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广东凡口铅锌矿床是我国著名的大型-超大型铅锌矿床,隶属广东省韶关市仁化县辖区,位于华夏地块粤北曲仁盆地的北缘,在我国矿产资源中占有极其重要的地位。多年来,国内外众多学者从不同角度,采用不同手段,对该矿床做了大量研究并积累了丰富的基础资料,并对矿床的成矿作用、控矿条件等提出不少认识,然就其成矿物质来源,矿床成因机制等关键地质问题的研究仍显薄弱。本文以矿床学、层控矿床学、地球化学等现代成矿理论为指导,以野外地质观察为基础,重点从地球化学的角度进行深入研究,探讨了该矿床的成矿物质来源、控矿因素、矿床成因、成矿作用过程,最终建立了综合成矿模式。大量基础地质资料研究显示,凡口矿区主要出露寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系等地层。区内褶皱、断裂构造发育,构造控矿特征明显,主要有NWW向、NW向、NNE向及NE向断裂带等。沉积地层形成以后,在石炭系壶天群(C2ht)和泥盆系天子岭下亚组(D3ta)之间的部分或全部的地层缺失,形成几米到几十米不等碎裂泥质物或劈理化岩层(即“破乱层”),北部大体呈NWW向。之后是NW向断裂带(前人认为NW向断裂带就是指F203)形成,在矿区南部的活动有可能与NWW向断裂带复合,F203可能就是二者的复合断裂,F203发育持续时间长,贯穿整个成矿期,在成矿期后仍有活动。之后为NNE向断裂带的发育,出现了F1-F1o等断层,为矿区主要的导矿容矿构造。NE断裂带为NNE断裂带的更次一级构造,包括Flo0、Flo1、F102、F104等断层,该组断层与NNE向断裂带的交汇处是矿体形成的理想场所。赋矿围岩及矿石的微量元素及稀土元素特征显示,Fe主要来自矿区上部的碳酸盐岩地层;后期热液使矿区的含矿地层体系发生不同程度的蚀变,影响了地层中微量元素和稀土元素的分布;不同层位的岩层稀土元素分布特征相似,说明矿区各地层受到同种性质热液作用的影响。碳、氧、锶同位素研究显示,凡口矿区奥陶系(O)δ13C=-6.5%o,δ18O=14.9‰,碳、氧值最低,主要受陆源碎屑物质的影响;石炭系(C2ht) δ13C=2.17‰,δ18O值=21.9‰,碳、氧值最高,主要受地层岩性的影响;泥盆系为主要成矿层位,碳、氧、锶值随着地层蚀变程度减弱而逐渐降低,说明其除了岩性及海相沉积旋回的影响,主要受后期热液作用的影响。铅、硫同位素研究显示,矿石中的铅同位素主要来源于上地壳物质,围岩铅与矿石铅应属同源;矿石中的硫主要来自海水硫酸盐。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的硫同位素分布规律为:δ34S黄铁矿>δ34S闪锌矿>δ34S方铅矿。流体包裹体研究显示,浅色闪锌矿流体包裹体均一温度集中在110-170℃区间,高于200℃的流体包裹体较少,冰点温度为-2.1~-1.4℃,盐度约为3wt%NaCl,含有少量的NaCl;深色闪锌矿均一温度主要在110-150℃和110-250℃两个区间,冰点温度为-0.2--0.1℃,盐度为0.18wt%~0.35wt%NaCl,基本不含NaCl。方解石中流体包裹体的均一温度分布较广,为170-310℃,盐度较高,主要在14wt%NaCl左右,也有盐度较低的流体,几乎不含NaCl,与形成闪锌矿低盐度流体区间相同。流体包裹体成分主要为H2O(液相)-H2O(气相)、NaCl-H2O体系,未发现NaCl的子结晶,含少量CH4等有机成分,以及HCl、CO等气体,成矿作用过程有机质参与成矿,但参与程度较小。凡口矿床的成矿年代基本在86.8-138Ma,该阶段形成地层为白垩纪红层,对应于燕山运动晚期,该阶段形成的地层为白垩纪红层。凡口铅锌矿床的形成虽然与岩浆活动无关,但该时期与华南地区广泛发育红层盆地时代相对应,且凡口矿区的赋矿地层发生了白云石化作用,也正好与区域上发生的大面积白云石化相对应,矿区底部含铅锌的成矿流体可能这号来源于区域的红层盆地卤水。综合研究显示,凡口矿床形成于一个大的热液成矿期,该成矿期分为三个成矿阶段:早期成矿阶段主要以块状黄铁矿为主,铅锌含量极少;主成矿阶段值方铅矿闪锌矿阶段,伴随少量黄铁矿的形成;晚期成矿阶段以粗粒亮黄色黄铁矿的出现为标志,主要是成矿期残余热液作用的产物。成矿流体主要有两大类:第一类为矿区底部的盆地卤水,可能来源于区域白垩系红层的盆地卤水;第二类为矿区上部碳酸盐岩中的原地层水,主要来源于大气降水。两类流体在特定的条件下,合适的场所相遇,金属元素发生反应,生成金属硫化物沉淀,最终形成巨大的铅锌矿体。将凡口铅锌矿床与典型MVT铅锌矿床对比分析显示,二者具有众多的相似特征,但凡口矿床具有成矿温度较高、有机质参与少、坍塌角砾岩少见、胶状或草莓状矿石结构不发育等特点与MVT铅锌矿床不同。综合来讲,凡口矿床应属于非典型的MVT铅锌矿床,只是具有其特殊性。