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印度尼西亚戴里Sedex型铅锌矿集区成矿流体特征及成矿物质来源:流体包裹体及同位素地球化学证据

张海坤 胡鹏 曹亮 程湘 战明国 潘罗忠 戴昱 潘贝红

张海坤, 胡鹏, 曹亮, 程湘, 战明国, 潘罗忠, 戴昱, 潘贝红. 印度尼西亚戴里Sedex型铅锌矿集区成矿流体特征及成矿物质来源:流体包裹体及同位素地球化学证据[J]. 地质科技通报, 2020, 39(3): 170-178. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0318
引用本文: 张海坤, 胡鹏, 曹亮, 程湘, 战明国, 潘罗忠, 戴昱, 潘贝红. 印度尼西亚戴里Sedex型铅锌矿集区成矿流体特征及成矿物质来源:流体包裹体及同位素地球化学证据[J]. 地质科技通报, 2020, 39(3): 170-178. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0318
Zhang Haikun, Hu Peng, Cao Liang, Cheng Xiang, Zhan Mingguo, Pan Luozhong, Dai Yu, Pan Beihong. Characteristics of mineralization fluids and mineralization material sources of the Sedex-type Dairi Pb-Zn ore concentration area in Indonesia: Evidence from fluid inclusions and isotopic geochemistry[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(3): 170-178. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0318
Citation: Zhang Haikun, Hu Peng, Cao Liang, Cheng Xiang, Zhan Mingguo, Pan Luozhong, Dai Yu, Pan Beihong. Characteristics of mineralization fluids and mineralization material sources of the Sedex-type Dairi Pb-Zn ore concentration area in Indonesia: Evidence from fluid inclusions and isotopic geochemistry[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(3): 170-178. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0318

印度尼西亚戴里Sedex型铅锌矿集区成矿流体特征及成矿物质来源:流体包裹体及同位素地球化学证据

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0318
基金项目: 

中国地质调查局地质调查项目"印度尼西亚苏门答腊岛铜多金属资源潜力评价" DD20160114

广西壮族自治区地质矿产勘查开发局地质勘查基金项目"广西与东盟特提斯构造过程与大规模成矿作用对比研究" 桂地矿外任[2018]1号

详细信息
    作者简介:

    张海坤(1987-), 男, 助理研究员, 主要从事境外地质调查研究工作。E-mail:328543434@qq.com

  • 中图分类号: P618.4

Characteristics of mineralization fluids and mineralization material sources of the Sedex-type Dairi Pb-Zn ore concentration area in Indonesia: Evidence from fluid inclusions and isotopic geochemistry

  • 摘要: 戴里铅锌矿集区位于印度尼西亚苏门答腊岛西北部,是一个主要产于页岩、具有巨型规模的Sedex型铅锌矿。通过系统的流体包裹体测试及H、O、S、Pb等同位素分析,以对其成因进行约束。分析结果表明:①戴里铅锌矿流体包裹体均一温度范围为189~315℃,峰值为220~240℃;②δDV-SMOW值范围为-68.7‰~-76.4‰,平均为-72.9‰,δ18OV-SMOW值范围为+5.9‰~+19.5‰,平均为+16.6‰;③黄铁矿δ34SCDT值为正值,集中分布在+25.49‰~+26.36‰之间;④铅同位素显示较高的μ值(9.92~10.17,平均值为10.04)和ω值(38.06~40.51,平均值为39.26)。该矿床成矿流体温度为中温(220~240℃),成矿流体可能以岩浆水为主,有少量浅源水的加入,硫、铅均为单一来源,其中硫主要来自海水,铅来源于上地壳。

     

  • 图 1  苏门答腊岛大地构造背景(据文献[5]修改)

    Figure 1.  Tectonic setting of Sumatra

    图 2  苏门答腊岛地质简图(据文献[6]修改)

    Figure 2.  Simplified geological map of Sumatra

    图 3  戴里铅锌矿集区地质简图(据文献[1]修改)

    Figure 3.  Geological sketch of Dairi Pb-Zn ore concentration area in Sumatra, Indonesia

    图 4  印度尼西亚苏门答腊岛戴里铅锌矿集区安靖潭矿床1-1′剖面图(据文献[1]修改)

    Figure 4.  Cross section along 1-1′ in Anjing Hitam deposit, Dairi Pb-Zn ore concentration area, Sumatra, Indonesia

    图 5  戴里铅锌矿集区矿体露头和矿石镜下特征

    a.矿体露头照片;b.样品DL-1手标本; c.样品DL-1光片照片;d.样品DL-2手标本; e.样品DL-2光片照片;Py.黄铁矿;Gn.方铅矿;Sp.闪锌矿

    Figure 5.  Photos showing orebody outcrop and ores from Dairi Pb-Zn ore concentration area

    图 6  气液两相流体包裹体显微照片(VH2O.气相;LH2O.液相)

    Figure 6.  Micrographs of the gas-liquid two-phase inclusions

    图 7  戴里铅锌矿集区矿体流体包裹体均一温度直方图

    Figure 7.  Hisograms showing homogenization temperature of fluid inclusions of ores from Dairi Pb-Zn ore concentration area

    图 8  戴里铅锌矿集区石英流体包裹体氢氧同位素组成图解

    Figure 8.  Hydrogen isotopic composition of quartz fluid inclusion of ores from Dairi Pb-Zn ore concentration area

    图 9  戴里铅锌矿同位素模式图(a)和矿石铅Δγβ成因判别图解(b)(底图自文献[25]修改)

    1.地幔源铅;2.上地壳源铅;3.上地壳与地幔混合的俯冲铅(3a.岩浆作用,3b.沉积作用);4.化学沉积型铅;5.海底热水作用铅;6.中深变质作用;7.深变质下地壳铅;8.造山带铅;9.古老页岩地壳铅;10.退变质铅

