Characteristics and genesis of the Ahangaran Pb Cu deposit Iran
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摘要:
Ahangaran铅（铜）矿床位于伊朗地块（北部）与阿拉伯板块（南部）碰撞形成的扎格罗斯造山带的Sanandaj-Sirjan带内，该碰撞发生在新生代，赋矿围岩为下白垩统白云质灰岩。矿体多呈顺层的透镜状和穿层的脉状产出，成矿前沉淀细粒石英，成矿期出现白云石、方解石、重晶石、粗粒石英、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、黝铜矿。流体包裹体研究显示，成矿流体为Cl--Na+-Ca2+-Mg2+体系，均一温度介于108~210℃之间，盐度介于7%~29% NaCl eq之间，结合脉石矿物和包裹体的碳-氢-氧同位素特征，显示成矿流体主要来自盆地卤水，但不排除有岩浆流体的贡献，在成矿过程中成矿流体与碳酸盐围岩发生相互作用，使围岩发生溶解。重晶石δ34S值介于18.7‰~22.7‰之间，硫化物中δ34S值介于-3.1‰~9.7‰之间，推测还原硫可能主要来自硫酸盐的生物还原（BSR），也不排除有机质热化学还原（TSR）作用的贡献。方铅矿206Pb/204Pb值介于18.4083~18.4054之间，207Pb/204Pb值介于15.6512~15.6548之间，208Pb/204Pb值介于38.5628~38.5515之间，与区域铅锌成矿带内其他赋存在碳酸盐岩中铅锌矿床的铅同位素特征相似，说明这些矿床中金属来源均与经历了"造山"作用的上地壳岩石有关。尽管该矿床矿化和成矿流体特征与密西西比河谷型（MVT）矿床相似，但其富石英和含铜的特征与和岩浆有关的碳酸盐岩交代型矿床（CRD）更接近，建议将该矿床归为后一类。
Abstract:The Ahangaran Pb(Cu) deposit is located in the Sanandaj-Sirjan metamorphic zone of the Zagros orogenic belt, a Cenozoic continental collisional zone between Arabian(south) and Iran(north) blocks. The deposit is hosted in Lower Cretaceous dolomitic limestone and has conformable and lenticular orebodies and bed-crosscutting ore veins. Pre-ore stage of minerals are fine-grained quartz, and ore stage of minerals are composed of dolomite, barite, calcite, coarse-grained quartz, galena, chalcopyrite, pyrite, and tetrahedrite. The study of the fluid inclusions shows that the ore fluids are a Cl--Na+-Ca2+-Mg2+ system, with homogenization temperatures from 108℃ to 210℃ and the salinities from 7%NaCl eq to 29%NaCl eq. Combined with data of C-H-O isotopes from ore stage hydrothermal gangue minerals and associated fluid inclusions, the authors hold that the ore fluids were mainly derived from basinal brine, with or without contribution from magmatic fluids. The mineralization process led to the dissolution of the host carbonate. The δ34S values of barite range from 18.7‰ to 22.7‰, and sulfides range from -3.1‰ to 9.7‰, suggesting that the reduced sulfur was probably the result of biological sulfate reduction(BSR). But this does not exclude the probable contribution of reduced sulfur from thermochemical sulfate reduction(TSR). The 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb, and 208Pb/204Pb ratios of galena are 18.4083~18.454, 15.6512~15.6548, and 38.5628~38.5515, respectively, which are similar to those of the other Pb-Zn deposits in this region, i.e., the Malayer-Esfahan carbonated-hosted Pb-Zn metallogenic belt. It is suggested that their metals were derived from the same upper crustal rocks. Although the Ahangaran deposit shares some similarities with Mississippi Valley-type(MVT) deposits, the enrichment of ore stage quartz and copper sulfides suggests that the deposit may be classified as a magmatic-related carbonate-replacement-type deposit.
