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黔西北铅锌成矿区是川-滇-黔铅锌成矿域的重要组成部分,也是贵州省重要的铅、锌、银生产基地。区内许多矿床地质、地球化学特征可与成矿域内的许多大型-超大型矿床对比,具有有利的成矿地质背景和形成大型-超大型的地质条件。天桥铅锌矿床是黔西北成矿区内具有代表性的中型矿床,虽然前人对该矿床地质、地球化学进行过或多或少的研究工作,但系统的地球化学研究工作尚未开展。本文从区域成矿背景、矿区地质、矿床地质、矿床地球化学等方面对天桥铅锌矿床进行系统研究,探讨了该矿床的主要控矿因素、成矿条件、成矿物质和成矿流体来源,揭示了地层、构造和岩浆岩与成矿的关系,结合比较矿床学研究,确定了矿床成因类型,初步建立了成矿模式。论文取得的主要成果如下:
1.通过对成矿地质背景和矿床地质研究,查明矿床主要受地层岩性、构造、岩浆岩等多种因素控制。赋矿地层:主要为下石炭统大埔组(C1d)、摆佐组(C16)和中石炭统黄龙组(C2h)粗晶白云岩:控矿构造:区域紫云-垭都深大断裂控制了矿床的分布,矿区天桥紧密褶皱和层间挤压破碎带控制了矿体的分布,背斜轴部或倾伏端为成矿有利部位,层间挤压破碎带是良好的储矿空间；岩浆岩:矿区外围分布有大面积峨眉山玄武岩,矿体常与辉绿岩共生。
2.获得矿床主要矿石矿物(闪锌矿、方铅矿和黄铁矿)分散元素地球化学分析数据。发现除Ga、Ge外,其他分散元素在本区矿石矿物均有不同程度富集,其中Cd、In、Se、T1具有综合利用价值；富集规律为Ga、Cd、In、Se在闪锌矿中富集,Ge、T1在方铅矿中富集,Re在黄铁矿中富集；赋存状态以类质同象的形式赋存于相应的矿石矿物中；揭示了方铅矿中Ge的富集机理,认为Ge在演化晚期的成矿流体中相对富集,该阶段沉淀的主要矿石矿物为方铅矿,Ge以成对替代的形式进入方铅矿,Ge在方铅矿中可能不是以类质同象形式替代Pb、而是替代其中的Zn。
3.揭示了成矿物质、成矿流体的来源。REE地球化学以及Pb、Sr同位素组成研究结果表明,区域褶皱基底(昆阳群和会理群)、各时代碳酸盐岩地层均可能提供天桥铅锌矿床成矿物质；S同位素组成显示,矿床成矿流体中的硫来源于海水硫酸盐的还原,主要由矿区(或区域)含膏盐地层提供；C、O同位素组成表明,成矿流体为壳-幔混合流体,其中壳源组分可能主要由矿区(或区域)碳酸盐岩地层提供,而幔源组分则可能与区域大面积峨眉山玄武岩和(或)矿区辉绿岩岩浆活动过程中的去气作用有关；脉石矿物方解石REE地球化学进一步证实,地幔流体参与了矿床的成矿作用。
4.综合各种地质、地球化学资料,发现天桥铅锌矿床不仅具有优越的成矿背景,而且具有良好的成矿条件,其成矿物质和成矿流体具有多源性,许多特征可与川-滇-黔铅锌成矿域内大型-超大型铅矿床对比,成因类型不同于MVT型铅锌矿,与云南会泽超大型铅锌矿相似,以此初步建立了矿床成因模式。