综述:华南锑(金)矿床成因的微量元素与硫同位素制约——以龙口矿床为例

【字体: 时间:2025年09月08日 来源:Journal of Geochemical Exploration 3.3

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  这篇综述通过原位LA-ICP-MS和硫同位素分析,揭示了湘中成矿省(XZMP)两类锑矿床(纯锑型与锑-金-(钨)型)的成因差异:前者以Hg富集、Cu-Pb贫化为特征,流体来源以浅壳变质/大气水为主;后者受深部岩浆热液控制,富集Cu-Pb且δ34S值均一,为华南锑矿勘探提供了地球化学判别框架。

  

引言

华南低温成矿域以广泛的热液锑矿化为特征,其中湘中成矿省(XZMP)作为最大锑多金属矿集区,发育纯锑型(如锡矿山)与锑-金-(钨)型(如沃溪、龙口)两类矿床。尽管已有研究对成矿物质来源(基底岩石vs岩浆)及流体性质(岩浆热液vs变质流体)存在争议,但缺乏系统的地球化学对比分析。

湘中成矿省地质背景

XZMP位于扬子地块东南缘,涵盖湘中盆地、雪峰山隆起和邵阳盆地。区域基底为新元古代浅变质岩系,锑矿化主要受NE向断裂控制。龙口锑-金矿床作为典型案例,产于邵阳盆地石英-辉锑矿脉中,采样自368米中段I1矿脉。

辉锑矿微量元素特征

LA-ICP-MS分析显示,锑-金型矿床(龙口、沃溪)辉锑矿显著富集Cu、Pb(均值>50 ppm),而纯锑型(锡矿山、道曹湾)以Hg高(>20 ppm)、Cu-Pb低(<10 ppm)为特征。多元统计分析(PCA/PLS-DA)证实这两组元素组合可有效区分矿床类型,反映深部岩浆热液对锑-金型矿床的关键物质贡献。

硫同位素示踪

δ34S值在多数矿床中呈现-5‰至+5‰的狭窄范围,指示硫源均一性,可能来自基底岩石。值得注意的是,尽管锑-金型矿床有岩浆流体参与,但其硫同位素组成与纯锑型无显著差异,暗示岩浆主要提供金属而非硫。

成矿机制解析

锑-金型矿床中,深部岩浆热液不仅输送Au-Cu-Pb,还萃取基底中的Sb-S;而纯锑型矿床中,岩浆活动仅作为热引擎,驱动大气水/变质流体循环淋滤基底物质。这一模型得到微量元素分配系数(如Cu在辉锑矿中类质同象替代)和流体包裹体证据的支持。

结论

(1) 辉锑矿Cu-Pb与Hg的反相关关系是判别矿床类型的有效指标;

(2) 两类矿床共享基底硫源,但金属来源显著不同;

(3) 提出的地球化学分类框架为华南锑矿勘探提供了新思路。

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