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水口山矿田位于华南褶皱系赣—湘—桂—粤褶皱带中段,耒阳—临武南北向褶断带北缘,是一个大型多金属矿田。矿田内分布有水口山铅锌矿床、康家湾铅锌矿床、石坳岭铅锌矿床、龙王山金矿床和仙人岩金矿床等。水口山铅锌矿床位于矿田中部,东部与康家湾铅锌矿床相邻,南部与龙王山金矿床相毗。在野外地质工作的基础上,本文运用岩相学、元素地球化学、流体地球化学、同位素地球化学等方法,通过与矿床有关的花岗闪长岩显微观察、岩石化学、锆石U-Pb定年、锆石原位Hf同位素分析,含矿方解石流体包裹体显微观察、显微测温,矿石矿物显微观察、电子探针分析,矿石S、Pb同位素分析、含矿方解石和当冲组地层中灰岩的全岩C-O同位素分析,深入探讨花岗闪长岩的岩石化学性质、形成时代和物质来源,水口山铅锌矿床铅锌等主要成矿元素的赋存状态,水口山铅锌矿床形成的物理化学条件和成矿物质来源等。在以上研究基础上,参照前人研究成果,阐述水口山铅锌矿床的形成机制。与水口山铅锌矿床成矿有关的花岗闪长岩岩石化学分析显示,SiO2介于60.65%～60.99%之间,Al203介于15.05%～15.67%之间,MgO介于4.62%～6.59%之间；计算获取K2O+Na2O介于6.81%～7.06%之间,K20/Na2O介于1.22～1.89之间,A/CNK介于1.13～1.34间,属亚碱性钾玄质花岗闪长岩；轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=9.98～11.26, Eu轻度亏损(δEu=0.77～0.83)；大离子亲石元素(Rb、Th、U、La)和Pb等元素富集,高场元素(Nb、Ta、Ti)和Ba, Sr等元素亏损。锆石U-Pb年龄为156.03±1.0Ma (MSWD=0.33,2σ, N=20),属于燕山早期产物；锆石原位Hf同位素初始比值εHf(t)=-10.78～-8.71,均值为-9.71；二阶段模式年龄TDMC=1.75Ga～1.88Ga,均值为1.82Ga,指示花岗闪长岩的岩浆源岩主要来自古元古界下地壳物质。含矿方解石中流体包裹体较为发育,主要为富液相两相水溶液包裹体,其次为少量富气相两相水溶液包裹体,未见含子晶三相水溶液包裹体。显微测温表明包裹体均一温度介于92℃～345℃之间,盐度介于0.35%～19.84%NaCl eq之间；均一温度在120℃～160℃和280℃～320℃范围分别出现峰值,盐度在9%～12%NaCl eq.和15%～18%NaCl eq范围分别出现峰值；流体密度介于0.668g/cm3～1.083g/cm3之间,均值为0.929g/cm3；估算流体压力约18.3MPa,推测成矿深度约1.8km,表明水口山铅锌矿床形成于浅成低温环境。矿石硫同位素δ34S介于-2.42‰～-0.23%o之间,均值为-1.10‰,硫的来源比较均一,主要来源于深源岩浆,并受到地壳物质混染；矿石206Pb/204Pb介于18.444～18.538之间,均值为18.150；207Pb/204Pb介于15.654～15.783之间,均值为15.726；208Pb/204Pb介于38.627～39.066之间,均值为38.872,表明矿石中的铅主要来源于地壳物质。地层中灰岩的δ13C VPDB介于-0.5‰～0.3‰之间,均值为0‰,δ18O SMOW介于14.1‰～16.8‰之间,均值为15.5‰；矿石中的方解石δ13C VPDB介于-1.8‰～-0.7‰之间,均值为-1.3‰,δ18O SMOW介于15.0‰～16.5‰之间,均值为16.0‰；矿石碳、氧同位素与地层灰岩中碳、氧同位素值大致相近,表明矿石中碳来源于上古生代地层中的灰岩。燕山早期湘南地区岩石圈处于全面的拉张—减薄期,导致地幔物质上涌,岩浆底侵,引发大规模的地壳熔融,熔融形成的岩浆沿断裂上侵,形成水口山花岗闪长岩。岩浆结晶晚期形成的含Pb、Zn、Cu、Au等成矿元素的流体,在构造减压和大气降水混合作用下,使得流体中的成矿物质在适宜的构造部位富集沉淀成矿。