尹光候，朱 俊，尹 靜

(1.云南省地質(zhì)調(diào)查局，云南 昆明，650051；2.昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650093；3. 云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南 昆明 650051)

羊拉銅礦位于江達(dá)—維西陸緣火山弧(李定謀等，2002；王立全等，1999)[1、2]加仁巖體的北傾覆端。礦區(qū)由里農(nóng)、路農(nóng)、江邊3個(gè)礦段組成，其銅資源量達(dá)大型，且品位富，伴生金、鉬等。是一個(gè)具有巨大找礦潛力的沉積—矽卡巖—大脈型/斑巖型疊加礦床，已引起國內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。有關(guān)礦床產(chǎn)出環(huán)境、含礦地層、礦床地質(zhì)特征、礦床的成因、成礦機(jī)制、成礦學(xué)等方面已有較多的報(bào)道(劉增乾等，1993；何龍清，1998；魏君奇等，2000，1998，1997；路遠(yuǎn)發(fā)等，2000，1998；李光軍，1997；何龍清等，1998)[3-11]。筆者僅通過所承擔(dān)的“羊拉銅多金屬礦集區(qū)疊加成礦及資源利用研究”課題研究，提供礦床的廣義含礦巖系的稀土元素地球化學(xué)成果，為礦床的疊加成因進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

1 礦區(qū)及外圍地質(zhì)概況

羊拉銅礦區(qū)及外圍主要出露有泥盆紀(jì)(D)、石炭紀(jì)—二疊紀(jì)(C-P)、三疊紀(jì)(T)地層等(朱俊等，2009)等[12]，為一套中—基性火山巖和火山碎屑巖、砂泥巖質(zhì)巖及碳酸鹽巖類構(gòu)成的類復(fù)理石建造。其中，泥盆系為主要賦礦層位，并與花崗閃長巖接觸帶和伸入圍巖中發(fā)育(順層層狀)矽卡巖或矽卡巖化、角巖化等，及不同程度的矽卡巖型銅礦，或矽卡巖型銅、鉛鋅礦化(圖1)。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)有海西期、印支晚期(T3)，燕山期及喜馬拉雅期。其中，海西期以火山活動(dòng)為主，形成玄武巖、角閃安山巖等，屬于(大洋)島弧玄武巖(李定謀等，2002；魏君奇等，1999)[2、7]。印支晚期—燕山早期僅為中酸巖的侵入活動(dòng)，發(fā)育有花崗閃長巖、斜長花崗巖、石英閃長巖、二長花崗巖及花崗斑巖等，并顯示由中性到酸性演化的趨勢(shì)，形成了受金沙江斷帶控制與沿其展布的加仁花崗巖帶(劉增乾等，1993)[4]及其相關(guān)的成礦作用，圍繞該巖帶具有眾多的礦床、礦點(diǎn)及化探異常分布。該巖帶中的江邊礦段(圖1)花崗閃長巖Rb-Sr年齡227.08±1.38Ma(課題組)；加仁村的花崗閃長巖、石英閃長巖的Rb-Sr年齡208.25±5.245Ma(魏君奇等，1997；路遠(yuǎn)發(fā)等，2000；魏君奇等，1997)[6、8]，屬印支晚期。里農(nóng)礦段西部爆破角礫巖筒花崗斑巖(圖1)，全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡202Ma(潘家永等，2000)[13]，屬燕山早期。據(jù)巖石學(xué)及巖石地球化學(xué)特征分析，源區(qū)具有殼?；旌咸卣鳎瑢偻坌突◢弾r(魏君奇等，1997，1999)[7、8]

該區(qū)SN向延伸的羊拉和金沙江斷裂是控制全區(qū)沉積和變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)和相關(guān)的成礦構(gòu)造，NE向次級(jí)斷裂與派生的“入”字型斷層為控礦斷裂，并切錯(cuò)了早期SN向斷裂及褶皺構(gòu)造(圖1.F4)。

圖 1 羊拉銅礦區(qū)地質(zhì)略圖

2 含礦巖系特征及其意義

羊拉礦區(qū)賦礦地層，或礦體圍巖為一套火山—沉積巖系，由火山巖、砂巖和粉砂巖、板巖、硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖類等組成。1∶20萬得榮幅(四川區(qū)調(diào)隊(duì)，1977)依據(jù)層序地層方法命名為二疊紀(jì)嘎金雪山群上亞群(Pgj)。課題依據(jù)含礦巖系上部層位中發(fā)現(xiàn)中晚泥盆世牙形石(朱俊等，2009)[12]，以及上覆與成礦無關(guān)的貝吾組(C1b)裂谷洋盆玄武巖中鋯石U-Pb年齡361±8.5Ma、296.1Ma(魏君奇等，1999)[7]，及下伏有志留系出露等，將其劃歸為早泥盆世江邊組(D1j)，分三段，及中、晚泥盆世里農(nóng)組(D2+3l)，分二段(圖1、2)。此外，含礦或成礦有關(guān)的巖石為前述印支期—燕山期花崗閃長巖、花崗斑巖、隱爆角礫巖筒(斑巖)，及其圍巖接觸帶形成的層狀矽卡巖、塊狀矽卡巖等。

