云南省兰坪县凤岩山铅锌铜多金属矿地质特征及成因探讨

凤岩山铅锌铜多金属矿位于兰坪断陷盆地中部,是云南省乃至全国重要的铅锌成矿区之一,具有良好的成矿条件和找矿前景。本文通过对矿区地质背景条件、地质特征、地球化学异常特征、矿体特征、矿石特征的分析的研究,认为矿床成因应为后期热卤水为主改造叠加形成的,属沉积-改造层控型矿床。     

滇西沘江流域水体中重金属元素的地球化学特征

通过测定流经兰坪金顸铅锌矿区的沘江水体中Pb、Zn、Cd、As的含量和底泥中重金属元素的化学形态的含量,分析了重金属元素的分布和化学形态的变化。结果表明,沘江水遭到了Cd污染,底泥已经成为重金属元素的蓄积库,以国家土壤环境质量标准（Ⅲ级）衡量,Pb、Zn、Cd和舡分别超标3．4倍、15．8倍、106倍和2．6倍。沘江水中重金属元素含量的峰值在矿山附近的下游,而底泥中重金属元素的峰值在矿山下游30-50km的地方,矿业活动、水流变缓、pH等水体环境条件的变化都能影响水和底泥中重金属元素的含量。底泥中的Pb以碳酸盐结合态为主,Zn和Cd以铁锰氧化物结合态为主,而As以残渣态为主。Pb、Cd、Zn三种元素的环境有效态含量比较高,对沘江流域生态环境具有潜在的巨大的危害。     

云南兰坪北部铜多金属矿化区成矿流体流动与矿化分带——流体包裹体和稳定同位素依据

滇西兰坪盆地北部发育了一类受逆冲推覆构造控制的浅成热液Cu—Ag—Pb-Zn矿化，形成了白秧坪、富隆厂、吴底厂、麻栗坪及金满、科登涧等大-中型矿床和矿点，并存在矿化分带。文章利用这些矿化脉体的流体包裹体和热液方解石的碳氧同位素组成资料，研究成矿流体与矿化分带的关系。结果表明，成矿流体主要属于NaCl-H2O成分体系，盐度ω(NaCleq)为2％～11％，形成温度为170～300℃，形成于1．8～3．8km深度内，这些相似性说明这类矿化的发生具有相似的流体性质和沉淀机制。热液方解石在δ^13C-δ^18O图解中呈近水平线展布的型式，指示流体源自地壳浅部的地下水系统，与海相灰岩等围岩作用形成了溶解碳以[HCO3^]-为主的成矿流体，流体与岩石的相互作用可能是成矿流体沉淀的主要机理。从西到东，流体包裹体的盐度-温度由高到低变化与矿化分带和逆冲推覆构造的根带→中带→锋带相配套，显示重力驱动流动可能是主要的流体流动机制。成矿流体在不同构造部位流动的通畅及流体．岩石系统的封闭-开放程度等流体流动性质与矿化发生的强度和规模有关，兰坪北部逆冲推覆构造中带的流体通畅地流动及沉淀时处于相对开放状态，有利于该区形成较大规模的浅成热液多金属矿化。     

兰坪白秧坪铜银多金属矿床成矿物质来源的铅和硫同位素示踪

白秧坪铜银多金属矿床主要产于白垩系下统景星组石英砂岩、粉砂岩中，矿石铅同位素组成特征与景星组砂岩的铅同位素组成比较接近，表明壳源物质参与了成矿作用。作ZartMan图解和△γ—△β图解表明，矿石铅属于壳幔混合来源。矿石铅μ值介于9．43—9．65之间，Th/U比值介于3．72—3．87之间，表明矿石铅为壳幔混合铅。该矿床硫同位素组成表明，硫来源于深部地幔硫遭受地壳硫的混入。该矿床的成矿作用发生于开放体系之中，成矿物质来源为深部幔源物质混合了壳源物质。     