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Keywords:
- geology /
- mineralization /
- genesis /
- Ahangaran /
- carbonate replacement-type
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蒙阴金伯利岩是大部分侵入到晚太古代变质变形的侵入岩，部分侵入早古生代沉积盖层，蒙阴金伯利岩侵位最高层位为奥陶纪马家沟群土峪组[1-4]。朱源等①对蒙阴地区金伯利岩采用Sm-Nd法测得年龄值在450~480Ma之间；1988年有学者用采自胜利Ⅰ号岩管的钙钛矿进行U-Pb法高灵敏度离子探针分析测定的年龄值为457±7Ma[5]；李秋立等[6-7]采用钙钛矿、斜锆石进行二次离子质谱分析，获得年龄数据为478.9~480.6Ma；王瑛等[8]用采自胜利Ⅰ号岩管的金云母、蛇纹石和石榴子石及全岩采用Rb-Sr法确定蒙阴金伯利岩岩浆侵位年龄为560±10Ma。有学者根据常马矿带金伯利岩与辉绿岩脉（全岩KKr法，113Ma）的切割关系认为，金伯利岩体侵入时间应为下白垩世[9]；杨斌等[10]根据金伯利岩带受构造控制，认为蒙阴金伯利岩带形成于中生代后期。
对于蒙阴金伯利岩带的形成时代，许多学者提出了不同的意见，通过不同同位素测年方法测得蒙阴金伯利岩侵位年龄最大为15.84亿年，最小为0.77亿年，测年数据差别较大，且与通过地质、控矿特征得出的侵位年龄差别也较大，到底是测年数据的误差所致，还是确有金伯利岩形成于中生代，从而显示金伯利岩是一个多期喷发而出现的年龄差异，现仍没有得出确切结论[11]。
坡里岩带岩浆活动可分为2期，早期为强碳酸盐化斑状富金云母金伯利岩，晚期为斑状金伯利岩（强烈蛇纹石化），岩带以早期岩性为主，晚期岩性较少。K24号岩脉岩性为强碳酸盐化斑状富金云母金伯利岩，为早期岩浆活动的产物，具有较好的代表性。在金伯利岩直接测年数据不能确定其形成时代的情况下，本文以蒙阴地区坡里岩带K24号脉侵入的辉绿岩为测年对象，通过测得辉绿岩侵位时代的年龄数据，获得坡里金伯利岩带的形成时代上限，结合蒙阴盆地白垩纪—古近纪官庄群底砾岩中含有已知岩带供给的金刚石及含铬镁铝榴石，确定其形成时代下限，从而确定坡里金伯利岩的形成时代。
1. 矿区地质概况
矿区大地构造位置处于华北板块（Ⅰ）、鲁西隆起区（Ⅱ）、鲁中隆起（Ⅲ）、马牧池-沂源断隆（Ⅳ）、马牧池凸起（Ⅴ）的中部[12]。
矿区内出露的地层主要为寒武纪馒头组、张夏组及第四系。矿区内构造以断裂为主，主要为北北西向、北东向断裂。坡里金伯利岩带严格受北东向断裂控制，金伯利岩多赋存于北东向断裂中，构成明显的赋矿断裂。矿区内岩浆岩主要出露有新太古代二长花岗岩、中元古代牛岚单元辉绿岩和古生代常马庄单元金伯利岩。
2. 坡里金伯利岩带特征
坡里岩带位于蒙阴县城东北约30km的岱崮镇野店—坡里―金星头一带，由25组岩脉组成，未发现有岩管，总走向北东35°~40°，长约18km，宽约0.6km。岩脉走向基本与岩带一致，多呈断续或侧列式排列（图 1）。岩脉明显受构造控制，主要是北东35°~45°的压扭性断裂，在成矿前为张扭性，成矿时为压扭性。金伯利岩脉规模也随断裂规模大小而变化，当侵位在较大的张扭性断裂时，岩体相应形成较宽而长的岩脉，宽可达1~2m，长数百米；若侵位在张扭性节理时，岩体则为细小岩脉，宽几厘米至十几厘米。岩性主要为斑状富金云母金伯利岩（碳酸盐化）、斑状金伯利岩（蛇纹石化强烈）。坡里金伯利岩带中只有10条岩脉（K2、K4、K5、K8、K10、K11、K12、K13、K17、K23）含有金刚石，且均达不到工业品位，其余岩脉不含金刚石，品位最大的为K23号岩脉，平均品位为4.86mg/m3。
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图 1 坡里金伯利岩带分布[13]βμ—牛岚单元辉绿岩？；δμ—中生代闪长玢岩；Ar3—新太古代花岗岩；Q—第四系；∈2—中寒武统；∈1—下寒武统Figure 1. Distribution of kimberlite belt in Poli3. 辉绿岩与金伯利岩的关系
