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云南澜沧老厂铅锌多金属矿床是三江成矿带南段昌宁-孟连裂谷内最具代表性的大型矿床,以开采历史悠久和富银(铅锌矿石中平均含量为629.46×10-6,方铅矿中平均2069.07×104)、伴生元素多(In、Te、Ga、Cd、Bi)且规模大(In、Cd、Se、Te已达大型规模)、含Sn等特征而为广大地质学家所关注,但目前对其成因及成矿机制认识依然不清,这严重制约了矿区及区域同类型矿床找矿勘探深入,随着铅锌资源日渐枯竭,矿区外围及深部找矿迫在眉睫,因此,甄别已有成因观点,建立合理成矿模式对矿山可持续发展尤为重要。本研究通过矿床地质特征考察与研究,对矿区地层岩石学、单矿物微量元素组成特征、硫化物单矿物总结与对比,结合矿物共生组合特点,探讨矿床成矿作用与成矿物质来源,对主要赋矿围岩-玄武岩采用Shrimp锆石U-Pb同位素定年,结合矿体产出特征等探讨矿床成矿年龄。本研究取得的主要有认识包括以下几方面:
(1)确定赋矿火山岩岩性及地球化学特征:通过岩石地球化学的研究表明赋矿凝灰岩为玄武质凝灰岩,与之接触的火山岩-玄武岩属碱性玄武岩,并以钾质系列为主,矿区火山岩地层可能为本矿床主要物源区;
(2)主要的矿石矿物地球化学特征:黄铁矿具多期多阶段成因特征,包括了沉积、岩浆热液和火山喷气三种成因类型,与喷流沉积成因(叠加改造)矿床类似,有别于与岩浆活动有关的低温热液矿床和斑岩型铜矿床;方铅矿成因复杂,既有火山沉积成因,也有晚期岩浆热液叠加改造成因,并以富集Ag、Sn、Bi、Sb、As和亏损Ga、Ge为特征;闪锌矿微量元素组成特征与受晚期改造作用有关的喷流沉积铅锌矿床相类似,而明显不同与矽卡岩型矿床和岩浆热液型矿床中闪锌矿,并以富集Fe、Mn、Cd、In、Ga等元素为特征;
(3)硫同位素组成:硫化物(黄铁矿、闪锌矿、方铅矿)的硫同位素组成均一,变化范围较小,具岩浆硫特征,其硫来源可能以火山热液淋滤容矿玄武岩(凝灰岩)中硫为主;
(4)获得精确的同位素年代学数据:矿区玄武岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分析获得312±4 Ma年龄值,属早石炭世,表明孟连-昌宁-澜沧江提斯洋至少在石炭纪早期已经形成,这与三江特提斯洋盆大规模海底扩张或特提斯洋盆的形成时限相一致,该年龄值可以代表矿区铅锌喷流沉积成矿时代。