滇西兰坪盆地金顶铅锌矿盐构造发育特征及其与成矿关系

滇西兰坪中新生代盆地广泛发育盐岩层系。通过对金顶超大型铅锌矿区的露天采厂和地下采坑的最新野外调查及大量钻孔资料的综合分析,研究区盐岩层系具有多期、多阶段运动的特点,厚度分布极不均一,它们作为区域推覆构造作用的滑脱层,对盐上层构造变形起着重要控制作用,形成一系列储矿构造。研究表明,矿区盐构造主要包括盐枕、盐背斜、盐焊接、盐穿刺、盐推覆、盐岩滑脱-断层相关褶皱组合等多种盐构造变形样式。这些盐构造的形成演化及变形机制主要受到推覆挤压缩短作用、基底断层作用和塑性流动汇聚作用、盐下和盐上层断裂滑脱作用等控制,主要沿推覆断裂构造带呈串珠状分布。金项矿区盐构造分为两个阶段:古新世–始新世挤压–拗陷层内变形阶段,形成盐枕、隆升较低的盐背斜等整合型盐构造;渐新世的逆冲推覆–盐岩滑脱阶段,受强烈的挤压推覆作用而形成盐墙、盐株等盐穿刺型构造。盐构造不同阶段的变形演化对金属元素富集成矿起到关键作用,其流动变形而形成的盐构造圈闭促使了金属聚集成矿。     

滇西马登地区晚二叠世-早三叠世地层组合及年代学:火山岩锆石U-Pb定年证据

在西南"三江"造山带中段的兰坪盆地内,由于露头状况不好,盆地基底岩石出露状况不详,导致地层划分、归属相当混乱。详细的野外地质调查揭示,盆地东缘马登地区出露的基底岩石主要由2个构造地层单元组成,上部为火山-沉积序列,下部为浅海相泥岩、灰岩及生物碎屑灰岩。上部火山-沉积序列出露厚约1200m,可分为4个喷发-沉积韵律,由英安质熔岩、流纹质熔岩与晶屑凝灰岩、火山集块岩、火山角砾岩、流纹质凝灰岩、火山碎屑岩及少量泥岩相间组成。火山岩锆石LAICP-MS U-Pb法测年数据显示,岩浆活动始于250Ma,持续至244Ma,总体处于早三叠世,构成江达-维西-云县弧火山岩带的一部分。强烈变形的海相地层与火山岩二者呈断层接触,其时代老于250Ma。结合砂岩中碎屑锆石年龄结果(大于260Ma)判定,这套沉积岩应属于晚二叠世,其与早三叠世-中三叠世火山岩一起组成兰坪盆地的基底岩石。     

Metallogeny of the Baiyangping Lead‐Zinc Polymetallic Ore Concentration Area,Northern Lanping Basin of Yunnan Province,China

The Lanping Basin in the Nujiang‐Lancangjiang‐Jinshajiang (the Sanjiang) area of northeastern margin of the Tibetan Plateau is an important part of eastern Tethyan metallogenic domain. This basin hosts a number of large unique sediment‐hosted Pb‐Zn polymetallic deposits or ore districts, such as the Baiyangping ore concentration area which is one of the representative ore district. The Baiyangping ore concentration area can be divided into the east and west ore belts, which were formed in a folded tectogene of the India‐Asia continental collisional setting and was controlled by a large reverse fault. Field observations reveal that the Mesozoic and Cenozoic sedimentary strata were outcropped in the mining area, and that the orebodies are obviously controlled by faults and hosted in sandstone and carbonate rocks. However, the ore‐forming elements in the east ore belt are mainly Pb‐Zn‐Sr‐Ag, while Pb‐Zn‐Ag‐Cu‐Co elements are dominant in the west ore belt. Comparative analysis of the C‐O‐Sr‐S‐Pb isotopic compositions suggest that both ore belts had a homogeneous carbon source, and the carbon in hydrothermal calcite is derived from the dissolution of carbonate rock strata; the ore‐forming fluids were originated from formation water and precipitate water, which belonged to basin brine fluid system; sulfur was from organic thermal chemical sulfate reduction and biological sulfate reduction; the metal mineralization material was from sedimentary strata and basement, but the difference of the material source of the basement and the strata and the superimposed mineralization of the west ore belt resulted in the difference of metallogenic elements between the eastern and western metallogenic belts. The Pb‐Zn mineralization age of both ore belts was contemporary and formed in the same metallogenetic event. Both thrust formed at the same time and occurred at the Early Oligocene, which is consistent with the age constrained by field geological relationship.     

