硫的来源
1.红岩矿床
盆地中三类矿床硫同位素组成特征明显不同。红岩矿区δ34S分布于-22‰~+20‰,在直方图上成跳跃式排列,属于重硫与轻硫的“混合型”。δ34S有明显的两个区间,一个是-22.00‰~-8.00‰,样品数为7,占全部样品数的11.86%,代表生物成因硫;另一个是从-6.00‰~+20.00‰,样品数为52,占全部样品的88.14%,代表海水硫酸盐还原硫。矿床属于有生物作用参与,以海水硫酸盐为主要硫源的沉积改造型矿床。
2.凡口矿床
凡口矿区δ34S的正值较大,众值在+17.00‰~+22.00‰之间,直方图上呈塔式分布(图4-16)。图中黄铁矿、闪锌矿和方铅矿的众值依次降低分别为+20.00‰、+19.00‰和+18.00‰。反映硫化物基本处于平衡状态,矿区δ34S众值与粤北泥盆系中沉积重晶石δ34S值(+24.00‰)及地层中黄铁矿δ34S不大明显的众值(+20.00‰~+23.00‰)相接近,表明矿石硫源可能与海水硫酸盐有关。
各段地层围岩中黄铁矿以分散和明显众值为特征,δ34S分散在-15.00‰~+28.00‰之间。与矿化很弱的层位相比,中、上泥盆统灰岩中黄铁矿δ34S略为集中,其不太明显的δ34S众值比较接近。
围岩中和矿石中硫同位素组成的不同,反映成岩环境与成矿环境的差异。围岩中硫同位素分散的原因,可能与厌氧细菌在成岩早期对硫酸根还原有关。在厌氧菌的作用下, 被还原的速度大于 被还原的速度。结果,在不同时间里还原出的H2S就有各自不同的同位素组成,形成分散的特点。矿石形成的温度较高,硫酸根的还原可能不完全由生物活动完成,矿石硫同位素集中的特点也反映了这点。W.G.Holand与H.Ohmoto等论述在较高温度下,地下循环热水中海水硫酸根被有机物还原时,硫酸根可在较短时间内完全转化为硫化氢,并基本保持海水硫酸根的同位素组成。赵瑞等认为,这可能与凡口矿区的情况相符合。由于海底含矿热泉成矿作用与海相碳酸盐岩沉积作用同时演化,所以,围岩硫同位素在分散背景上出现了与矿石相接近的不太明显的δ34S众值,在矿化很强的中、上泥盆统灰岩中尤其明显。
图4-16 凡口铅锌矿床硫同位素组直方图
3.大宝山矿床
大宝山矿床δ34S以高度集中在0值附近为特征,主要数值范围在-3.00‰~+3.00‰之间,众值约+1.5‰,具典型岩浆硫特点,这也与大宝山矿床成矿地质特征相一致。围岩泥盆系与东岗岭组和天子岭组地层中成岩结晶的立方体黄铁矿δ34S分散在-9.00‰~+18.00‰之间,属于典型的生物硫。