圖2 羊拉銅礦含礦巖系綜合柱狀圖

綜合礦區(qū)含礦巖石、礦體圍巖，成礦有關(guān)的各類巖石，含礦巖系的主要巖石類型有綠泥石板巖類、砂質(zhì)板巖類和硅質(zhì)巖、碳酸鹽類及火山碎屑巖、矽卡巖類，部分變質(zhì)基性火山巖及斑巖類。

2.1 主要巖石類型及其特征

變質(zhì)基性火山巖：分布于中晚泥盆世里農(nóng)組中，常以<1m厚的層狀，夾持于碳酸鹽巖和砂板巖中，輝綠結(jié)構(gòu)的特征明顯，見有杏仁狀和氣孔狀構(gòu)造?；|(zhì)中輝石約35%自形板狀培長石約60%。蝕變主要有次閃石化和透輝石化、綠泥石化與黃銅礦及黃鐵礦化物等。

變質(zhì)砂巖、板巖：具層(板)狀構(gòu)造，局部顯示流動(dòng)狀凝灰構(gòu)造，表明巖石中含有火山質(zhì)特點(diǎn)。巖石具有較強(qiáng)的絹云母化，可構(gòu)成絹云母(微晶)片巖，并不均勻的微細(xì)粒石英分布。

綠泥板巖：分布于泥盆系中，含有較多的綠泥石，顏色較深，恢復(fù)原巖為火山碎屑沉積物巖，屬中基性火山碎屑物質(zhì)經(jīng)海解變質(zhì)而成，具變余凝灰質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

絹云板巖、砂質(zhì)板巖：主要由絹云母組成，少量石英組成。巖石色淺，為原砂質(zhì)、粉砂質(zhì)、泥質(zhì)巖石經(jīng)絹云母化變質(zhì)而成，巖石中可見絹云母集合體呈揉皺狀等。

花崗閃長巖、花崗(斑)巖類：屬于印支晚期加仁花崗巖帶北段部分。據(jù)巖石特征和相變關(guān)系等，此類巖石(體)為巖漿的多次活動(dòng)產(chǎn)物，侵入泥盆系中，與圍巖接觸帶，乃至延伸到外圍順層均有強(qiáng)度不同的(層狀)矽卡巖化與角巖化。邊部見圍巖頂垂體及捕虜體。屬鈣堿性巖石系列。

石英二長花崗斑巖：出露于里農(nóng)礦段泥盆系大理巖塊體內(nèi)，呈一橢圓形小巖株，巖石類型為石英二長花崗斑巖，斑晶主要為石英、斜長石、鉀長石，另外還含有少量黑云母斑晶。斑晶為自形—半自形晶，一般為0.1～1cm，基質(zhì)為隱晶—微晶結(jié)構(gòu)的長英質(zhì)礦物，與斑晶成分差異不大。礦化發(fā)育在斑巖內(nèi)及其邊部相關(guān)的巖石中，主要為銅、鉛鋅銀多金屬礦化。

爆破角礫巖：呈不規(guī)則筒狀分布里農(nóng)巖體西部。角礫成分為石英黑云母花崗斑巖，其次為板巖、碳酸鹽巖等。圍巖角礫不規(guī)則，多呈棱角狀、次棱角狀。其中大理巖的角礫最大，可大于5m。長英質(zhì)膠結(jié)，并被后期熱液交代而發(fā)生綠泥石化、硅化、絹云母化、方解石化、黃鐵礦化等。尤其是發(fā)生礦化的角礫巖，膠結(jié)物中以硫化礦物為主。屬于巖漿上侵演化晚期隱爆角礫巖及形成的角礫巖筒。

