滇南二叠纪热液脉状玄武岩铜矿的多期成矿模式研究

The southern Yunnan Province, located at the southwestern edge of the Yangtz Craton, is an area under influence of Emeishan mantle plume, and also a key region to understand the evolution of the Paleo-tethy. The Permian basalt formation in the region is rich in disseminated copper mineralization and hydrothermal vein-type copper ore bodies. Hydrothermal vein-type copper ore bodies are mainly distributed in the interfaces of different volcano eruption cycles, and the ore bodies in different interfaces have certain different geological and geochemical characteristics and ore-forming ages, which reflected the polystage metallogenesis. Research on the mineralization timing and forming mechanism of vein type basalt-hosted copper deposit is a key scientific problem to further studies on the mineralization of Emeishan basaltic magma and the late hydrothermal transformation. The project intends to take Jinping xiaotongchang and Jianshui xiatala copper deposits as examples, and study the basic characteristics of different ore bodies of two copper deposits on the base of the mantle plume metallogenic theory and hydrothermal mineralization theory, and aims to unravel the mineralization timing, sources of copper, transporting-fluids, and precipitation process of the two ore deposits. The project can provide the evidence for the study on the mantle plume magmatic hydrothermal activity and prediction of mineral resources, and provide constraints on the tectonic evolution in the southwestern edge of the Yangtz Craton in the Paleozoic- Mesozoic.

滇南地区地处扬子克拉通西南缘，为峨眉山地幔柱活动的影响区，同时也是认识古特提斯演化的关键区域。区域内二叠纪玄武岩组地层中发育有大量的浸染状铜矿化及热液脉状铜矿体，其中热液脉状铜矿体主要分布在火山喷发旋回界面上，不同界面上矿体地质、地球化学特征及成矿时代有一定的差异，体现了多期次成矿的特点。热液脉型玄武岩型铜矿成矿时代和形成机制的研究，是进一步研究峨眉山玄武质岩浆成矿作用及该地区后期热液改造作用的关键科学问题。本项目拟以金平小铜厂和建水下他腊两个典型铜矿床为例，立足于地幔柱成矿理论和热液成矿作用理论，深入研究两个铜矿床的不同矿体的基本特征，理清玄武岩成矿作用特点、矿体成矿时代、成矿物质来源、成矿流体性质以及矿化机制，构建该地区铜矿床多期成矿模式，为地幔柱岩浆热液活动研究及矿产预测提供依据，并为认识扬子板块南缘古生代-中生代大地构造演化提供制约。

滇南地区是受峨眉山地幔柱及古特提斯洋构造演化影响的关键区域。滇南二叠纪玄武岩中具有明显的铜矿化，且具有多期次成矿的特点。热液脉状玄武岩型铜矿成矿时代及矿床成因的研究对分析峨眉山玄武质岩浆成矿作用及后期热液改造作用具有重要意义。本项目以滇南地区金平小铜厂、建水下他腊玄武岩型铜矿及其相关玄武岩为研究对象，进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年龄、硫化物Rb-Sr，Re-Os同位素定年及单矿物S-Pb-H-O同位素分析。玄武岩年代学和地球化学工作显示，金平玄武岩及建水北部玄武岩(洪家庄一带)为峨眉山玄武岩；建水南部玄武岩（唐家庄一带）以枕状玄武岩为主，并可见中性熔岩，Sr-Nd同位素显示源区受到消减组分加入的影响，该玄武岩类似于岛弧岩石。区域铜矿床的分布研究显示，峨眉山玄武岩区存在玄武岩型铜矿床，而其他类型玄武岩区不存在该类型铜矿。金平小铜厂玄武岩铜矿至少存在晚二叠世，中晚三叠世，燕山期三期成矿。早期矿化呈浸染状或块状结构，其Rb-Sr等时线年龄为256±9.4Ma，硫化物S同位素显示该期成矿物质来源于峨眉山玄武岩，成矿流体受到地壳混染。中期矿化呈脉状或角砾状结构,其Re-Os同位素模式年龄为231-246Ma。硫化物Pb同位素、包裹体测温数据及石英H-O同位素表明，铜矿床成矿物质主要来源于壳源岩浆（流纹斑岩），部分来自于峨眉山玄武岩，成矿流体中有地层有机质的加入。该时期为华南板块和扬子板块碰撞后的松弛阶段，构造岩浆热液将铜元素活化，在玄武岩中有利的构造位置形成铜矿床。晚期燕山期岩浆热液活动对小铜厂铜矿进行了叠加改造。建水下他腊铜矿主要为燕山期成矿。通过对滇南地区玄武岩型铜矿地质、地球化学特征研究，我们认为峨眉山玄武岩为玄武岩型铜矿的形成提供了物质基础，但单单玄武岩的活动不足以形成规模较大的铜矿床。印支期、燕山期的岩浆活动、热液活动为铜矿的形成提供物质保证，具有强烈后期热液活动的玄武岩地区是下步寻找铜矿的有利位置。