基本信息
- 项目名称：
- 云南中甸红山铜矿中硫化物环带结构及其成矿学意义
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 红山铜矿是中甸地区成因存在争议的层状石榴子石矽卡岩矿床。在红山铜矿中普遍存在典型的由内到外“黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿”硫化物环带结构，本项目以黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿硫化物环带结构为对象，从野外调查研究、矿相学观察、硫同位素分析、电子探针分析等几个方面研究此环带结构，分析其的成因，进而探讨对红山矽卡岩铜矿床成矿的指示作用。
- 详细介绍：
- 云南红山铜矿是三江义敦岛弧带南端的重要铜矿床，以发育与地层产状相同的层状石榴子石矽卡岩矿体为特征。矿石中发育以黄铁矿为核心，向外围依次出现黄铜矿和磁黄铁矿的硫化物环带结构。黄铁矿常呈自形-半自形立方体晶形，黄铜矿呈他形围绕黄铁矿沉淀，磁黄铁矿它形分布在黄铜矿周围，表现出环带结构。显微镜下可见黄铜矿、磁黄铁矿沿着黄铁矿裂隙贯入或溶蚀交代现象，反应矿石中硫化物矿物生成顺序大致为黄铁矿—黄铜矿—磁黄铁矿。电子探针表明黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿成分与理论值接近，在黄铁矿与磁黄铁矿中几乎没有Cu元素；黄铁矿中S/Se=0.4331×104，明显具有沉积改造黄铁矿矿床的特征，Co/Ni=11.88~36.55，表明经受了后期的变质作用，而其磁黄铁矿仍然保持了沉积型矿床Co/Ni＜1的特征，表明矿床的沉积成因以及经受过后期较严重的变质作用。硫同位素分析表明，矿石硫化物40件样品的δ34SV-CDT平均为4.649‰，塔式效应明显，显示硫源较均一且有地幔或深部来源特征；δ34SV-CDT磁黄铁矿<δ34SV-CDT黄铁矿<δ34SV-CDT黄铜矿，反映矿石中黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等硫化物间并未达到硫同位素分馏平衡，它们很可能形成于不同的矿化阶段。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 红山铜矿是中甸地区成因存在争议的层状石榴子石矽卡岩矿床。在红山铜矿中存在典型的“黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿”硫化物环带结构，通过对该特殊结构硫同位素分析、电子探针分析以及ICP-MS分析，研究该特征结构的成因，从而发现其对红山铜矿成矿的指示作用。
科学性、先进性及独特之处
- 硫化物矿石的特征类型及地球化学是研究矿床成因，揭示成矿作用过程的重要内容之一。本项目以云南中甸红山铜矿床中的硫化物的环带结构为重要的研究对象，通过微观的组构分析、硫同位素分析结合部分层位微量分析测试，能获取矿床成因的诸多信息，为成矿作用提供一定指示意义。
应用价值和现实意义
- 西南三江地区是我国重要的铜矿资源矿集区，具有较大的铜矿潜力，是我国进行铜矿勘查重点区域之一。红山铜矿是三江地区中等规模的矽卡岩铜矿床，目前对于其成因及成矿作用类型还存在争议。通过对矿石中硫化物典型结构特征进行剖析，对于研究其成矿成岩作用类型以及成矿模式具有重要意义，从而为该区进一步指导找矿提供一定依据。
学术论文摘要
