云南武定迤纳厂Fe-Cu-REE矿床的锆石U-Pb和黄铜 矿Re-Os年代学、稀土元素地球化学及其地质意义

迤纳厂矿床是康滇地区典型的铁-铜-稀土矿床之一.因为其特殊的矿物组合(磁铁矿与黄铜矿共生)以及富含稀土矿物,这类矿床一直是矿床学家研究的热点.然而由于其围岩遭受不同程度的变质和蚀变作用,这类矿床的成矿时代与矿床成因一直存在争议.本文通过对迤纳厂组中层状凝灰岩和火山角砾岩所含锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年来揭示迤纳厂组的最大沉积年龄.大多数锆石具有明显的震荡环带和较高的Th/U比值(＞0.4)表明它们均是岩浆锆石,近200粒碎屑锆石的207 pb/206 Pb年龄大致可以分为四组:1.75 ～ 1.88Ga,1.90 ～2.00Ga,2.02～2.20Ga和2.30 ～2.40Ga,且最老年龄在3.0Ga左右,而最年轻年龄在1750Ma左右.这一定年结果反映了迤纳厂组的沉积上限大约为1.7Ga,并且在康滇地区可能还有更老的基底存在.通过对矿石矿物黄铜矿的Re-Os同位素定年测试,直接限定了矿床的成矿时代.6个黄铜矿样品的Re-Os同位素等时线年龄为1690±99Ma(MSWD =9.0),模式年龄的加权平均值为1685±37Ma(MSWD=3.0),表明该矿床形成于距今约1.7Ga.另外,主要类型矿石具显著的正铕异常和轻稀土富集的特点,与现代海底热液极其相似.年代学研究显示矿床的形成时代和地层的沉积时代大致相同,而REE揭示的流体特征反映其成矿作用与海底热液活动有关.这些结果暗示了该矿床为海底火山喷发-同生沉积形成.近来的较多研究证实,康滇地区存在1.7Ga左右较大范围的岩浆活动和较多同期铁-铜矿床,表明该期岩浆活动可能是制约该区铁-铜矿床形成的关键因素,且岩浆活动可能与约1.7Ga的Columbia超大陆的裂解事件有关.     

云南武定迤纳厂铁铜矿岩浆角砾岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其意义

康滇地区是中国西南地区重要的元古宙铁铜成矿带.该地区元古宙昆阳群中串珠状分布岩浆角砾岩,周边分布大量铁铜矿床.选取武定迤纳厂东方红矿段穿插斜切入迤纳厂组的岩浆角砾岩,挑选胶结物中的岩浆锆石进行LA-ICP-MS测年,得到复合岩浆锆石内核207pb/206pb年龄为2193Ma±8Ma,代表深部围岩原生锆石年龄;岩浆锆石或复合岩浆锆石边缘环带207Pb/206Pb年龄为1739Ma±13Ma,代表岩浆侵位年龄;下交点年龄为980Ma±11Ma,代表变质年龄.结合相关资料判断,迤纳厂组与上昆阳群、大红山群、河口群均为1.7Ga左右昆阳板内裂谷拉张、岩浆侵位/喷发的同时异相产物.这对在滇中地区昆阳裂谷中,元古宙地层内的岩浆角砾岩周边寻找IOCG(IRON-OXIDE-COPPER-GOLD,铁氧化物-铜-金)型铁铜矿具有重要的启示.     

