滇西保山地块金厂河Fe-Cu-Pb-Zn矽卡岩型多金属矿床黑柱石成因及地质意义

黑柱石是一种矽卡岩型铅锌及铁矿床中少见的矿物,与铅锌矿体、磁铁矿体关系密切。为查明黑柱石成矿过程中与铅锌铁铜多金属成矿作用的关系,本文对金厂河Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿床中的黑柱石产状、矿物共生组合、化学成分、分带性等开展了研究。根据电子探针数据计算可得,金厂河矿区黑柱石的化学式为:Ca_(0.95-1.08)(Fe_(0.87-1.97)Mn_(0.08-0.36)Mg_(0.01-0.06))^(2+)_((1.89-2.03))(Fe_(0.82-1.04)Al_(0.01-0.03))^(3+)_((0.88-1.15))[Si_(1.94-2.08)O_(7)]O(OH)。结合矿物组合类型、产状、分带特征等,推测矿床内矽卡岩由内带逐渐向外带交代的趋势。金厂河矿区主要有3种矿物共生组合:黑柱石+磁铁矿组合,黑柱石+磁铁矿+黄铁矿+黄铜矿组合,黑柱石+方铅矿+闪锌矿+黄铜矿组合,分别对应三个不同的蚀变阶段:晚期矽卡岩阶段(代表组合Ⅰ),以石榴子石的分解为主,形成大量的黑柱石;退蚀变阶段(代表组合Ⅱ),以阳起石、黄铜矿、黄铁矿发育为主;石英-硫化物阶段(代表组合Ⅲ),以发育大量的方铅矿、闪锌矿为主,同时这一阶段内黑柱石分解,形成阳起石、方解石、磁铁矿等。此外,黑柱石的稀土元素配分模式与石榴子石的类似,一定程度上保留了石榴子石的稀土元素特征。研究认为:黑柱石是早期石榴子石退化分解的产物,矿床自内向外逐渐交代,形成了铅锌铜矿体中以锰质黑柱石为主,而磁铁矿体、铜矿体中以含锰黑柱石为主的分带特性。锰质黑柱石有利于铅锌矿的形成,而对于磁铁矿有贫化的影响,同时也可为矿区揭露中酸性岩体和深部找矿提供重要科学意义。

滇西保山金厂河铜锌铁矿区构造演化过程及其成矿/控矿作用

金厂河矽卡岩型铜锌铁多金属矿床,位于三江构造带保山地块北部,其展布受地层与褶皱‒断层构造系统共同控制。本文对矿区地表外围以及深部坑道出露的构造进行详细研究,分析构造变形作用过程,总结构造成矿/控矿规律。研究表明,矿区至少经历五期构造变形过程:第一期SN向正断层为先存导矿构造,控制了矿床的基本空间分布;第二期SN向纵弯褶皱及NE、NW向共轭断层,是成矿期控矿构造,直接控制了成矿流体贯入和聚集沉淀;第三期为NE-SW向断褶带,区域挤压隆升,矿体被改造并抬升至浅部;第四期NW向褶皱与第二期褶皱横跨叠加,形成穹窿构造;第五期为NW向阶梯式左行正断层,破坏矿体连续性。成矿过程中,硅钙面为后生矿床层状就位提供赋存条件,断层是矿液运移聚集的重要通道,背斜核部及西翼是矿体主要容矿空间,断层泥、泥岩层、断层上盘及辉绿岩等不透水层共同组成矿液圈闭。

