云南鲁春VMS锌铅铜多金属矿床的成矿金属来源

第３０卷第２期　２０１１年６月　世界地质　ＧＬＯＢＡＬ　ＧＥＯＬＯＧＹ　ＶＤ１．３０　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２０ｌ１　文章编号：１００４—５５８９（２０１１）０２—０１５４—０８　云南鲁春ＶＭＳ锌铅铜多金属矿床的成矿金属来源　胡永斌　，曾普胜　，尹光侯　，朱俊　１．昆明理工大学国土资源工程学院，昆明６５００９３；２．中国冶金地质总局矿产资源研究院，北京１０００２５；　３．云南省地质调查局，昆明６５００５１　摘要：鲁春ＶＭＳ锌铅铜多金属矿床产于金沙江构造带内鲁春一红坡牛场伸展裂谷盆地中，是三江地　区典型的火山成因块状硫化物矿床，其含矿层位为双峰式火山岩系中的流纹质火山一沉积岩系。通过　研究该矿床的主成矿元素、双峰式火山岩和矿石的稀土元素特征，对其成矿金属来源、赋矿火山岩及　构造环境进行研究表明，鲁春多金属矿床属ｚｎ—Ｐｂ—Ｃｕ型火山成因块状硫化物矿床，形成于碰撞造山　后在薄陆壳（陆缘弧）基底上伸展而成的裂谷盆地环境；矿石的主成矿元素含量特征Ｗ（Ｚｎ）／埘　（Ｐｂ＋Ｚｎ）均值为０．６４，与日本黑矿和四川呷村矿床较为接近；∑ＲＥＥ为（１５．９９—１４４．４３）×　ｌＯ＿。。，平均７３．９９×１０－６，ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ为３．５９—１１．４０，平均６．３０，呈典型的ＬＲＥＥ富集型；８Ｅｕ　为０．１３～９．４６，平均０．２８，Ｅｕ负异常明显，与矿区流纹岩极为相似。矿体与流纹岩空间上的密切关　系以及地球化学特征的一致性表明，成矿金属元素源自下伏的长英质岩系。　关键词：火山成因块状硫化物；多金属矿床；成矿金属来源；构造环境；鲁春；云南　中图分类号：Ｐ６１８．４　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４３５８９．２０ｌ１．０２．００２　Ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｍｅｔａｌ　ｓｏｕｒｃｅ　ｏｆ　Ｌｕｃｈｕｎ　ＶＭＳ　Ｚｎ－Ｐｂ—Ｃｕ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｄｅｐｏｓｉｔ，Ｙｕｎｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ＨＵ　Ｙｏｎｇ—ｂｉｎ　，ＺＥＮＧ　Ｐｕ．ｓｈｅｎｇ　，ＹＩＮ　Ｇｕａｎｇ．ｈｏｕ　，ＺＨＵ　Ｊｕｎ　』．Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆＬａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５ＯＯ９３，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＭｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｃｈｉｎａ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２５，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｙｕｎｎａｎ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｕｒｖｅｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００５１，Ｃｈｉｎａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　Ｌｕｃｈｕｎ　ＶＭＳ　Ｚｎ—Ｐｂ－Ｃｕ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｓｉｔｕａｔｅｄ　ｉｎ　