SEDEX型矿床 (Sedimentary exhalative deposit，沉积岩容矿的喷流沉积型矿床) 是最重要的铅锌成矿类型，据统计，全世界铅锌储量超过500万吨的超大型矿床中，SEDEX型矿床占到了其数量的36%和其铅锌储量的42%(戴自希等, 2005)。关于SEDEX型矿床的研究，前人进行了十分深入的工作，取得了许多有意义的共识：(1) 矿体大部分呈层状、似层状产出于沉积碎屑岩地层中，其下部有时可见到网脉状矿体 (韩发和孙海田, 1999)；(2) 成矿时代集中于元古宙和古生代 (Leach et al., 2010)；(3) 成矿元素组合上，一般富Pb、Zn，且常伴生Ag、Ba、As、Sb等，贫Cu、Au (周永章, 1990; 韩发和孙海田, 1999; 侯增谦等, 2003; Leach et al., 2005, 2010)；(4) 绝大部分形成于海相拉张环境，如陆内裂谷、被动大陆边缘，也可形成于汇聚板块作用下远离弧后的拉张断陷盆地 (Betts et al., 2003; Lydon, 1996; 孙华山等, 2011)；(5) 成矿流体具有低温 (一般小于200℃)、低盐度 (2%~15% NaCleqv)(卢焕章等, 2004; Leach et al., 2010) 特征。流体包裹体直接记录了成矿各期次流体的温度、盐度、成分等特征，有利于全面地了解矿床成因 (周永章等, 1995; Chi et al., 2003; 范宏瑞等, 2003; 倪培等, 2005; 陈衍景等, 2007; Chen et al., 2015)。Sedex型矿床中矿物粒度一般较为细小，原生流体包裹体少而小，直接获得SEDEX型矿床矿石矿物中流体包裹体数据非常困难，目前仅有少量闪锌矿的流体包裹体数据报道 (Edgerton, 1997; Leach et al., 2004; Polito et al., 2006)，大部分的研究工作利用石英、方解石、重晶石等脉石矿物中的流体包裹体数据反映成矿流体特征。SEDEX型矿床成矿热水多具有幕式活动特征，加之矿床形成后通常会经历了复杂的地质过程，导致脉体的地质背景多具有不确定性，使以脉石矿物为载体的流体包裹体数据的解释起来十分困难 (Lydon, 1996)。

钦杭成矿带是中国地质调查局于2009年列出的全国重点成矿区带。它南起钦州湾，向北东方向一直延伸至杭州湾，呈反“S”形 (杨明桂和梅勇文, 1997) 涵括了桂中、桂东、粤西北、湘东南、赣中、浙北等地区。全长约2000km，宽约100~150km，是我国重要的铅锌资源基地。产于沉积地层中并受地层控制的“层控型”铅锌矿 (赵振华, 1983; 涂光炽, 1987) 是这其中的重要类型，凡口、康家湾等大型、超大型矿床都是典型代表。Leach et al. (2005)将发育于沉积地层中且与岩浆活动无关的铅锌矿床定义为沉积岩型铅锌矿床，并对其进行了分类，其中围岩为碳酸盐岩的主要为MVT型和部分SEDEX型。钦杭成矿带上层控铅锌矿床的成因一直备受关注且存在争议，Wang et al. (2014)对中国的沉积岩型铅锌矿做了系统的归纳，他们认为产于钦杭结合带的这些铅锌矿绝大部分属于MVT型；然而Gu et al. (2007b)、Zaw et al. (2007)却认为中国南方沉积岩型铅锌矿更类似于SEDEX型。近来的研究显示 (周永章等, 2015)，古生代热水喷流叠加后期改造的“二阶段成矿模式”在钦杭成矿带的层控铅锌矿床中具有相当的普遍性。

盘龙铅锌矿是近几年来在钦杭成矿带南段新发现的大型沉积岩型铅锌矿床，位于广西大瑶山西侧，属于桂中坳陷带与大瑶山隆起的结合部位 (李毅, 2007; 周永章等, 2012)，矿体赋存于泥盆系上伦组白云岩地层中。矿区探明的铅锌资源量超过120万吨，达大型规模，其伴生的重晶石矿规模也达到大型 (据湖南天工矿业投资有限公司, 2010^①)。对大瑶山西侧的重晶石-铜铅锌硫化物矿床的热水成因认识起于20世纪80年代涂光炽 (1987)、陈先沛和高计元 (1987)的研究，他们认为晚泥盆世含矿热水对早泥盆世沉积物的交代、充填是盘龙、朋村等系列矿床的主要成因。但同期的广西壮族自治区地质矿产局 (1987)却认为，这些矿床应属于后生铜铅锌硫化物矿床。胡明安等 (2005)将盘龙铅锌矿划归为MVT型。最近，李毅 (2007)及薛静等 (2011, 2012) 认为盘龙铅锌矿是热水沉积SEDEX成因。目前，对盘龙铅锌矿研究存在的主要问题是它的成矿模式仍然不清楚，这有赖于成矿期次的准确厘定，成矿流体数据的获取与解译。

