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摘要：鉛鋅屬于緊缺資源之一，“湘西-黔東鉛鋅成礦帶”是我國重要鉛鋅成礦帶之一，貴州境內部分稱為“黔東成礦帶”，該區鉛鋅礦床（點）分布廣泛，具有成群成帶分布等特征。由于相關地質地球化學研究相對薄弱，黔東地區鉛鋅地質勘探進展緩慢，并未像湘西地區一樣取得重大突破。本文通過總結“黔東成礦帶”內鉛鋅成礦作用地質與地球化學特征，探討該區存在的諸多科學研究薄弱環節，結合MVT鉛鋅礦床研究現狀，提出該區鉛鋅成礦作用與MVT礦床基本一致，是國內研究MVT鉛鋅礦床理想基地，采用原位分析等先進測試技術，加強礦床地質地球化學特征對比、成礦物質來源、成礦流體和同位素定年等研究，以揭示各礦區與區域成礦流體系統的性質及其演化，建立合理成礦模式及與研究區構造和古油藏演化的關系，并探討其形成的動力學背景，不僅突出黔東MVT鉛鋅成礦作用特色，從而促進MVT鉛鋅礦成礦作用和分散元素超常富集理論發展，更重要的是可為拓寬黔東地區鉛鋅找礦思路提供理論依據。

關鍵詞：鉛鋅成礦作用；MVT鉛鋅礦床；研究現狀；黔東成礦帶；湘西-黔東鉛鋅成礦帶

礦產資源可持續發展是經濟增長、國家安全和提高工業競爭力的重要保障。鉛鋅是我國優勢礦種，但近幾十年的大量開采，我國鉛鋅資源保有儲量迅速下降，其中鉛和鋅的儲量分別以每年1.18%和1.36%的幅度遞減，目前，我國鉛鋅可供規劃利用礦區的保證年限僅有8年，近一半大中型礦山資源面臨枯竭，而發現和開采比逐年下降，導致我國正在逐漸失去鉛鋅資源在全球的優勢地位，鉛鋅成已為我國緊缺資源[1-4]，近十年消耗量居世界首位，對外依存度已高達25%以上，尋找大礦和富礦是我國鉛鋅地質研究的迫切任務。“黔東鉛鋅成礦帶”位于揚子地臺東南緣，是“湘西－黔東鉛鋅成礦帶”的重要組成部分[5-9]，近年在湘西地區鉛鋅地質勘探取得巨大突破，有望成為世界級鉛鋅資源基地[10-11]，顯示該成礦帶帶具有良好找礦前景[12-14]。然而近年來成礦帶內的黔東地區鉛鋅地質勘探進展相對緩慢，相關地質地球化學研究不足是其主要因素之一，本文擬通過區域成礦作用及規律對比總結，為該區鉛鋅成礦作用提供相關地質地球化學依據。

