湘中锡矿山锑矿床成矿物质来源的同位素示踪彭建堂1胡瑞忠1邹利群2刘建雄2（1.中国科学院地球化学研究所，贵州贵阳550002 2湖南锡矿山矿务局，湖南冷水江417502）示踪，从物源角度揭示了其大规模成矿、元素发生超常富集的原因。研宄表明，锡矿山锑矿床的成矿物质不可能是来自赋矿围岩；深部地幔和基底都卷入了该矿的成矿作用；富Sb的交代型地幔和富Sb的元古界基底为其大规模成矿提供了充足的矿源，两者是形成锡矿山超大型锑矿床的前提条件。
锡矿山锑矿床位于湖南省的中部，其锑的储量达211万t，超出国外锑矿的总储量（200万t）被誉为“世界锑都”。众所周知，Sb在地壳中的丰度很低，仅为0.3X106.最新研究表明，华南泥盆系地层中Sb含量并不高，湘中区域泥盆系地层中的Sb仅为0.68X106 ~226X106，平均含量小于1.0X106，矿区Sb的高背景含量是后期热液渗滤迭加的结果，这显然与就地取材的成矿模式不符。另外，泥盆系为矿源层似乎也难以解释湘中多层位赋矿（Pt3-T）的地质现象和巨量金属Sb的来源，且这种层控论的观点与锡矿山的同位素、分散流资料亦相矛磨13.针对上述存在的问题，本文拟在前人工作的基础上，利用放射成因同位素（Pb、Sr）和轻稳定同位素（C、O），对锡矿山锑矿床的成矿物质来源进行示踪，试图从物源角度揭示其大规模成矿的内在原因。
1矿床地质特征锡矿山锑矿床由南矿（物华、飞水岩）和北矿（童家院、老矿山）两部分组成（）。矿区出露的地层为下石炭统和中、上泥盆统，岩性主要以碳酸盐岩为主，夹少量粉砂岩及泥质岩。
在构造上，整个矿床分布于锡矿山复式背斜中，该背斜由4个雁行排列的次级背斜组成，它们分别控制了老矿山、童家院、飞水岩、物华等4个矿体的产出。复式背斜的NW翼被区域性断层F75切割，其SE翼则被逆断层F1切割（）。
矿区及其外围岩浆活动微弱，仅在矿区的东部发育有一煌斑岩脉（）。该岩脉的全岩K-Ar法年龄为102Ma、黑云母KAi法年龄为119Ma、钾长石K-Ar法年龄为118.4Ma/86Sr）24Ma资料来源硅化灰岩彭建堂等注：①括号中为平均值；则试单位：地矿部天津地质研宄所同位素实验室；分析者：林源贤。
尽管基底地层在湘中盆地未出露，但在毗邻的雪峰古陆广泛分布，它主要为一套浅变质的碎屑岩。且己有的研究表明，该套碎屑岩板溪群的巧！/8值可达0.7131~0.7287，在该区锑大规模成矿时，其87Sr/86Sr约为0. 7126~0.7254因此，基底碎屑岩完全有可能为成矿流体提供高放射成因87Sr，成矿流体很可能来自或流经基底。Nd同位素研究，我们此次补充了一些C、0同位素测试。从可知，成矿早期方%平均为-6.3矿物学报年种碳同位素组成表明，成矿流体中的碳可能来自深部。该期方解石的沪O为16.08%18.06%根据O*Neil等f25的方解石-水之间的分馏方程：1000lna方解石水=2 339，可求得对应成矿流体的0值为5.原生水（约5%~ 7%）或岩浆水（约5.5%~8.5%）相吻合，而远高于该地区中生代的大气降水（-10%±）。这种氧同位素组成暗示，成矿流体可能为深源岩浆水。因此，深源组分很可能参与了早期的成矿作用。水/岩反应的理论模拟，暗示该区深部曾发生过地幔交代作用。该脉岩中Sb的含量为2.94X106~23.14X106，平均为8.22X10%，表明该区深部的交用耦合作用的结果；理论模拟显示，该期成矿流体的沪C、沪0分别为0%a+4.0%9流体可能为经长期演化的大气降水。该期的方解石的湘中盆地毗邻的雪峰古陆，锑矿床广泛产出于基底地层中，如符竹溪（Pt3bnm）、沃溪（Pt3bnm）、板溪（Pt3bnw）和渣滓溪（Pt3bnw）等矿床均达到了中、大型锑矿床的规模。显然，该区基底具备提供大量成矿元素Sb的能力。因此，基底也卷入了成矿作用，为锡矿山大规模成矿提供了部分矿质Sb.总之，锡矿山大规模成矿的成矿物质不可能是来自矿区的赋矿地层，深部地幔和元古界基底均卷入了锡矿山的成矿作用，富Sb的交代型富集地幔和富Sb的元古界基底是其大规模成矿、元素发生超常富集的前提条件。
湘中锡矿山锑矿床成矿物质来源的同位素示踪
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