①湖南天工矿业投资有限公司. 2010.广西壮族自治区武宣县盘龙矿区盘龙铅锌矿深部勘探报告

本研究以盘龙铅锌矿为例，探讨钦杭成矿带的热水喷流-改造“二阶段成矿模式”，重点是在重新厘定盘龙铅锌矿成矿期次的基础上，分析其不同成矿期次的流体包裹体特征，阐述热水喷流-改造“二阶段成矿作用”的成矿流体特征。

整个钦杭结合带 (图 1)，尤其是南段的演化机制是一个备受瞩目同时又充满争议的问题 (毛景文等, 2011; 周永章等, 2012, 2015; 张国伟等, 2013)，目前较为统一的观点认为南段侏罗纪开始主要受太平洋板块俯冲的影响，并于侏罗纪晚期开始构造转折 (孙卫东等, 2008)，在此之前经历了晋宁期、加里东期、印支期三期重大的构造-岩浆活动事件 (Wang et al., 2013)。对于大瑶山西侧而言，在加里东末期经历了广泛的碰撞造山过程，早古生代地层缺失。海西期该区进入相对平静的拉张期 (周永章等, 2012; 何卫红等, 2014)，永福-同乡、凭祥-大黎等一系列北东、南北向的同生沉积断裂开始活动，并在侧旁发育了一系列北东向及近南北向次级断裂，形成了一系列断陷性地堑式或爬升式盆地 (广西壮族自治区地质矿产局, 1987; 陈先沛和高计元, 1987)，同时海水由南部钦防海槽向北发生大规模的海侵运动 (何卫红等, 2014)。在两者共同作用下，该区被海水淹没接受沉积，晚古生代地层角度不整合于寒武系地层之上。特殊的构造背景导致了大瑶山西侧形成了南丹型深水沉积岩被象州型浅水台地碳酸盐岩所围绕 (陈先沛和高计元, 1987) 的构造格局。其后该区又经历了印支期和燕山期强烈的构造变形，但岩浆活动并不发育，仅有少量酸性花岗岩和煌斑岩脉、辉绿岩脉侵入 (薛静等, 2012)。

图 1

Fig. 1

图 1 钦杭结合带地层分布简图 Fig. 1 Stratigraphic distribution map of Qingzhou bay-Hangzhou bay metallogenic belt

大瑶山西侧地区发育了盘龙、朋村、乐梅等一系列多金属硫化物和象州等重晶石矿床 (点)，它们的分布十分具有规律性，具体表现为：1) 矿床 (点) 均产于泥盆系地层；2) 层状重晶石矿多产出于代表深水沉积环境的南丹型沉积地层，铜铅锌多金属硫化物常呈似层状、囊状、脉状和脉状重晶石一起产出于代表浅水台地沉积环境的象州型碳酸盐岩地层中；3) 重晶石-金属硫化物矿床在矿种上由南部司律到北部寨沙表现出由铅锌-重晶石-铜的变化规律。

盘龙铅锌矿矿体赋存于泥盆系下统地层 (图 2) 中，该套地层呈角度不整合覆于寒武系黄洞口组之上，属于典型的“象州型”浅水台地相沉积。分为七个组，其中与矿体空间位置较密切的自老至新分别为郁江组、上伦组、二塘组、官桥组，各层位呈整合接触，产状330°∠75°左右。郁江组为一套灰色泥岩，厚度150m左右。上伦组分布于大瑶山西侧，由桐木一带向南逐渐变厚，盘龙附近厚度超过1000m。其岩性主要为白云岩、白云质灰岩，局部夹有少量硅质岩。底部发育疙瘩状灰岩；中、下部白云岩以细-微晶结构为主，呈薄-中层状；上部白云岩以深灰色为主，少量灰-浅灰色，中-粗晶结构，中厚层状，是铅、锌、重晶石矿体的主要赋存部位，具白云石化、硅化和少量方解石化现象。二塘组以灰-深灰色灰岩与泥灰岩互层为主，厚度约80m，野外露头见较多的有孔虫及珊瑚化石。官桥组为灰-深灰色白云岩夹少量灰岩、生物碎屑灰岩及泥灰岩，厚度约300m。