蒙阴地区辉绿岩走向大部分为北东向，与金伯利岩带方向总体一致，金伯利岩与辉绿岩均受牛岚构造体系控制[14]，少数为北西向。与金伯利岩有穿切关系的仅为常马矿带红旗1号岩脉切穿了辉绿岩脉[15]、坡里岩带K24号岩脉侵入辉绿岩脉（图 2）。坡里岩带K24号岩脉走向与辉绿岩脉走向完全一致，为350°。新鲜辉绿岩呈暗绿色、灰绿色，风化后呈深褐黄色，辉绿结构，具球状构造。近矿辉绿岩受金伯利岩的烘烤作用发生褪色现象，呈黄褐色，褪色带20~50cm，同时辉石发生重结晶现象，结晶比原岩粗大，呈中粒。从穿切关系看，金伯利岩形成时代晚于其所切穿或侵入的辉绿岩形成时代。本区辉绿岩划分为2期，一期为中生代燕山期辉绿岩，因在其中可见中生代苍山序列花岗斑岩捕虏体，辉绿岩全岩K-Ar法测得的年龄值为100.8~116.4Ma[16]；另一期为中元古代牛岚单元辉绿岩。K24号岩脉侵入的为中生代还是中元古代的辉绿岩？若为中生代燕山期辉绿岩，则金伯利岩带形成时代应为燕山期或更晚。
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图 2 K24号岩脉与辉绿岩切穿关系∈2m—中寒武统馒头组；Ar3—新太古代二长花岗岩；βμ—牛岚单元辉绿岩？；Kb—金伯利岩Figure 2. Penetrating relationship of K24 dike and diabase4. 锆石年龄测定结果
重砂样品取自坡里K24号岩脉赋存的辉绿岩脉，该处辉绿岩岩脉与金伯利岩脉有明显的穿切关系。本次采用刻槽法进行取样，样品为半风化辉绿岩。辉绿岩重砂样品在山东省第七地质矿产勘查院采用常规方法进行粉碎，并用重选和电磁选方法进行分选，处理完的样品由河北省区域地质矿产调查所实验室在双目镜下进行挑选。本次在30kg重砂样品中人工选出14粒锆石，分离出的锆石颗粒细小，粒径小于0.2mm，白色，透明-半透明，大部分呈柱状或针状。锆石阴极发光显微照相由中国冶金地质总局山东测试中心的JXA8230电子探针显微分析仪的阴极发光系统（CL）图像分析，阴极发光图像如图 3所示。多数锆石具较宽的振荡结晶环带，晶形较好，颗粒较完整，为典型的岩浆成因锆石[17]；8、10、12号锆石不具振荡环带，显示无分带、弱分带、面形分带等特征，暗示锆石经过后期变质作用的改造[18]。
锆石的U-Pb年代学测试工作在中国冶金地质总局山东测试中心电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）上完成，根据锆石样品的透射光、反射光和阴极发光图像，离子探针测点选择颗粒表面光洁、无裂痕的位置。LA-ICP-MS激光剥蚀系统为美国Conherent公司生产的GeoLasPro 193nm ArF准分子系统，ICP-MS型号为ThermoFisher公司生产的iCAPQ。激光剥蚀采样过程以氦气作为载气，氮气为辅助气。测试条件见表 1。未知样品测试时采样方式为单点剥蚀、跳峰采集；单点采集时间模式为：20s气体空白+55s样品剥蚀+25s冲洗；每7个未知样品点插入1组标样（锆石标样91500/PL/GJ-1和成分标样NIST610）。采用GJ-1标准锆石（TIMS获得谐和年龄为600±5Ma[19]）为外标进行基体校正；成分标样采用NIST SRM 610，其中Zr为内标元素。同位素比值采用标准锆石91500进行校正。样品的同位素比值及元素含量计算采用ICPMSDATACAL数据处理程序，普通铅校正采用Anderson[20]提出的ComPbCorr#3.17校正程序，U-Pb谐和图、年龄分布频率图绘制和年龄加权平均值计算采用Isoplot/ Ex_ver3[21]程序完成。分析结果见图 4和表 2。
表 1 测试条件Table 1. Summary of test conditions技术指标 参数 激光电压/kV 23~29 激光能量/J·cm2) 10.2 载气流速(ml·min-1) 745 剥蚀次数/次 500 激光频率/Hz 9 束斑直径/μm 30/20 激光能量透过率/% 75 截取透镜(V) 140 雾化器(l/min) 0.760 U(cps) > 3×105 Th/U ≈1.0 ![]()