云南武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿床成矿流体与成矿作用

武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿位于我国云南省中部,在大地位置上处于扬子板块西缘,康滇地轴云南段.其铁-稀土矿体主要以似层状、浸染状产出,铜金矿体以脉状、块状产于角砾岩内部和铁-稀土矿体内.根据围岩蚀变、矿物组合和矿化特征的差异,将其矿化作用划分为矿化前期、主矿化期和矿化后期三个成矿期,其中主成矿期又分为铁氧化物-稀土矿化阶段和硫化物-金矿化阶段.流体包裹体岩相学特征、成分特征、同位素特征等研究表明,矿化前期为富含碱质和挥发分的高氧化性岩浆,具有高温(500～600℃)高压(150 ～ 200MPa)的特点并发生了流体不混熔,从而分离出高温高钠的岩浆热液,与围岩发生钠化反应后富铁;主矿化期铁氧化物-稀土矿化阶段流体为中高温(170 ～550℃)中高压(75～ 155MPa),与围岩碳酸岩发生降压交代反应,导致铁质和稀土沉淀,并使碳酸岩脱水而演化为变质热液.主矿化期硫化物-金矿化阶段流体由岩浆热液变为变质热液,并与大气降水发生混合作用(均一温度120～360℃,压力31～112MPa),导致pH、Eh、fo2、fs等物理化学条件发生变化,流体中的铜、金不再以络合物的形式稳定与流体中,从而发生沉淀.至矿化后期,主要流体转化为单一低温(95 ～270℃)、低盐度(1.0％～17.9％ NaCleqv)的低温大气降水,矿化结束.武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿在具有铁氧化物-铜-金(IOCG型)矿床的成矿环境、矿体特征、矿物组合、蚀变特征以及包裹体特征和流体演化成矿过程,属于滇中地区代表性IOCG矿床,具有重要的成矿理论和区域找矿意义.     

云南武定迤纳厂铁铜稀土矿床铁精矿、铜精矿和尾矿稀土元素含量调查

为查明武定迤纳厂铁铜稀土矿床矿石分选过程中稀土元素的去向和归宿,开展了铁精矿、铜精矿和尾矿的主量元素和微量元素分析测试。铁精矿和铜精矿中稀土元素总量(ΣREE)分别为88.5×10~(-6)～606×10~(-6)和629×10~(-6)～1263×10~(-6)。尾矿样品的化学成分以SiO_2(18.15%～45.16%)、Fe_2O_3(9.79%～41.60%)、CaO(4.90%～10.25%)和烧失量(9.45%～21.40%)为主,具有较高的Ba(523×10~(-6)～1630×10~(-6))和稀土(ΣREE为248×10~(-6)～1576×10~(-6))。尾矿中ΣREE与Fe_2O_3、P_2O_5和Nb含量呈正相关。稀土元素配分模式和(La/Sm)_N-(Gd/Yb)_N图解均表明铁精矿、铜精矿和尾矿中的稀土元素可能主要赋存在被包裹于磁铁矿中的磷灰石中。这种混合颗粒的存在导致在选矿过程中,铁铜稀土元素向比重偏低的矿物端转移。该矿稀土资源可能主要富集在尾矿中的磷灰石中。     

云南武定地区核桃箐铁铜矿热液活动特征及其与迤纳厂铁铜矿的异同

核桃箐铁铜矿位于滇中武定断陷盆地内,与迤纳厂铁铜矿同属于滇中地区的IOCG(铁氧化物-铜-金)型矿产。野外地质调查发现其成矿地质背景和矿床特征虽与迤纳厂铁铜矿有一定相似性,但富集的成矿元素类型和蚀变特征等方面却与迤纳厂不同。核桃箐矿区主要的赋矿地层为落雪组(Pt_1l),成矿元素只大量富集Fe元素,局部富集Cu元素,没有富集Au元素,其矿石类型以致密块状磁铁矿石为主,围岩蚀变类型较少但具有一定的分带性,与矿化关系最为密切的蚀变是硅化。岩相学和地球化学的研究发现,从围岩到蚀变岩,核桃箐矿区内主要的迁入元素是SiO_2,Al_2O_3,MnO和Na_2O,主要的迁出元素是CaO,MgO,H_2O和CO_2,这表明核桃箐矿区内的硅化与去碳酸盐化是同时进行的,而钠化则与其同步或者稍晚于硅化;岩矿地球化学的研究表明核桃箐含矿围岩的n(SiO_2)/n(Al_2O_3)3.6,n(Al)/n(Al+Fe+Mn)0.5,n(Al_2O_3)/n(Al_2O_3+Fe_2O_3)=0.12～0.36,反映其形成于拉张环境,成岩时海水深度较浅的成岩特征。     