图 2

Fig. 2

图 2 盘龙铅锌矿地质简图及26线剖面图 Fig. 2 Geological map of the Panlong lead-zinc deposit and No.26 line profile map

矿区构造上，矿区内断裂有F1、F2、F3，其中，F1、F3呈北东东向，性质均为逆断层，F2呈北北东向，为横断层，明显错动了岩层以及矿体。

矿区内没有岩浆岩出露，但航磁资料推测盘龙东侧20km的东乡、古寨，北侧50多千米的寺村等地可能存在深部隐伏岩体 (据湖南天工矿业投资有限公司, 2010)。

盘龙铅锌矿矿体 (图 2) 包括东部北东走向的大岭矿段和西侧呈北北东展布的翻山矿段，翻山矿段目前没有进行开采，本文关于盘龙铅锌矿的观察和研究均基于大岭矿段。铅锌矿体严格受地层控制，除翻山矿段少部分赋存于官桥组硅化白云岩中，均赋存于泥盆系下统的上伦组上部白云岩中，顶底板均为上伦组白云岩，产状与地层一致。大岭矿段主矿体为2号矿体，其地表矿化带长达3500m左右，宽60~100m，产状约为340°∠80°，由呈层状、似层状、透镜状、囊状的小矿体组成。原生矿石中Pb品位介于0.35%~10.25%之间，Zn品位为1.02%~20.98%。

矿区围岩蚀变总体上不强烈，类型较为简单，主要有重晶石化和白云石化 (图 3)，局部发育少量方解石化、硅化，蚀变与矿体空间关系密切，硅化岩、硅质岩主要发育于矿体下盘近底部附近。

图 3

Fig. 3

图 3 盘龙铅锌矿蚀变特征 (a, b) 白云石化、重晶石化；(c, d) 重晶石化.矿物代号：Py-黄铁矿；Brt-重晶石；Sp-闪锌矿；Gn-方铅矿；Dol-白云石；Cal-方解石 Fig. 3 Alteration characteristics of the Panlong lead-zinc ore deposit (a, b) dolomitization and baritization; (c, d) baritization. Py-pyrite; Brt-barite; Sp-sphalerite; Gn-galena; dol-dolomite; Cal-calcite

盘龙铅锌矿矿石的矿物种类少，组合较为简单。金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿，此外见少量灰硫砷铅矿和白铁矿。非金属矿物主要是重晶石、白云石、方解石，少量石英和发育于晶洞中的雄黄。

本文通过细致的矿相学工作，对盘龙铅锌矿的成矿期次进行了划分 (表 1)。成矿过程可分为原生沉积期、活化改造期和地表氧化期三期。地表氧化期只部分发生，原生的矿石在地表被氧化，形成白铅矿、菱锌矿、褐铁矿等，重晶石也常因内部金属矿物氧化剥落呈现出蜂窝状构造。原生沉积期又可划分为白云石-黄铁矿沉淀阶段和硫化物沉淀阶段。白云石-黄铁矿沉淀阶段，造岩矿物白云石、重晶石等结晶，同时，具有明显沉积特征的星散状、胶状、草莓状的黄铁矿也形成 (图 4a-c)，同时伴生极少量细粒他形闪锌矿和方铅矿。硫化物沉淀阶段是主要的铅锌成矿期，闪锌矿、方铅矿出现，呈他形粒状，粒径细小 (图 4d)，与此同时，大量放射状重晶石结晶出来，与他形闪锌矿、方铅矿以及黄铁矿紧密共生 (图 4e)。闪锌矿、方铅矿、黄铁矿常互层形成细条带状构造 (图 4f)。活化改造期主要有两方面表现，一是大量的重晶石细脉穿插原生沉积期形成的矿石 (图 4f-h)，其边部由内到外常出现重晶石-闪锌矿-黄铁矿的分带 (图 4f)，周围铅锌矿出现明显加富现象，内部常出现灰硫砷铅矿和少量白云石 (图 4i)；第二方面表现主要是先期形成的矿物在受到应力后发生破碎 (图 4j)，最为明显的是黄铁矿。除此之外，黄铁矿还发生重结晶，形成立方体型 (图 4k-l)，也有部分形成小球型，结构相较于原生沉积期的黄铁矿更为致密，边缘不发生溶蚀现象，且明显穿插板簇状的重晶石。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 盘龙铅锌矿成矿期次表 Table 1 Mineralization stages of the Panlong lead-zinc ore deposit

表 1 盘龙铅锌矿成矿期次表 Table 1 Mineralization stages of the Panlong lead-zinc ore deposit