图 4 辉绿岩U-Pb锆石年龄谐和图（a）和直方图（b）Figure 4. U-Pb zircon age concordia diagram (a) and age histogram (b) of diabase表 2 蒙阴坡里辉绿岩锆石U-Th-Pb测年分析结果Table 2. The results of the zircon U-Th-Pb dating analysis of the diabase in Poli of Mengyin样号 Pb Th U 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 208Pb/232Th 207Pb/206Pb 207Pb/235U 206Pb/238U 208Pb/232Th 谐和度 10-6 10-6 10-6 比值 1 σ 比值 1 σ 比值 1 σ 比值 1 σ 年龄/Ma 1 σ 年龄/Ma 1 σ 年龄/Ma 1 σ 年龄/Ma 1 σ 1 76.079 38.057 83.811 0.226 0.012 16.467 0.728 0.519 0.009 0.579 0.0393 3021 81 2904 42 2696 39 9238 503 92% 2 53.504 28.869 90.2661 0.163 0.004 10.896 0.282 0.484 0.0078 0.179 0.0079 2483 42 2514 24 2547 34 3332 136 98% 3 194.438 194.369 387.736 0.168 0.004 9.221 0.327 0.394 0.0114 0.122 0.0044 2543 37 2360 33 2142 53 2332 79 90% 4 268.238 309.890 531.286 0.163 0.017 8.227 0.408 0.363 0.0089 0.267 0.0429 2487 176 2256 45 1998 42 4791 685 87% 5 204.267 193.460 540.218 0.160 0.003 7.109 0.161 0.320 0.0058 0.108 0.0033 2461 35 2125 20 1791 28 2072 60 82% 6 167.254 183.344 517.917 0.174 0.003 6.323 0.135 0.262 0.0032 0.079 0.0022 2594 32 2022 19 1502 16 1536 41 70% 7 222.876 591.128 653.885 0.147 0.003 5.482 0.125 0.268 0.0034 0.058 0.0016 2314 35 1898 20 1532 17 1118 30 78% 8 442.952 1002.751 960.304 0.344 0.015 10.632 0.396 0.225 0.0047 0.189 0.0070 3670 69 2492 35 1308 25 3496 119 37% 10 74.758 146.663 280.781 0.091 0.002 2.892 0.081 0.231 0.0042 0.067 0.0020 1439 46 1380 21 1337 22 1303 39 96% 11 79.646 79.047 112.431 0.136 0.008 9.196 0.250 0.498 0.0072 0.212 0.0131 2176 98 2358 25 2604 31 3888 219 90% 12 363.162 154.543 279.508 0.377 0.009 32.198 0.927 0.614 0.0099 0.849 0.0286 3820 37 3556 28 3087 39 12420 312 85% 14 237.477 1733.793 2191.428 0.154 0.005 1.780 0.066 0.083 0.0022 0.028 0.0016 