武昱东,王宗起,罗金海,程家孝,张英利,王师迪.2016.滇东北火德红铅锌矿床地球化学特征与成矿机制分析[J].矿床地质,35(5):1084~1098WU YuDong,WANG ZongQi,LUO JinHai,CHEN JiaXiao,ZHANG YingLi,WANG ShiDi.2016.Geochemical characteristics and metallogenic mechanism analysis of Huodehong lead-zinc deposit, northeast Yunnan Province[J].Mineral Deposits35(5):1084~1098
DOi:10.16111/j.0258_7106.2016.05.015
滇东北火德红铅锌矿床地球化学特征与成矿机制分析
（1 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室 中国地质科学院矿产资源研究所， 北京 100037； 2 大陆动力学国家重点实验室， 西北大学地质学系， 陕西 西安710069）
第一作者简介武昱东， 男， 1982年生， 高级工程师， 主要从事区域地质与大地构造研 究。 Email: wuyudong@cags.ac.cn
收稿日期2015_05_29
改回日期2016_08_25
本文得到国家自然科学基金项目（编号： 41402180）和国土资源部中国地质调查局项目（ 编号： 12120113069000）联合资助
摘要:文章通过研究滇东北火德红铅锌矿床岩石地球化学和S、Pb同位素地 球化学特征， 分析其成矿金属和成矿流体来源，进而对其成矿机制进行探讨。围岩主量与微量元素分析结 果表明，火德红铅锌矿床为后生热液矿床，铅锌等成矿金属物质随热液进入赋矿围岩，结合 围岩蚀变特征判断，其应属中_低温热液成因；闪锌矿与黄铁矿的δ34S主要分布在-1 7 ‰～-11.4‰，其S源极可能来自生物成因硫酸盐还原，与川滇黔地区铅锌矿的S同位素来源 （总体来 自海水硫酸盐热化学还原）有着明显的不同；矿石硫化物的Pb同位素比值变化范围较窄，均 为正常Pb；Pb同位素主要来自于上地壳，有少量岩浆物质混入。上述特征表明火德红铅锌矿 床为构造和岩性共同控制的后生热液型矿床，其成矿机制与典型MVT型铅锌矿相似。
关键词:
地球化学；同位素组成；成矿物质；成矿流体；火德红铅锌矿床
文章编号： 0258_7106 (2016) 05_1084_15 中图分类号： P618.42； 文献标志码：A
Geochemical characteristics and metallogenic mechanism analysis of Huodehong
l ead_zinc deposit, northeast Yunnan Province
l ead_zinc deposit, northeast Yunnan Province
(1 MLR Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Re sources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037,China; 2 State Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest Univ ersity, Xi an 710069, Shaanxi, China)
Abstract:In this paper, the ore_forming materials sources and metallogenic mechanism of Huodehong lead_zinc deposit were discussed basing on the characteristics of petr ogeochemistry and S, Pb isotopes. The analytical results of the main elements an d trace elements from surrounding rock show that, Huodehong lead_zinc desposit i s an epigenetic hydrothermal deposit. The characteristics of wall rock alteratio n indicate a low to moderate temperature of hydrotherm. The δ34S values o f spha lerite and pyrite range from -17‰ to -11.4‰, reflects the S source of Huodeho n g deposit might from Bacterial Sulfate Reduction, which was markedly different f rom many other deposits in Sichuan, Yunnan and Guizhou Province(mainly from Ther mochemical Sulfate Reduction). The Pb isotopes values of Huodehong deposit have a narrow variation range, show normal lead property. The Pb isotopes were mainly source from upper crust, mixed by little magma material. The above characterist ics indicate that Huodehong desposit is an epigenetic hydrothermal type deposit, controlled by structure and lithology, which has similar metallogenic mechanism with typical Mississippi Valley type lead_zinc deposit.
Key words:
geochemistry， isotopic composition， ore_forming material， ore_forming fluids， Huodehong lead_zinc deposit