图 4

Fig. 4

图 4 盘龙铅锌矿矿石组构学特征 (a) 黄铁矿呈星散状分布于透明矿物之中，粒度20μm±，透明矿物与细小硫化物共生，随褶皱发生同步的弯曲；(b) 白云岩中呈五角十二面体的黄铁矿，粒度15μm±；(c) 变胶状黄铁矿，其外围为闪锌矿以及少量方铅矿；(d) 他形细粒状闪锌矿呈星点状分布于透明矿物中，并交代部分黄铁矿；(e) 与硫化物共生的放射状重晶石；(f) 细脉状重晶石穿插破坏条纹状构造的铅锌矿石，脉体边部出现了棕色闪锌矿和黄铁矿的细条带；(g) 细脉状重晶石；(h) 重晶石呈网脉状切穿交代含矿白云岩，使白云岩碎屑边缘呈浑圆状，即呈假角砾状；(i) 重晶石中的黄铁矿与白云石；(j) 黄铁矿遭受应力作用破碎，发生位错，重晶石脉体沿位错开放空间贯入；(k) 骸晶结构，闪锌矿等从内部交代黄铁矿，残留黄铁矿半自形晶型；(l) 闪锌矿交代溶蚀黄铁矿，使其呈现港湾状，后期晶型完好的黄铁矿切穿这一体系 Fig. 4 Fabric characteristics of the Panlong lead-zinc ore deposit (a) pyrite dispersively distributed in the transparent minerals, particle size of 20μm±. Sulfide and its paragenetic gangue minerals bend synchronously with fold; (b) pyrite of pentagonal dodecahedron, the particle size of 15μm±; (c) metacolloidal pyrite, a small amount of galena and sphalerite in its periphery; (d) irregular shaped and fine grained sphalerite distributed in the transparent minerals dispersedly, and replaced a part of pyrite; (e) the radial barite is paragenetic with sulfide; (f) the sulfide ore with stripe structure was inserted by barite of fine veins structure, bands of sphalerite and pyrite occurred in the side; (g) veinlet barite; (h) barite of stockwork structure destroyed theore bearing dolomite; (i) pyrite and dolomite in barite; (j) cataclastic structure of pyrite; (k) skeleton crystal structure of pyrite; (l) sphalerite rims around pyrite for replacement, euhedral pyrite cut through this system

本研究共选取样品12件，均采自大岭矿段2号矿体的钻孔和矿井-120m中段的采场，包裹体载体矿物为与铅锌共生的放射状重晶石 (图 4e) 和细脉状重晶石 (图 4g)。对这两种重晶石进行了SEM-EDS研究，进一步验证为不同期次的产物，分别对应原生沉积期和活化改造期。然后进行包裹体岩相学的观察，进而进行显微测温实验，以得到主要成矿期次的流体温度和盐度数据。除此之外，还选取了具有代表性的少量包裹体进行了气相组分的激光拉曼分析，以得到它们气相组分特征。

为了确保包裹体测试所用放射状重晶石和细脉状重晶石为不同成矿期次的产物，对重晶石进行了SEM-EDS研究。对样品进行机械破碎，挑选出表面较为平整的样品进行喷金处理。在中山大学地球科学与工程学院的扫描电镜室进行SEM-EDS测试工作。所用扫描电镜型号为德国蔡司 (Zeiss) 公司的场发射ΣIGMA型扫描电镜，其20kV下分辨率可达1.5nm，放大倍数12~50000X，加速电压：100V~30kV，探针电流：4pA~40nA。能谱仪是牛津仪器X-Max能谱仪，探测器面积150mm²，最大计数率20000，峰背比20000：1，分辨率200eV。结果如图 5和表 2所示。放射状的重晶石单晶呈现出叶片状 (图 5a, b)，粒径多大于200μm，解理发育；细脉状重晶石单晶呈现柱状，粒径巨大 (图 5c, d)，解理同样发育。与矿相镜下观察结果一致，细脉状重晶石边缘由内到外分别发育他形方铅矿和闪锌矿 (图 5c)，而与放射状重晶石共生在一起的硫化物却呈星点状分布，且粒径明显小于细脉状重晶石边缘的硫化物 (图 5a)。EDS分析结果显示 (图 5和表 2)，与细脉状重晶石不同，放射状重晶石成分较为纯净，不含Sr元素，而细脉状重晶石则含有大量Sr元素。特别需要说明的是，重晶石EDS结果见C元素，推测为环境中有C的污染。此外，盘龙铅锌矿矿石中含有大量的碳质成分，制备样品过程中很有可能附着在重晶石表面。上述结果从化学组成角度进一步说明，放射状与细脉状重晶石为不同期次的产物，结合矿相以及扫描电镜观察，放射状重晶石产生于原生沉积期，而细脉状重晶石则是穿插原生沉积期形成的块状重晶石-硫化物矿石，表征活化改造期。