2395 52 1038 24 515 13 549 27 32% 9 1.853 68.147 81.843 0.058 0.011 0.131 0.019 0.018 0.0009 0.005 0.0005 522 411 125 18 117 6 106 9 92% 13 7.779 225.29 325.240 0.051 0.003 0.129 0.007 0.019 0.0004 0.007 0.0003 256 142 123 6 121 3 132 6 98% 由表 2可知，8号、14号样品谐和度较低，本次分析不予采用；6号、7号样品谐和度低于80%，207Pb/ 206Pb＞207Pb/235U＞206Pb/238U，其结果仍可采用。1~7、10~12号样品206Pb/238U年龄大于1000Ma，因此选择207Pb/206Pb年龄值（分析过程中Pb同位素之间分馏小），其样品中Pb丢失，导致在谐和曲线图上偏离谐和曲线。9号、13号样品206Pb/238U年龄小于1000Ma，235U衰变呈207Pb的含量低，207Pb/206Pb值远低于其他样品，因此年龄值选择206Pb/238U年龄值。
由图 4可知，可采用的12件样品锆石年龄值很分散，2件样品位于117~121Ma，1件样品为1439Ma，7件样品位于2176~2594Ma，2件样品大于3000Ma。
基性火成岩作为锆石U-Pb定年已经得到较广泛的研究，但基性岩中的锆石成因仍较复杂。大多数学者认为，辉绿岩岩浆属于贫硅硅酸盐体系，大多数锆石捕获自岩浆上侵过程中的围岩，只有少数锆石是基性岩浆原生结晶的[22]。样品中年龄值大于2600Ma的锆石，是辉绿岩侵位过程中捕虏深部太古宙老变质岩的反映。测定年龄大于1439Ma的锆石为辉绿岩捕虏的元古宙侵入岩中的锆石。117~ 121Ma代表了辉绿岩的侵位年龄，形成于中生代燕山晚期。
5. 讨论
关于蒙阴金伯利岩的侵位时代，目前存在较大的争议，主要为古生代奥陶纪还是中生代白垩纪。就坡里金伯利岩带而言，本次从金伯利岩的直接测年数据及地质事实进行分析。
5.1 金伯利岩直接测年数据
由表 3可以看出，坡里岩带采用全岩K-Ar法获得的测年数据在233.8~379Ma之间，测年最大差值为145.2Ma，差别较大，因金伯利岩是多源混杂岩（包括捕虏晶、斑晶、基质矿物和蚀变矿物），其全岩测年结果是多源矿物年龄的平均值，带有混合特点，不宜代表金伯利岩的侵位年龄[23]。斑状金伯利岩中锆石U-Pb同位素年龄值为1452.8Ma，而坡里金伯利岩侵入并穿插了寒武纪馒头组砂页岩、寒武纪张夏组灰岩，说明金伯利岩的侵位时代应晚于早寒武世，锆石U-Pb同位素年龄值比实际情况至少老1000Ma，故其锆石测年结果与地质事实不符，锆石应来源于捕虏晶，不能代表金伯利岩的侵位年龄。
表 3 测年结果Table 3. Summary of dating results岩性 方法 年龄/Ma 测试单位 测年时间 斑状富金云母金伯利岩 企岩K-Ar 371.8 屮科院地球化学研究所 1968年 斑状富金云母金伯利岩 企岩K-Ar 233.8 成都地质学院 1988年 富金云母金伯利岩 企岩K-Ar 379 地矿部宜昌地研所 1988年 斑状富金云母金伯利岩 Sm-Nd法 479±32 地矿部宜昌地研所 1988年 斑状金伯利岩 锆石U-Pb 1452.8 地矿部宜昌地研所 1989年 5.2 侵入接触关系
坡里岩带K24号岩脉侵入于北西向辉绿岩中。该区辉绿岩大都从寒武纪—奥陶纪沉积盖层下穿过，但不穿入沉积盖层中，因此大多数学者[24-26]推测，该区辉绿岩为中元古代牛岚单元辉绿岩。本次对K24号金伯利岩脉及其侵入的辉绿岩进行野外调查，K24号金伯利岩脉赋存的辉绿岩脉北部自寒武纪馒头组下穿过，馒头组石店段灰岩与辉绿岩接触带上见有明显的大理石化，说明辉绿岩侵位于馒头组石店段以后，而非中元古代牛岚单元辉绿岩。本次辉绿岩锆石U-Pb年龄大于509Ma（馒头组石店段时代）的数据与地质事实不符，辉绿岩与馒头组石店段侵入接触关系从侧面印证了辉绿岩锆石U-Pb测年数据117~ 121Ma为辉绿岩的侵位年龄。而坡里岩带K24号岩脉侵入于中生代燕山晚期辉绿岩，因此K24号岩脉形成时代应为中生代燕山晚期或更晚。
