金沙江洋在晚泥盆世已具洋壳雏形，在早石炭世强烈扩张，形成初始洋盆，中-晚石炭世至早二叠世早期，洋盆快速扩张形成成熟大洋，于早二叠世末开始向西俯冲，至中二叠世末至早三叠世闭合碰撞。前人(何龙清，1998)提出金沙江构造带的弧后盆地演化模式，并认为其为金沙江洋弧后盆地消亡、闭合的产物。进入晚三叠世后，金沙江碰撞造山带地壳减薄并强烈伸展，形成了伸展裂陷盆地甚至伸展裂谷盆地，在这种构造背景由挤压环境到伸展环境的转折期形成了羊拉大型铜矿床(王立全等，1999，2000，2001;杨喜安等，2011)。
矿区地质概况:羊拉铜矿由里弄、鲁弄、边江、北五等七个矿段组成，其中一里弄矿段矿体较大，是矿区正在开采和研究的重要矿段(图1)。区内出露地层主要为泥盆系大理岩、变质应时砂岩和板岩。含矿地层主要为中上泥盆统里农组一段(D2+3l1)角闪石变质应时砂岩夹透辉石和石榴石矽卡岩。围岩蚀变以矽卡岩化为主，其次为硅化、角闪石和绢云母化。矿区构造活动强烈，断层发育。除区域性金沙江断裂(F1)外，本区还发育不同时期、不同性质的断裂。南北向的羊拉断裂和金沙江断裂在印支期为俯冲-挤压型，在喜马拉雅期转为走滑型，并衍生出长几公里、宽几米的次级断裂带，北东向断裂(F4)斜交利农和鲁农矿段，早期为挤压推覆断层，后期转为张性正断层。 并破坏了矿体向南延伸的部分(杨安等，2011)此外，还有大量由构造活动或岩石侵入形成的层间裂隙和斜层理裂隙。 本区断裂、破碎带和裂隙发育，为含矿流体的运移提供了良好的流动通道。另一方面，这些断裂特别是南北向逆冲断裂为成矿提供了良好的空空间，成为主要的容矿构造，导致大量矿体产于这些近南北向的逆冲断裂中。矿区岩浆活动活跃，鲁农、利农、边江、北乌岩体自南向北依次分布。主要岩性为花岗闪长岩，可能具有相同的岩浆源区。四个岩体在金沙江西岸呈线状分布，形成北北东向延伸的花岗岩带，与区域构造线方向一致(詹等，1998；朱静等，2011)。同时，该岩带表现出一个由南向北的侵位序列，鲁农和利农岩体的年龄分别为238 ~ 239Ma；河流岩体228Ma北岩体(214Ma)表明羊拉铜矿床花岗闪长岩体是三叠纪花岗岩浆多次涌动侵入形成的，岩浆活动持续约25Ma(等，2010)。其中，位于矿区中部的立弄岩体，南北长约2km，东西宽1.5km，是一个椭圆形岩体，出露面积约2.6km2立弄铜矿体，产于与围岩接触带，以层状、层状为主，明显受层间破碎带和滑脱带控制(曲晓明等，2004)，是本次研究的对象。此外，矿区还有少量英安斑岩、花岗斑岩和花岗岩细粒岩分布。
矿床地质特征:利农段2号~ 5号矿体呈层状，相似(图2a)。它们产于一系列叠瓦状和缓波状逆冲断层中，矿体一般走向近南北，倾角20 & deg~ 40 & deg深度大约为50 & deg；6号~ 15号矿体产于陡断层中(图2b)，矿体倾向西北，倾角60 & deg~ 80 & deg(杨，安，2011)。矿体的顶底板为大理岩、变质应时砂岩和绢云母板岩(图3a-c)。根据含矿岩石，矿石类型可分为矽卡岩型(图3d)、构造角砾岩型、角闪石型、二长花岗岩型、花岗闪长岩型和其他铜矿，其中矽卡岩型矿石分布广泛。中金属矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿，其次是方铅矿、斑铜矿、闪锌矿和辉钼矿。非金属矿物主要有石榴石、透辉石、绿帘石、阳起石、绿泥石、应时、方解石、角闪石、云母、长石等。次生氧化矿物有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等。矿石主要有自形-半自形粒状、异形粒状、交代残余、骨架晶体、普通结边、破碎等构造；以及块状、块状、浸染状、脉网状、带状、角砾岩等构造。
