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比利亚谷铅锌多金属矿床位于大兴安岭西坡的得尔布干成矿带,它是近些年来在该区发现的一座大型铜(银)铅锌多金属矿床,为了深入探讨其矿床成因类型及成矿地质背景,本文在前人研究的基础上,系统开展了矿床地质、流体包裹体、年代学、元素和同位素地球化学研究,所取得的成果与进展如下所述:矿区和矿床地质研究揭示,矿区出露的地质体主要为塔木兰沟组、满克头鄂博组火山岩,其次是与矿体有密切时空联系的安山玢岩脉体。矿体的空间分布主要受得尔布干深大断裂派生出的一系列NW向次级断裂控制。矿床由87条矿体组成,其中主矿体有16条,呈脉状产出,赋矿围岩为塔木兰沟组、满克头鄂博组火山岩。矿石矿物主要有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿,其次为黝铜矿等,含银矿物为辉银矿;围岩蚀变类型有硅化、碳酸盐化、绢云母化、伊利石化、青磐岩化(绿泥石化)及萤石化,蚀变分带现象明显,由矿体中心向两侧依次发育硅化+碳酸盐化±萤石化→绢云母化+伊利石化→青磐岩化(绿泥石化),成矿阶段从早到晚可划分为三个成矿阶段,依次是:石英+黄铁矿+闪锌矿阶段(Ⅰ)、石英+黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+辉银矿+黄铜矿±黝铜矿阶段(Ⅱ)和石英+黄铁矿+方解石+萤石±蛋白石阶段(Ⅲ)。系统的矿物包裹体研究结果表明,早阶段(Ⅰ)石英中发育WL型、C型包裹体,包裹体完全均一温度为188℃254℃,盐度w(NaCl)为1.83%4.80%,密度为0.810.92g/cm3,属于中低温、低盐度的H2O—NaCl—CO2体系;成矿主阶段(Ⅱ)石英、闪锌矿中发育WL型包裹体,包裹体完全均一温度为160℃188℃,盐度w(NaCl)为3.71%7.17%,密度为0.920.96g/cm3,属于低温、中低盐度的H2O—NaCl—CH4体系;成矿晚阶段(Ⅲ)石英中发育WL型、L型包裹体,WL型包裹体完全均一温度为130℃165℃,盐度w(NaCl)为1.22%3.55%,密度为0.930.95g/cm3,属于低温、低盐度的H2O—NaCl体系,伴随着温度降低,成矿流体由H2O—NaCl—CO2体系逐渐演化为H2O—NaCl体系。蚀变矿物石英—流体包裹体的氢—氧同位素研究表明,成矿早阶段流体具有岩浆水和大气降水混合特征,随着大气降水混入比例的增加,成矿主、晚阶段流体逐渐演化为以大气降水为主。硫化物单矿物铅—锶同位素研究表明,成矿物质具有壳幔混合来源,可能来自MORB性质的年轻下地壳,混有地幔物质。赋矿围岩火山碎屑岩、共伴生安山玢岩和矿石矿物硫化物的同位素年代学揭示,赋矿围岩流纹岩锆石U—Pb定年结果为163.7±2.0Ma,与矿体有密切时空联系的安山玢岩定年结果为133.9±0.9Ma,矿石矿物硫化物单矿物的Rb—Sr同位素定年获得其等时线年龄为131.3±2.4Ma;揭示矿区在晚中生代存在中侏罗世和早白垩世两期岩浆事件,比利亚谷矿床成矿发生在早白垩世,与矿区共伴生次火山岩(安山玢岩)热事件接近。赋矿围岩流纹岩和共伴生次火山岩(安山玢岩)的全岩元素地球化学特征揭示,流纹岩富集Rb、K等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE),具有岛弧或大陆边缘岩浆弧的成因属性,岩浆来源有壳源和幔源的双重贡献;安山玢岩富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE),贫Mg、富K,具有大陆边缘弧火山岩的特征,是加厚的地壳拆沉,岩石圈减薄,中元古界新生的下地壳部分熔融,并有少量亏损型地幔源物质参与下形成的。上述特征表明,比利亚谷铅锌多金属矿床为低硫化型浅成低温热液型矿床,具备国内外已确定的浅成热液低硫化型矿床基本特征。大兴安岭地区在侏罗纪受古太平洋板块俯冲影响处于挤压环境,赋矿围岩流纹岩形成于该时期;晚侏罗—早白垩世适值古太平洋板块俯冲方向改变,大兴安岭地区大地构造环境由挤压转换到伸展,加厚的地壳由于重力失稳开始拆沉,拆沉作用引起软流圈物质大规模上涌,上涌的软流圈加热拆沉物质及上覆地壳,形成大规模的中酸性岩浆作用,比利亚谷铅锌多金属矿床为太平洋板块俯冲下的产物,形成于俯冲背景下的弧后伸展阶段。