云南金厂河铁铜铅锌多金属矿床矽卡岩矿物学特征及蚀变分带

金厂河铁铜铅锌多金属矿床是位于"三江"地区保山地块北部的隐伏多金属矿床,矿体呈层状、似层状产于上寒武统核桃坪组大理岩化灰岩与矽卡岩内,受NW向F2断裂和NE向F10断裂控制明显。本文根据野外穿切关系及矿物共生组合,将矿床划分为4个成矿阶段,即矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英-硫化物阶段、碳酸盐阶段。矿区脉石矿物包括石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、黑柱石、石英、方解石、萤石等,矿石矿物主要包括磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿和闪锌矿。本文以矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对其矿物学特征进行研究,结果表明:该矿床矽卡岩矿物主要为钙矽卡岩,石榴子石以钙铁榴石为主,辉石为透辉石-钙铁辉石过渡系列,角闪石主要为阳起石、铁阳起石和铁闪石,黑柱石含铁较高,多与磁铁矿相伴生;本矿床含少量锰质矽卡岩,包括锰铝榴石、含锰钙铁辉石、含锰阳起石、含锰黑柱石。矿床从深至浅的垂向分带以及自东向西的水平分带具有相似性:含Fe钙质矽卡岩※含Cu钙质矽卡岩※含Pb-Zn锰质矽卡岩※大理岩化灰岩,表明由矿床中部至两侧,自东向西,均有明显高温氧化环境向低温还原环境演化趋势。通过与已有矽卡岩Pb-Zn矿床矿物分带模型对比,推测存在深部岩浆热液以断裂交汇部位侵入交代围岩成矿,该矿床应为远接触带的矽卡岩型隐伏铁铜铅锌多金属矿床。

滇西保山地块金厂河矿集区铁铜金铅锌多金属矿床成矿系统

滇西保山地块是西南“三江”特提斯构造带的重要组成部分,其大地构造位置处于藏-滇-泰-马中间板块中段,是近年来科学研究和地质找矿的热点地区之一。受区域构造演化的影响,保山地块先后历经原、古、中、新特提斯演化,并发生了多期成岩成矿事件,在北部形成了以金厂河铁铜铅锌矿、核桃坪铅锌矿、陡崖铁铜多金属矿、黑牛凹金矿、黄家地金矿等为代表的金厂河铁铜金铅锌多金属矿集区。区内矿床在成矿空间上具有明显的分带性,单个矿床在垂向上、平面上均呈有规律地分布,其分带标志除了矿床类型外,还表现在有用矿物组合及元素分带。由下往上、由内向外均有Fe→Cu-Fe→Cu-Pb-Zn→Au矿种分带及“矽卡岩型→构造蚀变岩型→石英脉型”的矿床类型分带,成矿元素均从高温到中低温变化。成矿系统的分析表明,区内各代表性矿床中矿石的硫、铅同位素组成和变化范围较为一致性,矿床的形成具有相似的成矿流体,表明不同类型的矿化可能形成于早白垩世中特提斯洋的闭合过程。本文综合区内构造演化、典型矿床地质特征、各地质事件发生的先后关系,建立了金厂河矿集区铁铜金铅锌多金属矿床成矿模式,以期为该区深边部地质找矿提供科学依据。

滇西金厂河金铜多金属矿集区成矿模式与综合找矿模型

金厂河金铜多金属矿集区是滇西保山-镇康多金属成矿带的重要组成部分。通过地质、物探、化探综合调查与典型矿床对比,系统总结了矿集区内成矿关键控矿因素及矿床类型,在此基础上初步建立矿集区成矿模式及综合找矿模型。研究表明,矿集区成矿受“地层+构造”双重控制明显,分为矽卡岩型、中低温热液(脉)型、热液-矽卡岩复合型三种矿床类型。地物化综合找矿信息是寻找矿集区金铜多金属矿的有效标志,依据不同矿床类型的最佳找矿方法组合建立了在成因与空间上有一定联系的“金厂河”式、“打厂凹-核桃坪”式、“黑牛凹”式、“黑岩凹”式、“黄家地”式、“山乡”式六种找矿模式,并优选打厂凹-核桃坪、陡崖矿区深部作为寻找“金厂河”式矿床的有利靶区。目前已在打厂凹矿区深部新发现“金厂河”式隐伏矿床,这对该区下步的找矿工作具有重要的指导意义。

