Sulfur and Lead Isotopic Compositions of Meixian Zinc-lead Polymetallic Deposit, Central of Fujian Province, China and Tracing for the Source of Metals: Examples from the Dingjiashan and Fengyan Zinc-lead Polymetallic Deposits

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.013

Abstract

Abstract:

The Meixian lead-zinc polymetallic ore field is located in the central Fujian Province, and occurs in the Mid-Late Proterozoic greenschist-facies metamorphic basement window. Workers still dispute about the ore-forming material source and metallogenic origin of the Pb-Zn deposits in the ore field. Here, we analyzed the sulfur and lead isotope compositions of the main-ore-stage sphalerite and galena from the Dingjiashan and Feng-yan lead-zinc polymetallic deposits in the ore field. Our study shows similar sulfur and lead isotope compositions in these sulfides. The ore sulfides from the Dingjiashan and Fengyan deposits have δ ³⁴S=0.4‰-5.0‰ (average 2.66‰) and 1.8‰-4.2‰ (average 2.88‰),respectively, indicating an identical mantle-derived sulfur source. The ore sulfides from the two deposits have, respectively,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.326-18.496 (average 18.388) and 18.378-18.646 (average 18.447),²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=15.658-15.817 (average 15.705) and 15.619-15.746 (average 15.700), and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.724-39.257 (average 38.880) and 38.365-39.009 (average 38.823), indicating the same crust-mantle mixed source. The sulfur and lead isotopic characteristics of ore sulfides suggest that the ore-forming materials were mainly from the Yanshanian (porphyritic) granites. Integrating the geological characteristics of deposits and orebody, we suggest that the formation of the Dingjiashan and Fengyan lead-zinc polymetallic deposits was related to the intrusion and contact metasomatism of the Yanshanian (porphyritic) granites.

Key words: Meixian lead-zinc polymetallic ore field, sulfur isotope, lead isotope, ore-forming material source, contact metasomatism

CLC Number:

P618.4
P597

XIAO Xiaoniu, FEI Lidong, QIN Xinlong, XIAO E, LIU Rongfang. Sulfur and Lead Isotopic Compositions of Meixian Zinc-lead Polymetallic Deposit, Central of Fujian Province, China and Tracing for the Source of Metals: Examples from the Dingjiashan and Fengyan Zinc-lead Polymetallic Deposits[J]. Geoscience, 2020, 34(03): 569-578.

Figures/Tables 9

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矿床	样品编号	采样位置	样品名称	δ³⁴S/‰
丁家山	DJS-140	140 m中段	闪锌矿	1.2
	DJS-100	100 m中段	方铅矿	0.4
	DJS-90	90 m中段	方铅矿	2.8
	DJS-90	90 m中段	闪锌矿	3.3
	DJS-70	70 m中段	方铅矿	2.3
	DJS-70	70 m中段	闪锌矿	4.2
	DJS-30	30 m中段	方铅矿	2.5
	DJS-30	30 m中段	闪锌矿	5.0
	DJS-20	20 m中段	方铅矿	0.6
	DJS-20	20 m中段	闪锌矿	4.3
峰岩	FY-295-1	295 m中段	闪锌矿	2.8
	FY-285-1	285 m中段	方铅矿	4.2
	FY-285-2	285 m中段	方铅矿	2.4
	FY-260	260 m中段	方铅矿	2.7
	FY-260	260 m中段	闪锌矿	2.8
	FY-250	250 m中段	闪锌矿	1.8

矿床	样品编号	采样位置	样品名称	δ³⁴S/‰
丁家山	DJS-140	140 m中段	闪锌矿	1.2
	DJS-100	100 m中段	方铅矿	0.4
	DJS-90	90 m中段	方铅矿	2.8
	DJS-90	90 m中段	闪锌矿	3.3
	DJS-70	70 m中段	方铅矿	2.3
	DJS-70	70 m中段	闪锌矿	4.2
	DJS-30	30 m中段	方铅矿	2.5
	DJS-30	30 m中段	闪锌矿	5.0
	DJS-20	20 m中段	方铅矿	0.6
	DJS-20	20 m中段	闪锌矿	4.3
峰岩	FY-295-1	295 m中段	闪锌矿	2.8
	FY-285-1	285 m中段	方铅矿	4.2
	FY-285-2	285 m中段	方铅矿	2.4
	FY-260	260 m中段	方铅矿	2.7
	FY-260	260 m中段	闪锌矿	2.8
	FY-250	250 m中段	闪锌矿	1.8