Ｌｕｃｈｕｎ－Ｈｏｎｇｐｏｎｉｕｃｈａｎｇ　ｒｉｆｔ　ｂａｓｉｎ　ｉｎ　Ｊｉｎｓｈａｊｉａｎｇ　ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｚｏｎｅ，ｉｓ　ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｖｏｌｃａｎｏｇｅｎｉｃ　ｍａｓｓｉｖｅ　ｓｕｌｆｉｄｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｎ　Ｓａｎｇｊｉａｎｇ　ｒｅｇｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｒｅ—ｂｅａｒ－　ｉｎｇ　ｈｏｒｉｚｏｎ　ｉｓ　ｒｈｙｏｌｉｔｉｃ　ｖｏｌｃａｎｉｃ—ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ　ｒｏｃｋｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｉｍｏｄａｌ　ｖｏｌｃａｎｉｃ　ｒｏｃｋ　ｓｅｒｉｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ　ｂｉｍｏｄａｌ　ｖｏｌｃａｎｉｃ　ｒｏｃｋｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＲＥＥ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｏｒｅｓ，ｔｈｅ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｍｅｔａｌ　ｓｏｕｒｃｅ，ｏｒｅ—ｂｅａｒｉｎｇ　ｖｏｌｃａｎｉｃ　ｒｏｃｋｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　Ｌｕ—　ｃｈｕｎ　ＶＭＳ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｂｅｌｏｎｇｅｄ　ｔｏ　Ｚｎ－Ｐｂ－Ｃｕ　ｔｙｐｅ　ｖｏｌｃａｎｏｇｅｎｉｃ　ｍａｓｓｉｖｅ　ｓｕｌｆｉｄｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ａｎｄ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｉｎ　ｒｉｆｔ　ｂａｓｉｎ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｗｈｉｃｈ　ｆｏｒｍｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｈｉｎ　ｃｒｕｓｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｐｏｓｔ—ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｏｒｏｇｅｎｙ．Ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　（Ｚｎ）／　（Ｚｎ＋　Ｐｂ）ａｖｅｒａｇｉｎｇ　ａｓ　０．６４　ｉｓ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｋｕｒｏｋｏ—ｔｙｐｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｏｆ　Ｊａｐａｎ　ａｎｄ　Ｇａｃｕｎ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｏｆ　Ｓｉｃｈｕｎ：ａｎｄ　ｔｈｅ　ＥＲＥＥ　ｖａｌｕｅ（１５．９９—１４４．４３）×１０一。ｉｓ　ａｖｅｒａｇｉｎｇ　ｏｆ７３．９９×１０一　，ａｎｄ　ｔｈｅ　ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ　ｖａｌｕｅ　ｉｓ　３．５９—１１．４０，　ｗｉｔｈ　ａ　ｍｅａｎ　ｏｆ　６．３０，ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　ＬＲＥＥ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　８Ｅｕ　０．１　３—０．４６　ａｖｅｒａｇｉｎｇ　ａｓ　０。２８．ｏｂｖｉ．　收稿日期：２０１０—１１－２５；改回日期：２０１１－０３－２８　

