沉积岩容矿铅锌矿床占据世界铅锌资源量和产量的70%左右，是当前铅锌矿产资源勘查的主要目标，也是现代矿床学研究的焦点。砂岩型铅锌矿床是沉积岩容矿铅锌矿床的重要类型之一，尽管其矿床数量相对较少，但是也不乏一些大型-超大型铅锌矿床产出，如瑞典Laisvall矿床（64Mt @ 0.6%Zn, 4%Pb）、德国Mechernich矿床（225Mt @ 0.3%Zn, 1.6%Pb）、我国云南金顶矿床（220Mt @ 6.1%Zn, 1.3%Pb）和新疆乌拉根矿床（南矿带98.09Mt @ 2.61%Zn, 0.45%Pb, 矿区潜在资源量可达10Mt），是很多国家和地区重要的铅锌金属来源。然而，对这类铅锌矿床巨量成矿金属来源认识分歧显著，长期存在不透水基底之上的沉积地层和因基底断裂活化而形成的透水基底之争。该类砂岩型铅锌矿床（Pb+Zn？Cu）与砂岩型铜矿床（Cu？Pb+Zn）还常赋存于同一沉积盆地，空间产出密切相关，且具有某些相似的成矿背景和矿化特征，但是这两类矿床的成因联系及其铜与铅锌成矿元素的分离机制仍不清楚。 

　　在国家深地资源项目（编号为2017YFC0601202）等资助下，中国地质大学（北京）薛春纪教授课题组以新疆西南天山乌拉根铅锌矿床为研究对象，在详细的野外地质调查和岩/矿相学观测的基础上，从查明矿区及外围容矿砂/砾岩“红化”、“漂白”岩石学成因出发，借助可能矿源层/岩和矿石金属硫化物的Pb同位素和稀土元素系统研究示踪成矿金属来源，并通过同一纹层红色与漂白砂岩微量元素质量平衡计算进一步探索成矿金属元素可能的淋滤萃取方式。该研究所取得的新认识如下： 

　　（1）下白垩统克孜勒苏群第五岩性段砂/砾岩经历了沉积期、成岩期“红化”和成岩后“漂白”过程，其中含较多镁铁质矿物的低成熟度粗粒碎屑岩沉积是区域构造活动和干旱事件共同作用的结果，“红化”与镁铁质碎屑矿物如黑云母、角闪石等原地氧化分解形成铁的氧化物与氢氧化物和赤铁矿有关，“漂白”与赤铁矿因油气还原而发生溶解有关； 

　　（2）系统Pb同位素（图1）和稀土元素（图2）研究表明乌拉根铅锌矿床成矿金属主要源于下白垩克孜勒苏群第五岩性段红色碎屑岩，微量元素质量平衡计算表明红色碎屑岩“漂白”过程中伴有大量Fe-Zn-Pb元素迁出； 

　　（3）“红化”过程中，铁的氧化物与氢氧化物会缓慢重结晶为赤铁矿，吸附能力降低，赤铁矿对不同金属离子（如Cu⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Ag⁺等）的选择性吸附可能是导致铜银与铅锌成矿元素分离的主要机制。 

　　

图1 新疆乌拉根铅锌矿床及外围矿石硫化物和可能的矿源层/岩Pb同位素组成 

　　 

图2 新疆乌拉根铅锌矿床及外围矿石硫化物和可能的矿源层/岩稀土元素组成 

　　论文信息：Gao, R., Xue, C. *, Zhao, X., Chen, X., Li, Z., Symons, D. 2019. Source and possible leaching process of ore metals in the Uragen sandstone-hosted Zn-Pb deposit, Xinjiang, China: Constraints from lead isotopes and rare earth elements geochemistry. Ore Geology Reviews 106: 56-78. [IF2017=3.993] 

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.01.012