矿床	样品编号	w(²⁰⁶Pb)/w(²⁰⁴Pb)	w(²⁰⁷Pb)/w(²⁰⁴Pb)	w(²⁰⁸Pb)/w(²⁰⁴Pb)	μ	w(Th)/w(U)	Δα	Δβ	Δγ
丁家山	DJS-140	18.401	15.698	38.861	9.66	3.93	72.15	24.39	43.95
	DJS-100	18.411	15.690	38.837	9.64	3.92	72.73	23.87	43.31
	DJS-90	18.351	15.672	38.763	9.61	3.92	69.24	22.69	41.32
	DJS-90	18.364	15.706	38.885	9.68	3.96	69.99	24.91	44.6
	DJS-70	18.326	15.658	38.724	9.59	3.91	67.78	21.78	40.27
	DJS-70	18.496	15.817	39.257	9.88	4.07	77.68	32.16	54.59
	DJS-30	18.360	15.674	38.776	9.62	3.91	69.76	22.83	41.67
	DJS-30	18.393	15.716	38.918	9.69	3.97	71.68	25.57	45.48
	DJS-20	18.388	15.709	38.895	9.68	3.96	71.39	25.11	44.86
	DJS-20	18.384	15.706	38.886	9.68	3.95	71.16	24.91	44.62
峰岩	FY-295-1	18.646	15.619	38.365	9.48	3.59	86.42	19.24	30.63
	FY-285-1	18.378	15.683	38.806	9.63	3.92	70.81	23.41	42.47
	FY-285-2	18.430	15.714	38.910	9.69	3.94	73.84	25.44	45.27
	FY-260	18.436	15.746	39.009	9.75	3.98	74.19	27.52	47.93
	FY-260	18.405	15.731	38.965	9.72	3.98	72.38	26.55	46.74
	FY-250	18.386	15.706	38.885	9.68	3.95	71.27	24.91	44.60

矿床	样品编号	w(²⁰⁶Pb)/w(²⁰⁴Pb)	w(²⁰⁷Pb)/w(²⁰⁴Pb)	w(²⁰⁸Pb)/w(²⁰⁴Pb)	μ	w(Th)/w(U)	Δα	Δβ	Δγ
丁家山	DJS-140	18.401	15.698	38.861	9.66	3.93	72.15	24.39	43.95
	DJS-100	18.411	15.690	38.837	9.64	3.92	72.73	23.87	43.31
	DJS-90	18.351	15.672	38.763	9.61	3.92	69.24	22.69	41.32
	DJS-90	18.364	15.706	38.885	9.68	3.96	69.99	24.91	44.6
	DJS-70	18.326	15.658	38.724	9.59	3.91	67.78	21.78	40.27
	DJS-70	18.496	15.817	39.257	9.88	4.07	77.68	32.16	54.59
	DJS-30	18.360	15.674	38.776	9.62	3.91	69.76	22.83	41.67
	DJS-30	18.393	15.716	38.918	9.69	3.97	71.68	25.57	45.48
	DJS-20	18.388	15.709	38.895	9.68	3.96	71.39	25.11	44.86
	DJS-20	18.384	15.706	38.886	9.68	3.95	71.16	24.91	44.62
峰岩	FY-295-1	18.646	15.619	38.365	9.48	3.59	86.42	19.24	30.63
	FY-285-1	18.378	15.683	38.806	9.63	3.92	70.81	23.41	42.47
	FY-285-2	18.430	15.714	38.910	9.69	3.94	73.84	25.44	45.27
	FY-260	18.436	15.746	39.009	9.75	3.98	74.19	27.52	47.93
	FY-260	18.405	15.731	38.965	9.72	3.98	72.38	26.55	46.74
	FY-250	18.386	15.706	38.885	9.68	3.95	71.27	24.91	44.60

矿床	样品编号
丁家山	DJS-4	石英片岩	全岩	18.147	15.575	38.730	0.77	数据据参考文献[31]
丁家山	DJS-9	灰绿色片岩	全岩	18.285	15.604	38.597	0.99
峰岩	FY-1	绿片岩	全岩	18.272	15.591	39.101	2.01
峰岩	FY-5	绿片岩	全岩	18.523	15.565	41.079	8.26