川滇黔地区是中国重要的中_低温热液型铅锌等多金属矿产富集区，已发现的400余处铅锌矿 床与矿化点。一些学者跟据矿物组合、构造背景、含矿岩系、围岩蚀变、脉石充填等成矿特 征，认为这些铅锌矿床与Mississippi Valley型铅锌矿床相似，为中_低温热液型矿床（Ram boz et al., 1988; Eisenlohr et al., 1994; 毛玉元等, 1994; 刘文周等, 1996; 王奖臻 等, 2001; 2002; 张长青等, 2005; 2009; 张长青, 2008）。这些铅锌矿床主要分布于上震 旦统—二叠系茅口组，赋矿层均为海相碳酸盐岩，有大型区域断裂作为热液通道，表现为多 层位赋矿。考虑到围岩岩性相似以及构造位置毗邻，这些赋矿层理应具有同样的赋矿潜力。 然而，区内发育有212个矿床和矿化点。其中，有9个矿床产于前震旦系变质基底，54个产于 震 旦系，30个产于寒武系，13个产于奥陶系，9个产于志留系，26个产于泥盆系，58个产于石 炭系；另外还有13个矿床产于二叠系，它们主要集中在震旦系和石炭系中，其次为寒武系 （张长青, 2008）。
围绕分布于震旦系和石炭系的一系列铅锌矿床，多名学者进行了较为深入的研究（王小春, 1991; 林方成, 1994; 杨应选等, 1994; 柳贺昌, 1996; 柳贺昌等, 1999; 陈进等, 2001; 韩润生等, 2001a; 2001b; 王奖臻等, 2002; 邹海俊等, 2004; 齐文等, 2006; 张志斌等, 2006）；相对而言，围绕其他海相碳酸盐岩赋矿层（诸如寒武系筇竹寺组、奥陶系大箐组、 中志留统石门坎组、中泥盆统曲靖组等）进行的研究相对薄弱，查明这些层位的铅锌赋存特 征和成矿机制，是川滇黔地区未来找（铅锌）矿的关键工作之一。
滇东北鲁甸县火德红铅锌矿床地处中上扬子西南缘滇东台褶带，其赋矿层位为中泥盆统曲靖 组，在川滇黔地区相对罕见，研究基础较薄弱。火德红矿区西北部乐红_小河_茂租_东坪_松 梁一线，铅锌赋矿地层为上震旦统灯影组；而东南部的毛坪_银厂坡_矿山厂_麒麟厂一线， 铅锌赋矿地层则为上泥盆统宰格组—下石炭统摆佐组。查明该矿床曲靖组赋矿围岩和矿石的 地球化学特征，并与邻区 （灯影组、宰格组、摆佐组等）对比分析，对研究滇东北地区铅锌多层位赋矿机理和外围 找矿预测有着重要的意义。
本文，以火德红铅锌矿床为例，采用同位素地球化学和岩石地球化学研究手段，结合矿田地 质特征，对滇东北地区中泥盆统曲靖组的铅锌赋矿特征和成矿机制进行研究。
滇东北地区晚震旦世—早二叠世，沉积环境比较稳定，基本为连续沉积，长期处于较稳定的 浅海环境，主要为陆表浅海相、间有部分陆缘海陆交互相或陆相沉积，以碳酸盐岩（特别是 白云岩）广泛发育为特征，少量碎屑岩。晚二叠世末发生的大规模大陆拉斑玄武岩浆喷发活 动，是扬子地台西部一次重大的构造_岩浆事件，其喷发通道主要受各南北向大断裂的拉张 活动控制。从早三叠世开始，由海陆过渡相红色（或杂色）碎屑岩（下三叠统）_浅海碳酸 盐岩（中_下三叠统）_海陆交替相含煤碎屑岩（上三叠统）沉积为主，最终以陆相红色碎屑 沉积（侏罗纪_白垩纪）结束。喜马拉雅山期，主要表现为陆相断陷_岩溶盆地沉积。
其中，曲靖组为赋矿层位，厚118 m。下部为花斑状白云岩，花斑为溶蚀孔洞中充填白云石 斑 晶形成，中夹薄层状碳质泥岩，见线状煤，碳质泥岩底部为铅锌矿容矿层位；上部为砂 质粉晶白云岩。
火德红断层（F2）为区域性正断层，从矿区中部通过，被NEE_SWW向的断层（F 4和F5）截成 3段（图1b）。走向近于NS，倾向NEE，倾角75°；下盘出露上巧家组，上盘出露曲靖组（图 2）。该断层中晚奥陶世开始形成，东盘地层持续下降，沉积形成大箐组白云岩，晚奥陶世 晚期，抬升剥蚀，缺失志留系下统；中志留世，东盘地层持续下降接受沉积形成嘶风崖组、 大路寨组地层，晚志留世抬升剥蚀，直至中泥盆世持续下降沉积形成缩头山组、红崖坡组、 曲靖组、宰格组。中奥陶世，西盘抬升剥蚀，直至中泥盆世晚期接受沉积形成曲靖组地层。 多期次活动形成了东、西2盘地层层序的差异，为铅锌矿体的形成准备了赋存空间，F2作 为区域性断层，也是铅锌含矿热液运移的通道。
F1断层位于矿区西北部，呈SE_NW走向正断层，被F4切割为2段（图1b）。断层 倾向NE，倾角62°，断层两盘均为上巧家组地层。从属性上看，应与F2同期形成。
F4与F5断层分别位于矿区西北部和中部，为NE_SW走向右行平移断层，两盘 相对平移距离约200～550 m，切断F1、F2断层及矿化体，为成矿后改造断层。
北段（Ⅰ1）： 矿（化）体南起于F2与F4断层交合部位，沿F2断层东盘曲靖组地层 矿化。矿化体厚0.70 m，w（Pb）为0.50%，w（Zn）为0.16%。
中段（Ⅰ2）： 矿体北起于F2与F4断层交合部位，沿F2断层东盘曲靖组地层矿化， 南止于F2与F5断层交合部位。矿体走向SN向，倾向NEE，倾角11～22°，矿体长约1200 m，矿体厚3.73 m，w（Pb）为0.53 %，w（Zn）为8.06%。
南段（Ⅰ3）： 矿（化）体北起于F2与F5断层交合部位，沿F2断层东盘曲靖组地层 矿化。矿体厚3.35 m，w（Pb）为3.96%，w（Zn）为15.52%。
矿体顶板为曲靖组页、泥岩或含泥质碳酸盐岩，小褶曲或层间挤压破碎带发育的地方矿化相 对富集。
黄铁矿大部分为微粒、细粒结构；绝大部分成块状构造，少部分为胶状、葡萄状构造。方铅 矿和闪锌矿主要分布在黄铁矿体边缘或其中与围岩层理平行的裂隙中：方铅矿呈散点状分布 在泥炭物质中，个别呈小扁豆状及块状；闪锌矿呈极细粒块状及散点状构造。
本文仅针对曲靖组中段矿体进行围岩样品的采样，样品12LD01和12LD02 白云岩分别取自矿体顶板与底板曲靖组白云岩，样品
1—中奥陶统巧家组； 2—中泥盆统曲靖组； 3—上泥盆统宰格组； 4—含矿层； 5—断层
1—middle Ordovician Qiaojia formation； 2—middle Devonian Qujing formation； 3—upper Devonian Zaige formation； 4—ore-bearing layer；
5—faults14LD06、14LD07含矿白云岩取自铅锌矿体开采面，样品12LD14样品取自罗家坪子曲靖组白 云岩 地表新鲜露头，采样位置见图1b 所示，经镜下鉴定后，用刚玉瓷盘和玛瑙球磨机磨碎到200目，用于岩石地球化学分析。
采集矿石样品9件，分别位于南部、中部、北部3段矿体，包括北段矿体1件（12LD11），中 段矿体4件（12LD03、12LD05、14LD01、14LD02），以及南段矿体3件（14LD03～05），采样 位置见图1b。经表面清洗、晾干、粉碎至40～60目后，进行淘洗和低温烘干，然后在显微镜 下挑选纯度达99%以上的闪锌矿、黄铁矿单矿物样品，在玛瑙钵里研磨至200目以下，用于S 、Pb同位素组成分析。
主量元素采用Axios PW 4400型X射线荧光光谱仪（XRF）完成，分析精度优于3%。在矿物学 和岩相学研究的基础上，首先选取具有代表性的样品, 粉碎至200目，然后称样品0.7 g，X R F分析专用熔剂（复合溶剂： Li2B4O7，LiBO2，LiF）7g，搅拌均匀之后倒入白金 坩埚中，进入熔样机高温熔融，烧制熔片。然后把将制备的熔片放入XRF仪器上进行测试。
