Pb-Ag硫化物矿化特征，揭示了深部沉积盆地成矿流体来源与控矿机制。研究人员结合流体包裹体显微测温、硫铅同位素分析及埋藏史重建，证实金属卤水与H2 S富集储层的相互作用导致矿化，为理解古老盆地MVT矿床形成提供了现代深部成矿范例。

　　

在能源转型与关键矿产资源需求激增的背景下，深部沉积盆地中的密西西比河谷型(MVT)矿床因其独特的成矿机制备受关注。传统观点认为MVT矿床形成于浅部(<1 km)环境，但近年研究发现深部盆地同样存在矿化现象，这挑战了经典成矿理论。美国墨西哥湾沿岸盆地的侏罗系Smackover组作为重要的油气产区，其2.5公里以深发现的Zn-Pb-Ag硫化物矿化，为研究深部成矿过程提供了天然实验室。

研究团队通过分析阿肯色州Teague 1号井岩芯，采用流体包裹体显微测温技术测定均一温度(T_h
)和盐度，结合硫同位素(δ³⁴
S_CDT
)和铅同位素分析，对比现代地层水化学组成，重建了成矿流体演化史。样品来自2549-2586米深度的鲕粒灰岩段，涵盖高矿化带与含辉银矿(acanthite)层位。

区域地质背景
Smackover组沉积于北美大陆裂解形成的被动大陆边缘，含100°C Na-Ca-Cl卤水，H₂
S、Br、Li异常富集。矿化主要发育于上部10米鲕粒灰岩，孔隙度10-16%，局部见后埋藏期形成的自形硫化物充填缝合线。

流体包裹体特征
闪锌矿中流体包裹体均一温度93-113°C，盐度25.5-26.5 wt% NaCl当量；方解石包裹体显示复杂CaCl₂
-NaCl-H₂
O体系，盐度15.2-20.3 wt% NaCl与5.6-11.7 wt% CaCl₂
共存。初始熔融温度(-50至-60°C)符合NaCl-CaCl₂
-H₂
O共晶点，与现代Smackover卤水特征一致。

同位素证据
硫同位素(δ³⁴
S_CDT
8.9-16.6‰)与晚侏罗世海水硫酸盐(18±2‰)相近，指示热化学硫酸盐还原(TSR)是H₂
S主要来源。铅同位素显示壳源放射性成因特征，反映复杂的地壳演化历史。

讨论与结论
研究提出两阶段成矿模型：早期快速埋藏期碳酸盐岩交代作用，晚期孔隙充填胶结。埋藏史显示古新世达到最大埋深，证实矿化发生于>2.5 km深度。该成果刷新了对MVT矿床形成深度的认知，为深部资源勘探提供理论依据，同时揭示卤水中Li等关键金属的潜在价值。论文发表于《Journal of Geochemical Exploration》，对理解全球深部盆地成矿系统具有里程碑意义。