云南武定迤纳厂岩浆热液型铁-铜-金-稀土矿床流体特征研究

武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿位于我国云南省中部,大地位置上处于扬子板块西缘、康滇地轴云南段。其铁-稀土矿体主要以似层状、浸染状产出,铜金矿体以脉状、块状产于角砾岩内部和铁-稀土矿体内。根据围岩蚀变、矿物组合和矿化特征的差异,将其矿化作用划分为岩浆气液期、交代成矿期、热液成矿期和成矿后热液期4个期次。根据流体包裹体岩相学特征、成分特征、同位素特征等研究表明,岩浆气液期流体为富含碱质和挥发分的高氧化性岩浆,具有高温(500～600℃)、高压(150～200MPa)的特点并发生了流体不混熔,从而分离出交代成矿期岩浆流体。交代成矿期流体温度为中高温(170～550℃),压力为75～155MPa,与围岩碳酸岩发生交代反应,导致铁质和稀土沉淀,并使碳酸岩脱水而演化为变质热液。热液成矿期流体由岩浆流体变为变质流体,并与大气降水发生混合作用(均一温度为120～360℃,压力为31～112MPa),导致物理化学条件发生变化,流体中的Cu、Au不再以络合物的形式稳定于流体中,而是发生沉淀。至成矿期后,主要流体转化为单一低温(95～270℃)、低盐度(1.0%～17.9%)的低温大气降水。     

云南武定地区核桃箐铁铜矿热液活动特征及其与迤纳厂铁铜矿的异同

核桃箐铁铜矿位于滇中武定断陷盆地内,与迤纳厂铁铜矿同属于滇中地区的IOCG型矿产。野外地质调查发现其成矿地质背景和矿床特征虽与迤纳厂铁铜矿有一定相似性,但富集的成矿元素类型和蚀变特征等方面却与迤纳厂不同。核桃箐矿区主要的赋矿地层为落雪组(Pt₂l),成矿元素只大量富集Fe元素,局部富集Cu元素,没有富集Au元素。矿石类型以致密块状磁铁矿石为主,围岩蚀变类型较少但具有一定的分带性,与矿化关系最为密切的蚀变是硅化。岩相学和地球化学研究发现,从围岩到蚀变岩,核桃箐矿区内主要的迁入元素是SiO₂、Al₂O₃、MnO和Na₂O,主要的迁出元素是CaO、MgO、H₂O和CO₂,表明核桃箐矿区内的硅化与去碳酸盐化是同时进行的,而钠化则与其同步或者稍晚于硅化。岩矿地球化学研究表明,核桃箐含矿围岩的n (SiO₂)/n (Al₂O₃)> 3.6,n (Al)/n (Al+Fe+Mn)> 0.5,n (Al₂O₃)/n (Al₂O₃+Fe₂O₃)=0.12~0.36,反映其形成于拉张环境、成岩时海水深度较浅的成岩特征。     

武定“迤纳厂组”的层位归属及其滑覆—变质

(一)前言“迤纳厂组”为1954年由西南地质局五二七队评价迤纳厂铁矿时命名,1973年省地质局第二区域地质测量队将“迤纳厂组”置于昆阳群美党组之上,因民组之下,并认为因民组不整合于“迤纳厂组”之上;省地质科研所1976年对该区地层进行调查研究认为含矿地层是因民组、落雪组由断裂夹持“刺穿”于大龙口组之中。1979年省地质局第四地质队提交该矿区的最终勘探报告仍然保留“迤纳厂组”这一层位。     

