四川会理拉拉铜矿红泥坡矿段变质作用与成矿地球化学研究

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拉拉铜矿红泥坡矿段大地构造位置位于扬子准地台康滇地轴中段,属金沙江构造带与川滇攀西大裂谷构造带的交接复合部位。矿区内地质构造复杂,变质岩同时作为围岩及赋矿岩石,前人对变质作用与成矿作用是否为同一过程认识存在争议。本文在系统收集总结前人工作成果基础之上,通过岩石学、元素地球化学等手段进行红泥坡矿段变质作用与成矿地球化学特征研究,旨在深化矿床成因认识,为外围及深部找矿方向提供参考。1)红泥坡矿段的控矿构造为红泥坡复式向斜,矿体主要赋存于前震旦系河口群天生坝组(Pt1t),含矿建造为一套变质火山—沉积岩系,矿体呈层状、透镜状产出;矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿,脉石矿物主要为石英、钠长石、白云母、黑云母、方解石,围岩蚀变以碳酸盐化、钠化、云母化等为主;变质岩主要类型有白云钠长片岩、黑云钠长片岩及二云钠长片岩,镜下可见明显的热液成矿及多期次性特征。2)对红泥坡矿段变质围岩进行原岩恢复,判别原岩主要为正常碎屑沉积岩类的泥质钙质粉砂岩和铁页岩类,另有部分火山沉积岩类。3)在后太古代澳大利亚页岩(PAAS)标准化图解上,非矿化变质围岩SiO2、Al2O3和Mg O值与PAAS值接近,Na2O和K2O表现明显亏损,CaO、MnO、P2O5和TiO2强烈波动;矿化变质岩Fe2O3、MnO、CaO表现明显富集,其它氧化物表现不同程度亏损。4)在微量元素球粒陨石标准化图解上,非矿化变质围岩的Sr接近球粒陨石值,P明显亏损,其它元素表现不同程度富集;矿化变质岩中Rb和K值在亏损与富集之间强烈波动,高场强元素含量较稳定,Ti接近球粒陨石值,P值处于强烈亏损状态,其它元素表现不同程度富集。5)在稀土元素球粒陨石标准化图解上,非矿化变质围岩稀土元素总量变化极大,(La/Yb)N均值为21.65,呈明显的右倾型,正铕异常明显;矿化变质岩稀土元素则更加富集,(La/Yb)N均值为25.92,呈明显的右倾型,负铕异常明显。表明:非矿化变质围岩主要经历了伴随富钠质深源高温流体参与的区域变质作用,而矿化变质岩主要经历了壳幔混染含矿流体作用的成矿叠加,其作用过程具有相对低温缓慢并伴随成分分异特征。6)根据K2O/Na2O-SiO2、Th-Sc-Zr/10及Th/Sc-εNd(t)构造判别图解,表明变质岩的原岩形成于大陆岛弧体系下的弧后沉积盆地环境;通过化学蚀变指数(CIA)、成分变化指数(ICV)、K2O/Al2O3、Al2O3/TiO2、Cr/Zr、LREE/HREE、Th/Sc等一系列参数分析对比得出:红泥坡矿段变质岩物源区处于不稳定的构造环境,物质成熟度低,含粘土矿物极少,化学风化程度中等,成分以上地壳长英质为主,少量碱性长石、铁镁质组分,另外可能含少量古老地壳物质。7)通过对比分析红泥坡矿段非矿化与矿化变质岩的系列元素地球化学特征,结合变质成岩与成矿年龄讨论及硫同位素地球化学分析,表明变质成岩作用与成矿作用不是同一因果作用过程:变质成岩年龄为1747~1656Ma,原始火山—沉积岩形成以后,在区域变质结合富钠质高温流体的共同作用下,使沉积岩改造成为区域变质岩类、火山岩改造为钠长岩类或变质细碧角斑岩类;成矿年龄分为1200~1000Ma、1000~800Ma两个阶段,主要由壳幔混染含矿流体沿断层通道上升,通过流体自身携带矿质和萃取矿源层中矿质形成含矿热液作用于变质岩类叠加成矿,分别形成以条纹状和脉状为主的矿石。
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