微量和稀土元素分析采用电感耦合等离子质谱（POEMS型ICP_MS）完成，分析精度优于5%。 处理过程如下：称取50 mg的200目样品，置于密封容器中，加入1 mL HF，电热板蒸干去SiO 2，再加入1 mL HF和0.5 mL HNO3（2%浓度），加盖，放置烘箱中（170℃）分解24 h ，然后放在电热板上蒸干，加入1mL HNO3再蒸干，重复两次操作，最后加入2 mL HNO3 和5 mL去离子水，盖上盖子，130℃下溶解残渣3 h，冷却后加入500 ng Rh内标溶液，转移 至50 mL离心管中，上机测定。数据处理和作图采用PetroGraph软件（Petrelli et al., 20 05）与Geokit软件（Lu, 2004）。
同位素测试分析工作在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。S同位素测试应用Fin nigan MAT_251型气体质谱仪，将硫化物和氧化亚铜按一定比例混合，真空状态下加热并冷 冻收集二氧化硫进行分析，结果采用相对国际标准V_CDT表达，分析精度优于±2 ‰；Pb同 位素测试应用ISOPROBE_T型热电离质谱仪，用磷酸硅胶将样品点在铼带上，用静态接收方式 测量同位素比值，1 μg的208Pb/206Pb测量精度≤0.005%，S和 Pb同位素详细分析流程见李科等（2009）。
主量元素特征12LD14白云岩新鲜露头样品中，w(SiO2)为1.13%， w (CaO)为30.25%，w(MgO)为22.08%，w(TiO2)为0.01%，为钙质白 云岩；顶底板样品（12LD01、12LD02）与含矿围岩样品（14LD06、14LD07），w(SiO 2)达1.58%～5.38%（平均3.53%），表明有硅化作用发生；w(TiO 2)亦相应增加至0.02%～0.11%（平均0.08%），表明在热液蚀变过程中有Si、Ti的 加入。上述特征可与临区矿山厂摆佐组白云岩与蚀变围岩进行对比，表现出相似的热液成因 特征。
微量元素特征表2相对未蚀变的白云岩（12LD14），顶底板白云岩样品（12LD01 与12LD02）中Pb、 Zn、Mn的含量有着明显的提高，含矿围岩（14LD06与14LD07）中Pb、Zn、Mn、Sb、As的含量 亦是大幅提高，表明这些元素源自外来热液；相对而言含矿围岩中的Ga、Tl 等元素没有明显 的高于白云岩。此外，Ba含量相对地壳平均丰度较低，表明矿石和白云岩中重晶石的比例均 不高。
主量与微量元素分析结果表明，火德红铅锌矿 床为后生热液矿床，铅锌等成矿金属物质随热液进入赋矿围岩。
热液成因硫化物的S同位素组成，不仅取决于其源区物质的δ34S值，也与成矿流体演 化的物 理化学条件有关（Ohmoto et al., 1979）。在热液矿床中，硫的来源是多种多样的，如含 硫酸盐的蒸发岩层、同生海水、成岩期的硫酸盐、含硫有机质、H2S气体库和盆地缺氧水 中还原硫等。
根据矿床中S同位素的组成，分析矿床中硫的来源，进而可以用来探讨矿床的成因，其中： 地慢硫，接近于陨石的硫，其δ34S值接近0，并且变化范围小；海水或海相硫酸盐的 硫以正δ34S值为特征（形成于 不同地质时期的海水硫酸盐具有不同的S同位素组 成，多在10‰～30‰）；硫酸盐热化学还原作用 （Thermochemical Sulfate Reduction, TSR）产生的δ34S值介于0～15 ‰（Oh moto et al., 1979）。川滇黔地区铅锌矿δ34S数据平均为9.3 1‰～22.60‰，主 要集中在10‰～20‰（表3），与海水硫酸盐接近。
生物成因硫酸盐还原作用（Bacterial Sulfate Reduction，BSR）已被证明能形成很大的S 同位素分馏，还原硫δ34S多具较大负值，而相对正δ32S值（Anderson et al ., 1998; 吴越 等, 2013）。许多典型的MVT型铅锌矿床，例如美国三州地区（Thri State）、奥地利布莱 贝格矿区（Bleiberg）、法国加尔省（Les Malines）和爱尔兰塔拉矿区（Tara）等，δ 34S值具有BSR来源（吴越等, 2013）。从火德红铅锌矿床的S同位素分布特征看，其S源 极有可 能来自生物成因硫酸盐还原（BSR）作用。从S同位素的来源看，MVT矿床的S同位素比值很宽 ，但这不会改变硫的地壳成因，最终是海水成因的结论。
川滇黔地区多为MVT型铅锌矿床，矿床包裹体均一温度范围为90～330℃，超过细菌能够发生 效用的温度，当硫化物沉淀时不可能发生BSR作用。作者通过切片观测，未找到合适的包裹 体以确定成矿热液温度，因此无法获得较精确的成矿温度。但从矿物形态看，火德红铅锌矿 床中黄铁矿与闪锌矿均为细粒、微粒结构甚至胶状结构，是携带金属元素的成矿流体与充足 的还原硫快速反应沉淀的结果，受限于反应产生还原硫的速率，BSR作用不会形成这种细粒 状的矿石。因此笔者认为，在成矿作用之前，赋矿区域中已积累了大量生物成因还原H2S ，在与成矿热液汇合后快速反应沉淀形成矿床。
封闭体系下TSR作用累积的H2S浓度一般较高（可高达90%）（Krouse et al., 1988; Word en et al., 1996），相对而言，BSR的生长和繁殖对于H2S的毒性非常敏感，这将导致BSR生 成 的w（H2S）一般不超过5%（Machel, 1995；2001）。以往研究显示（Orr, 1977 ; Machel, 2001），BSR只有在开放体系下，只有H2S的生成、运移、聚集时进行时，才能 够累积达到高于5%～10%的浓度，这也从另一方面表明成矿的S源来自外来体系； BSR生成的 H2S的运移 至曲靖组层位时，由页岩、泥岩或含泥质碳酸盐岩等阻挡而富集。
本文仅通过Pb同位素测试结果对铅锌矿的源区进行探讨。
火德红铅锌矿床矿石黄铁矿与闪锌矿单矿 物Pb同位素测试结果如表4所示，黄铁矿206Pb/204Pb介于18.123～1 8.248，极差值0.125 ；207Pb/204Pb介于15.656～15.722，极差值0.066；208 Pb/204Pb介于38.427～38.519，极差值为0.092。闪锌矿206Pb/ 204Pb介于18.139～18.215，极差值0.076；207Pb/ 204Pb介于 15.669～15.677，极差值0.008；208Pb/204Pb介于38.172 ～38.280，极差值为0.108。可见火德红铅锌矿床矿石硫化物Pb同位素比值变化范围较窄 ，表明矿石中均为正常铅。
同时，作者还搜集了川滇黔地区各典型铅锌矿 Pb同位素样品测试结果，与火德红铅锌矿床测试结果一并投点于Pb同位素207Pb/204Pb_206Pb/ 204Pb和208Pb/204Pb_206Pb/204Pb构造环 境演化图解（Zartman et al., 1988）（图3）。
火德红铅锌矿床矿石硫化物落于上地壳和 造山带铅演化线附近，并且相对靠近造山带铅演化线，与全区Pb同位素分布特征相符。研究 表明，投影点位于造山带增长线上方的矿石必然包含上地壳成分，而位于下方则必定源于地 幔或下地壳，在造山带增长线附近，表明不同储库的混合源（Stacey et al., 1983; 尹观, 198 8），初步判断火德红铅锌矿床矿石中铅主要为上地壳源铅，并可能有部分地幔岩浆物质混 入。
