Hg由于具有非常强的生理毒性，因而受到国际社会的广泛关注。近20年来，Hg同位素作为可靠的示踪剂，广泛用于示踪表生系统中Hg污染来源，探讨全球Hg地球化学循环，以及地质历史时期火山活动与生物大灭绝事件之间的联系等。相比而言，Hg同位素在热液矿床学研究领域的应用却非常有限。目前，通常用流体沸腾或混合作用来解释热液矿床中的Hg同位素分馏，这种模式有时很难解释同一矿床或不同矿床硫化物中Hg同位素组成存在的差异。三江特提斯成矿带是我国重要的贱金属（铅锌多金属矿床为主）成矿带，而且汞同位素地球化学研究已有一定积累，但缺乏成矿带内部不同矿床详细的对比研究。

为了探讨不同铅锌成矿过程中Hg同位素分馏机理及其主要控制因素，中国科学院地球化学研究所戚华文研究员和毕献武研究员团队以兰坪盆地中石英脉型Pb-Zn-Sb矿床(上怒洛矿床)和盆地卤水有关铅锌矿床 (李子坪矿床和富隆厂矿床)作为研究对象；系统分析这些矿床中共生硫化物的总Hg含量、Hg同位素和S同位素组成，并与区域典型矿床开展了对比研究。

研究取得以下主要认识：

（1）发现不同矿床的闪锌矿THg含量存在数量级的差异（图1a）。通过详细的矿床地质与地球化学证据对比，探讨了流体性质、背景中汞含量的差异、Hg在硫化物中的存在形式、成矿体系的封闭性和成矿过程与闪锌矿THg的关系，提出这些矿床中闪锌矿THg含量可能更多受成矿体系的封闭性和成矿过程可控制，闪锌矿的THg含量有可能作为成矿体系封闭程度的判别指标。

（2）流体包裹体证据和单个包裹体分析结果表明，上怒洛矿床成矿流体经历过液相不混溶作用，闪锌矿气相包裹体中存在富汞蒸气相。上怒洛矿床闪锌矿的THg含量与δ²⁰²Hg值呈明显的负相关（R2=0.76，图1a），说明闪锌矿沉淀过程经历了蒸气相（低的δ²⁰²Hg和高的THg）与残余流体相（高的δ²⁰²Hg和低的THg）的二元混合作用。上怒洛矿床中晚沉淀的矿物更富集轻的δ²⁰²Hg（图2a），主要与晚期矿物形成过程中Hg⁰蒸气的冷凝氧化有关。

图1典型铅锌矿矿床闪锌矿THg-δ²⁰²Hg与Δ¹⁹⁹Hg-Δ²⁰¹Hg散点图

图2不同铅锌矿床硫化物汞同位素组成对比: (a) δ²⁰²Hg；(b) ？¹⁹⁹Hg。

（3）李子坪和富隆厂矿床硫化物/硫盐显示较小的δ²⁰²Hg变化范围（-1.46~0.25‰）和较高的THg含量，说明成矿热液中Hg⁰的挥发非常有限（图1a）。李子坪-富隆厂矿床中晚沉淀的矿物更富集重的Hg同位素，可以用瑞利分馏或硫化物优先沉淀较轻的Hg同位素来解释。

（4）两类铅锌矿床均具有明显的非质量分馏（Hg-MIF）特征，Δ¹⁹⁹Hg大体上均为负值（图.1b），非质量分馏特征基本上与盆地基底相似；此外各矿床Δ¹⁹⁹Hg/Δ²⁰¹Hg比值约为1（图.1b），表明这些Hg-MIF特征与继承性光化学反应有关；综合以上信息认为成矿物质可能主要来源于盆地基底。

（5）铅锌矿床硫化物 Hg 同位素可能间接反映了硫化物沉淀时含Hg金属流体的Hg同位素组成，硫同位素则反映了不同矿床中的还原硫的来源；三江特提斯成矿带中不同成因类型铅锌矿床硫化物在δ³⁴S vs. δ²⁰²Hg（或？¹⁹⁹Hg）图解中具有明显的不同的分布区域（图.4），表明S和Hg同位素联合在判断铅锌矿床的成因方面可能具有很好的运用前景。

图3三江特提斯成矿带不同铅锌矿床硫化物硫同位素和汞同位素组成对比图

相关成果近期在国际地球化学期刊Chemical Geology发表 (Liu Y. F., Qi H. W.*, Bi X. W.*, Hu R. Z., Qi L. K., Yin R. S., Tang Y. Y., 2021. Mercury and sulfur isotopic composition of sulfides from sediment-hosted lead-zinc deposits in Lanping basin, Southwestern China. Chemical Geology, 559, 119910.)。详细下载地址见https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2020.119910。研究工作得到了科技部973项目（2015CB452603）和国家自然科学基金项目(41673052, 41973047)的联合资助。