湖南常宁水口山铅锌矿成矿机制与周边岩浆活动关系研究

The Shuikoushan orefield, located in Changning County, Hunan Province, is a large-scale polymetallic orefield and one of the most important nonferrous metal producing area in China. The representative deposits in the orefield consists mainly of the Shuikoushan Pb–Zn deposit, the Kangjiawan Pb–Zn deposit, the Shi’aoling Pb–Zn deposit, the Longwangshan Au deposit and the Xianrenyan Au deposit. The age of Pb–Zn mineralization and the metallogenic mechanism in this district have long been in debate. Based on detailed geological fieldwork，this project conducts systematic research of petrography, mineragraphy, petrochemistry, isotope geochemistry, geochronology as well as fluid inclusions on the Shuikoushan Pb–Zn deposit and the ore-bearing granodiorite. Therein, the Rb-Sr isotopic dating of sphalerite and in situ component analysis of the fluid inclusions are the two most important work of this project. Combining the researches above, we will discuss petrogenesis of the granodiorite, the forming age of the Pb–Zn mineralization, and source of the ore-forming fluid. Our ultimate goal is to reveal the relationship between Pb–Zn mineralization and the magmatism and figure out the regularity of ore formation, and then direct the ore exploration, which is of great scientific and economic significance.

水口山矿田位于湖南省常宁市境内，是一座大型多金属矿田，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多个矿床，是我国重要的有色金属产地之一。目前该矿床深部找矿工作正陷入瓶颈期，本项目选取水口山铅锌矿床和含矿花岗闪长岩为研究对象，在详细的野外地质工作基础上，进行系统的岩相学、矿相学、岩石地球化学、矿床地球化学、同位素地质年代学和流体地球化学研究，其中闪锌矿Rb-Sr同位素定年和流体包裹体原位成分分析是本项目的两项重点工作。通过以上研究，试图揭示水口山矿田内岩浆岩岩浆源区性质、岩石成因及构造背景，厘定水口山铅锌矿的成矿时限，阐释成矿物质来源、流体来源和演化机制等关键问题，精细刻画该矿床铅锌成矿以及流体演化过程，以期了解岩浆演化与成矿作用之间的密切联系，进而探讨大陆岩石圈动力学演化及成矿规律，并为水口山矿田及周边地区矿产勘查评价和深部找矿工作提供理论指导。

本项目选取湘南水口山矿田内的水口山铅锌矿、康家湾铅锌矿以及水口山花岗岩和新盟山英安玢岩为研究对象，在详细的野外工作基础上，通过系统的岩石地球化学、矿床地球化学、同位素地质年代学和流体包裹体研究，探讨矿田内铅锌成矿机制以及与岩浆活动的关系。.水口山矿田内的岩浆岩成岩年龄介于158 ~ 152 Ma之间，铅锌矿成矿年龄介于157 ~ 154 Ma之间，成岩成矿时代一致。岩石地球化学以及Sr–Nd–Pb–Hf同位素分析结果，水口山矿田内的岩浆岩主要起源于元古界地壳物质的部分熔融，并混有部分地幔物质。矿田内铅锌矿化与岩浆活动关系密切，矿石S、Pb同位素分析结果显示铅锌矿成矿物质主要来源于岩浆，后期可能受到地层或大气降水的混染。.水口山铅锌矿和康家湾铅锌矿中的流体包裹体主要为富液相两相水溶液包裹体，其次为少量富气相包裹体，未见含子晶包裹体。二者均为浅成环境成矿，成矿流体都属于低温低盐度的水盐体系。单个包裹体LA-ICP-MS元素成分分析显示康家湾铅锌矿成矿流体为H2O-NaCl-CaCl2体系，含有较高的Pb、Li、K、Mg、Sr等元素以及一定含量的In、Rb等元素。C-O、H-O同位素分析结果显示铅锌矿成矿流体早期主要为岩浆水，后期有大气降水注入，混合作用是流体演化的主要机制。.晚侏罗世，由于俯冲的古太平洋板块后撤，研究区岩石圈拉张减薄，地幔物质底侵并引发地壳物质部分熔融，形成的花岗质岩浆沿深大断裂上侵或喷出地表，形成水口山花岗岩和新盟山英安玢岩。岩浆结晶晚期含Pb、Zn等金属元素的成矿流体在构造减压和大气降水混合作用下，在适宜的构造部位富集沉淀成矿，形成水口山铅锌矿和康家湾铅锌矿。

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