朱炳泉等（1998）广泛搜集了世界各地，包括中国境内不同时代的Pb同位素资料，研究发现 最能反映源区变化的是207Pb/204Pb和208Pb/204 Pb的变化，而206Pb/204Pb只对成矿时代有灵敏的反映。为了突出T h、Pb的变化以及Th、Pb与U、Pb同位素组成的相互关系将同位素表 示成与同时代地幔的相对偏差：
根据不同类型岩 石铅的资料和已知成因的矿石资料绘制Δβ_Δγ，并且在Δβ_Δγ图上划分出11个小区（ 图4）（朱炳泉，1998；张长青等，2006），在该成因分类图解中，火德红铅锌矿床矿石硫 化物落在上地壳源、上地壳与地幔混合的俯冲带铅（岩浆作用）成因区域（图4），这与 207Pb/204Pb_206Pb/204Pb和 208Pb/204Pb_206Pb/204Pb构造环境演化分析 结果（图3）基本一致 ，进一步证实矿石的铅主要来自于上地壳，表现出混合铅源的特点。
此外根据收集到的滇东 北地区已有铅锌矿床的Pb同位素数据，震旦纪—早古生代铅锌矿床投点主要位于造山带与上 地壳源；晚古生代矿床的投点则主要集中于上地壳与地幔混合岩浆作用区域附近（图4）。 火德红铅锌矿床矿石硫化物投点处于上述两者的交界地带，表明其在构造成矿演化中可能处 于一个过渡或转型期。
密西西比型（MVT）铅锌矿床为后生、层控、以碳酸盐岩为围岩的铅锌矿床（Leach et al., 2001; Bradley et al., 2003）；自20世纪80年代以来，越来越多的研究表明，世界上多数 MVT铅锌矿床都是由大规模成矿流体在相邻造山带重力驱动下，流经 前陆盆地时发生金属硫 化物沉淀形成的（Garven, 1995; Appold et al.,1999）。将火德红铅锌矿床的特征与典型 MVT矿床特征对比（如表5所示）：
从这些特征看，火德红铅锌矿床的特征与经典表 5火德红铅锌矿床特征与典型MVT型铅锌矿特征对比
Table 5Comparison of deposit characteristics between Huodehong Lead_Zinc ore a nd type MVT deposit的MVT矿床具有明显的相似特征。但受样品条 件限制，无法获得准确的成矿温度、压力和盐度，故暂不能做进一步定论。
主微量元素地球化学测试结果表明矿化带中硫化物中的金属元素主要来自外来热液；Pb同位 素特 征表明其具有造山带混合铅特点，以上地壳源为主，有部分地幔物质参与；此外，川滇黔成 矿区不同铅锌矿包裹体的流体He/Ar同位素组成均表现出单一的地壳放射性成因，也表明成 矿流体来源主要为地壳（Wu et al., 2014），在该矿区最新获得的1件闪锌矿流体包裹体的 地壳放射成因3He/4He比值为0.03 R/Ra（另文发表），亦位于大 陆地壳参考值 范围（0.01～0.05）（Stuart et al.，1995；Burnard et al.，1999；张连昌等，2002 ；李 永峰等，2005）；据此笔者认为成矿金属物质主要来自浅缘地壳，随成矿热液运移至赋矿层 位，造山作用在成矿过程中扮演了热液驱动力的角色。
关于火德红铅锌矿床的成矿时代，滇东北地区已有的成矿年龄如下：李文博等（2002）通过 2组同源矿物组合Rb_Sr法获得区内会泽超大型铅锌矿成矿年龄为（225.1±2.9） Ma和（2 25.9±3.1） Ma，李文博等（2004）通过方解石Sm_Nd法在同一矿区获得了约225 Ma的成 矿年龄，Yin等（2009）测试了会泽铅锌矿2种不同颜色的闪锌矿（黑色和红色），获得了（ 223.5±3.9） Ma和（226±6.4） Ma的成矿年龄，上述几组年龄十分吻合；张长青（201 2）对云 南永善金沙铅锌矿成矿期同源萤石Sm_Nd年代学和闪锌矿Rb_Sr年代学测试，获得了高精度的 萤石Sm_Nd等时线年龄为（201.1±2.9） Ma、闪锌矿Rb_Sr等时线年龄为（199.5±4.5 ） Ma，同时对云南鲁甸乐红铅锌矿进行了闪锌矿Rb_Sr同位素年代学测定，获得闪锌矿Rb_S r等时线 年龄为（200.9±8.3） Ma。上述年龄集中分布在200～230 Ma之间，对应邻区晚三叠世时 昌宁_ 孟连洋盆、金沙江洋盆和哀牢山洋盆闭合事件（王晓峰, 2012）。这一阶段，滇东北地区由 晚二叠世的张性环境逐渐向压性环境转变，在白果湾组沉积之初，从周边地区传递过来的压 性构造应力驱动了成矿流体迁移富集，在一定程度上促进了进一步成矿。考虑到与滇东北临 区矿床在Pb同位素来源以及赋矿特征、围岩蚀变等方面的相似，笔者认为火德红铅锌矿床应 该形成于同一地质阶段，由于缺乏必要的年代学证据，因此对成矿时限不做进一步约束。
综上，火德红铅锌矿床成矿的热液成矿模型如 图5所示，为构造和岩性共同控制的后生热液型矿床。该区域曲靖组的找矿工作应着重于白 云岩与泥质白云岩互层部位；矿体多发育于泥页岩层之下，赋存于海相碳酸盐岩中，特别在 构造发育的部位会进一步富集。
（2） 闪锌矿与黄铁矿δ34S主要分布在-17‰～-7.90‰，其S源极有可能来自生物 成因硫酸盐 还原作用，在成矿作用之前形成并富集，与川滇黔地区铅锌矿的S同位素（总体来自海水硫 酸盐热化学还原）来源有着明显的不同。
（3） 矿石硫化物的Pb同位素比值变化范围较窄，均为正常铅；Pb同位素主要来自于上地壳 ，有少量岩浆物质混入。
上述特征表明火德红铅锌矿床为构造和岩性共同控制的后生热液 型矿床，其成矿机制与典型的MVT型铅锌矿相似。
围绕分布于震旦系和石炭系的一系列铅锌矿床，多名学者进行了较为深入的研究（王小春, 1991; 林方成, 1994; 杨应选等, 1994; 柳贺昌, 1996; 柳贺昌等, 1999; 陈进等, 2001; 韩润生等, 2001a; 2001b; 王奖臻等, 2002; 邹海俊等, 2004; 齐文等, 2006; 张志斌等, 2006）；相对而言，围绕其他海相碳酸盐岩赋矿层（诸如寒武系筇竹寺组、奥陶系大箐组、 中志留统石门坎组、中泥盆统曲靖组等）进行的研究相对薄弱，查明这些层位的铅锌赋存特 征和成矿机制，是川滇黔地区未来找（铅锌）矿的关键工作之一。
滇东北鲁甸县火德红铅锌矿床地处中上扬子西南缘滇东台褶带，其赋矿层位为中泥盆统曲靖 组，在川滇黔地区相对罕见，研究基础较薄弱。火德红矿区西北部乐红_小河_茂租_东坪_松 梁一线，铅锌赋矿地层为上震旦统灯影组；而东南部的毛坪_银厂坡_矿山厂_麒麟厂一线， 铅锌赋矿地层则为上泥盆统宰格组—下石炭统摆佐组。查明该矿床曲靖组赋矿围岩和矿石的 地球化学特征，并与邻区 （灯影组、宰格组、摆佐组等）对比分析，对研究滇东北地区铅锌多层位赋矿机理和外围 找矿预测有着重要的意义。
本文，以火德红铅锌矿床为例，采用同位素地球化学和岩石地球化学研究手段，结合矿田地 质特征，对滇东北地区中泥盆统曲靖组的铅锌赋矿特征和成矿机制进行研究。
1矿床地质特征