1區域鉛鋅礦化特征

“黔東鉛鋅成礦帶”位于揚子地臺東南緣，是“湘西－黔東鉛鋅成礦帶”的重要組成部分[5-9]。“湘西－黔東鉛鋅成礦帶”目前已發現大小不等鉛鋅礦床（點）數十個，由北向南依次分布有湘西龍山礦田[15]、保靖敖溪礦田[12]、花垣漁塘礦田、鳳凰茶田礦田和黔東松桃盤石、松桃縣嗅腦、銅仁卜口塘、萬山、玉屏縣茅坡、鎮遠縣竹坪和涌溪、施秉縣翁西、凱里市葉巴洞、龍井街和柏松[16]、丹寨縣擺泥等鉛鋅礦床、最南可延伸至都勻牛角塘礦床[17]，其中鉛鋅礦床（點）具有成帶和成群（范圍達數萬km2）產出特點[15]，雖然礦石品位相對較低，但其礦物組成簡單，礦石入選品位低，易開采和選冶[7]，越來越受到廣大地質工作者關注[8-9]。特別是近年來，在該成礦帶的湘西地區地質勘探取得了重大突破，新獲得鉛鋅資源儲量已超過一千萬噸，遠景儲量超過兩千萬噸，有望成為世界級鉛鋅資源基地[10-11]。而黔東松桃地區此類鉛鋅礦的資源儲量初步估算也已超過100萬噸[18]。可見，“湘西-黔東鉛鋅成礦”帶具有良好找礦前景[12-14]。事實上，“湘西－黔東該成礦帶”內鉛鋅礦床與區域侵入巖并無關系，且具有以下地質地球化學特征：1）區域構造背景相似，均產于揚子地臺西南緣古生代大型沉積盆地中；礦體形態呈層狀、似層狀，與圍巖產狀基本一致；礦石結構構造以晶粒結構、交代填隙結構、環狀結構為主，浸染狀、斑塊狀和網脈狀常見；圍巖蝕變以方解石化、白云石化、硅化為主，部分具重晶石化、黃鐵礦化、螢石化。礦石礦物組成簡單，有用元素以Zn為主，Pb次之，且富集Cd（Ge）等分散元素貧In、Co、Mn等微量元素，如牛角塘礦床[19]中閃鋅礦以淺色為主，多為淺（米）黃色－無色，其中Fe含量多低于3000×10-6，LA-ICPMS測試結果表明其中Cd含量多大于8000×10-6[20]。2）賦礦圍巖為寒武系－奧陶系白云巖及灰巖，其中以下寒武統清虛洞為主，其次為高臺組，如湘西花垣魚塘[21]、貴州松桃盤石[8]、凱里龍井街和松泊－都勻牛角塘一帶[22]等礦床賦礦圍巖為下寒武統清虛洞組含藻白云巖及礁灰巖，鳳凰礦田內鉛鋅礦床賦礦圍巖為中寒武統敖溪組白云巖，而龍山礦田其賦礦圍巖為下奧陶統南津關組生物碎屑灰巖[7]。3）盡管本成礦帶內成礦流體地球化學研究較薄弱，但有限的資料表明該類礦床成礦流體具有低溫和高鹽度特征，一般成礦溫度多集中在110～130℃范圍內，成礦流體鹽度多大于10%。如貴州都勻牛角塘礦床成礦溫度在101～172℃之間，成礦流體鹽度在11.0%～15.9%之間（平均為13.6%）[23]；湘西花垣李梅礦床成礦溫度在99～192℃之間，成礦流體鹽度平均為26.0%[24]；鳳凰礦田內鉛鋅礦床成礦溫度為109～173℃[25]。4）礦床中硫化物富集重硫同位素，其δ34S值在+11‰～+31‰之間，多數大于+20‰，接近前寒武紀－奧陶紀古海水硫同位素值。如牛角塘礦床、花垣魚塘李梅礦床、鳳凰礦田、龍山礦田中硫化物δ34S值分別在+22‰～+30‰[26]、+24‰～+30‰[24]、+23‰（僅1個數據）[27]和+11‰～+15‰[15]之間。5）鉛鋅礦化與古油藏關系密切，湘西黔東地區鉛鋅礦床和古油藏位于上揚子地塊東南緣，雪峰隆起西緣，礦床及礦區外圍常分布共生的固體瀝青，大部分屬于后生-儲層瀝青（古油藏破壞后的產物），如花垣礦區的瀝青以細粒狀、鱗片狀充填于礦石的晶間孔隙或裂縫中，并與閃鋅礦、方鉛礦共生，外圍瀝青多充填于石英-重晶石脈的晶洞中或斷裂帶中[28]，鳳凰、龍山等礦田也與此類似[24,29]；都勻－凱里鉛鋅礦床（點）的分布與麻江古油藏的一部分重疊[30]，其中牛角塘礦區賦礦地層中有大量干瀝青產出[17,31]，凱里松泊礦床也如此[16]；湘西鳳凰－黔東松桃－銅仁鉛鋅礦床（點）位于銅仁－萬山古油藏中，賦礦地層中分布較多干瀝青[18,32]。可見，湘西－黔東鉛鋅成礦帶鉛鋅礦床與典型MVT型鉛鋅礦床地質地球化學特征[33-34]極其相似，因此，對其礦床成因觀點已從早期“沉積-疊加改造”[5-6]逐漸轉變為“MVT”[7,29,35]，正是由于這種認識上的轉變，極大地促進了湘西地區的鉛鋅礦地質勘探進程，并取得了非常顯著的找礦效果。