基金项目：国家科技支撑计划项目（２００６ＢＡＢＯ１Ａ０７）　第２期　胡永斌曾普胜等：云南鲁春ＶＭＳ锌铅铜多金属矿床的成矿金属来源　１５５　ＯＵＳ　ｉｎ　Ｅｕ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ａｎｏｍａｌｙ，ｉｓ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｈｙｏｌｉｔｅｓ　ｉｎ　ｏｒｅ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ．Ｔｈｅ　ｃｌｏｓｅ　ｓｐａｔｉａｌ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｈｙｏ—　ｌｉｔｅｓ　ａｎｄ　ｏｒｅ　ｂｏｄｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｍｅｔａｌｓ　ｓｏｕｒｃｅ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ　ｆｅｌｓｉｃ　ｒｏｃｋｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｖｏｌｃａｎｏｇｅｎｉｃ　ｍａｓｓｉｖｅ　ｓｕｌｐｈｉｄｅ（ＶＭＳ）；ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｄｅｐｏｓｉｔ；ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｍｅｔａｌ　ｓｏｕｒｃｅ；ｔｅｃ－　ｔｏｎｉｃ　ｓｅｔｔｉｎｇ；Ｌｕｃｈｕｎ；Ｙｕｎｎａｎ　０　引言　火山成因块状硫化物矿床（Ｖｏｌｃａｎｏｇｅｎｉｃ　Ｍａｓ—　ｓｉｖｅ　Ｓｕｌｐｈｉｄｅ　Ｄｅｐｏｓｉｔｓ，简称ＶＭＳ矿床）是指产于　海相火山岩系中，与海相火山一侵入活动有关的、　在海底环境下由火山喷气（热液）作用和喷气广沉　积作用形成的块状或次块状的硫化物矿床…，也　称作与火山岩有关的或赋存于火山一沉积岩系中的　块状硫化物（ＶＨＭＳ）矿床。ＶＭＳ矿床是世界上　Ｃｕ、Ｐｂ、ｚｎ、Ａｇ、Ａｕ等金属的重要来源，并伴有　Ｃｏ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｇａ和Ｇｅ等　有益金属元素。三江地区是中国重要的块状硫化物　矿床成矿区域，产于金沙江造山带鲁春一红坡牛场　伸展裂谷盆地中的鲁春ＶＭＳ锌铅铜多金属矿床是　其典型代表。　作为三江地区重要的矿床类型，前人已对鲁春　ＶＭＳ矿床的成矿构造背景和构造演化　、矿床地　质特征ｒ　和赋矿围岩的地球化学特征‘８　进行了相　关研究，并取得了一系列成果，但其成矿物质来源　的研究却非常薄弱。同时ＶＭＳ矿床的成矿物质来　源也一直是矿床学研究中存在争议的问题。迄今为　止，主要有两种不同的观点：①来自下盘火山一沉　积岩系和基底物质的淋滤，即热液淋滤模式　。　；　②来自深部岩浆房的直接释放¨　。笔者试图通　过研究矿区矿石的成矿元素、稀土元素特征，对矿　床的成矿物质来源给予限定，从而对鲁春ＶＭＳ型　矿床的成因研究提供有利的证据。　１　构造环境及火山一沉积岩系特征简述　金沙江造山带为古特提斯金沙江弧后洋盆向西　俯冲消减和弧＿陆碰撞所形成，是由二叠纪的洋内　弧和陆缘火山弧于早、中三叠世碰撞拼接而成的复　合造山带。其东以金沙江一红河断裂为界，与裂离　于扬子大陆西缘的中咱微陆块相接；其西为稳定的　昌都一兰坪一思茅微陆块。