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二道河子铅锌矿矿床位于大兴安岭北段的德尔布干成矿带,是区域典型的铅锌矿矿床。铅锌矿体主要产在侏罗系塔木兰沟组火山岩中,矿区内未见岩体。赋矿围岩主要为安山岩和岩屑晶屑凝灰岩。岩石普遍发生蚀变,主要蚀变类型为硅化、绢云母化、高岭土化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化等与铅锌矿化密切相关的蚀变作用,矿石构造以脉状为主,次为块状、网脉状、浸染状、角砾状、等构造。同位素年代学研究表明,二道河子铅锌矿矿床赋矿围岩岩屑晶屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为164.2±2.3Ma,安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为163.4±1.1Ma。以上精确的年代学数据限定了矿床的成矿时间的下线,结合区域内中生代浅成热液矿床的成矿时代。推测成矿时间应该在晚侏罗～早白垩世。岩石地球化学特征研究显示,矿区火山岩硅含量变化较大(SiO2=40.32%～73.68%)、富碱(ALK=4.61%～9.74%)和铝饱和指数变化较大(A/CNK=0.509～2.84),但总体上较高(A/CNK平均值为1.23)的特征。轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损(IREE/HREE=8.92～21.63,(La/Yb)N=9.68～33.33),具中等铕负异常(δ Eu=0.57～0.99)。整体显示大离子亲石元素富集,高场强元素亏损的特点,Rb、K、La、Nd等元素富集,Nb、Ta、Ti、Sr等元素明显亏损。岩石地球化学特征显示其为一套高钾的火山岩。火山岩样品的Sr、Nd同位素显示岩浆过程混染了地壳物质。火山岩样品的铅同位素组成稳定,极差很小,在铅构造模式图上集中投点于造山带和地幔演化线之间。火山岩的地球化学特征显示岩浆主要起源于地幔,有少量地壳物质混染。流体包裹体研究表明,矿床各成矿阶段包裹体均以富液相气液两相水溶液包裹体为主,从早阶段到晚阶段,随着成矿温度的降低,流体盐度也逐渐降低。矿床的多金属硫化物成矿阶段温度变化范围为118.3～325.1℃,峰值为200～240℃,盐度变化范围为 1.00%～1 8.72%NaCleqv,峰值为 7.0%～9.0%NaCleqv,结合单个包裹体激光拉曼分析得出与铅锌矿形成有关的流体为中低温、低盐度的NaCl-H20体系。稳定同位素地球化学研究表明,各成矿阶段石英的H-O同位素特征显示成矿流体具有岩浆水与大气降水混合的特征。全岩Pb同位素以及金属硫化物Pb、S同位素特征同样指示成矿物质主要来源于深部,并且有地壳物质的混入。二道河子铅锌矿床的形成是与地球动力学背景密切相关的。晚侏罗-早白垩世,该区域处于蒙古-鄂霍次克洋闭合后的碰撞后伸展环境。岩石圈拆沉作用导致软流圈上涌,引起壳幔相互作用形成了赋矿火山岩以及二道河子铅锌矿床。