5.3 构造、金伯利岩、闪长玢岩先后顺序
坡里金伯利岩带严格受断裂构造控制，除K24号岩脉外（走向350°），其他金伯利岩脉均呈40°左右展布。在桑树峪村西有一条走向40°~45°的断层，K1金伯利岩脉赋存在该断裂中，且金伯利岩脉未见后期构造对其破坏现象，说明北东向断裂形成时代早于金伯利岩的侵位时代。该断裂在北端切入燕山中期闪长玢岩岩体中，说明该控矿断裂晚于燕山中期的闪长玢岩。构造、金伯利岩、闪长玢岩的先后顺序说明，金伯利岩应侵位于燕山中期之后。
5.4 金刚石砂矿储集层
山东省第七地质矿产勘查院在山东金刚石找矿工作中共发现了6个金刚石含矿层位，寒武纪李官组砾岩、石炭纪本溪组砾岩、晚侏罗世三台组砾岩、白垩纪—古近纪官庄群底砾岩、古近纪—新近纪白彦组砾岩、第四纪中更新世郯城砂矿及东汶河中下游地区含矿层。从砂矿储集层所含金刚石的颜色、晶体形态、粒级等特征与蒙阴已知金刚石原生矿中金刚石对比分析，前3个储集层中的金刚石与已知矿带金刚石差别较大，后3个储集层中的金刚石与已知矿带金刚石具有较高的一致性[27]。同时，在蒙阴盆地官庄群底砾岩中含有大量的已知矿带供给含铬镁铝榴石等金刚石指示矿物，因此蒙阴地区的金伯利岩形成于白垩纪—古近纪官庄群之前。
6. 结论
（1）本文从坡里K24号金伯利岩与辉绿岩侵入关系、辉绿岩锆石U-Pb定年及辉绿岩、灰岩接触蚀变及K1金伯利岩脉与控矿构造、闪长玢岩的先后顺序分析，坡里金伯利岩带形成时代晚于辉绿岩的形成时代（121Ma）。
（2）从金刚石砂矿储集层中的金刚石与已知矿带中金刚石对比分析，以及官庄群底砾岩中含有大量的已知矿带供给含铬镁铝榴石等金刚石指示矿物可知，蒙阴坡里金伯利岩形成于白垩纪—古近纪官庄群之前，坡里金伯利岩带侵位于121~79.1Ma之间，应为中生代燕山晚期。
致谢: 感谢中国地质科学院地质研究所研究生庄亮亮、黄世强博士在开展研究期间给予的支持，感谢中国地质科学院陈伟十老师在包裹体测试时的指导，感谢审稿专家对本文提出的宝贵修改意见。 -
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图 1 伊朗的主要构造组成单元及Ahangaran矿床位置(底图据参考文献[7])
Figure 1. Main tectonic elements of Iran and location of the Ahangaran deposit
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图 2 Sanandaj-Sirjan变质带中部地区断层样式及马拉耶尔-伊斯法罕成矿带主要铅锌矿床分布(据参考文献[14]修改)
Figure 2. Fault patterns in central part of the Sanandaj-Sirjan zone and the distribution of major Pb-Zn deposits in the Malayer-Esfahan metallogenic belt
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图 3 Ahangaran矿区地质简图(据参考文献[7]修改)
Figure 3. Simplified geological map of the Ahangaran ore district
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图 4 Ahangaran铅(铜)矿床实测地质剖面(位置见图 3)
Figure 4. Geological section of the Ahangaran Pb(Cu) deposit
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图版Ⅰ
a.砂质灰岩发生方铅矿化；b.与石英-白云石团块共生的硫化物；c.方铅矿切穿重晶石，重晶石较硫化物沉淀略早；d.图c的正交偏光；e.方铅矿、黄铜矿及黝铜矿共生；f.硫化物切穿石英和碳酸盐矿物，表明石英和碳酸盐矿物沉淀略早
图版Ⅰ.