滇中武定迤纳厂铁铜矿床磁铁矿元素地球化学特征及其成矿意义

武定迤纳厂矿床位于我国云南省中部,在大地位置上处于扬子板块西缘,康滇地轴云南段,是滇中具有代表性的元古代铁-铜-金-稀土矿床.其矿化作用分为岩浆气液期、交代成矿期、热液成矿期和成矿后热液期4个期次,其中前3个期次是铁成矿的主要期次,分别以角砾状磁铁矿、浸染状磁铁矿和粗粒脉状磁铁矿为代表.各类磁铁矿含有一定量的SiO2、Cr2O3、Al2O3、MgO等,角砾状磁铁矿石的主元素成分与铁成分比值最高,其次为浸染状磁铁矿,最低为脉状磁铁矿.不同类型的磁铁矿微量元素变化很大,浸染状磁铁矿稀土配分具四重效应,角砾状磁铁矿和粗粒脉状磁铁矿稀土配分为右倾型.成矿早期磁铁矿的形成受岩浆作用影响强烈,含铁的岩浆导致围岩碎裂,形成了早期角砾状矿石;交代成矿期的铁质主要源于岩浆演化晚期分异形成的富铁流体,富铁流体与围岩发生强烈的物质交换,导致大量铁质沉淀;随着矿化作用的进行,热液作用逐渐增强,加之外界流体的逐渐加入,对之前形成的磁铁矿进行改造,使其具有热液成因的表象特征.从矿物成分体现出的矿床成因上看,该矿床属于岩浆隐爆-交代型成因,与世界知名的IOCG型矿床有相似之处.     

云南武定刺竹箐铅锌矿矿床成因

矿体赋存于主干断裂附近的次级构造裂隙中,分硫化矿和氧化矿,属热液充填型铅锌矿。     

滇中武定迤纳厂铁铜多金属矿床中稀土、金的赋存状态特征研究

针对滇中武定迤纳厂铁铜矿床的东方红矿段和大宝山矿段的不同类型铁铜矿石进行的矿相学、扫描电子显微镜-能谱分析研究发现:在东方红矿段稀土元素异常富集(ΣREE为1%~0.2%)的条纹条带状磁铁矿石中发现有大量的长条状、放射状的氟碳铈矿集合体,除此之外,稀土元素还以独居石的矿物形式存在或赋存在萤石当中,且在空间分布上与磁铁矿紧密共生。在出现金异常(高值达3.4g/t)的团块状和浸染状矿石中发现了自然金(银),通过扫描电镜观察,这些自然金(银)主要存在于黄铜矿和黄铁矿周围,主要以裂隙金和粒间金的形式存在且与硫化物紧密共生。经能谱分析,自然金(银)中金含量为83.29%,银含量为12.56%。这些现象暗示该矿床可能存在两期主要的成矿作用。同时这些主成矿元素和伴生元素的矿物赋存状态特征与成矿元素相关性的聚类分析结果大致吻合。根据该矿床成矿时代的最新研究,可以推断迤纳厂铁铜多金属矿床主要的两个成矿阶段为:铁-稀土成矿阶段和铜-金成矿阶段。在滇中地区该类型矿床的勘探开发过程中,应重视对不同类型矿石中稀土、金等伴生元素的综合利用。     

迤纳厂稀土铁铜矿床稀土元素地球化学

系统测定了迤纳厂矿床不同类型矿石、围岩和火山角砾岩、岩浆岩的稀土元素组成。研究表明,不同类型矿石均具REE总量高(726X10^6—4633x10^6)、铕正异常(1．邱一5．16)、轻稀土强烈富集[(La／Yb)n=3．98—81．1]等特征,Y／Ho比值(24．4)小于球粒陨石中比值(28),与黑烟囱的比值接近。硅质白云岩及钠长石英斑岩、层状火山角砾岩的稀土特征(稀土总量低,铕负异常,轻重稀土分异不明显等)与矿石完全不同。成矿流体的稀土元素特征与现代大洋中脊热液相似,与裂谷初期的碱性火山岩稀土元素特征较为接近。结合矿床产出的大地构造背景,提出迤纳厂稀土铁铜矿床可能为昆阳裂谷初期碱性火山岩的喷发期间歇,来自地幔富稀土、富挥发份的成矿流体喷流．沉积成矿。     

云南武定迤腊厂铜矿含矿石英脉40 Ar-39Ar年龄及其意义

对武定迤腊厂铜矿成矿期石英进行了40Ar-39Ar同位素年龄测定,得到马鞍形年龄谱,坪年龄为(784.25±0.95)Ma,等时线年龄为(783.93±8.59)Ma.地质特征研究表明该矿床后期改造作用明显,并非同生沉积或成岩作用早期成矿,而与晋宁期Rodina大陆裂解有关.武定迤腊厂铜矿的形成可能是在Rodinia大陆裂解时,从深部带来大量成矿物质,改造成岩时期初始的矿化,形成矿床的叠加富集和最终定位,晋宁-澄江期是该矿床的主成矿期.     