火德红铅锌矿床位于滇东台褶带（图1a），自晋宁运动以后，全面转化为盖层发育阶段。但 受小江断裂等深（大）断裂长期活动影响，地壳相对欠稳定，其显著特征是震旦纪以来全区 总体处于坳陷状态，形成了最厚可达万米以上的沉积岩（含火山岩）系，断层、褶皱比较发 育且部分较紧闭。滇东北地区晚震旦世—早二叠世，沉积环境比较稳定，基本为连续沉积，长期处于较稳定的 浅海环境，主要为陆表浅海相、间有部分陆缘海陆交互相或陆相沉积，以碳酸盐岩（特别是 白云岩）广泛发育为特征，少量碎屑岩。晚二叠世末发生的大规模大陆拉斑玄武岩浆喷发活 动，是扬子地台西部一次重大的构造_岩浆事件，其喷发通道主要受各南北向大断裂的拉张 活动控制。从早三叠世开始，由海陆过渡相红色（或杂色）碎屑岩（下三叠统）_浅海碳酸 盐岩（中_下三叠统）_海陆交替相含煤碎屑岩（上三叠统）沉积为主，最终以陆相红色碎屑 沉积（侏罗纪_白垩纪）结束。喜马拉雅山期，主要表现为陆相断陷_岩溶盆地沉积。
1.1地层概况
矿区出露的地层有：上奥陶统上巧家组（O2q）主要为黄绿、深灰色泥岩、粉砂质泥 岩夹中 层状细粒长石石英砂岩，虫迹发育；中_上奥陶统大箐组（O2_3d）主要为灰色 块状微_细晶 白云岩，顶部含不规则硅泥质结核；曲靖组（D2q）主要为灰_深灰色中层状雪花状粗 晶白云 岩、泥质白云岩、泥岩夹碳质页岩；上泥盆统宰格组（D3z）主要为灰色中至厚层粉 至中晶 白云岩夹少量含铁泥质白云岩；第四系（Q）残坡积层主 要为上巧家组地层岩石碎块残积形成；各地层之间为整合或假整合接触（图1b）。
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图 1研究区大地构造位置（a）及地质概况(b)简图（据云南省地质调查院，2006修改） 1—中-上奥陶统大箐组； 2—中奥陶统巧家组； 3—中泥盆统曲靖组； 4—上泥盆统宰格 组； 5 —第四纪坡积物； 6—大型铅锌矿床； 7—中型铅锌矿床； 8—小型铅锌矿床； 9 —铅锌矿点； 10—构造分区界线； 11—断层； 12—正断层； 13—逆断层； 14—不整合； 15—含矿层 ； 16—地层产状； 17—15号勘探线； 18—采样点位置断裂： ①—安宁河断裂； ②—小江断裂； ③—峨边_金阳断裂； ④—莲峰_巧家断裂； ⑤—东川_镇雄断裂； ⑥—师宗_弥勒断裂； ⑦—垭都_紫云断裂 Fig. 1Geologic sketch map of the geology of the study area（after Yunnan geolo gical survey, 2006） 1—Middle_Upper Ordovician Daqing formation; 2—Middle Ordovician Qiaojia format ion; 3—Middle Devonian Qujing formation; 4—Upper Devonian Zaige formation; 5— Quaternary; 6—Large lead_zinc ore deposit; 7—Medium lead-zinc ore deposit; 8 —Small lead_zinc ore deposit; 9—Lead_zinc mineral occurrence; 10—Tectonic bou ndary; 11—Faults; 12—Normal fault; 13—Reverse fault; 14—Plane of unconformit y; 15—Ore_bearing layer; 16—Strata occurrences; 17—No. 15 prospecting line; 18—Sampling LocationFault: ①—Anninghe fault; ②—Xiaojiang fault; ③—Ebian—Jinyang fault; ④—Li angfeng _Qiaojia fault; ⑤—Dongchuan_Zhanxiong fault; ⑥—Shizong_Mile fault;⑦—Yadu _Ziyun fault |
1.2控矿构造
火德红铅锌矿床区的构造以近NS向和NEE_SWW向的断层为主，其次是断层旁侧形成的挠曲和 层间破碎带。火德红断层（F2）为区域性正断层，从矿区中部通过，被NEE_SWW向的断层（F 4和F5）截成 3段（图1b）。走向近于NS，倾向NEE，倾角75°；下盘出露上巧家组，上盘出露曲靖组（图 2）。该断层中晚奥陶世开始形成，东盘地层持续下降，沉积形成大箐组白云岩，晚奥陶世 晚期，抬升剥蚀，缺失志留系下统；中志留世，东盘地层持续下降接受沉积形成嘶风崖组、 大路寨组地层，晚志留世抬升剥蚀，直至中泥盆世持续下降沉积形成缩头山组、红崖坡组、 曲靖组、宰格组。中奥陶世，西盘抬升剥蚀，直至中泥盆世晚期接受沉积形成曲靖组地层。 多期次活动形成了东、西2盘地层层序的差异，为铅锌矿体的形成准备了赋存空间，F2作 为区域性断层，也是铅锌含矿热液运移的通道。
F1断层位于矿区西北部，呈SE_NW走向正断层，被F4切割为2段（图1b）。断层 倾向NE，倾角62°，断层两盘均为上巧家组地层。从属性上看，应与F2同期形成。
F4与F5断层分别位于矿区西北部和中部，为NE_SW走向右行平移断层，两盘 相对平移距离约200～550 m，切断F1、F2断层及矿化体，为成矿后改造断层。
1.3矿体形态
火德红铅锌矿床主矿体顺层产出(图2)，产状与地层产状近于一致且接触界面清楚，被F4 、F5断层切割成3段（图1b）：北段（Ⅰ1）： 矿（化）体南起于F2与F4断层交合部位，沿F2断层东盘曲靖组地层 矿化。矿化体厚0.70 m，w（Pb）为0.50%，w（Zn）为0.16%。
中段（Ⅰ2）： 矿体北起于F2与F4断层交合部位，沿F2断层东盘曲靖组地层矿化， 南止于F2与F5断层交合部位。矿体走向SN向，倾向NEE，倾角11～22°，矿体长约1200 m，矿体厚3.73 m，w（Pb）为0.53 %，w（Zn）为8.06%。
南段（Ⅰ3）： 矿（化）体北起于F2与F5断层交合部位，沿F2断层东盘曲靖组地层 矿化。矿体厚3.35 m，w（Pb）为3.96%，w（Zn）为15.52%。
矿体顶板为曲靖组页、泥岩或含泥质碳酸盐岩，小褶曲或层间挤压破碎带发育的地方矿化相 对富集。
1.4矿化特征与围岩蚀变
近矿围岩蚀变较弱，偶见白云石化及退色蚀变。矿体形态简单，呈扁豆状。矿石矿物成分简 单，主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿（褐铁矿）；脉石矿物有白云石、方解石。黄铁矿大部分为微粒、细粒结构；绝大部分成块状构造，少部分为胶状、葡萄状构造。方铅 矿和闪锌矿主要分布在黄铁矿体边缘或其中与围岩层理平行的裂隙中：方铅矿呈散点状分布 在泥炭物质中，个别呈小扁豆状及块状；闪锌矿呈极细粒块状及散点状构造。
2样品采集与测试
受矿区条件限制，本文仅针对曲靖组中段矿体进行围岩样品的采样，样品12LD01和12LD02 白云岩分别取自矿体顶板与底板曲靖组白云岩，样品
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图 2火德红铅锌矿床15勘探线剖面图（勘探线位置见图1b；云南省地质调查院，2006） Fig. 2No. 15 prospecting line profile map of Huodehong Lead Zinc ore (the posi tion of the section was shown in Fig.1； Yunnan Geological Survey, 2006) |