    Figure 9.  Lead isotopic composition model (a) and Δγβ genetic discriminate diagram of galena (b) of ores from Dairi ore concentration area

    表  1  戴里铅锌矿集区矿体流体包裹体气相成分(μL/g)

    Table  1.   Gas composition of fluid inclusions of ores from Dairi Pb-Zn ore concentration area

    样号 矿物名称 H2 N2 CO CH4 CO2 H2O(气相)
    DL-B12 石英 2.19 23.4 2.55 1.56 11.8 2.48×105
    DL-B13 石英 2.82 62.3 1.61 0.977 11.9 1.65×105
    DL-B15 石英 1.48 52.3 0.647 1.64 28.9 7.29×105
    注:测试单位为核工业北京地质研究院分析测试研究中心
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    表  2  戴里铅锌矿流体包裹体液相成分及相关参数

    Table  2.   Liquid composition and related parameters of fluid inclusions in Dairi Pb-Zn ore

    样号 矿物名称 F- Cl- NO3- SO42- Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Na+/K+ Na+/(Ca2++Mg2+) Cl-/F-
    wB/(μg·g-1)
    DL-B12 石英 0.330 10.2 0.992 4.97 6.83 2.02 0.837 3.84 3.38 1.46 30.91
    DL-B13 石英 0.195 8.06 1.32 23.60 0.798 1.97 1.20 10.00 0.41 0.07 41.33
    DL-B15 石英 0.174 11.2 0.805 8.86 4.31 1.62 0.809 13.10 2.66 0.31 64.37
    注:测试单位为核工业北京地质研究院分析测试研究中心
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    表  3  戴里铅锌矿集区矿体包裹体显微测温结果

    Table  3.   Microthermometry measurements of fluid inclusions of ores from Dairi Pb-Zn ore concentration area

    序号 编号 类型 大小(长径)/μm 气液比/% 均一相态 Th/℃ 包裹体数量/个
    1 DL-B12 富液包裹体 4~10 5~10 液相 215~275 21
    2 DL-B13 富液包裹体 2~14 10~30 液相 221~289 16
    3 DL-B14 富液包裹体 4~18 5~10 液相 230~302 25
    4 DL-B15 富液包裹体 6~10 5~10 液相 189~310 22
    5 DL-B16 富液包裹体 3~16 10~15 液相 203~298 18
    6 DL-B17 富液包裹体 4~10 10~20 液相 211~315 27
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    表  4  戴里铅锌矿集区石英流体包裹体氢氧同位素组成

    Table  4.   Hydrogen isotopic composition of quartz fluid inclusions of ores from Dairi Pb-Zn ore concentration area

    序号 样品编号 测定矿物 δDV-SMOW/‰ δ18OV-SMOW/‰ δ18OH2O/‰
    1 DL-B12 石英 -73.7 19.0 9.0
    2 DL-B13 石英 -72.4 18.1 8.1
    3 DL-B14 石英 -76.4 19.5 9.5
    4 DL-B15 石英 -72.1 17.9 7.9
    5 DL-B16 石英 -74.0 19.4 9.4
    6 DL-B17 石英 -68.7 5.9 -4.1
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    表  5  戴里铅锌矿硫同位素组成

    Table  5.   Sulfur isotope composition of pyrite from ores in Dairi Pb-Zn ore concentration area

    序号 样品编号 样品描述 矿物 δ34SCDT/‰
    1 17DL7B3 矿石 黄铁矿 25.49
    2 17DL-B4 矿石 黄铁矿 25.67
    3 17DL-B5 矿石 黄铁矿 26.06
    4 17DL-B6 矿石 黄铁矿 26.02
    5 17DL-B7 矿石 黄铁矿 26.18
    6 17DL-B8 矿石 黄铁矿 26.28
    7 17DL-B9 矿石 黄铁矿 26.36
    8 17DL-B10 矿石 黄铁矿 26.20
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    表  6  戴里铅锌矿矿石中黄铁矿铅同位素组成

    Table  6.   Lead isotopic composition of pyrite from ores in Dairi ore concentration area

    序号 样品号 矿物 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb tCDT/Ma μ ω Th/U Δα Δβ Δγ
    1 DL-B3 黄铁矿 19.090 15.930 39.253 89.0 10.04 39.22 3.78 106.89 39.24 51.47
    2 DL-B4 黄铁矿 19.065 15.893 39.132 61.0 9.97 38.52 3.74 103.24 36.71 47.00
    3 DL-B5 黄铁矿 19.103 15.952 39.331 106.0 10.08 39.67 3.81 108.98 40.75 54.31
    4 DL-B6 黄铁矿 19.044 15.867 39.048 44.0 9.92 38.06 3.71 100.71 34.95 44.01
    5 DL-B7 黄铁矿 19.076 15.908 39.182 72.0 10.00 38.80 3.76 104.74 37.74 48.82
    6 DL-B8 黄铁矿 19.109 15.960 39.369 111.0 10.10 39.86 3.82 109.73 41.29 55.55
    7 DL-B9 黄铁矿 19.108 15.943 39.294 92.0 10.06 39.41 3.79 108.17 40.10 52.70
    8 DL-B10 黄铁矿 19.147 15.999 39.489 132.0 10.17 40.51 3.86 113.61 43.92 59.70
    注:tCDT代表原始铅年龄,μ=238U/204Pb, ω=232Th/204Pb, Δα、Δβ、Δγ分别为铅同位素比值206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb与同时代地球原始铅同位素相对千分偏差值
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  • 收稿日期:  2019-01-27

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