云南武定迤纳厂铁-铜-金-稀土矿床成矿物质来源——来自矿床地质与S、Pb、H、O同位素的制约

武定迤纳厂铁铜金稀土矿位于我国云南省中部,扬子板块西缘,康滇地轴云南段。根据矿物组合、围岩蚀变和矿化特征等方面的差异,可将其蚀变矿物组合划分为铁稀土长石硅酸盐组合和铜金石英碳酸盐组合两类,前者发生在矿化中前期,后者发生于矿化后期。铁铜稀土长石硅酸盐组合又可划分为磁铁矿钠长石稀土组合和黄铜矿钾长石石榴子石黑云母组合。分别对黄铜矿钾长石石榴子石黑云母组合中的黄铜矿、萤石,铜金石英碳酸盐组合中的黄铜矿、萤石、石英、方解石开展了S、Pb、H、O同位素的示踪研究。两组黄铜矿的δ34SCDT(‰)值变化范围为-0.44‰~+4.07‰,集中于0值附近,说明其具有单一岩浆来源。后一组黄铜矿单矿物的δ34SCDT(‰)值稍高于前一组合。第一组黄铜矿的Pb同位素组成较为均一,206Pb/204Pb比值范围为37.684~51.112,207Pb/204Pb比值范围为16.939~17.875,208Pb/204Pb比值范围为40.116~41.984,表明其来源单一;而第二组黄铜矿的Pb同位素组成则相对分散且具线性趋势,206Pb/204Pb比值范围为19.523~356.740,207Pb/204Pb比值范围为15.853~41.182,208Pb/204Pb比值范围为39.411~42.010,表明其为混合来源。前一组合中的萤石单矿物δ18OV-SMOW值介于+9.30‰~+10.80‰之间,δDV-SMOW值介于-63.20‰~-80.20‰之间,表明其更具岩浆水性质;后一组合中的石英单矿物δ18OV-SMOW值介于+15.20‰~+18.10‰之间,δDV-SMOW值介于-47.70‰~-91.20‰之间;方解石单矿物δ18OV-SMOW值介于+17.00‰~+19.60‰之间,δDV-SMOW值介于-66.10‰~-98.20‰之间,表明其更具有变质水的特征。     

云南元江岔河铜矿与IOCG矿床对比研究

<正>自IOCG矿床概念提出以来,国际上已受到越来越多地质学者的重视。在中国,聂凤军等学者将老山口、天湖、大红山、拉拉等矿床对比于IOCG矿床,并将其划属为IOCG矿床(聂凤军等,2008)。本文将岔河铜矿与IOCG矿床对比研究,确定岔河铜矿与IOCG矿床的关系,并希IOCG矿床的成矿模式在岔河地区找矿勘察提供帮助。     

滇中迤纳厂铁铜矿床矿石类型及成因意义

<正>迤纳厂铁铜矿床位于扬子地台西南缘,属中元古代昆阳裂谷环境(杨耀民等,2004)。赋矿地层为东川群因民组上部变质碎屑岩和落雪组白云岩(丁俊等,2012),受EW及近SN向断裂、EW向倾伏复式褶皱构造控制。该矿床成因类型研究大致可以分为两个阶段:120世纪80年代以来的海相火山沉积-变质改造、热液交代、喷流-沉积型矿床(杨时蕙,1983;杨光炽,1986;夏侯荣福等,1993;杨耀民等,2004);2     

云南武定荒箐铁铜多金属矿矿床成因

矿床产于断层破碎带中,受断层和地层层位控制,与迤纳厂矿床具有一定的相似性。铁矿为中低温热液裂隙充填型脉状矿床,而铜矿床应为沉积——变质型。