陕西旬阳-白河地区是秦岭地区重要的铅锌矿集中区之一。近年来，在早古生代旬阳盆地志留纪梅子垭组、水洞沟组等地层中，陆续发现了泗人沟、南沙沟、任家沟、黄石板等十多处铅锌矿床(点)，在秦岭地区志留纪地层区铅锌找矿工作中取得了重大突破。旬阳地区过去的找矿重点局限于泥盆系地层，而对志留系地层中铅锌成矿研究和矿产勘查工作不足。随着志留系铅锌矿的不断发现和近年来找矿工作取得的突破性进展，该区已引起了广大地质工作者的极大兴趣和广泛关注。 旬阳-白河地区铅锌矿的成因已有诸多认识，概括起来主要有沉积成矿(正常海水沉积)、热水喷流沉积成矿说(岩浆水与海水混合的热水喷流)、构造热液成矿说、沉积-改造成矿说(强调正常海水沉积形成矿源层，后经构造改造富集成矿)、沉积变质成矿说等。由于矿床成矿环境复杂、成矿控制条件多样，对矿床成因意见分岐。 本文主要从矿床地质特征、成矿物质来源、成矿流体特征等方面，对矿床成因进行了研究，建立了双扩散对流卤水喷流沉积成矿模式，矿床成因类型为热水喷流沉积型铅锌矿床，兼有后期构造改造。 志留系铅锌矿主要产于浅变质细碎屑岩中，赋矿层位为下志留统梅子垭组(S1m)、中志留统双河镇组(S2s)、上志留统水洞沟组(S3s)。矿体多呈似层状、透镜状产于顺层发育的剪切带内或与围岩产状近于一致顺层产出，局部(如任家沟铅锌矿)地段矿体因成矿后造山运动改造而褶皱变形，形成“矿层褶皱”现象。矿石以硫化矿石为主，且多为单一闪锌矿型矿石，方铅矿闪锌矿混合型矿石较少。矿石工业类型以闪锌矿石为主，次为方铅矿石、方铅矿闪锌矿石。矿石结构以他形粒状结构和不等粒晶粒结构为主，多具微层状构造、浸染状构造、细脉浸染状构造、块状构造。矿体特征及矿石特征显示出该矿具沉积成矿的特点。 富含金属硫化物的铅锌矿石，其稀土总量总体很低(仅13.3×10-6-34.5×10-6，最高81.9×10-6)，远低于本区板岩、千枚岩等赋矿围岩的∑REE，其配分特征曲线为轻重稀土分异较强(La/Yb为13.05-13.93、∑LREE/∑HREE为2.96-3.98)的右倾型，Eu、Ce的亏损(δEu=0.81-0.95、δCe=0.67-0.82)明显。各种结构类型铅锌矿石的稀土配分曲线形态(右倾型)、轻重稀土分异强度(强分异)、Eu、Ce元素异常(明显亏损)等REE特征都非常相似，且与沉积型板岩、页岩的稀土配分曲线特征也十分相似，铅锌矿石中REE的来源主要与沉积的炭板岩(千枚岩)等相同或相似，同属沉积地层来源。而铅锌矿石稀土配分曲线特征与钠长岩稀土配分曲线特征(缓倾，轻、重稀土分馏弱)的明显不同，说明铅锌矿石稀土来源与钠长岩无直接联系。 泗人沟、南沙沟矿区矿石铅在铅同位素组成图解中，其投影点集中于造山带附近，表现出以造山带来源为主的铅源特征；在铅同位素增长曲线图解中，投降点分散，模式年龄变化大(3亿年-8亿年)，呈现以正常铅为主、部分异常铅混合的铅源特点。 矿石中闪锌矿、黄铁矿、方铅矿等矿物的硫同位素δ34S值为-9.8‰-+11.4‰，且δ34S值多集中在-8.51‰-+4.8‰之间，兼有生物硫(32S富集，δ34S一般为负值)和海水硫(34S富集)的特点，成矿流体硫同位素是海水硫和生物硫混合的结果，为混合型硫。 矿石中与闪锌矿等矿物共生的石英δD值(-72×10-3-96×10-3)均与大气降水的δD值(0至-90×10-3)大体一致。而δ18O(17.4×10-3-18.8×10-3)与生物圈的δ18O值(14×10-3-33×10-3)、高岭土δ18O值(10×10-3-25×10-3)相似。在δD-δ18O同位素组成投影图解中，投影点分布较集中于高岭土线附近，而远离海水区、原生岩浆水区。δD、δ18O同位素组成与粘土矿物的同位素组成一致的特征说明，成矿流体中δD、δ18O同位素是长期水—岩作用使其同位素达到平衡的结果，主要来自沉积地层。 矿化期石英中包裹体类型复杂，液相、气相、混合相包裹体均常见。其中，单相盐水包裹体居多，占55％-75％；次为两相盐水包裹体(30％-35％)和单相气体包裹体(10％-20％)。盐水包裹体的大量存在反映中低温(液相为主)为主的成矿温度条件和相对封闭而稳定的成矿环境；两相气液包裹体在南部黄石板矿区的成矿流体中气相成份增加，反映其成矿温度相对较高。 包裹体的流体类型为NaCl、CaCl-NaCl型，流体具高盐度(S值一般9.2％-25.7％，黄石板地区则高达22.6％-26.6％，较正常海水盐度高出3-7倍)、高密度(1.001g/cm3-1.116g/cm3，也较正常海水密度高)的特点，为深层水类型。这说明成矿流体富含Na+、Cl-、Ca2+离子，而Cl-型流体对Pb2+、Zn2+等成矿金属的溶解度较大，从而可大量吸收溶解流体经过地段Pb、Zn，并与Cl-结合形成稳定的络合物，对保持铅锌等成矿元素长距离迁移起着重要作用。在还原环境(流体中含有一定量的H2S、CH4、CO2等还原性气体)下，有利于成矿金属离子的沉淀与富集。 矿石中石英矿物成矿温度均一法测温结果，在成矿温度分布直方图中反映出3个温度峰值区间，分别为140℃-190℃、240℃-290℃、310-℃360℃，反映了本区曾经发生过3次较明显的热事件。成矿温度与中低温热水成矿和中低温构造改造成矿等成矿背景和成矿环境是一致的。 志留系下伏的沉积地层柱(古生代寒武系、元古代耀岭河岩组等)，富含Pb、Zn、Ag等成矿金属，为下渗流体淋滤地层柱中的成矿金属，并进一步受岩浆热源作用，形成富含矿质的卤水奠定了丰富的物质基础。 在综合分析以上矿床地质特征及成矿物质来源、成矿流体特征的基础上，本文提出“双扩散对流成矿系统”的成矿模式，即下渗海水淋滤沉积地层柱中的Pb、Zn、Ag等成矿金属，并随地热增温和深部岩浆或次火山熔浆的加热作用，形成富含矿质的热卤水(深层热卤水)，在一定深度范围内、相对封闭环境下储存起来。伴随同生断裂的活动，深层热卤水沿同生断裂喷流出海底，在海底相对还原、富生物硫(S2-)的特定环境下，喷流热卤水与海底流体混合并发生化学反应，形成ZnS、PbS等金属硫化物并沉淀富集，形成以热卤水喷流沉积成矿为主的铅锌矿矿床。因此，本矿床成因类型为热水喷流沉积型铅锌矿。当然，沉积成矿期后的造山运动对矿体的改造作用在局部地段也十分显著，但不是主要成矿作用，本文不再详细论述。