矽卡巖：由透輝石、石榴石，及透閃石、陽起石、綠泥石、綠簾石、絹云母、鉀長石等組成。其中分布硫化物主要有黃銅礦、黃鐵礦及磁黃鐵礦，氧化物為磁鐵礦，少量赤鐵礦，以及方解石為主，白云石次之，少量菱鐵礦的碳酸鹽巖類。通常礦體、近礦圍巖中矽卡巖化較為強(qiáng)烈，而礦體與礦體之間的矽卡巖化較為弱，多層大理巖中僅有熱變質(zhì)現(xiàn)象。部分中基性火山碎屑巖也受到矽卡巖化作用發(fā)生透閃石化、透輝石化、絹云母化，可能為氣水溶液交代中基性火山碎屑巖中的鈣質(zhì)膠結(jié)物所致。

硅質(zhì)巖：礦區(qū)中晚泥盆世里農(nóng)組中至少有7層，多層硅質(zhì)巖產(chǎn)出的部位正是礦床的重要賦礦層位，與里農(nóng)礦段的KT2-KT5礦體在空間上有密切的關(guān)系，硅質(zhì)巖附近均有礦體產(chǎn)出。硅質(zhì)巖多呈透鏡狀、層狀，和周圍的產(chǎn)狀較為一致。硅質(zhì)巖的厚度一般不大，通常小于3m，但產(chǎn)狀穩(wěn)定，延伸很遠(yuǎn)，通常達(dá)數(shù)百米。硅質(zhì)巖的主要成分為石英，含量>70%，有少量自形粒狀黃鐵礦、云母、碳質(zhì)、分布，偶見重晶石，石英以不規(guī)則粒狀為主，多數(shù)顆粒小于0.1mm，大小不等，具明顯條紋條帶狀構(gòu)造。

2.2 稀土元素特征及其指示意義

(1)花崗巖類，采貝吾巖體1件、路農(nóng)巖體3件、江邊巖體和里農(nóng)巖體各4件進(jìn)行了分析(鑒于篇幅，測(cè)試成果和稀土曲線圖等略)，結(jié)果表明稀土元素總量為118.66×10-6～271.43×10-6，平均158.15×10-6；ΣCe/ΣY為3.23～10.67，(La/Yb)N為8.68～48.04，顯示輕重稀土具有明顯分餾，GdN/YbN值為1.12～2.38，平均1.72，重稀土部分分餾微弱。多數(shù)樣品的Eu0.67～0.94，少數(shù)Eu1～1.05，在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖顯示輕稀土富集的右傾平滑曲線型，其中里農(nóng)巖體Eu弱異常，而路農(nóng)、貝吾和江邊巖體無明顯Eu異常。與中國廣泛出露的殼源型中酸性巖類的δEu一般<0.6、華南的殼源型花崗巖類平均值0.46(黎彤，倪守斌，1990；潘家永等，2000)[13、14]的特征顯著不同。具有同碰撞殼幔混合物源特征。

結(jié)合微量元素Nb、Ta、Rb的相關(guān)的判別圖解3中，樣品的投影集中分布在火山弧與同碰撞花崗巖區(qū)的界線附近，總體形成于金沙江洋印支晚期向西俯沖期配套的火山弧環(huán)境，具有消減I型花崗巖特征。

圖3 羊拉礦區(qū)花崗巖類構(gòu)造環(huán)境判別圖

(2)石英二長花崗斑巖，主要分布于里農(nóng)礦段，為石英二長花崗斑巖，與斑巖相伴產(chǎn)出一角礫巖筒。采斑巖樣2件、角礫巖筒中隱爆角礫巖2件進(jìn)行分析測(cè)試。

兩件斑巖的稀土總量分別為140×10-6和142×10-6，與礦區(qū)酸性巖體相似(平均158.15)，比世界平均花崗巖ΣREE低，輕重稀土元素比值ΣCe/ΣY分別為3.78和4.58、δEu分別為0.73和0.77，具有強(qiáng)富集輕稀土，Eu中等負(fù)異常的特點(diǎn)。巖石Sm/Nd平均0.18，低于陸殼巖石平均值0.3，反映殼源特征。

兩件斑巖的稀土總量分別為111×10-6和66.4×10-6，低于礦區(qū)其它侵入巖，輕重稀土元素比值ΣCe/ΣY分別為2.77和10.16，強(qiáng)富集輕稀土。δEu分別為0.87和0.29，Eu中—強(qiáng)負(fù)異常。Sm/Nd分別為0.54和0.31，高于陸殼巖石平均值0.3，具殼源型特征。