其空间展布自东向西依　次为：金沙江蛇绿构造混杂岩带、晚三叠世伸展裂　谷盆地双峰式火山岩带、二叠纪江达一德钦一维西　陆缘弧火山岩带。其演化历史经历了二叠纪金沙江　洋壳向西的俯冲消减作用，早、中三叠世的弧一陆　碰撞造山作用，以及中三叠世晚期一晚三叠世在陆　缘火山弧及其边缘带中重新拉张、裂陷形成鲁春一　红坡牛场伸展裂谷盆地的碰撞后伸展作用　’”　。　鲁春一红坡牛场伸展裂谷盆地空间上处于江达一德　钦一维西陆缘火山弧中段，形成于金沙江弧一陆碰　撞造山后的地壳伸展环境，呈一近南北向展布的狭　长状沉积盆地　．ｏ　（图１）。　’　鲁春～红坡牛场伸展裂谷盆地中的火山岩为盆　地张裂阶段形成的拉斑玄武岩、玄武质火山碎屑　岩、玄武质＿流纹质双峰式火山岩组合、辉长、辉　绿岩墙、岩脉群、巨厚流纹岩和盆地收缩阶段形成　的钾质钙碱性系列的安山岩＿英安岩－流纹岩组合。　沉积岩相主要发育次深海相的凝灰质浊积岩、凝灰　质硅质岩、泥灰岩组合与砂泥质岩系和浅海相的生　物碎屑灰岩、磨拉石碎屑岩类、膏岩层沉积与紫红　色碎屑岩堆积　’　。　２矿床地质特征　鲁春锌铅铜多金属矿床行政区划属云南省德钦　县升平镇，北起布研拉渣，南至雾露底，西起皮革　厂，东至布格贡。其大地构造位置处于特提斯一喜　马拉雅构造域、金沙江弧＿陆碰撞结合带与昌都一　兰坪一思茅稳定陆块之间的江达一德钦一维西陆缘　火山弧上的鲁春一红坡牛场伸展裂谷盆地中的双峰　式火山岩带北段，鲁春赋矿盆地西缘　’　（图１）。　盆地中出露地层自上而下为上三叠统上兰组（Ｔ３　ｓ）、上三叠统人支雪山组（Ｔ　ｒ）和红坡组（Ｔ　）。其中矿区出露地层为上三叠统人支雪山组二　段至三段。地层走向南北，倾向东，倾角２０。～　６Ｏ。，构成一向东缓倾斜的单斜构造　Ｊ。　矿区岩性主要为绢云板岩、绿泥板岩、砂质板　岩、炭质板岩、凝灰质板岩、凝灰质硅质岩、泥质　条带灰岩、流纹岩、辉绿玢岩脉和绿泥石岩。

　１５６　世　界地质　第３０卷　２８　３２　２８。　２２　２８。　ｌ２　９９。０６　图ｔ囫６　日ｚ囫，　圆　圈ｓ　囤４囤９　囡５　ｌ０　【＝＝　０　ｌ０　２０ｋｍ　ｌ　Ｉ　ｌ　坡牛　广’　＋　上　土＋＋上圭　一ｒ　广。　一ｒ　广　一ｒ　广’　一ｒ　厂　一ｒ　ｒ　一广　广一　一广　广一　——厂一　三至　Ｎ　

１．昌都一思茅微陆块；２．南仁一南佐二叠纪陆缘弧火山岩带；３．德钦一石棉厂构造混杂岩带；４．鲁春一红坡三叠纪伸展裂谷盆地双峰式火山岩带　５．金沙江蛇绿构造混杂岩带；６．超基性岩体；７．辉长辉绿岩体；８．花岗闪长岩体；９．铜一铅一锌（银）多金属矿床（点）；１０．断裂　图１鲁春一红坡牛场锌铅铜多金属矿化集中区构造略图　Ｆｉｇ．１　Ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｓｋｅｔｃｈ　ｍａｐ　ｏｆ　Ｌｕｃｈｕｎ－Ｈｏｎｇｐｏｎｉｕｃｈａｎｇ　Ｚｎ－Ｐｂ－Ｃｕ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｃｏｎｃ￣ｎｔｔｒａｔｉｏｎ　ａｒｅａ　含矿岩系处于人支雪山组二段（Ｔ　ｒ２）的长英　质火山＿沉积岩系中。鲁春矿床的矿化层可划分为　上含矿层和下含矿层两个层位。上含矿层相当于矿　区地层人支雪山组二段上亚段的中下部，矿体及矿　化蚀变在该层中具有明显的沉积层控性；下含矿层　位于矿区地层人支雪山组二段下亚段（Ｔ　ｒ　）的　上部。地球物理特征表明层状矿体的下部存在筒状　低阻异常体，推断为筒状矿（化）体，说明该矿　床可能具有典型的ＶＭＳ矿床“上层下脉（筒）”　的双层结构特点，即由上部的层状块状、条纹条带　状、透镜状矿体和下部的脉状一网脉状矿体组成，　前者是喷流热液在海底排泄和沉积的产物；后者产　于热液蚀变岩筒中，对流学说认为其代表热液流体　在近海底地表喷出通道中卸载的产物。层状块状硫　化物矿体和脉状－网脉状矿体处于统一的成矿热液　系统中，是该成矿系统于不同环境、不同阶段成矿　上　上　上　＋　＋　＋　上＋　上　上　上　＋　＋　＋　＋　＋　上　¨　上上上上上　产一　＋上＋上＋上＋上＋上　＋＋＋＋＋＋　＋　上上上上上上上一　上　上　上上上　上　＋上＋上＋上　¨　广　广　广　南　广　ｒ　厂　ｒ广广