云南个旧卡房铜矿地质地球化学与矿床成因探讨

2012年 MINERAL DEPOSITS 第31卷 增刊

云南个旧卡房铜矿地质地球化学与矿床成因探讨

张 娟1，毛景文1,2，程彦博1,2,3，李肖龙1

（1中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083；2 中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；

3 School of Earth and Environmental Sciences, James Cook University, Townsville 4811）

云南个旧是世界上最大的锡铜多金属矿床，有色金属总储量已达1 000万吨以上（庄永秋等，1996），矿集区位于云南省东南部，距省会昆明大概300 km。大地构造位置上，个旧位于我国华南陆块的最西端，毗邻三江特提斯成矿带，隶属于华夏地块西部的右江盆地。其北部以弥勒-宗断裂与扬子陆块分界，西南面以红河断裂与哀牢山断块毗邻，南部为越北古陆。

个旧矿区锡铜多金属矿床在全球锡矿床中占有重要地位和典型性，在我国国民经济建设中发挥着重要作用。为了深入了解为什么巨量金属在个旧这几十平方公里、时间仅数个百万年内快速堆积成矿，为什么这种特殊事件一定要出现在个旧而不是其他地区等一系列问题，就需要从更宽的视角去认识其成矿的动力学背景及成矿作用过程。针对这一目标，研究区目前面临的科学问题包括以下几方面。

1 （似）层状矿体的空间分布规律及其与围岩关系

针对目前争议较大的问题，本次工作通过野外调研和资料收集，着重观察（似）层状矿体的几何特征，查明其与其他类型矿床之间的时空分布规律和时空结构。例如：层状床在空间上是否具有“二元结构”，是否存在热水-化学沉积层等典型的海底热水-喷流沉积矿床宏观特征。厘定出该类型矿床的成矿期次和成矿阶段，矿化蚀变特点及其分带性，矿化元素组合及其时空分布关系。在此基础上，通过选取合适的矿物开展年代学的研究，确定层状矿是否是印支期的产物；同时，在明确划分成矿期和成矿阶段的基础上，测定矿床的成矿时代。最终通过同位素精确测年数据对比，解决该类矿床是否存在多期成矿作用这一问题。

2 对成矿流体的特征、演化及与成矿的关系认识有限

针对不同的成矿类型进行流体包裹体研究，在此基础上，探讨个旧锡铜矿的成矿作用及影响因素，包括成矿的温度、盐度，研究个旧锡铜矿形成的地质及物理化学条件。结合氢、氧、硫和铅等同位素和矿区内火成岩和沉积岩的地球化学资料，示踪成矿流体的来源及其演化规律，探讨金属成矿物质来源，并进一步探讨个旧地区原生金属分带规律的成因机制和成矿流体的运移规律。

3 精细的矿床模型亟需建立

矿床模型是找矿勘查的理论基础，是对矿床的形成过程、时空分布特点和找矿标志的高度概括。客观而有效的普适性矿床模型可以有效地指导在成矿区带开展找矿评价。而运用矿床模型开展找矿评价的关键就是正确识别矿床类型，合理运用矿床模型，把握矿化之间的时空关系，正确部署探矿工程，达到预期目标。上述问题的存在，使层状矿体的成因问题一直争论不休，影响了矿床成因模式的建立。

针对上述存在的问题，本次工作以个旧矿集区卡房矿田铜矿为研究对象，通过野外地质工作、流体包

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裹体、稳定同位素地球化学、放射性同位素年代学等方法和手段，研究了成矿流体性质和来源、成矿物质来源、成矿年代、矿床成因等方面内容，并取得如下主要成果：

（1）卡房矿田的矿床类型有3类：玄武岩中的（似）层状铜矿、矽卡岩型铜锡矿和碳酸盐岩中层状铜锡矿。

（2）流体包裹体研究显示，与蚀变玄武岩有关的（似）层状铜矿的3个成矿阶段：石英-磁黄铁矿-黄铜矿阶段、石英-方解石-黄铜矿-黄铁矿阶段和石英-方解石阶段，从早至晚，流体温度显著降低（峰值从350~450℃、250~300℃降至125~175℃和200~250℃），流体盐度w(NaCleq)略微下降（平均从20.18%、12.59%至11.97%），流体密度基本不变（平均从0.8 g/cm3、0.863 g/cm3至1.001 g/cm3）。矽卡岩型铜矿的3个成矿阶段：矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段和石英-方解石阶段，从早至晚，流体温度显著降低（峰值从410~490℃、270~330℃至150~200℃），流体盐度w（NaCleq）略微下降（平均从20.10%、16.83%至12.12%），流体密度略微升高（平均从0.353 g/cm3、0.879 g/cm3至0.937 g/cm3）。氢、氧同位素组成显示与蚀变玄武岩有关的（似）层状铜矿及矽卡岩型铜矿的成矿流体主要以岩浆水为主，向雨水线偏移，成矿流体在上升过程中与地层中的大气降水相混合（张娟等，2012）。

（3）流体包裹体的显微激光拉曼探针成分表明，与蚀变玄武岩有关的（似）层状铜矿中，石英包裹体的气相成分主要为H2O，含少量CH4，液相成分主要为H2O，含少量CO32-。矽卡岩型铜矿中，石英的包裹体的气相成分主要为H2O ，含少量CH4和CO2，液相成分主要为H2O ，含少量CO32（张娟等，2012）。

（4）硫同位素分析结果表明，与蚀变玄武岩有关的（似）层状铜矿体中硫化物的硫来源于三叠系蚀变玄武岩，矽卡岩型铜矿中硫化物的硫来源于燕山期花岗岩（张娟等，2012）。

（5）矿化蚀变玄武岩中金云母分布的铜矿体中金云母

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Ar-39Ar同位素坪年龄为（85.49±0.63）Ma；蚀变玄武岩层中，呈似

层状分布的铜矿体中辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为84.2±7.3）Ma；蚀变玄武岩与大理岩层间，呈层状

Ar-39Ar r同位素坪年龄为（79.55±0.47）Ma；新山岩体边部云英岩中白云母的

Ar-39Ar同位素坪年龄为（79.53±0.57）Ma。这些年龄表明卡房矿田与蚀变玄武岩有关的（似）层状铜矿，

其成矿作用均发生于晚白垩世，与新山岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为（83.4±2.1）Ma接近。因而，卡房矿田的矿化为岩浆热液成因，并非同生成因。

参 考 文 献

张 娟, 毛景文, 程彦博, 李肖龙. 2012. 云南个旧卡房矿田锡-铜矿床成矿作用过程探讨：成矿流体约束[J]. 岩石学报，28(1): 166-182. 庄永秋, 王任重, 杨树培. 1996. 云南个旧锡铜多金属矿床[J]. 地震出版社. 1-183.