(3)大理巖，6件樣品均采自里農(nóng)礦段。大理巖稀土元素總量3.01×10-6～12.92×10-6(表1)，平均6.89×10-6，僅為世界典型碳酸鹽巖的1/1000。LiN1稀土元素總量相對(duì)PD3590-1等樣品稀土總量偏高，為12.92×10-6，輕重稀土比值為2.6。PD3590-1等5件大理巖樣品稀土總量相對(duì)較低，為3.01×10-6～8.22×10-6，平均為5.68×10-6，輕重稀土比值平均為2.76。從圖4可以看出，6件大理巖樣品輕、重稀土比值大體相當(dāng)，說明其稀土具大體相同的分餾特征。Sm/Nd為2.41～4.55，平均為3.67，均大于球粒隕石0.333(陳德潛等. 1990)[15]為輕稀土虧損型。表明其形成于氧化的環(huán)境，原巖為正?；瘜W(xué)沉積巖。

(4)硅質(zhì)巖，采自里農(nóng)礦段3個(gè)硅質(zhì)巖樣品，稀土元素含量與特征見表1。稀土總量偏高：50×10-6～104×10-6，介于礦區(qū)砂質(zhì)板巖與大理巖之間，而高于其它環(huán)境下形成的硅質(zhì)巖。用球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式為右傾曲線，顯示出輕重稀土明顯的分異，表明與洋盆—大陸邊緣過渡的硅質(zhì)巖接近。δEu 0.42～0.61，平均0.53，δCe弱負(fù)異常(0.75～0.84，平均0.80)，是形成時(shí)受到了海水的影響。用Haskin[16]北美的頁巖組合樣品(NASC)作為標(biāo)準(zhǔn)化，3個(gè)硅質(zhì)巖其標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖5，接近平坦型，重稀土略有富集。類似于熱水成因的金屬沉積[17]，不同于重稀土虧損的非熱水沉積成因的金屬沉積。對(duì)比Murray等[18]的研究，本文3個(gè)硅質(zhì)巖樣品的δCe值 0.75～0.84，平均0.80，低于平均為1.09的大陸邊緣之硅質(zhì)巖，而高于0.50～0.76，平均0.6的深海平原硅質(zhì)巖。遠(yuǎn)高于0.22～0.38，平均0.3的洋脊附近硅質(zhì)巖。結(jié)合地質(zhì)演化，該硅質(zhì)巖形成與熱水活動(dòng)有關(guān)，產(chǎn)于陸內(nèi)裂谷向洋盆轉(zhuǎn)化過渡階段快速裂陷的海盆環(huán)境。

表1 里農(nóng)礦段大理巖、硅質(zhì)巖稀土元素分析結(jié)果(×10-6)

(5)綠泥板巖、綠泥石巖、變火山碎屑巖，礦區(qū)規(guī)模最大的層狀—似層狀礦體產(chǎn)于其中。稀土元素分析結(jié)果見表2。綠泥板巖與綠泥石巖具有相同的稀土元素組成特征，稀土總量比礦區(qū)花崗巖類略低，為106×10-6～159×10-6，輕重稀土比值為4.3～6.9，LaN/YbN達(dá)3.8～10.5，顯示巖石分餾明顯，δEu值為0.7～0.9，與礦區(qū)巖系中其它非礦巖石一致，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化δCe無明顯異常，表明與正常海洋沉積物有一定差異，含有一定量的火山碎屑物質(zhì)。變火山碎屑巖的稀土元素組成與以上兩類巖石接近，其中兩個(gè)樣品顯得更富集輕稀土，重稀土元素的組成與前兩類巖石幾乎無區(qū)別。在稀土配分曲線圖6中，所有樣品的配分曲線均呈右傾型。

表2 里農(nóng)礦段綠泥板巖、綠泥石巖、變火山碎屑巖稀土元素分析結(jié)果(×10-6)

利用綠泥板巖、綠泥石巖元素分析數(shù)據(jù)對(duì)巖石進(jìn)行原巖恢復(fù)，在ΣREE-La/Yb圖解圖7中，巖石落入沉積巖與火山巖的分界附近，結(jié)合鏡下觀察結(jié)果，可以得出綠泥石巖、綠泥板巖的形成非化學(xué)沉積的結(jié)果，其形成既有火山作用的屬性，又有沉積作用的特征，應(yīng)為火山凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)流紋巖經(jīng)強(qiáng)綠泥石化的產(chǎn)物，顯示了泥盆紀(jì)有火山噴發(fā)與成礦作用的存在。