1—middle Ordovician Qiaojia formation； 2—middle Devonian Qujing formation； 3—upper Devonian Zaige formation； 4—ore-bearing layer；
5—faults14LD06、14LD07含矿白云岩取自铅锌矿体开采面，样品12LD14样品取自罗家坪子曲靖组白 云岩 地表新鲜露头，采样位置见图1b 所示，经镜下鉴定后，用刚玉瓷盘和玛瑙球磨机磨碎到200目，用于岩石地球化学分析。
采集矿石样品9件，分别位于南部、中部、北部3段矿体，包括北段矿体1件（12LD11），中 段矿体4件（12LD03、12LD05、14LD01、14LD02），以及南段矿体3件（14LD03～05），采样 位置见图1b。经表面清洗、晾干、粉碎至40～60目后，进行淘洗和低温烘干，然后在显微镜 下挑选纯度达99%以上的闪锌矿、黄铁矿单矿物样品，在玛瑙钵里研磨至200目以下，用于S 、Pb同位素组成分析。
2.1主量、微量元素测试
主量元素和微量元素分析测试在中国地质科学院国家地质实验测试中心进行。主量元素采用Axios PW 4400型X射线荧光光谱仪（XRF）完成，分析精度优于3%。在矿物学 和岩相学研究的基础上，首先选取具有代表性的样品, 粉碎至200目，然后称样品0.7 g，X R F分析专用熔剂（复合溶剂： Li2B4O7，LiBO2，LiF）7g，搅拌均匀之后倒入白金 坩埚中，进入熔样机高温熔融，烧制熔片。然后把将制备的熔片放入XRF仪器上进行测试。
微量和稀土元素分析采用电感耦合等离子质谱（POEMS型ICP_MS）完成，分析精度优于5%。 处理过程如下：称取50 mg的200目样品，置于密封容器中，加入1 mL HF，电热板蒸干去SiO 2，再加入1 mL HF和0.5 mL HNO3（2%浓度），加盖，放置烘箱中（170℃）分解24 h ，然后放在电热板上蒸干，加入1mL HNO3再蒸干，重复两次操作，最后加入2 mL HNO3 和5 mL去离子水，盖上盖子，130℃下溶解残渣3 h，冷却后加入500 ng Rh内标溶液，转移 至50 mL离心管中，上机测定。数据处理和作图采用PetroGraph软件（Petrelli et al., 20 05）与Geokit软件（Lu, 2004）。
2.2S、Pb同位素测试
由样品12LD03、12LD05、14LD01～05挑选出的闪锌矿、黄铁矿单矿物等14件进行S 同 位素测试（该测试分两批进行，12LD03和12LD05样品为第一批测试，14LD01～05样品为第二 批测试）；由样品12LD03、12LD05、12LD11挑选出的闪锌矿、黄铁矿单矿物等6件样品进行P b同位素测试。同位素测试分析工作在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。S同位素测试应用Fin nigan MAT_251型气体质谱仪，将硫化物和氧化亚铜按一定比例混合，真空状态下加热并冷 冻收集二氧化硫进行分析，结果采用相对国际标准V_CDT表达，分析精度优于±2 ‰；Pb同 位素测试应用ISOPROBE_T型热电离质谱仪，用磷酸硅胶将样品点在铼带上，用静态接收方式 测量同位素比值，1 μg的208Pb/206Pb测量精度≤0.005%，S和 Pb同位素详细分析流程见李科等（2009）。
3测试结果与分析
3.1主量元素与微量元素特征
火德红铅锌矿床曲靖组白云岩与蚀变围岩岩石主量元素与微量元素地球化学特征如表1和表2 所示，相对未蚀 变的白云岩（12LD14），顶底板白云岩样品（12LD01与12LD02）中Pb、Zn、Mn的含量有着明 显的提高，含矿围岩（14LD06与14LD07）中Pb、Zn、Mn、Sb、As的含量亦是大幅提高，表明 这些元素源自外来热液；相对而言含矿围岩中的Ga、Tl等元素没有明显的高于白云岩。此外 ，Ba含量相对地壳平均丰度较低，表明矿石和白云岩中重晶石的比例均不高。主量元素特征12LD14白云岩新鲜露头样品中，w(SiO2)为1.13%， w (CaO)为30.25%，w(MgO)为22.08%，w(TiO2)为0.01%，为钙质白 云岩；顶底板样品（12LD01、12LD02）与含矿围岩样品（14LD06、14LD07），w(SiO 2)达1.58%～5.38%（平均3.53%），表明有硅化作用发生；w(TiO 2)亦相应增加至0.02%～0.11%（平均0.08%），表明在热液蚀变过程中有Si、Ti的 加入。上述特征可与临区矿山厂摆佐组白云岩与蚀变围岩进行对比，表现出相似的热液成因 特征。
微量元素特征表2相对未蚀变的白云岩（12LD14），顶底板白云岩样品（12LD01 与12LD02）中Pb、 Zn、Mn的含量有着明显的提高，含矿围岩（14LD06与14LD07）中Pb、Zn、Mn、Sb、As的含量 亦是大幅提高，表明这些元素源自外来热液；相对而言含矿围岩中的Ga、Tl 等元素没有明显 的高于白云岩。此外，Ba含量相对地壳平均丰度较低，表明矿石和白云岩中重晶石的比例均 不高。
主量与微量元素分析结果表明，火德红铅锌矿 床为后生热液矿床，铅锌等成矿金属物质随热液进入赋矿围岩。
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3.2S同位素特征
火德红铅锌矿床矿石黄铁矿与闪锌矿单矿物S同位素测试结果如表3所示，闪锌矿7件样品得 到的δ34S值分布在-17.00‰～-10.9‰，而黄铁矿7件样品得到的δ34S值分 布在-13.40‰～-7.90‰。此外，作者对川滇黔地区分布在康 滇构造带、滇东台 褶带与黔 中台褶带（图1a）典型铅锌矿床的S同位素测试结果进行统计（表3，图3）。结果表明，川 滇黔地区铅锌矿整体以正δ34S值为特征，尤其在滇东北—黔西南地 区；相 对而言，火德红铅锌矿床的S同位素δ34S值与区内其他铅锌矿有着明显的不同，表现 为明显的δ34S负值。热液成因硫化物的S同位素组成，不仅取决于其源区物质的δ34S值，也与成矿流体演 化的物 理化学条件有关（Ohmoto et al., 1979）。在热液矿床中，硫的来源是多种多样的，如含 硫酸盐的蒸发岩层、同生海水、成岩期的硫酸盐、含硫有机质、H2S气体库和盆地缺氧水 中还原硫等。
根据矿床中S同位素的组成，分析矿床中硫的来源，进而可以用来探讨矿床的成因，其中： 地慢硫，接近于陨石的硫，其δ34S值接近0，并且变化范围小；海水或海相硫酸盐的 硫以正δ34S值为特征（形成于 不同地质时期的海水硫酸盐具有不同的S同位素组 成，多在10‰～30‰）；硫酸盐热化学还原作用 （Thermochemical Sulfate Reduction, TSR）产生的δ34S值介于0～15 ‰（Oh moto et al., 1979）。川滇黔地区铅锌矿δ34S数据平均为9.3 1‰～22.60‰，主 要集中在10‰～20‰（表3），与海水硫酸盐接近。