图 5

Fig. 5

图 5 盘龙铅锌矿重晶石扫描电镜图像及能谱谱线图 (a、b) 原生沉积期呈放射状重晶石；(c、d) 活化改造期细脉状重晶石 Fig. 5 SEM photos and EDS spectrums of barites in the Panlong lead-zinc ore deposit (a, b) radial barite in the primary sedimentary stage; (c, d) veinlet barite in the reworked stage

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 重晶石扫描电镜能谱分析结果 (wt%) Table 2 Energy spectrum data for barite (wt%) 点位 Ba Sr S C O Total 1 62.20 - 14.56 8.46 14.78 100 2 40.90 - 9.09 25.12 24.89 100 3 58.89 2.32 14.09 9.37 15.33 100 4 51.30 2.44 11.64 17.12 17.50 100

表 2 重晶石扫描电镜能谱分析结果 (wt%) Table 2 Energy spectrum data for barite (wt%)

流体包裹体测温工作在桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室进行，所用仪器为英国Linkam公司生产的THMS600，测试温度范围-196~600℃，最大加热速率150℃/min，可控温度精度0.1℃。测试过程升温、降温速率为0.5~15℃/min，相变点附近速率为0.5~1.5℃/min。激光拉曼测试工作在中山大学测试中心进行，所用仪器为英国Renishaw inVia显微共焦拉曼光谱仪，激发波长514.5nm，扫描时间30s。

本次所采两个期次的样品的重晶石中流体包裹体十分发育，类型主要为气液两相包裹体，室温下气相占比很小，气泡跳动剧烈。原生沉积期：寄主矿物为放射簇状重晶石 (图 4e)，呈乳白色。流体包裹体分布不均匀，成群或孤立存在，多呈不规则状，少数呈菱形，个体较小，长轴直径最小3.5μm，极个别达到20μm，大多数处于6~10μm之间。气体充填度小，气液比多集中于1%~5%(图 6c)。活化改造期：寄主矿物为细脉状 (图 4g)、团块状重晶石，呈白色，较为透明。这一期次流体包裹体同样分布不均匀，多成群存在，呈不规则状，少数椭圆形，长轴直径最小3.6μm，最大达14.9μm，多数集中于3.5~8μm之间。气液比极小，多为1%~2%(图 6d, f)。

图 6

Fig. 6

图 6 不同期次的重晶石及其中的流体包裹体 (a-c) 原生沉积期：与硫化物共生的重晶石中的流体包裹体；(d-f) 活化改造期：重晶石中的流体包裹体 Fig. 6 Fluid inclusions locked in barite in different stages (a-c) the fluid inclusions are paragenetic with sulfide in barite of primary sedimentary stage; (d-f) the fluid inclusions in barite of reworked stage

本次工作对上述两个期次的流体包裹体分别进行了显微测温实验，结果见表 3和图 7。均一温度直接由观测获得，流体盐度是由测得的冰点温度通过Bodnar (1993)提供的方式计算获得。原生沉积期均一温度 (图 7a) 范围110.0~234.3℃，峰值位于130~140℃，平均值为147.2℃；冰点温度介于-11.2~-0.2℃之间，均值为-4.7℃。据冰点温度推测体系盐度较低，流体习性与H₂O-NaCl体系一致 (卢焕章等, 2004)，故其盐度测试结果可简化地用%NaCleqv表示，算得其盐度 (图 7b) 介于0.33%~15.57% NaCleqv，主要集中于6%~10% NaCleqv，均值为7.09% NaCleqv。活化改造期均一温度 (图 7c) 范围107.9~179.5℃，较为集中，峰值也位于130~140℃，平均值为138.9℃；冰点温度介于-18.4~-1.2℃之间，均值为-7.75℃。与原生沉积期相似的方法算得其盐度 (图 7d) 介于1.82%~21.24% NaCleqv，主要集中于7%~16% NaCleqv，均值为10.90% NaCleqv。

表 3

Table 3

表 3(Table 3)

