江西德兴朱砂红斑岩铜矿床H-O-S-Pb同位素特征及意义

江西德兴斑岩铜矿田位于扬子地块东南缘,毗邻赣东北深断裂;该矿田由富家坞、铜厂及朱砂红矿床组成,属世界超大型斑岩铜矿.本文在系统的野外观察及室内岩相学观察的基础上,通过H、O、S、Pb同位素地球化学研究手段,探讨该矿床的成矿流体及成矿物质来源.H、O同位素研究结果显示,矿石石英脉中石英的δ18O值范哟为8.4‰～11.2‰,与之平衡的δ18 OH2o值范围分别为0.44‰～3.14‰,含矿石英脉中石英的δD值范围为-73.2‰～-56.9‰,成矿流体以岩浆分异热液及天水热液为主.矿石中硫化物δ34S组成变化范围较窄,为-4.3‰～-0.9‰,多数集中在0值左右且在S同位素直方图上呈塔式分布特点,表明具有岩浆硫(0±3‰)的特征.矿石硫化物中Pb同位素组成比较稳定,206 pb/204 Pb、207 pb/204 Pb和208 pb/204 Pb比值分别为18.079～18.643、15.545～15.578和38.058～38.595.朱砂红矿床硫化物中Pb同位素组成与德兴含矿斑岩大致相同,明显区别于源自双桥山群地层的矿石中Pb同位素组成,表明成矿物质主要来源于含矿斑岩,并非双桥山群浅变质地层.朱砂红矿床的流体来源为岩浆分异热液及天水热液的混合,成矿物质主要来自斑岩,矿床发育与斑岩体密切相关.德兴矿区三个矿床对比研究表明,朱砂红斑岩型矿床H、O同位素特征与铜厂斑岩铜矿床大体一致,成矿流体来源基本相似;三个矿床中S同位素表现为从东南的富家坞矿床向西北的朱砂红矿床由高到低的变化趋势,但变化范围基本保持一致,朱砂红矿床可能比铜厂矿床及富家坞矿床受更多围岩物质混染;三个矿床Pb同位素总体显示出壳幔混合铅的特征.三个矿床为同一成矿系统,矿床的差异可能源自岩浆与围岩混染程度的不同.