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在密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床中,常常发现有油气流体活动记录,过去研究通常认为油气流体可能为金属成矿直接提供还原硫或充当硫酸盐还原剂而间接提供还原硫,但很少有研究关注油气流体和围岩之间的相互作用及其对铅锌成矿的意义。本论文对我国金顶超大型铅锌矿床中的油气流体和其容矿岩石之间的相互作用进行了系统地研究,探讨这种相互作用发生的产物、过程、时间及对铅锌成矿的意义。金顶矿床赋存于膏盐底辟穹窿中,包括和膏盐底劈有关的砂岩和含灰岩角砾砂岩(本文统称金顶砂岩)及灰岩角砾岩(本文也称金顶角砾岩),其中可见石膏/硬石膏大量发育。沥青和有机包裹体在金顶砂岩和角砾岩中广泛发育,反映金顶穹窿曾是一个油气藏。观察发现,金顶砂岩原岩为紫红色,而非过去认为的灰白色,灰白色砂岩为紫红色原岩与油气流体发生相互作用后褪色形成。铅锌硫化物主体出现在灰白色的金顶砂岩中,部分出现在金顶角砾岩中。金顶角砾岩中可见方解石呈石膏假晶且具有低的碳同位素组成(-21.9‰至-5.4‰),表明金顶有机流体和膏盐发生了相互作用,形成H2S和方解石,方解石在金顶角砾岩中以角砾胶结物的形式出现。金顶黄铁矿硫同位素组成具有负且分散的特征(-26.0‰至-7.6‰),指示膏盐和有机流体的相互作用是通过硫酸盐细菌还原作用(BSR)完成。从紫红色砂岩到灰白色砂岩,通过镜下观察和TIMA分析,显示砂岩杂基中的赤铁矿减少,而黄铁矿/白铁矿和方解石增多,全岩主量元素的质量平衡计算显示蚀变砂岩中Fe2O3(T)(+46.2%)和CaO增加(+99.7%)。灰白色砂岩中方解石胶结物的碳同位素值低(砂岩:-20.8‰至-11.3‰;含灰岩角砾砂岩:-9.8‰至-1.7‰),显示褪色蚀变是油气流体/H2S和金顶砂岩相互作用所导致。为确定油气流体围岩相互作用时间及成矿时代,选择不同产状的黄铁矿开展微量元素含量对比与Re-Os同位素定年研究。在金顶,黄铁矿/白铁矿出现在金顶砂岩、灰岩角砾岩和富石膏/硬石膏部位,由于与铅锌硫化物空间分布相似,过去研究通常认为黄铁矿/白铁矿与铅锌硫化物同期形成。然而,矿床尺度,黄铁矿/白铁矿分布范围比铅锌硫化物更广,镜下尺度,黄铁矿/白铁矿与铅锌硫化物并非完全空间分布一致。在金顶砂岩中,闪锌矿和黄铁矿/白铁矿(Py-1)都以浸染状形式出现,切穿、交代关系不清。在富石膏/硬石膏部位和金顶角砾岩中,闪锌矿围绕黄铁矿/白铁矿(早期,Py-2)生长,并见切穿和交代现象,也见闪锌矿与少量黄铁矿/白铁矿(同成矿期,Py-3)交替韵律生长。LA-ICPMS微量元素分析显示,Py-3相对Py-2和Py-1具有完全不同的微量元素特征(富Zn、Pb、Mn和贫Mo元素),而Py-2与Py-1可类比,为早于铅锌硫化物沉淀的产物。Re-Os同位素定年表明,Py-2等时线年龄为49.4±3.8 Ma,代表金顶矿床油气流体与围岩发生大规模相互作用的时间,Py-3等时线年龄为25.6±3.6 Ma,代表铅锌成矿年龄,与前人用古地磁和磷灰石裂变径迹获得的成矿年龄一致。这一研究也表明,金顶矿床大量的黄铁矿/白铁矿形成于铅锌成矿前的油气流体成藏期,仅少量的黄铁矿/白铁矿形成于铅锌成矿期。在金顶,油气流体和围岩相互作用对铅锌成矿的意义体现在:(1)还原硫酸盐为后来的铅锌成矿提供大量的还原硫;(2)为铅锌成矿提供可交代的方解石:铅锌硫化物主要交代金顶砂岩和角砾岩中早期形成的方解石胶结物;(3)导致紫红色的砂岩褪色成灰白色,赤铁矿消失,形成了还原的赋矿围岩环境,有利于油气的保存;(4)增加了灰岩角砾岩的孔隙度,提升了油气储层的质量,在铅锌成矿期为成矿提供了一定空间。