盆地热卤水系统铜－锌共存成矿机制： 以云南白秧坪Pb－Zn－Cu－Ag矿床为例

The temporal-spatial-genetic relationship between the coexisting Cu-Zn mineralization in the basinal brine system is a hot research issue of the mineral deposit geology. However, researches on the coexisting Cu-Zn mineralization in sediment-hosted rocks are few as deposit scale. Thus, it not only helps to improve the ore-forming theory of the basinal brine system, but also constraints the international mineral exploration direction. The Baiyangping large Pb-Zn-Cu-Ag deposit is regarded as a research paradigm for the coexisting Cu-Zn mineralization in the Lanping Basin. In this project, we choose the Baiyangping deposit as research target, and analyze the temporal-spatial regularity. We take the Cu-Zn nontraditional isotopes as key point and integrate the studies on ore-forming fluid inclusion and In-situ analysis of single mineral, and confirm the source of ore-forming fluid and metal source, with ore-forming environment. Finally, we will reveal ore-forming processes and mechanism in the basinal brine system, and discuss the reason of the coexisting Cu-Zn mineralization. The expected achievement can offer a research paradigm for the other coexisting Cu-Zn mineralization, and provides a key basis to improve and perfect the basinal brine metallogenic theory, then improves the research level of ore system of the basinal brine. Besides, this study also can guide the next exploration work in Baiyangping ore district, further expand the prospecting thought in ore system of the basinal brine.

盆地热卤水系统中铜－锌矿化的时空和成因耦合关系是目前矿床学的研究热点问题之一，而矿床尺度的铜－锌矿化共存研究较少，不仅影响热卤水成矿理论的完善，而且关系国际矿产勘查的方向。白秧坪Pb－Zn－Cu－Ag矿床铜－锌共存一体，可作为铜和锌矿化的研究典例。项目以白秧坪矿床为研究对象，解剖铜－锌矿化的时空展布特征，以铜－锌非传统稳定同位素研究为重点，结合单矿物微量元素和流体包裹体等研究，解析铜－锌成矿物质来源，查明成矿流体演化和铜－锌共存成矿环境，揭示盆地热卤水系统中铜－锌共存成矿机制，探索铜－锌共存之因。项目预期成果不但可以为其他热卤水共存铜和锌矿化提供研究范例，为完善盆地热卤水的成矿理论提供关键依据，从而提高热卤水成矿系统的研究水平，而且可指导白秧坪矿床找矿勘查工作，拓宽盆地热卤水系统中铜－锌矿化的找矿思路。

Cu－Zn矿化可以指示盆地热卤水系统中矿化的时空和成因耦合关系，但有关Cu‒Zn之间的共生分异机制尚不明确，这一定程度上制约了沉积盆地铜锌矿床成矿过程和成矿规律的全面认识。为解决这一问题，本项目选择位于中国西南兰坪盆地的白秧坪大型沉积岩容矿Cu-Pb-Zn多金属矿床作为研究对象，通过碳酸盐C－O－S同位素、流体包裹体和硫化物微量元素组成结合硫化物Zn－Cd同位素，揭示盆地热卤水系统中Cu－Zn共存分离成矿机制。研究取得如下主要认识：（1）白秧坪矿床矿化主要包括成矿早期黄铜矿-黝铜矿-辉钴矿阶段和成矿晚期方铅矿-闪锌矿阶段。与早期闪锌矿具有相对较高的Co、Cu、Ga、As、Ag和Sb，而在晚期闪锌矿具有相对较高的Fe、Mn和Ge；（2）成矿流体以盆地卤水为主，早期黄铜矿相关流体包裹体具有中低温、中低盐度、富含Na、K、Li、Sr和B等元素，而晚阶段的成矿流体则具有较低的温度，较高的盐度并含有Na、Ca、Mg、K、Li、Sr和B等元素；（3）碳酸盐C－O同位素显示两阶段方解石主要来自盆地碳酸盐岩溶解作用；（4）闪锌矿和黝铜矿硫同位素显示同来源特征，可能主要和盆地硫酸盐还原相关；（5）Zn，Cd同位素分馏不明显，主要来源于盆地。闪锌矿的δ66Zn范围为-0.02‰到+0.34‰，方铅矿的δ66Zn值从+0.03‰到+0.08‰，闪锌矿的δ114/110Cd值从-0.19‰到+0.08‰；（6）从盆地基地中萃取出的富含金属的流体沿着反向断层向上迁移到浅层地壳中，成矿流体在沉积部位同还原性H2S流体反应沉淀，温度降低和流体混合可能是影响铜锌矿体的分离的重要因素。研究成果不仅有利于更好理解盆地热卤水成矿系统Cu－Zn共存成矿环境和沉淀机制这一关键科学问题，而且为完善盆地热卤水的成矿理论提供关键依据。