作者：张庆黎 来源于：EarthScience读书会
原标题：EG，2020：亚洲最大银矿床成因
中亚造山带东段（包括我国内蒙古及东北地区）发育了大量热液脉型银多金属矿床。该成矿带银矿床数量超过30个，银金属储量大于57,000吨，是我国最重要的银多金属成矿带，在全球范围内也颇具重要地位。位于内蒙古的双尖子山银矿床是近年来在该区银矿床勘探的重大突破之一，它的银储量超过16,800t，银的平品位为129g/t，是截止当前亚洲最大的银矿床。虽然该区带内找矿效果显著，银的资源储量巨大，然而有关这些脉状银铅锌矿床的一些基本科学问题仍没有很好地解决。如形成这些银多金属矿床的金属和流体的来源归属，它们是否在岩浆-热液体系中形成的，以及脉状银铅锌矿床是否与斑岩成矿系统有成因联系等。
金属矿床直接定年对于建立可靠的成矿成因模型和理解大成矿区的构造控矿作用是至关重要的。在目前可用的放射性定年方法中，Re-Os法是唯一可直接用于硫化物矿物定年的方法（Stein et al.，1998，2001；Selby and Creaser，2001a；Selby et al.，2002；Morelli et al.，2010；Ootes et al.，2011；Saintilan et al.，2017，2018）。
辉钼矿具有显著的Re-Os年龄，其原因如下：（1）它通常在ppm浓度级别中加入Re，排除Os，因此可以忽略常见的187Os，而所有187Os都归因于187Re的原位衰变，（2） 老岩核的继承、加大边和化学同位素交换极为罕见，（3）辉钼矿中的Re-Os体系能经受强烈变形和高级热变质作用，（4）辉钼矿中Re-Os同位素体系的闭合温度较高，（5）硅酸盐矿物既不容纳Re也不容纳Os，从而确保它们留在辉钼矿中（Stein et al.，1998、2001、2003；Selby and Creaser，2001、2004；Selby et al.，2002、2007；Lawley and Selby，2012；Stein，2014；Stein and Hannah，2015）。
斑岩铜钼（金）矿床是目前采用辉钼矿Re-Os定年法直接测年和圈定成矿的最好例子，因为辉钼矿在这些矿床中普遍存在大量。与侵入有关的锡矿化的时间也可以使用锡石U-Pb法直接确定（Yuan et al.，2008，2011）。相比之下，其他岩浆热液矿床的年龄仍然受到很低的限制，为这些矿床确定的年龄（例如，Au）大多基于间接同位素方法，例如绢云母Ar-Ar和Rb-Sr、方解石Sm-Nd和独居石U-Pb年龄。然而，这些脉石矿物可能与成矿流体中的金沉积不同时期，和/或同位素系统受到了成矿后事件的干扰。因此，应谨慎地根据年龄进行解释（Selby，2002）
来自中国地质大学（北京）“岩浆热液演化与成矿研究群体”的翟德高副教授、刘家军教授与加拿大麦吉尔大学Anthony Williams-Jones院士等合作，选取亚洲最大的银矿床为研究对象，进行了系统的野外地质调研、岩心编录、矿物显微结构和成分、原位微区硫和铅同位素及年代学研究，取得主要新认识如下：
（1）银的产出以独立的含银硫盐矿物和硫化物为主，主要包括硫银锡矿（Ag8SnS6）、辉银矿（Ag2S）、银黝铜矿[(Ag, Cu)10(Fe, Zn)2Sb4S13]等；碱金属和银为一个连续矿化过程，银矿物形成一般晚于硫化物，金属元素组合标志为Ag-Pb-Zn-(Cu-Sn-Se-Sb)；
（2）原位微区同位素分析表明硫化物和含银矿物的δ34S 均值为2.11 ± 1.49‰ (n=77)，所有金属矿物的铅同位素比值变化都很小；同位素结果指示矿床的硫和金属均为岩浆来源，尤其与区内中生代的岩浆作用关系密切，而矿体围岩板岩则不能提供成矿所需的大量金属；
（3）系统的年代学研究结果表明脉状矿体附近隐伏的花岗斑岩年龄为134.4 ±1.0 Ma，斑岩体中少量辉钼矿的Re-Os年龄为134.9±3.4 Ma，这与脉状银铅锌矿床中黄铁矿的Re-Os年龄135.0 ±0.6 Ma十分一致；结合野外填图、钻孔编录和年代学结果，提出脉状银铅锌矿床与邻近弱钼矿化的斑岩关系紧密；
（4）基于以上研究工作限定了双尖子山超大型银铅锌矿床的成矿过程，认为成矿流体在复式花岗斑岩岩浆演化的晚期阶段出溶，该流体及所携带的金属沿早期形成的断裂或由岩浆晚阶段体积收缩产生的裂隙运移，进而在板岩地层中形成大规模脉状矿体；
（5）双尖子山银矿床的研究结果显示花岗斑岩及近端的弱钼矿化与远端的大量银铅锌矿化具有密切成因联系，属于同一个岩浆-热液成矿系统，该认识发现对区域上银铅锌矿床的找矿勘查有重要启发。
图1 双尖子山银矿床矿体和矿石产出特征
图2 双尖子山银矿床隐伏斑岩体、钼矿化和银铅锌矿化的岩心编录和年代学样品采样分布
图3 双尖子山矿区成岩和成矿时间序列和银铅锌矿床的成矿模式
上述研究发表于矿床学领域权威期刊《Economic Geology》。Zhai, D.*, Williams-Jones, A.E., Liu, J., David, S., Voudouris, P.C., Tombros, S., Li, K., Li, P., Sun, H., 2020. The genesis of the giant Shuangjianzishan epithermal Ag-Pb-Zn deposit, Inner Mongolia, northeastern China. Economic Geology, 115(1): 101-128 [IF=3.285].