2黔東鉛鋅成礦作用研究薄弱環節

我國關于MVT鉛鋅礦研究主要集中在川滇黔鉛鋅成礦區[1-2,36-37]，而湘西－黔東鉛鋅成礦帶的地質地球化學研究相對滯后，特別是黔東地區，前人的研究主要集中在礦床地質特征[5-6,10,16,21-22,24,38-39]、地層沉積相[8-9,40]和找礦勘探[7,13-15,27,41-43]等方面，在以下方面的研究還十分薄弱：1）成礦流體對于MVT這類低溫熱液礦床而言，流體包裹體的溫壓數據是研究成礦系統的基礎，也是地球化學分析的基本方法。然而，該成礦帶內鉛鋅礦床多數成礦溫度根據閃鋅礦顏色初步判斷成礦流體屬于低溫，部分礦床成礦溫度根據與閃鋅礦共生方解石均一測溫獲得、少量是通過硫化物對硫同位素計算獲得[5,25]。此外，部分礦床成礦流體鹽度是通過方解石、重晶石和方鉛礦包裹體成分計算獲得[25]。可見，該成礦帶內鉛鋅礦床缺失精細和詳實均一測溫及鹽度數據，且絕大部分礦床和古油氣藏在流體包裹體成分（特別是成礦元素等）、H、O和C同位素方面基本是空白[44-45]，這對于認識區域鉛鋅成礦流體性質、來源、演化和成礦物理化學條件是遠遠不夠的；2）礦床地球化學特征和成礦物質來源對于該區鉛鋅礦床地球化學特征和成礦物質來源是基于傳統硫化物硫、鉛等同位素[5,26,39,44]和成礦元素背景豐度[22,43]研究獲得的，不僅數據有限，且缺少該類礦床地球化學特征共性與差異的系統總結與對比，傳統方法所獲得數據僅是不同硫化物混合值，其微量元素和同位素組成并不能真實代表該類礦床的地球化學特征，因此，相關認識的依據不足；3）成礦時代盡管地質研究者都認為本成礦帶內鉛鋅礦床成礦時代屬于加里東晚期，除卜口場和大硐喇[46]外，目前已有年代學的認識是根據鉛同位素模式年齡進行推斷的[5-6,24]，其可信度較低，缺少精確同位素成礦年代學數據，鉛鋅成礦作用與區域地質構造演化史響應等動力學背景認識尚無實際地球化學依據；4）鉛鋅礦化與古油氣藏關系本礦帶內多數礦床中都殘留有機質活動的痕跡，鉛鋅成礦作用與古油氣藏之間的緊密關系也是不爭的事實，已有的研究已初步揭示了該區古油氣藏的形成、演化和破壞歷史[29,47-49]，但油田鹵水在鉛鋅成礦作用過程中扮演的角色和影響因素依然缺少實際地球化學證據，無法確定盆地內流體運移方向是否決定了油氣和鉛鋅礦床的定位與空間分布規律。5）區域礦床地質與礦床地球化學對比比較礦床學是研究和認識區域成礦規律的重要手段之一[50]，目前，湘西地區已經積累了較多地質地球化學研究成果[21,39,51]，初步對該類型礦床成礦規律和找礦標志進行了總結[7,35]，并建立了相關成礦模式[42]，在此基礎上該區鉛鋅礦資源勘查取得了重大突破。而同一成礦帶內的黔東地區盡管有相似成礦地質背景，但相關地質和地球化學研究非常薄弱，僅對牛角塘[17,19,23]有較系統的地質地球化學研究，不利于總結區域鉛鋅成礦規律和控礦因素，對其鉛鋅成礦作用依然停留在廣義的層控礦床或噴流沉積認識上[22,43,52-53]，目前所發現的最大礦床也僅為中型（牛角塘礦床）。黔東地區是否也能如湘西地區一樣在鉛鋅找礦方面有突破呢？這需要對區域成礦作用及規律系統總結與對比，提高相關成礦理論認識才能達到。