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图 5 Ahangaran铅(铜)矿床矿物共生组合特征
Figure 5. Mineral assemblage and paragenesis in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
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图 6 Ahangaran铅(铜)矿床石英中流体包裹体显微照片
V—气相；L—液相
Figure 6. Microphotographs of fluid inclusions in hydrothermal quartz in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
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图 7 Ahangaran铅(铜)矿床热液石英流体包裹体均一温度和盐度直方图
Figure 7. Histograms of homogenization temperatures and salinities of fluid inclusions in hydrothermal quartz in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
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图 8 Ahangaran铅(铜)矿床石英流体包裹体均一温度与盐度协变图
Figure 8. Salinity versus homogenization temperature diagram of fluid inclusions in hydrothermal quartz in the AhangaranPb (Cu) deposit
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图 9 Ahangaran铅(铜)矿床硫同位素分布直方图
Figure 9. Histogram of sulfur isotopic compositions in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
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图 11 Ahangaran铅(铜)矿床碳酸盐中δ18O-δ13C图解(底图据参考文献[32])
Figure 11. δ13C versus δ18O diagram of carbonates in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
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图 12 Ahangaran铅(铜)矿床成矿流体δ18OH2O-δD图解
(Gulf Coast, Illinois, Michigan盆地趋势据参考文献[33]；Alberta盆地趋势据参考文献[34]；California Tertiary盆地趋势据参考文献[35]；Michigan盆地趋势据参考文献[33]；原生岩浆水和变质水的D-O同位素范围据参考文献[36]；大气降水线据参考文献[37]；围岩氧同位素数据据参考文献[38])
Figure 12. Plot of δ18OH2O- δD values for the ore-forming fluid in the Ahangaran Pb-Cu deposit
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表 1 Ahangaran铅(铜)矿床热液石英中流体包裹体液相成分
Table 1 Solution compositions of fluid inclusions from hydrothermal quartz in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
样品号 Cl- SO42- Na+ K+ Mg2+ Ca2+ HGL12-11-2 23.1 0.75 10.1 0.3 13.8 20.8 HGL12-11-12 6.42 6 2.82 - 8.4 16 HGL12-11-1b 49.8 1.67 26.8 1.31 0.246 2.51 
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表 2 Ahangaran铅(铜)矿床热液石英流体包裹体显微测温结果
Table 2 Homogenization temperature and salinity data of fluid inclusions from hydrothermal quartz in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
样品号 包裹体类型 均一温度/℃ 冰点/℃ 盐度/%NaCl eq HGL12-11-6 气液二相(n=7) 142.3~181.4 -12.7~-29.8 16.62~28.53 HGL12-1-3 气液二相(n=16) 108.1~209.7 -7.8~-28.8 11.46~27.91
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表 3 Ahangaran铅(铜)矿床与Emarat铅锌矿床中氢、氧同位素组成
