近日，地球与行星科学学院琚宜文教授受到国际一流学术期刊《Earth-Science Reviews》（中国科学院一区TOP）邀请，联合昆明理工大学魏爱英副教授、薛传东教授以及中国地质科学院地质研究所刘英超研究员等研究团队，发表了题为“Coupling relationship of the Mississippi Valley-type zinc-lead deposit and hydrothermal dolostone: Its role in metallogeny”的综合性论文。该项研究揭示了国际上著名的密西西比河谷型（MVT）铅锌（Pb–Zn）矿床与盆地演化过程中热液白云岩之间的时空关系以及流体运移机制，建立了MVT矿床与白云岩耦合的成矿模型，为理解这类典型矿床的形成过程及其机制提供了新的理论依据。
MVT Pb–Zn矿床是全球最重要的铅锌矿床类型之一，提供了全球14%的铅锌资源量，以及Ga、Ge、In、Cd等多种关键金属。其容矿围岩主要是碳酸盐岩，尤其是热液白云岩。然而，MVT锌铅矿床与热液白云岩之间的流体形成与迁移关系及其成矿机制一直缺乏深入的认识。
图1 密西西比河谷型铅锌矿床的全球分布及其围岩类型
研究团队综合解析了全球多个MVT锌铅矿床的地质特征、热液白云岩的时空展布以及地球化学信息，研究发现MVT锌铅矿床的形成与盆地演化中热液白云岩的发育具有显著的时空一致性；在成矿阶段，盆地卤水中较高的温度和离子浓度使得热化学硫酸盐还原作用和热液白云石化作用相互促进，这是控制热液白云岩与MVT锌铅矿床时空共存的主要因素；因此，热液白云岩中白云石的晶体化学特征可为相关盆地中物质来源、流体迁移路径和还原硫的传输机制提供重要线索。
图2 密西西比河谷型铅锌矿床中贱金属硫化物沉淀与热液白云岩形成的耦合过程
此外，这项研究建立了MVT锌铅矿床与白云岩的耦合成矿模型，不仅深化了对MVT锌铅矿床成矿机制的全面认识，还为全球MVT矿床的成矿理论体系增添了新的内容，并为指导实际矿产勘查提供了重要的科学依据和全新的找矿方向。
图3 白云岩与密西西比河谷型铅锌矿床演化模型
此文中魏爱英为论文的第一作者，琚宜文教授和薛传东教授为论文的共同通讯作者，其他作者包括刘英超研究员以及马怀昆研究生等。