3MVT鉛鋅礦研究現狀

全球大部分重要鉛鋅礦床多屬于以沉積巖為賦礦圍巖的鉛鋅礦床[34,54]，除SEDEX型外，MVT鉛鋅礦床是世界上鉛鋅礦床最重要礦床類型，其礦床數和儲量分別占超大型鉛鋅礦床數和儲量的24%和23%[55]，因此，MVT鉛鋅礦床長期是國際地質研究的熱點之一，近年來在成礦物質來源、成礦流體運移和沉淀機制、年代厘定以及礦床形成地球動力學背景等方面取得了諸多重要進展：①提出該類礦床主要分布在造山帶的前陸盆地、逆沖推覆帶等構造擠壓環境，少數產于陸內伸展環境，改變了MVT礦床與板塊構造無關的觀點[56-58]；②流體包裹體研究揭示該類型礦床成礦流體具有盆地鹵水特征，鹵水源自近地表蒸發海水或圍巖蒸發鹽，其成礦流體溫度介于90～150℃之間，鹽度在10%～30%之間，同位素資料反映鉛來自地殼巖石，而硫來自地殼巖石或沉積物中殘留的硫酸鹽，成礦流體驅動機制包括構造擠壓和重力驅動兩種[56,59]；③單期熱液活動可能持續幾千到幾萬年，而整個礦床形成可能持續幾到十幾百萬年[33]；④成礦物質沉淀機制主要有3種：流體混合[60]、硫酸鹽還原和還原硫機制[61]，不同成礦環境可能受不同機制控制[62]；⑤有機質在MVT型鉛鋅礦成礦作用過程中扮演了極其重要作用[34]，油氣和有機質為金屬成礦提供了硫源和還原劑[63-67]，發現熱液流體與有機質熱成熟度存在著密切關系，熱液流體與有機質相互作用可能產生的瞬間微孔隙是晚期硫化物-閃鋅礦充填有利場所[68]；⑥鉛鋅礦床的精確定年一直是地質學中的一大難題，基于一些新放射性同位素測年和古地磁測年技術廣泛應用，獲得了大量成礦年齡數據，包括Rb-Sr年齡[69-71]、伊利石K-Ar年齡[72]、成礦期方解石Sm-Nd年齡[73-75]、U-Pb和Th-Pb年齡[76]、成礦期螢石U-Pb和Th-Pb年齡[74]等，統計結果表明MVT礦床主要形成在顯生宙石炭紀－早三疊紀和白堊紀－第三紀兩個時期，與地球演化史上全球尺度的板塊會聚時間密切相關[34]。值得一提的是，已有研究表明瀝青在Pb、Zn等成礦元素的遷移和富集過程以及金屬沉積礦藏的形成中起著重要作用[34]，而瀝青作為烴源巖中有機質演變的產物，主要由有機質組成，在其形成過程中Re和Os可隨著烴源巖中有機質進入瀝青，使得Re-Os同位素體系在瀝青中的應用成為可能，已開始被用于MVT鉛鋅礦床和古油藏研究[77-78]。上述研究成果極大地推動了該學科的發展，但是，關于MVT礦床的研究依然存在較多有待深入的關鍵科學問題，特別是，已有的研究表明，不同礦集區之間存在一定差異，目前尚無一種模式能解釋所有MVT礦床的形成過程，每種流體運移機制僅能解釋少數幾個代表性礦床[79]。此外，MVT鉛鋅礦床形成溫度較低，礦物之間共生包裹現象非常普遍，常規單礦物挑選分析測試只能得到混合物信息，所獲數據變化范圍極大，因而得到多種不確定性的認識。