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表 3火德红铅锌矿床S同位素组成 Table 3Sulfur composition of sphalerite and pyrite from Huodehong Lead_Zinc ore 注： -表示无此数据。 张长青（2008）认为，这 些 铅锌矿床S同位素S源主要为同时代海水硫酸盐，热化学还原反应产生的还原硫在成矿中起了 重要作用。相比而言，火德红铅锌矿床以负δ34S值为特征，主要分布在-7.90‰ ～-17.00‰，与上述成因均不符。 |
川滇黔地区多为MVT型铅锌矿床，矿床包裹体均一温度范围为90～330℃，超过细菌能够发生 效用的温度，当硫化物沉淀时不可能发生BSR作用。作者通过切片观测，未找到合适的包裹 体以确定成矿热液温度，因此无法获得较精确的成矿温度。但从矿物形态看，火德红铅锌矿 床中黄铁矿与闪锌矿均为细粒、微粒结构甚至胶状结构，是携带金属元素的成矿流体与充足 的还原硫快速反应沉淀的结果，受限于反应产生还原硫的速率，BSR作用不会形成这种细粒 状的矿石。因此笔者认为，在成矿作用之前，赋矿区域中已积累了大量生物成因还原H2S ，在与成矿热液汇合后快速反应沉淀形成矿床。
封闭体系下TSR作用累积的H2S浓度一般较高（可高达90%）（Krouse et al., 1988; Word en et al., 1996），相对而言，BSR的生长和繁殖对于H2S的毒性非常敏感，这将导致BSR生 成 的w（H2S）一般不超过5%（Machel, 1995；2001）。以往研究显示（Orr, 1977 ; Machel, 2001），BSR只有在开放体系下，只有H2S的生成、运移、聚集时进行时，才能 够累积达到高于5%～10%的浓度，这也从另一方面表明成矿的S源来自外来体系； BSR生成的 H2S的运移 至曲靖组层位时，由页岩、泥岩或含泥质碳酸盐岩等阻挡而富集。
3.3Pb同位素特征
Pb同位素模式年龄与矿化年龄之间相关性很 差，不能用于解释矿床的成矿年龄，因此本文仅通过Pb同位素测试结果对铅锌矿的源区进行探讨。
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图 3川滇黔地区铅锌矿床S同位素组成 (川滇黔地区其他铅锌矿数据来自廖文，1984； 林方成，2005； 柳贺昌等，1999；王小 春，1991；李发源等，2002；金中国等， 2008；韩润生等，2006) Fig.3Sulfur of lead Zinc ores in the boundary area of Sichuan,Yunnan and Gu izhou （Other lead_zinc ores data of Sichuan,Yunnan and Guizhou from Liao，1984；Lin ，2005；Liu et al.，1999；Wang，1991；Li et al.，2002； Jin et al.，2 008； Han et al.，2006） |
同时，作者还搜集了川滇黔地区各典型铅锌矿 Pb同位素样品测试结果，与火德红铅锌矿床测试结果一并投点于Pb同位素207Pb/204Pb_206Pb/ 204Pb和208Pb/204Pb_206Pb/204Pb构造环 境演化图解（Zartman et al., 1988）（图3）。
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表 4火德红铅锌矿床Pb同位素组成 Table 4Lead isotopic composition of sphalerite and pyrite from Huodehong Lea d_Zinc ore 注： Δβ与Δγ采用Geokit软件计算。 |
朱炳泉等（1998）广泛搜集了世界各地，包括中国境内不同时代的Pb同位素资料，研究发现 最能反映源区变化的是207Pb/204Pb和208Pb/204 Pb的变化，而206Pb/204Pb只对成矿时代有灵敏的反映。为了突出T h、Pb的变化以及Th、Pb与U、Pb同位素组成的相互关系将同位素表 示成与同时代地幔的相对偏差：
Δβ=［(207Pb/204Pb)CP/(207Pb/204P b)MP-1］
×1000；（1）Δγ=［(208Pb/204Pb)CP/(208Pb/204P b)MP-1］
×1000；（2）
式中脚标CP表示普通铅，MP表示地幔铅，确定某一时间的(207Pb/204 Pb)MP与(208Pb/204Pb)MP值，采用地幔现在值( 207Pb/204Pb)MP=15.43，(208Pb/204P b)MP=37.63。根据不同类型岩 石铅的资料和已知成因的矿石资料绘制Δβ_Δγ，并且在Δβ_Δγ图上划分出11个小区（ 图4）（朱炳泉，1998；张长青等，2006），在该成因分类图解中，火德红铅锌矿床矿石硫 化物落在上地壳源、上地壳与地幔混合的俯冲带铅（岩浆作用）成因区域（图4），这与 207Pb/204Pb_206Pb/204Pb和 208Pb/204Pb_206Pb/204Pb构造环境演化分析 结果（图3）基本一致 ，进一步证实矿石的铅主要来自于上地壳，表现出混合铅源的特点。
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图 4滇东北地区矿石Pb同位素构造环境演化曲线图解（据Zartman et al.,1988； 川滇黔 地区其他铅锌矿数据据柳贺昌 等，1999；李发源等，2002；金中国等，2008；韩润生等， 2006；司荣军等，2006） Fig. 4Diagram of Lead isotopic tectonic setting curves from ore in the Northea st Yunnan Province (After Zartman et al., 1988; other lead_zinc ores date of S ichuan, Yunnan and Guizhou from Liu et al., 1999; Li et al., 2002; Jin et al., 2008; Han et al., 2006; Si et al., 2006) |
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图 5滇东北地区Pb同位素Δβ_Δγ成因分类 图解（朱炳泉, 1998） Fig. 4Δβ_Δγ diagram of genetic classification of ore lead isotopic from ore in the Northeast Yunnan Province (after Zhu et al., 1998) |
3.3成矿类型分析