表 3 盘龙铅锌矿流体包裹体显微测温结果 Table 3 Summary of microthermometric data for fluid inclusions in the Panlong Pb-Zn deposit 成矿期 寄主 矿物 冰点温度 (Tmice) 均一温度 (ThL-V) 盐度 (wt% NaCleqv) 密度 (g/cm3) 个数 范围 (℃) 均值 (℃) 个数 范围 (℃) 均值 (℃) 范围 均值 范围 均值 原生沉积期 重晶石 44 -0.2~-11.2 -4.7 44 110.0~234.3 147.2 0.03~15.57 7.09 0.85~1.04 0.97 活化改造期 49 -1.2~-18.4 -7.75 49 107.9~179.5 138.9 1.82~21.24 10.9 0.93~1.08 1.01

表 3 盘龙铅锌矿流体包裹体显微测温结果 Table 3 Summary of microthermometric data for fluid inclusions in the Panlong Pb-Zn deposit

图 7

Fig. 7

图 7 流体包裹体均一温度和盐度分布直方图 Fig. 7 Distributions histogram of the mean homogenization temperatures and primary salinities

本文分别对盘龙铅锌矿原生沉积期和活化改造期的重晶石中的流体包裹体气相组分进行了拉曼探针分析，由于两个成矿期次流体包裹体个体小，气相填充比小且气泡跳动剧烈，故本次工作选取个体较大、气泡占比大且跳动幅度较小的进行，每个期次仅得到一个测试结果。结果显示，富液相L+V两相包裹体的气相组分激光拉曼探针谱均只出现了3460左右水的包络峰及1100左右包裹体寄主矿物重晶石的反对称伸缩振动峰 (图 8)，表明这两种类型流体包裹体气相组分主要是水蒸汽，不含其它气体。

图 8

Fig. 8

图 8 重晶石中两相水溶液流体包裹体激光拉曼图谱 (a) 原生沉积期：富液相气液两相包裹体；(b) 活化改造期：富液相气液两相包裹体 Fig. 8 Raman spectra of aqueous fluid inclusions in barite (a) the fluid inclusion in the primary sedimentary stage; (b) the fluid inclusion in the reworked stage

矿石结构构造记录了整个成矿的最终结果，是成矿过程的直接反映 (顾雪祥等, 2003; 顾连兴等, 2004; Gu et al., 2007a; Zheng et al., 2012, 2013, 2014, 2015, 2016; 郑义等, 2013)。盘龙铅锌矿矿石结构构造可以明显地识别出原生沉积组构和活化改造组构。原生沉积特征主要体现在：1) 硫化物与白云石等互为细条带状产出，且有同生褶曲发生 (图 4a, f)；2) 胶状黄铁矿与细粒五角十二面体黄铁矿同时出现 (图 4b, c)，这与现代海底沉积物中的黄铁矿特征 (初凤友等, 1995) 一致；3) 绝大部分硫化物呈他形细粒状 (图 4d)，大小较为均一，是快速沉积的一种表征 (范裕等, 2007)。这与SEDEX型矿床的原生沉积特征较为吻合 (韩发和孙海田, 1999; Leach et al., 2005)。除了上述特征之外，一些明显不同于SEDEX型矿床原生沉积组构的特征大量存在，体现在矿石的网脉状 (图 4h)、假角砾状构造；先成矿物在应力作用下破碎，后期热液 (水) 沿裂隙灌入 (图 4j)；黄铁矿、闪锌矿、方铅矿都存在粒度加大、自形程度增强的重结晶现象 (图 4k-l)。它们常被用来表征矿床在后期地质过程中发生活化改造作用 (Gu et al., 2007a; Zheng et al., 2013)。值得一提的是，活化改造成矿期的细脉状重晶石内部 (图 4i) 常出现含As、Sb高 (SEM-EDS分析) 的方铅矿以及自形白云石，而在重晶石边部，则由内到外依次出现红褐色闪锌矿和胶状黄铁矿的细条带 (图 4f)。这指示，活化改造期并不是单纯对原生沉积期成矿物质的活化重组，它也提供了一定的成矿物质。该期硫化物的沉淀则是由于硫酸盐的化学还原作用 (TSR或BSR)，即在有机质存在的前提下，硫酸盐被还原成贱金属硫化物，而反应的副产物CO₃^2-易与Ca²⁺和Mg²⁺结合生成白云石。综上，从矿石结构构造角度来看，盘龙铅锌矿具有明显的SEDEX原生沉积特征和后期活化改造特征。