近年來，LA-ICPMS與Mapping[20,80-81]和離子探針[82]等原位分析測試開始運用于金屬礦床地球化學研究，更真實地揭示了各類礦床不同硫化物微量元素組成差異、賦存狀態、蘊含的地球化學信息和硫同位素組成，但相關研究尚起步，不同類型礦床硫化物微量元素組成特征差異仍需大量數據充實，特別是MVT型鉛鋅礦床，目前僅少量數據表明這類礦床中閃鋅礦富Cd（Ge）貧Fe、In、Co、Mn[80-81]，而方鉛礦和黃鐵礦等硫化物依然缺少實際數據。盡管MVT鉛鋅礦床中硫等同位素研究積累了豐碩的成果[34]，但相關認識僅基于傳統方法獲得的閃鋅礦+方鉛礦+黃鐵礦混合數據，這類礦床硫同位素組成是否與其賦礦地層時代古海水硫同位素組成一致還有待進一步證實（如筆者近期對川滇黔鉛鋅礦集區富樂礦床離子探針的研究結果表明，該礦床閃鋅礦硫同位素組成主要集中在18‰～22‰之間，遠高于賦礦地層-二疊紀海相硫酸鹽的δ34S值，這與傳統方法獲得硫同位素組成明顯不同）；此外，常規成礦流體成分是通過群體包裹體和拉曼半定量獲得，缺少成礦元素等關鍵準確信息，致使相關研究無法深入。LA-ICPMS是近年來成礦流體研究的新技術[83]，通過對MVT型礦床應用，獲得該類型礦床存在不同來源和化學性質盆地流體的參與等諸多新認識[84-86]，可以預見，隨著該方法在MVT鉛鋅礦床成礦流體研究中廣泛應用，精細刻該類熱液系統中成礦流體與成礦物質的來源、運移、沉淀及富集等地球化學過程將變為現實。近年來，我國鉛鋅礦成礦理論研究進展較為緩慢，這主要與大多數鉛鋅礦床成礦時代、成礦物質來源、成礦流體演化和成礦機制等方面存在較大的不確定性有關，導致劃分礦床成因類型、區域成礦規律及模式等方面研究存在明顯不足[1]，特別是關于MVT鉛鋅礦床方面研究，許多礦床依然沿用廣義的層控礦床來定義，常與SEDEX型礦床混淆。目前，國內MVT鉛鋅礦床研究主要集中在川滇黔鉛鋅礦集區[37]，但該礦集區在成溫度相對較高、礦體多呈巨厚脈狀產出、礦石品位高等地質特征方面與典型MVT礦床存在較大差異[37,87]，而“黔東鉛鋅成礦帶”內鉛鋅礦床卻與典型MVT礦床具有一致的地質和地球化學特征，是我國研究MVT鉛鋅礦床的理想區域。

4總結

綜上所述，黔東地區是我國西南“湘西-黔東MVT鉛鋅成礦帶”重要組成部分，具有良好找礦潛力，上述學科發展趨勢和研究區鉛鋅成礦作用特征與研究現狀，均啟發我們應該重視該區鉛鋅礦床地質地球化學研究。通過礦床地質地球化學特征對比、成礦物質來源、成礦流體和同位素定年等研究，揭示各礦區與區域成礦流體系統的性質及其演化，建立合理成礦模式及與研究區構造和古油藏演化的關系，并探討其形成的動力學背景，不僅符合學科發展趨勢，更重要的是突出黔東MVT鉛鋅成礦作用特色，從而為MVT鉛鋅礦成礦理論發展、拓寬黔東地區該類型礦床找礦思路做出實際貢獻。此外，MVT鉛鋅礦床中Cd、Ge、Tl等稀散元素強烈富集[54,88]，深入研究也將認識和了解其中稀散元素的分布和富集規律，不僅增加礦山經濟效益，而且也將推動稀散元素成礦理論的發展。

作者：葉霖1；胡宇思1,2；楊松平3；韋晨1,2；楊興玉3；李珍立1,2；安琦3；盧貿達3 單位：1.中國科學院地球化學研究所礦床地球化學國家重點實驗室,2.中國科學院大學,3.貴州省地質礦產勘查開發局