西南三江金厂河矽卡岩型多金属矿床铁同位素分馏机制及其对成矿物质来源的制约

金厂河矿床是西南三江成矿省保山地块最具代表性的远端矽卡岩型多金属矿床之一,查明其成矿金属来源对理解该类矿床成因以及区域成矿规律具有重要意义。本文通过分析不同成矿阶段代表性含铁矿物的铁同位素组成,探讨其在成矿过程中的分馏机制,从而示踪成矿金属的源区特征。金厂河矽卡岩型矿床中成矿前阶段未蚀变的石榴子石和氧化物成矿阶段的磁铁矿均相对富集铁的重同位素,其δ;Fe值分别为0.05‰~0.16‰和0.07‰~0.18‰,而硫化物成矿阶段的黄铁矿和黄铜矿则相对富集铁的轻同位素,其δ;Fe值分别为-0.12‰~0.17‰和-0.54‰~-0.38‰,整体显示出从高氧逸度的成矿前阶段向低氧逸度的硫化物成矿阶段演化过程中矿物δ;Fe值逐渐降低的趋势,指示Fe;富集铁的重同位素,Fe;富集铁的轻同位素。同时,金厂河矿床各阶段矿物的δ;Fe值均显著低于碳酸盐围岩,而接近全球花岗岩的δ;Fe值,表明成矿的铁不是由围岩贡献,而是来自于隐伏的中酸性岩体。

滇西保山地块金厂河铁铜铅锌多金属矿床硫铅同位素特征与成矿物质来源示踪

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部,是"三江"多金属成矿带内典型矿床之一。对该矿床开展硫铅同位素示踪研究,探讨成矿物质来源,并结合构造背景和成矿时代分析了矿床成矿机制。样品测试结果表明,矿石中硫化物的δ34S值为+2.5‰^+11.1‰,平均值为+5.65‰,硫同位素来源为深部幔源岩浆和岩浆上侵混染壳源物质形成的多种硫源同位素组合;矿石矿物铅同位素组成中206Pb/204Pb为18.167~18.497,207Pb/204Pb为15.668~15.779,208Pb/204Pb为38.554~38.997,铅同位素总体较稳定,显示壳幔混染特征,以上地壳铅为主,可能来源有深部侵入岩浆及赋矿围岩。由矿床成矿物质来源表现出的多源、深源-浅源的特征推测,与成矿有关的中酸性岩体隐伏在区域深部。

滇西保山地块金厂河铁铜铅锌多金属矿床成矿机制——基于流体包裹体和硫、铅同位素证据

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于保山地块北部,是西南“三江”成矿带内已知的大中型矽卡岩型矿床之一,具较高的经济价值及重要科研意义。文章在详细野外地质调查和岩相学观察基础上,对不同成矿阶段、特别是含子矿物的流体包裹体进行了研究,同时结合金厂河矿床S、Pb同位素特征,综合分析金厂河矿床成矿流体和物质的来源与演化,探讨矿床的形成机制。对石英内流体包裹体的研究表明,退化蚀变阶段均一温度为165~335℃,盐度w(NaCleq)为1.1%~9.0%;石英硫化物阶段均一温度为151~266℃,WL型包体盐度w(NaCleq)为1.9%~18.9%,S型包体盐度w(NaCleq)为31.9%~33.5%;碳酸盐阶段均一温度为148~250℃,盐度w(NaCleq)为2.6%~9.9%,各阶段均一温度依次降低,盐度先升高,再降低。拉曼光谱分析显示,流体成分为H2O和极少量N2,新发现了子矿物斑铜矿(Cu5FeS4),流体属H2O-NaCl体系。S、Pb同位素特征对比研究表明,金厂河矿床各成矿阶段内硫同位素分馏已达平衡状态,矿石硫化物的δ34S值能代表成矿流体的S同位素组成,用来限定其氧化-还原环境,δ34S值为+2.5‰^+11.1‰、均值+5.65‰,硫源为深部幔源岩浆硫和地层硫构成的混合硫;Pb同位素硫化物组成显示,富铀铅、略亏损钍铅,铅源以上地壳铅为主,另含有少量深部壳源乃至幔源岩浆铅,属造山带铅特征,且与S同位素研究成果基本一致。综合研究认为,成矿系统氧化-还原环境的变化及流体沸腾作用的发生是主要的成矿机制。

