東川式銅礦的成礦作用及后期疊加改造:來自硫化物原位硫同位素的制約

作者：殷學清,林海濤,蘇治坤,趙新福

摘要：沉積巖型層狀銅礦床(SSC型)的成因爭論聚焦在成礦作用主要集中在沉積成巖期并可能疊加有后期成礦作用,還是形成于成巖后盆地閉合過程和造山作用有關。產于揚子板塊西緣的東川式銅礦是中國SSC型礦床的典型代表,這些礦床賦存在晚古元古界東川群巖石中,主要呈層狀礦體產出,但也存在少量脈狀礦體。文章選擇東川銅礦田內因民、湯丹和濫泥坪3個典型礦床的層狀和脈狀礦體中硫化物(黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦)開展原位硫同位素組成的對比研究。實驗結果表明,這些礦床的硫化物原位硫同位素組成分布范圍較廣:因民礦床層狀硫化物的δ^(34)S值分布于4.7‰~22.1‰,湯丹和濫泥坪礦床層狀硫化物的δ^(34)S值為-3.3‰~3.1‰;因民礦床脈狀硫化物的δ^(34)S值分布于21.0‰~30.7‰,湯丹和濫泥坪礦床脈狀硫化物的δ^(34)S值為-19.4‰~3.5‰。層狀礦體和脈狀礦體的硫化物硫同位素組成明顯不同,表明形成2種產狀礦體的硫來源不同。層狀礦體較大的硫同位素組成差異指示了海相硫酸鹽不同程度的熱化學還原作用,表明初始成礦流體中的硫來源于循環盆地鹵水中溶解的海相蒸發巖。脈狀礦體的硫同位素組成則強烈受控于礦區的賦礦圍巖,因民礦床硫化物中極高的硫同位素組成表明硫的來源為地層中的海相蒸發巖,而湯丹和濫泥坪礦床中虧損^(34)S的特征則表明硫的來源為富含生物還原硫的碳質板巖。結合野外地質關系和前人研究成果,文章認為層狀礦體和脈狀礦體是2期獨立成礦事件的產物,層狀礦體形成于成巖作用時期,脈狀礦體形成于后期獨立的局部構造熱成礦事件,也即SSC型礦床的成礦作用主要發生在成巖期,但普遍遭受后期熱液活動的疊加,并且在不同的成礦期中可能存在著多階段的成礦作用。

發文機構：中國地質大學資源學院

關鍵詞：地球化學原位硫同位素東川式銅礦沉積巖型層狀銅礦床多期疊加成礦geochemistryin situ sulfur isotopeDongchuan-type copper depositssedimentary rock-hosted stratiform copper depositsmultiple overprint events

分類號： P618.41[天文地球—礦床學]