(6)矽卡巖，主要為鈣矽卡巖，按矽卡巖產(chǎn)出的空間位置大致可分為接觸帶塊狀矽卡巖和遠(yuǎn)離接觸帶層狀矽卡巖。塊狀矽卡巖主要礦物組成有石榴石，透輝石—鈣鐵輝石、透閃石、磁鐵礦、陽起石、絹云母等，呈中—粗粒結(jié)構(gòu)，層狀矽卡巖通常呈層狀、似層狀順層展布，巖石中石榴石較少，礦化較普遍，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，呈致密塊狀。采集了3件無礦(塊狀、層狀)矽卡巖，1件含礦(層狀)矽卡巖。稀土元素分析結(jié)果列于表3中，稀土元素含量及參數(shù)可以分為Ⅰ、Ⅱ兩類。第Ⅰ類樣品為無礦矽卡巖，包括PD3590-6、LiNKT1-1、PD3590-7，稀土總量4.03～8.48×10-6，平均為7.96×10-6，(La/Yb)N為0.02～0.12，較低，平均為0.06，輕重稀土比值0.5～2.13，平均1.1，具弱的δEu負(fù)異常(0.32～1.54)及弱的δCe異常(0.57～0.79)。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(圖8)中，重稀土相對(duì)輕稀土富集，與前述含礦巖系中各類巖石有著顯著差異。在北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化圖(圖8)中，樣品輕稀土相對(duì)虧損。第Ⅱ類樣品為含礦矽卡巖(LiN08)稀土總量相對(duì)較高，為13.32×10-6，(La/Yb)N=0.51×10-6，輕重稀土比值4.34×10-6，與第Ⅰ類樣品不同的是具弱的δEu正異常，δCe呈弱的負(fù)異常。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(圖8)中，曲線呈緩右傾分布模式。在北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化圖(圖8)中，曲線近于平坦型。

表3 矽卡巖稀土元素分析結(jié)果(×10-6)

圖8 里農(nóng)礦段礦石稀土元素配分模式(1-無礦矽卡巖，2-含礦矽卡巖)

無矽卡巖稀土元素組成受到原巖、流體成分及物理化學(xué)條件的影響，對(duì)比大理巖、花崗巖稀土配分模式，相對(duì)虧損重稀土，且出現(xiàn)較低的(La/Yb)N值，且較花崗巖稀土總量較低，但明顯高于大理巖。與含礦巖系中其它巖石右傾曲線形式明顯不同，但接近大理巖。矽卡巖具明顯Eu負(fù)異常。矽卡巖Y/Ho值為30.49～37.99，平均為34.72，接近球粒隕石28的比值，Y/Ho值在礦區(qū)不同類型火成巖、硅酸鹽碎屑沉積巖中沒有明顯的變化，表明Y、Ho在熱液蝕變過程中沒有明顯分離。含礦矽卡巖表現(xiàn)為右傾分配曲線型式、Eu的正異常，為含礦矽卡巖與大理巖、花崗閃長巖均有成因聯(lián)系，但交代熱液性質(zhì)與非礦矽卡巖形成的熱液性質(zhì)存在差異。表明含礦矽卡巖和非礦矽卡巖的形成繼承了大理巖和花崗巖的某些特征，但形成于不同階段、多種不同性質(zhì)熱液交代結(jié)果。

3 結(jié) 論

(1)羊拉銅礦含礦巖系為變質(zhì)基性火山巖，變質(zhì)砂巖、板巖、綠泥板巖、絹云板巖、砂質(zhì)板巖，花崗閃長巖、花崗(斑)巖類、石英二長花崗斑巖、爆破角礫巖(筒)，大理巖、硅質(zhì)巖，及矽卡巖。

(2)綠泥板巖、綠泥石巖與成礦和礦體關(guān)系極為密切，其稀土元素特征表明是火山作用和沉積作用形成的火山凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)流紋巖經(jīng)變質(zhì)和強(qiáng)綠泥石化的產(chǎn)物，與變質(zhì)基性火山(碎屑)巖類顯示泥盆紀(jì)有火山噴發(fā)及其成礦作用的存在。

(3)硅質(zhì)巖也與成礦和礦體關(guān)系密切，其稀土元素特征表明硅質(zhì)巖的形成與泥盆紀(jì)火山作用(綠泥板巖)相關(guān)的熱水活動(dòng)有關(guān)，產(chǎn)于陸內(nèi)裂谷向洋盆轉(zhuǎn)化過渡階段快速裂陷的海盆環(huán)境。

(4)中酸性侵入巖類形成于與金沙江洋印支晚期俯沖期配套的島弧環(huán)境，屬同碰撞消減I型花崗巖，并(疊加)形成矽卡巖和矽卡巖型礦體的成礦類型。

(5)含礦矽卡巖和非礦矽卡巖的形成繼承了大理巖和花崗巖的某些特征，但形成于不同階段、不同性質(zhì)熱液交代。

綜上所述，羊拉銅礦至少經(jīng)歷了泥盆紀(jì)火山—沉積及印支晚期矽卡巖疊加之兩期成礦作用。

參 考 文 獻(xiàn)

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