滇西兰坪盆地西缘铜矿床矿物流体包裹体研究

滇西兰坪中新生代盆地西缘发育众多的铜多金属矿床，主要以脉状或透镜状赋存于由砂岩、粉砂岩和页岩组成的含盐红色碎屑岩建造中，或产于火山岩中。本文在前人工作基础上，对区域3个代表性矿床进行了系统的矿物流体包裹体地球化学研究，结果表明：区域铜矿床矿物流体包裹体类型简单，以气液两相包裹体和液相包裹体为主；均一温度不高，显示成矿为中低温度；流体包裹体成分显示为a^＋（K^＋）＋Ca^2＋Cl^-＋SO^2-4型，表明成矿流体主要是以大气降水补给的热卤水；成矿流体气相组成主要为H2O和CO2，还原性烃类气体的存在并与氧化性气体的反相关关系显示其与盆地有机质的密切关系及在成矿过程中的重要性。结合成矿地质背景及矿物氢氧同位素的分析，认为该带中的矿床地幔物质参与成矿是次要的，成因上应为受深断裂控制的、大气降水补给的热卤水型矿床。     

兰坪盆地三类主要铜银多金属矿床的稳定同位素地球化学

通过对兰坪盆地内三种主要成因类型（沉积-热液改造型、热水沉积-热液改造型和热液脉型）的铜银多金属矿床硫、碳、氢、氧同位素的研究,揭示了成矿作用过程的某些重要信息：矿石中的硫主要来自细菌还原的海水硫酸盐,但在沉积-热液改造型矿床中可能还有部分有机生物硫和深源火山硫的贡献;碳主要来自不同比值水/岩反应体系中碳酸盐岩地层的溶解结果,但在沉积-热液改造型矿床中还可能有深部地幔去气作用带来的CO2.成矿流体系以大气降水为主要补给源的盆地建造水,盆地建造水的运移成矿过程中可能伴有较为明显的蒸发作用.     

初论兰坪盆地构造流体与成矿作用的时空格架及可能的成矿模式

滇西兰坪盆地中新生代形成了丰富的金属与盐类矿床，是我国著名的热液矿床成矿带。成矿系统时─空结构的统一性是进行成矿规律研究和成矿预测的前提和指导思想，综合分析兰坪盆地的成矿时代、矿床的空间分布及区域地质背景，初步认为：晚白垩世至早第三纪，盆地西缘出现以铜为主的成矿作用；兰坪盆地主要成矿作用发生在早、晚第三纪期间，因盆地东、西部边界向两边地块的俯冲碰撞及中轴断裂带的强烈活动，导致盆地中央地带出现大规模成矿流体活动，成矿流体因物理化学性质的改变而发生分异、运移，及盆地受挤压隆升，变成山间盆地，出现不同类型、不同大小的流体圈闭，因而形成不同种类，不同规模的矿床；同时，含有挥发性组分汞、锑、砷的流体从深部沿中轴断裂带上升向两侧的次级构造裂隙带扩散，导致盆地东部复式背斜带中出现锑、汞、砷的成矿作用；其后，矿床受到改造和氧化作用。盆地内发育深大断裂；兰坪盆地的成矿作用是在构造流体演化的制约下完成的，同时成矿作用的发生改变了流体的性质和构造环境，促使流体的再次循环，出现成矿作用的多期性、分带性。