康滇铁铜成矿带典型矿床成矿机制：矿物微区地球化学和年代学制约

Numerous Fe-Cu polymetallic deposits in the Kangdian region of the Western Yangtze Block form one of world's most important Proterozoic Fe-Cu metallogenic province. However, the mineralization ages, ore genesis, and geodynamic setting of these deposits have been highly debated. The proposed project will focus on textural and geochemical microanalysis of ore and hydrothermal accessory minerals from the Dahongshan, Yinachang, and Lala deposits. Ore minerals of magnetite and chalcopyrite as well as accessory minerals of apatite, titanite, and allanite will be analyzed by LA-ICPMS for elemental compositions. Sr isotope of apatite,B isotope of turmaline and in situ sulfur isotopes of sulfides will be analyzed by LA-MC-ICPMS or SIMS. These microanalytic data, in combination with textural analysis of ore and alteration minerals, data of fluid inclusions and stable isotopes, will provide significant insights into the sources of metals and ore-forming fluid, fluid eovlution of hydrothermal system,and hence the ore-forming mechanism. Hydrothermal titanite and allanite associated with magnetite and/or chalcopyrite will be dated using LA-ICPMS U-Th-Pb method. The new isotopic data will provide precise constraints on the mineralization ages and consequently the geodynamic setting of these deposits. Therefore, results of the proposed project will significantly promote the understanding of ore genesis of Fe-Cu deposits in the Kangdian region.

位于扬子板块西缘的康滇地区是全球范围内一个重要的元古代铁铜多金属成矿带，但对成矿带内大多数矿床的成矿时代、矿床成因和成矿背景的认识目前还存在很大争议。本项目拟在前期工作基础上，选取大红山、迤纳厂和拉拉三个代表性铁铜矿床为研究对象，基于详细的野外地质调查和岩相学/矿相学观察，开展磁铁矿和硫化物等矿石矿物和磷灰石、榍石和褐帘石等伴生热液副矿物的微区原位元素分析，以及不同成矿阶段磷灰石Sr同位素、电气石B同位素以及硫化物硫同位素的原位分析，结合流体包裹体和稳定同位素的分析数据，全面揭示成矿物质和成矿流体的来源及演化。进一步对与磁铁矿和硫化物紧密共生的热液榍石和褐帘石等副矿物进行原位U-Th-Pb定年，精确限定这些铁铜矿床的形成时代，查明成矿作用与区域岩浆活动的联系，探讨成矿构造背景。通过与国际上同类型矿床的对比分析，系统阐明成矿作用机制和矿床成因，促进康滇铁铜成矿带成矿模型和成矿规律的研究。

铁氧化物-铜-金（IOCG）矿床是20世纪末提出的一个新的矿床类型，目前关于成矿作用过程和成矿物质来源还存在较大的争议。扬子板块西缘的康滇铁铜多金属成矿带是我国目前唯一确认的前寒武纪IOCG成矿带。对其成矿作用的研究不仅可为康滇地区的找矿勘查提供新的思路，也可对IOCG矿床成矿理论和成矿机制产生重要制约。本项目选取了康滇成矿带内的大红山、迤纳厂、滥泥坪和拉拉矿床为重点研究对象，在详细的野外地质调查和岩相学/矿相学观察基础上，开展了多种蚀变矿物和矿石矿物的微区结构、原位元素和同位素分析。通过热液锆石，褐帘石、独居石等矿物的SHRIMP和LA-ICPMS定年，表明康滇地区的IOCG矿床主要形成于早元古代末期（17-16.6亿年），但受到了12.5亿，10.5亿，9.3亿，8.7-8.3亿和7.8亿多期的热液或变质作用的改造，后期的流体活动造成了广泛的稀土活化，形成了大量的新生稀土矿物。但对这些稀土矿物的原位Nd同位素测试表明，稀土元素均来源于早元古代矿体的活化，并没有新的成矿物质的贡献，因而仅仅代表了后期的热液活化事件。通过对成矿不同阶段的电气石和磷灰石的研究表明，在成矿前的钠化和磁铁矿矿化阶段，成矿流体均主要以岩浆流体为主，电气石δ11B值（-14.7‰ 到-5.7‰）和磷灰石87Sr/86Sr 比值为0.70377- 0.71074，与成矿期区域的辉绿岩地球化学特征一致；而硫化物成矿阶段则明显有外来流体的加入和混合，但在不同矿床的表现程度有较大差异。总结来说，成矿物质来自于岩浆流体，而流体的混合作用对硫化物的沉淀具有重要作用。项目总结了康滇地区IOCG矿床的综合成因模型，在早元古代末期的陆内裂谷环境，大规模基性岩体的侵位造成了区域性的流体热循环和广泛的Na-Ca蚀变。早期的成矿流体来自深部基性岩浆房结晶过程中的流体出溶，角砾岩化和强烈的水岩反应诱发了Fe的巨量沉淀，随后与外来流体的混合促进了硫化物的沉淀。并通过与国际上同类型矿床的对比分析，促进了康滇IOCG成矿带成矿规律的研究，改进了IOCG矿床的成矿模型。