矿体特征表明火德红铅锌矿床是产于碳酸盐中的断裂带的充填交代脉状矿床，为后生热液矿 床；主量与微量元素分析结果表明，铅锌等成矿金属物质随热液进入赋矿围岩；近矿围岩只 有不强烈的白云石化及退色蚀变，表明围岩蚀变形成于低温热液环境；矿石矿物成分主要有 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿（褐铁矿），脉石矿物有白云石、方解石表明矿体形成温度不高于 300℃；矿体主要位于F2断层上盘，小褶曲或层间挤压破碎带发育的地方矿化相对富集； 矿 体形态简单，呈扁豆状，方铅矿、闪锌矿在黄铁矿体边缘或其中与层理平行裂隙中出现，呈 小透镜体或浸染在附近的岩石中，方铅矿呈散点状分布在泥炭物质中，个别呈小扁豆状及块 状，闪锌矿呈极细粒块状及散点状构造，这些特征均表明成矿热液为低温热液。综合上述特 征，火德红铅锌矿床应为一中低温热液型矿床。密西西比型（MVT）铅锌矿床为后生、层控、以碳酸盐岩为围岩的铅锌矿床（Leach et al., 2001; Bradley et al., 2003）；自20世纪80年代以来，越来越多的研究表明，世界上多数 MVT铅锌矿床都是由大规模成矿流体在相邻造山带重力驱动下，流经 前陆盆地时发生金属硫 化物沉淀形成的（Garven, 1995; Appold et al.,1999）。将火德红铅锌矿床的特征与典型 MVT矿床特征对比（如表5所示）：
从这些特征看，火德红铅锌矿床的特征与经典表 5火德红铅锌矿床特征与典型MVT型铅锌矿特征对比
Table 5Comparison of deposit characteristics between Huodehong Lead_Zinc ore a nd type MVT deposit的MVT矿床具有明显的相似特征。但受样品条 件限制，无法获得准确的成矿温度、压力和盐度，故暂不能做进一步定论。
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3.4铅锌成矿模式
如前文所述，F2断层为火德红铅锌矿床的主要控矿断裂，赋矿地层为曲靖组白云岩。矿体 顶 底板为薄层状碳状碳质泥、页岩或含泥质碳酸盐岩，局部可见线状煤，矿（化）体的产状与 地层产状近于一致且接触界面清楚。这套泥质岩可以提供硫酸盐还原菌生存必要的封闭缺氧 环境和还原环境，并有利于还原态S同位素的聚集。同时泥页岩层渗透性差、热液不易穿过 的特点也有利于成矿热液滞留于孔隙度和渗透率较大的碎屑岩或白云岩中，从而形成似层状 矿体。控矿断裂和特有的岩石组合是制约矿体形态和产出规模的主要因素。主微量元素地球化学测试结果表明矿化带中硫化物中的金属元素主要来自外来热液；Pb同位 素特 征表明其具有造山带混合铅特点，以上地壳源为主，有部分地幔物质参与；此外，川滇黔成 矿区不同铅锌矿包裹体的流体He/Ar同位素组成均表现出单一的地壳放射性成因，也表明成 矿流体来源主要为地壳（Wu et al., 2014），在该矿区最新获得的1件闪锌矿流体包裹体的 地壳放射成因3He/4He比值为0.03 R/Ra（另文发表），亦位于大 陆地壳参考值 范围（0.01～0.05）（Stuart et al.，1995；Burnard et al.，1999；张连昌等，2002 ；李 永峰等，2005）；据此笔者认为成矿金属物质主要来自浅缘地壳，随成矿热液运移至赋矿层 位，造山作用在成矿过程中扮演了热液驱动力的角色。
关于火德红铅锌矿床的成矿时代，滇东北地区已有的成矿年龄如下：李文博等（2002）通过 2组同源矿物组合Rb_Sr法获得区内会泽超大型铅锌矿成矿年龄为（225.1±2.9） Ma和（2 25.9±3.1） Ma，李文博等（2004）通过方解石Sm_Nd法在同一矿区获得了约225 Ma的成 矿年龄，Yin等（2009）测试了会泽铅锌矿2种不同颜色的闪锌矿（黑色和红色），获得了（ 223.5±3.9） Ma和（226±6.4） Ma的成矿年龄，上述几组年龄十分吻合；张长青（201 2）对云 南永善金沙铅锌矿成矿期同源萤石Sm_Nd年代学和闪锌矿Rb_Sr年代学测试，获得了高精度的 萤石Sm_Nd等时线年龄为（201.1±2.9） Ma、闪锌矿Rb_Sr等时线年龄为（199.5±4.5 ） Ma，同时对云南鲁甸乐红铅锌矿进行了闪锌矿Rb_Sr同位素年代学测定，获得闪锌矿Rb_S r等时线 年龄为（200.9±8.3） Ma。上述年龄集中分布在200～230 Ma之间，对应邻区晚三叠世时 昌宁_ 孟连洋盆、金沙江洋盆和哀牢山洋盆闭合事件（王晓峰, 2012）。这一阶段，滇东北地区由 晚二叠世的张性环境逐渐向压性环境转变，在白果湾组沉积之初，从周边地区传递过来的压 性构造应力驱动了成矿流体迁移富集，在一定程度上促进了进一步成矿。考虑到与滇东北临 区矿床在Pb同位素来源以及赋矿特征、围岩蚀变等方面的相似，笔者认为火德红铅锌矿床应 该形成于同一地质阶段，由于缺乏必要的年代学证据，因此对成矿时限不做进一步约束。
综上，火德红铅锌矿床成矿的热液成矿模型如 图5所示，为构造和岩性共同控制的后生热液型矿床。该区域曲靖组的找矿工作应着重于白 云岩与泥质白云岩互层部位；矿体多发育于泥页岩层之下，赋存于海相碳酸盐岩中，特别在 构造发育的部位会进一步富集。
4结论
（1） 火德红铅锌矿床围岩主量与微量元素分析结果表明，火德红铅锌矿床为后生热液矿床 ，铅锌等成矿金属物质随热液进入赋矿围岩，结合围岩蚀变特征判断，其应属中_低温热液 成因。（2） 闪锌矿与黄铁矿δ34S主要分布在-17‰～-7.90‰，其S源极有可能来自生物 成因硫酸盐 还原作用，在成矿作用之前形成并富集，与川滇黔地区铅锌矿的S同位素（总体来自海水硫 酸盐热化学还原）来源有着明显的不同。
（3） 矿石硫化物的Pb同位素比值变化范围较窄，均为正常铅；Pb同位素主要来自于上地壳 ，有少量岩浆物质混入。
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图 6火德红铅锌矿床成矿模式（据Bradley et al.，2003；Leach et al.，2005修改） 1—上泥盆统宰格组； 2—中泥盆统曲靖组； 3—矿脉； 4—正断层； 5—节理 H2S—BSR作用产生的还原硫； Gn—方铅矿； Sph—闪锌矿； Py—黄铁矿 Fig. 6Possible Metallogenic model of Huodehong Lead_Zinc ore (after Bradley et al.，2003；Leach et al.，2005) 1—Upper Devonian Zaige formation； 2—Middle Devonian Qujing formation； 3—or e vein; 4—normal fault; 5—joints H2S—reduced sulphur from bacterial sulfate reduction； Gn—Galena； Sph—Sph alerite； Py—Pyrite |
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