- 云南红山铜矿是三江义敦岛弧带南端的重要铜矿床，以发育与地层产状相同的层状石榴子石矽卡岩矿体为特征。矿石中发育以黄铁矿为核心，向外围依次出现黄铜矿和磁黄铁矿的硫化物环带结构。黄铁矿常呈自形-半自形立方体晶形，黄铜矿呈他形围绕黄铁矿沉淀，磁黄铁矿它形分布在黄铜矿周围，表现出环带结构。显微镜下可见黄铜矿、磁黄铁矿沿着黄铁矿裂隙贯入或溶蚀交代现象。电子探针表明黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿成分与理论值接近，在黄铁矿与磁黄铁矿中几乎没有Cu元素；黄铁矿中S/Se=0.4331×104，明显具有沉积改造黄铁矿矿床的特征，Co/Ni=11.88~36.55，表明经受了后期的变质作用，而其磁黄铁矿仍然保持了沉积型矿床Co/Ni＜1的特征，表明矿床的沉积成因以及经受过后期较严重的变质作用。硫同位素分析表明，矿石硫化物40件样品的δ34SV-CDT平均为4.649‰，塔式效应明显，显示硫源较均一且有地幔或深部来源特征；δ34SV-CDT磁黄铁矿<δ34SV-CDT黄铁矿<δ34SV-CDT黄铜矿，反映矿石中黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等硫化物间并未达到硫同位素分馏平衡，它们很可能形成于不同的矿化阶段。
获奖情况
- 论文在修订中，暂未发表 获地球科学与资源学院第九届科技立项一等奖 中国地质大学（北京）“创新杯”二等奖
鉴定结果
- 本人承诺无抄袭现象，所有数据、图片除特定标明外，全部为本项目所有。
参考文献
- 侯增谦，杨岳清等.2003.三江义敦岛弧碰撞造山过程与成矿系统.北京：地质出版社，1-345 赵准.1995.中甸地区与印支期斑岩有关的铜钼矿床成矿模式.云南地质,14(4):342-249 宋保昌，蔡新平，徐兴旺等.2006. 云南中甸红山铜-多金属矿床新生代热泉喷流沉机型矿床.地球科学,41(4):700-710 王守旭，张兴春，冷成彪等.2008. 中甸红山矽卡岩铜矿稳定同位素特征及其对成矿过程的指示.岩石学报,24（3）：480-488 杨岳清，侯增谦，黄典豪等.2002. 中甸弧碰撞造山作用和岩浆成矿系统.地球科学，23（1）:17-24 曾普胜，王海平，莫宣学等.2004.中甸岛弧带构造格架及斑岩铜矿前景.地球学报，25（5）535-540 秦朝建，张兴春，王守旭等.云南中甸红山铜金矿话矽卡岩长石中的包裹体研究.矿物学报，2009，238 侯增谦，杨岳清等. 三江地区义敦岛弧造山带演化和成矿系统.地质学报，2004,78（1）:109-120
同类课题研究水平概述
- 传统观点认为，矽卡岩是由中酸性侵入岩与碳酸盐岩通过接触交代作用形成的一套钙/镁质硅酸盐矿物组合。 然而众多的研究表明潜火山作用、区域变质作用、接触热变质作用、混合岩化作用、热水沉积-成岩作用和矽卡岩质熔体或岩浆的贯入作用都可以形成矽卡岩和矽卡岩矿床。 红山铜矿明显不同于传统的矽卡岩特征：以与地层产状一致的层状产出；矿体周围未见大的岩体，仅发育少量的石英闪长岩和石英二长斑岩岩枝，未见矽卡岩体与岩体直接接触；矽卡岩与角岩相间排列等。目前对于红山铜矿的成因以及成矿模式存在较大争议，因此需要进行深入的研究以探讨其成矿作用类型。 国际上环带结构主要是研究单矿物在形成过程中的环带现象，其形成过程一般是亚稳态或非稳态的成矿流体在冷凝过程中，由于温度、压力、氧逸度、硫逸度等特征发生变化引起的。而红山铜矿中的多种硫化物组成的环带结构尚属首次发现。 红山铜矿中普遍存在着典型的硫化物环带结构，由内到外依次为黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿。通过掌握的资料，目前还没有人对该特殊结构进行具体的分析。该项目通过硫同位素分析、电子探针分析以及ICP-MS分析，研究该环带结构的同位素、主量元素和微量元素组成，探讨其成因以及其对成矿作用的指示意义。
