《楚雄盆地砂岩型銅礦床“紫化聚銅”成礦機制》是依託昆明理工大學，由吳鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：楚雄盆地砂岩型銅礦床“紫化聚銅”成礦機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳鵬
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雲南六苴、郝家河銅礦床是楚雄陸相盆地砂岩型銅礦床的典型代表。礦體呈層狀賦存於白堊系紫色砂岩與淺色砂岩過渡帶靠近淺色砂岩一側，從淺色砂岩到紫色砂岩依次呈現黃鐵礦→黃銅礦→斑銅礦→輝銅礦→赤鐵礦的分帶規律。研究認為，含礦層砂岩淺、紫顏色變化過程伴隨著銅的遷移和聚集，直接控制了礦體產狀。因此，研究砂岩紫色化過程及其聚銅機制是深化該類礦床成礦理論的關鍵。針對含銅砂岩由淺變紫或由紫變淺過程的聚銅機制問題，項目以含銅砂岩紫化聚銅為主線，擬通過砂岩紫色化聚銅實驗模擬與礦床地質－地球化學分析，揭示砂岩紫色化過程的聚銅效應及成礦流體運移規律。在總結礦床成礦規律的基礎上，進行砂岩型鈾礦床成礦過程的對比研究，結合流體包裹體研究與穩定同位素示蹤，闡明金屬礦物、元素組合分帶機制及其物理化學（T、P、pH、Eh）條件，模擬紫化聚銅成礦作用過程，建立礦床成礦模型，創新該類礦床成礦理論，為找礦預測提供依據。
結題摘要
砂岩型銅礦床與砂岩型鈾礦床成礦作用過程具相似性。沉積-成岩成礦期含礦層原生淺色砂岩，因含氧、含銅流體作用促進Cu的溶解和遷移,持續該過程形成Cu的不斷富集，原生淺色砂岩因氧化作用而變為紫色，呈現“紫化聚銅”現象。改造成礦期，砂岩因褪色形成的“淺、紫互動帶”能提供氧化－還原界面，但其過程本身並不是含礦層發生聚銅的主要因素。研究區的輝銅礦CuxS中，通過電子探針與X射線衍射分析，確認六苴銅礦床主要金屬礦物為久輝銅礦。 Fe2O3含量在全紫砂岩中較高，FeO含量在全淺砂岩中較高。淺色砂岩中不穩定的Fe2+因氧化作用的“侵入”，生成穩定且難溶的Fe3+。流體運移伴隨Cu2+→Cu+的過程，在淺、紫砂岩互動帶上形成銅的富集，即“紫化聚銅”。微量元素組合特徵表明，含礦層層間流體側向運移方向為從全紫色砂岩一側進入，流向並終結於全淺色砂岩一側。從紫色砂岩→銅礦石→淺色砂岩，∑REE逐漸降低，δEu逐漸升高。銅礦石中∑REE介於紫色砂岩與淺色砂岩之間。 流體包裹體分析成果顯示，成岩成礦期均一溫度範圍96～137℃，峰值為120℃；鹽度範圍5.35～16.87wt%NaCl.eqv，峰值為10.96 wt%NaCl.eqv。改造成礦期均一溫度範圍123～209℃，峰值為149℃；鹽度範圍3.36～17.08 wt%NaCl.eqv，峰值為9.83 wt%NaCl.eqv。大姚六苴包裹體成分計算成岩期log fO2 ：-48.1～-62.6， pH：2.78～3.30；改造期log fO2 ： -41.7～-63.5，pH：2.42～3.62。包裹體氣相成分的雷射拉曼探針分析，存在含少量有機質的高鹽度氧化性流體（H2O-SO2-CO2-N2-CO-CH4- HSO4-）。從成岩期到改造期，成礦流體液相成分由富SO42-－Ca2+－K+型向富Cl-－Na+型轉變。 赤鐵礦(Hem)交代輝銅礦(Cc)現象普遍存在。久輝銅礦在氧化流體作用下沿邊緣將原生沉積碎屑中Fe2+氧化為Fe3+而成。氧化流體作用下，一方面形成大量赤鐵礦，砂岩變紫，另一方面將輝銅礦中的Cu“活化”，攜帶被Cu質沿熱液運移方向持續富集，即 “紫化聚銅”成礦模式。