在成矿期次划分的基础上总结盘龙铅锌矿流体包裹体特征，发现原生沉积期和活化改造期的流体特征相近，但又略有不同。流体包裹体岩相学上，二者包裹体都十分发育，成群或孤立分布，个体都较小，多呈不规则形状存在；温度盐度上，二者整体上都呈现出中低温、低盐度特征，不同的是原生沉积期流体温度略高于活化改造期，但盐度却明显低于后者；通过Flincor软件计算密度 (结果见表 3)，结果都较低，原生沉积期介于0.85~1.04g/cm³，绝大部分小于1g/cm³，均值为0.97g/cm³；活化改造期密度稍大于原生沉积期，区间为0.93~1.08g/cm³，均值为1.01g/cm³。将以上特征对照于前人总结的MVT型和SEDEX型矿床流体包裹体特征，MVT型矿床流体包裹体 (Leach and Sangster, 1993; Basuki and Spooner, 2002; 卢焕章等, 2004; Leach et al., 2005; 刘英超等, 2008; 卢焕章, 2014) 均一温度介于50~250℃，常集中在在90~150℃之间，盐度在10%~30% NaCleqv之间, 成分与油田水相似，密度一般>1.0g/cm³，且经常>1.1g/cm³。SEDEX型矿床矿物粒度细小，且大多数矿床中流体包裹体少且个体小，故研究难度较大 (韩发和孙海田, 1999)，对矿石矿物直接进行包裹体测温工作更困难，数据积累较少。Leach et al. (2004)对北美Red Dog矿床中闪锌矿直接进行包裹体测试工作，得到100~200℃的温度区间及14%~19% NaCleqv的盐度范围，成矿流体特征与蒸发的海水一致。Polito et al. (2006)对澳大利亚Century矿床的闪锌矿中的包裹体进行测温实验，得到了74~125℃的均一温度和22% NaCleqv的平均盐度。大多数的SEDEX型铅锌矿显微测温工作所选用的包裹体都是以石英、方解石、重晶石等与矿石矿物共生的脉石矿物为载体的，其均一温度、盐度变化范围较大，但流体整体上呈现出低温、中低盐度特征 (卢焕章等, 2004; Leach et al., 2010)。Wang et al. (2014)统计中国华北克拉通北缘、祁连、秦岭-大别、扬子西南缘地区的SEDEX型铅锌矿的脉石矿物的矿流体包裹体测温结果，发现其均一温度呈现出中低温特征，介于130~360℃；盐度变化范围较大，但整体位于中低盐度区间，3.7%~19.1% NaCleqv。可以看出，盘龙铅锌矿原生沉积期流体特征与SEDEX型矿床流体特征非常类似，而有别于MVT型矿床，成矿流体主要是蒸发的海水。活化改造期的重晶石细脉具有中低温、低盐度、贫CO₂的浅成低温热液或热水流体特征，很可能是原生沉积成矿后，浅成低温热液侵入，以天水为主的流体沿裂隙对先存的矿体进行了改造，或者先存矿体受到了晚期又一次热水喷流事件的影响。

矿石组构特征研究揭示盘龙铅锌矿并非典型的SEDEX型矿床，其内发育了一些表征后期活化改造的结构构造。两个成矿期次的流体特征虽然整体比较相似，但活化改造期的盐度和密度却明显高于原生沉积期，是不同的流体。这些都暗示，盘龙铅锌矿成矿模式是典型的古生代热水喷流叠加后期改造的“二阶段成矿模式”(周永章等, 2015)，不同于钦杭成矿带上大部分喷流沉积型矿床，中生代的岩浆活动并不是盘龙铅锌矿改造的主要动力。前人总结秦岭造山带泥盆系热水沉积岩相的特征 (方维萱等, 2001) 时发现，热水流体充填 (交代) 作用是一种重要的热水体系微相，主要表现是热水流体沿原生沉积的孔隙灌入，或者发生液压致裂 (梁华英等, 2000)，热水流体与原生沉积物发生交代。盘龙铅锌矿活化改造期的重晶石细脉与此特征十分吻合，故除了浅成低温热液之外，活化改造期的流体也很有可能是晚泥盆世的热水流体。这种猜测有如下证据支持：1) 活化改造期重晶石细脉中的方铅矿富含As、Sb等表征喷流热水活动的微量元素 (周永章, 1990)；2) 总结前人报道该地区重晶石δ³⁴S的值 (表 4)，发现，δ³⁴S主要介于17‰~29‰之间，其中17‰和27‰左右出现峰值，这正好分别对应早泥盆纪海水和晚泥盆纪海水δ³⁴S平均值 (涂光炽, 1987)，考虑到挑选单矿物时很难将不同期次的重晶石严格区分开来，故盘龙铅锌矿δ³⁴S分布形式很可能反映两者的混合；3) 桂中地区在海西期发育了一系列北东向的同生断裂，Lydon (1996)指出，热水活动多具有幕式喷发特征，这些断裂为后期的热水喷流活动提供了通道；4) 大瑶山西侧地区晚泥盆世的热水喷流沉积活动规模较大。浅水相地区脉状Cu、Pb、Zn多金属硫化物矿床与深水相地区层状重晶石共存。陈先沛和高计元 (1987)以及涂光炽 (1987)认为它们属同一个成矿体系，晚泥盆世的喷流热水活动是其成因。在拉张性弱的地区金属硫化物随重晶石在裂隙中晶出，而拉张性强的地区则是成矿溶液直接喷出海底形成层状重晶石矿。