云南保山金厂河铁铜铅锌多金属矿床S-Pb同位素特征

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于云南省保山地块北部、NS向保山—施甸复背斜与NNW向澜沧江断裂的锐角交汇部位的南部。文章在以往工作的基础上,研究金厂河铁铜铅锌多金属矿床的S-Pb同位素特征,这对分析该矿床成矿物质来源及探究成矿过程具有十分重要的意义。采样及测试结果显示,该矿床硫化物的δ34S值为+2.5‰^+11.1‰,平均+5.65‰,说明矿床硫化物硫的来源为深部幔源岩浆硫和混合硫(复杂硫);共生含硫矿物中富集δ34S的均值为:黄铜矿(+5.65‰)>闪锌矿(+5.38‰)>方铅矿(+3.45‰),表明矿床硫同位素分馏未达到平衡。207Pb/204Pb—206Pb/204Pb、208Pb/204Pb—206Pb/204Pb铅同位素模式图中样品点分布位置及朱炳泉Δβ—Δγ变化范围图解结果表明,该矿床铅同位素主要来源于上地壳,此外和深部岩浆的侵入活动相关。

云南保山市金厂河铜多金属矿床成因探讨

云南保山市金厂河铜多金属矿区位于保山-镇康铅锌多金属成矿带北段。区内的铅锌矿、铜矿、磁铁矿均可单独形成隐伏矿体,各矿体呈层状、似层状赋存于上寒武统核桃坪组二段(∈3h2-1)矽卡岩带中。不同矿体空间分布由上具有垂直分带的特征。从本区的重力低异常特征推断地下测深部存有隐伏中酸性岩体,矿床成因属与岩浆热液活动有关的矽卡岩型矿床。

保山金厂河多金属隐伏矿成矿机理和成矿阶段

金厂河地物化综合异常由隐伏的与矽卡岩有关的多金属硫化体引起。矽卡岩可能是岩浆汽液沿节理裂隙向上喷流与碳酸岩发生接触交代所形成。矿体主要受节理裂隙控制。富含铁质的中性—基性岩浆岩与矽卡岩生成有关。提出金厂河矿床成矿阶段。

保山金厂河铜多金属隐伏矿综合找矿

综合分析区域地质、磁法、化探、重力资料及相临矿区岩石矿石电、磁性特征基础上,通过靶区优选,提出金厂河磁异常具有寻找大型多金属硫化物矿床的前景。经1∶1万地质测量、1∶1万磁法及大功率激电中梯测量、偶极测深、对称四极测深、沟系次生晕测量及原生晕测量后,圈定目标矿区约3km2。综合解译后确定:陡岩电磁性体为顶部埋深250m～270m,厚130m,走向长650m,倾向延深约800m的多金属硫化物地质体。经三个钻孔施工验证,均已见到厚大铜铁矿体,实现隐伏矿床找矿的重大突破。

保山金厂河大型铜铁多金属隐伏矿床

隐伏矿床位于金厂河隆起核部上、下两层矽卡岩化带中,垂向上Pb、Zn-Cu、Cu、Fe-Fe多层楼结构,水平上Fe、Cu-Pb、Zn-Cu分带。属热液交代矽卡岩型铜铁多金属矿床。

滇西金厂河矽卡岩矿床C-O同位素地球化学特征

为查明金厂河矿床成矿流体来源和演化,在野外调研的基础上,对不同阶段的方解石开展了C-O同位素研究,结果表明:该矿床热液方解石的δ13CV-PDB为-12.40‰~0.19‰,均值为-5.94‰;δ18OV-SMOW为6.02‰~14.89‰,均值为9.41‰;在方解石δ13CV-PDB-δ18OV-SMOW图解中,投影点主要位于花岗岩源区,显示矿床成矿流体主要来源于深部岩浆热液;晚阶段的δ13CV-PDB和δ18OV-SMOW相对早阶段有所升高,暗示成矿流体在迁移成矿过程中可能受到了碳酸盐岩溶解作用和沉积岩混染或高温效应的影响。综合分析认为,该矿床为陆陆碰撞体制下与深部岩浆作用有关的矽卡岩矿床。