Table 3 Hydrogen-oxygen isotope compositions in quartz from the Ahangaran Pb (Cu) deposit and the Emarat Pb-Zn deposit
‰ 样品原号 矿物 δDV-SMOW δ18OV-SMOW 均一温度T/℃ δ18OH2O 数据来源 HGL12-11-1b 石英 -77.7 18.3 164.49 3.73 本文 HGL12-11-7 石英 -68.7 17.2 159.04 2.63 EM12-1-11 石英 -76.2 20.1 T1=147;
T2=201.74.34~8.52 [24] EM12-1-14 石英 -70.5 20.7 4.94~9.12 EM12-2-4 石英 -57.5 19.7 3.94~8.12 EM12-4-3 石英 -69.1 18.8 3.04~7.22 EM12-18-2 石英 -65.9 19.7 3.94~8.12 EM12-19-2 石英 -63.4 18.6 2.84~7.02 EM12-19-4 石英 -64.1 18.9 3.14~7.32 注：T1和T2分别代表所有包裹体测得的均一温度的2个峰值波段范围内的平均值
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表 4 Ahangaran铅(铜)矿床方解石碳、氧同位素组成
Table 4 C and O isotopic compositions of calcite from the Ahangaran Pb (Cu) deposit
‰ 样品号 样品描述 δ13CV-PDB δ18OV-SMOW HGL12-1-3 方解石 -3.0 20.1 HGL12-11-2 方解石 -1.7 17.8 HGL12-11-4 方解石 -2.7 19.7 HGL12-11-9 方解石 -1.4 19.6
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表 5 Ahangaran铅(铜)矿床硫同位素测试结果
Table 5 Sulfur isotopic compositions of sulfides in the Ahangaran Pb (Cu) deposit
样品号 矿物 δ34S/‰ HGL12-1-3(1) 重晶石 22.2 HGL12-1-3 重晶石 22.2 HGL12-11-3 重晶石 22.7 HGL12-11-5 重晶石 18.7 HGL12-11-8 方铅矿 1.3 HGL12-11-9 方铅矿 -3.1 HGL12-11-10 黄铁矿 8.2 HGL12-11-10 方铅矿 9.7 HGL12-11-12 黄铁矿 5.6 HGL12-11-12 方铅矿 5.9
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表 6 Ahangaran铅(铜)矿床和区域上相邻其他矿床铅同位素测试结果
Table 6 Lead isotopic compositions of galenain the Ahangaran Pb (Cu) deposit
样品编号 矿物 206Pb/204Pb 207Pb/204Pb 208Pb/204Pb 数据来源 HGL12-1-3 方铅矿 18.4054 15.6512 38.5515 本文 HGL12-11-8 方铅矿 18.4069 15.6526 38.5584 HGL12-11-9 方铅矿 18.4067 15.6526 38.5533 HGL12-11-10 方铅矿 18.4061 15.6517 38.5517 HGL12-11-12 方铅矿 18.4083 15.6548 38.5628 IK12-4-6 方铅矿 18.4603 15.6502 38.6452 IK12-7-9 方铅矿 18.4594 15.6491 38.6434 IK12-7-10 方铅矿 18.4466 15.6278 38.5578 IK12-7-12 方铅矿 18.444 15.6271 38.5551 IK12-7-13 方铅矿 18.4497 15.6287 38.5624 IK12-7-14 方铅矿 18.4686 15.6526 38.6596 IK12-9-3 方铅矿 18.4514 15.6561 38.6337 IK12-10-5 方铅矿 18.4513 15.6526 38.6351 TI12-2-1 方铅矿 18.3966 15.6474 38.575 TI12-2-5 方铅矿 18.398 15.6494 38.5803 TI12-5-2 方铅矿 18.4025 15.6489 38.5836 TI12-8-3 方铅矿 18.3956 15.6469 38.5722 TI12-16-1 方铅矿 18.395 15.6476 38.5691 TI12-17-2 方铅矿 18.3958 15.6476 38.5727 EM12-1-11 方铅矿 18.4145 15.6479 38.5775 [24] EM12-1-14 方铅矿 18.4112 15.649 38.5642 EM12-4-3 方铅矿 18.4157 15.6491 38.5808 EM12-18-3 方铅矿 18.4129 15.6472 38.5709 EM12-18-7 方铅矿 18.4129 15.6497 38.5753 注：IK为Irankuh铅锌矿床；TI为Tiran铅锌矿床；EM为Emarat矿
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