表 4

Table 4

表 4(Table 4)

表 4 盘龙铅锌矿重晶石硫同位素统计表 Table 4 Sulfur isotope of barite from the Panlong lead-zinc deposit 样品号 采样位置 产状描述 δ34SV-CDT (‰) 资料来源 Sp5 25m中段 重晶石 26.0 张科等, 2005 Sp6 25m中段 重晶石铅锌矿矿石 26.4 Sp14 重晶石铅锌矿矿石 23.8 P3 重晶石铅锌矿矿石 17.3 杨斌等, 2007 P8 21.6 P9 19.6 P10 24.2 P11 22.1 P73A 403采场 乳白色条带状重晶石 28.0 薛静等, 2012 P121B 307采场 乳白色条带状重晶石 27.7 P501A 403采场 乳白色块状重晶石 29.2 P501B 403采场 透明无色块状重晶石 17.6

表 4 盘龙铅锌矿重晶石硫同位素统计表 Table 4 Sulfur isotope of barite from the Panlong lead-zinc deposit

钦杭结合带在加里东期经历了一次巨大的构造-岩浆活动事件 (Wang et al., 2013)，对于该事件的构造性质，学界存在较大争论 (周永章等, 2012)。该次活动对于钦杭结合带南段的最显著影响就是除钦-防地区外大规模的志留系地层缺失 (何卫红等, 2014)。周永章等 (2015)指出，加里东运动之前的新元古代以及之后的海西期地层是热水喷流型矿床密集产出的层位，这主要是受控于拉张的大地构造环境。就盘龙铅锌矿而言，加里东期过渡到海西期，钦杭结合带南段构造应力由挤压逐步转变为伸展，其所处的大瑶山西侧地区也在早泥盆世结束造山运动，进入相对平静的拉张期 (周永章等, 2012; 何卫红等, 2014)，发生了大规模的多期次热水喷流活动。虽然大瑶山西侧地区没有明显出露印支和燕山期的岩浆岩，但大瑶山西侧地区沉积地层的近乎垂直还是说明后期地质构造作用的强烈。在这样的构造背景下，对盘龙铅锌矿的成矿过程刻画如下：早泥盆世，大瑶山西侧地区发生了热水喷流活动，盘龙铅锌矿原生沉积矿体形成，由于其临近同生断裂，且容矿围岩白云岩孔隙、溶洞等构造较为发育，压力作用下，后期的浅成低温热液或者热水流体在先期沉积物中发生隐爆或者直接充填它的孔隙，从而对先存的矿体进行改造。改造体现在两个方面：1) 后期的浅成低温流体 (或热水流体) 带来了少量Pb、Zn等成矿元素，在硫酸盐还原作用下从重晶石内部还原出少量含Sb、As的方铅矿或闪锌矿，同时生成了少量白云石。流体包裹体测试表明，活化改造期流体平均均一温度138.9℃，这一温度下更易发生硫酸盐的热化学还原 (刘英超等, 2010)，故硫酸盐的还原主要是通过TSR过程实现的；2) 后期的热液 (热水) 沿孔隙灌入，与原始沉积物发生交代作用，导致其内的成矿元素重新活化并富集，并导致先存硫化物矿物发生重结晶，从而使先存矿体品位提高。

(1) 盘龙铅锌矿的原生矿石组构明显的表现出沉积与后期改造共存的特征，根据矿物共生及相互穿插关系，可将盘龙铅锌矿的成矿过程划分为原生沉积期和活化改造期，以及地表氧化期。

(2) 盘龙铅锌矿原生沉积期和活化改造期成矿流体均为低温、低盐度的 (蒸发) 海水，其中原生沉积期流体温度略高于活化改造期，但盐度却明显小于后者。

(3) 盘龙铅锌矿是典型的古生代热水喷流沉积叠加后期改造成矿的复合“二阶段成矿作用”的结果，对古生代地层中SEDEX型矿床的改造动力来源于后期浅成低温热液活动，也可能是晚泥盆世的热水喷流活动。