阳铜矿床矽卡岩型矿石的矿物共生组合表明，其成矿作用具有明显的多阶段特征。具体可分为四个阶段:ⅰ——干矽卡岩阶段，代表矿物为石榴石和辉石。石榴石多为深褐色，主要是钙铁榴石。它是一种分布在矽卡岩中的矿物，多呈菱形十二面体或四方八面体自形-半自形粒状结构，粒度一般小于10mm，但少数可以。辉石主要是透辉石-钙铁辉石，是矽卡岩中的次生矿物。其自形成程度明显低于石榴石，主要以他形粒状形式产出。而石榴石和辉石一般由后期矿物交代，呈现各种交代结构(图3e-g)；ⅱ-湿矽卡岩-磁铁矿阶段，代表矿物为绿帘石和磁铁矿。绿帘石呈淡绿色，多以其他形状充填于ⅰ期颗粒或裂隙中，而磁铁矿多呈自形-半自形粒状结构，呈致密块状或浸染状产出。粒径一般小于0.2毫米，部分可达1毫米以上。在显微镜下，可以看出ⅰ期石榴石是磁铁矿交代后的骨架晶体结构(图3h)，也可以看出已经ⅲ-应时-硫化物阶段是羊拉铜矿的重要成矿阶段。主要矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿，其次为闪锌矿、方铅矿、斑铜矿和辉钼矿。磁黄铁矿是一种广泛分布于矿石中的金属矿物，常构成硫化物的主体，多呈异形粒状。它在硫化物中早期结晶，并经常被其他硫化物交代(图3i)。黄铁矿分布广泛，呈自形-半自形-异形颗粒形态(图3j)，常呈浸染状或脉状产出，粒径一般小于1mm，部分可达3mm以上。作为铜的主要载体，黄铜矿多为半自生-异形粒状，浸染状或点状，常交代磁黄铁矿和黄铁矿，表明其形成较晚。闪锌矿和方铅矿大多以极小的粒度分布(图3k，L)。ⅳ-方解石-硫化物阶段，方解石和硫化物多充填于矿体裂隙或脉状围岩中，硫化物主要为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿，代表后期热液作用。
同位素地球化学
样品采集和分析方法:本文同位素分析所用样品主要采自羊拉铜矿床里农矿段2、4、5号矿体巷道，部分采自岩心。尽可能选取不同成矿阶段的代表性样品，并考虑空的变化。氧、氢、碳同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所稳定同位素实验室完成，使用的仪器为FinniganMAT253质谱仪。包裹体水氢同位素分析采用爆炸法取水，锌法产氢，爆炸温度为550℃。矿物的氧同位素分析采用BrF5方法(ClaytonandMayeda，1963年)。氢氧同位素的分析精度为& plusmn2 & permil和& plusmn0.2 & permil分析结果基于SMOW。碳酸盐的碳氧同位素组成是通过测量CO2获得的。在real 空体系中，样品与100%磷酸在25℃恒温反应4小时以上，生成的水用冷冻法分离，即可收集到纯净的CO2气体。测定结果分别基于V-PDB和V-SMOW，分析精度优于& plusmn0.2 & permil。硫同位素分析在核工业北京地质研究院分析测试研究中心完成。硫同位素样品是将样品(硫化物单矿物)与氧化亚铜按一定比例研磨混合，然后发生氧化反应生成SO2，用冷冻法收集。然后用MAT251气体同位素质谱仪分析硫同位素组成。测量结果基于V-CDT，分析精度优于& plusmn0.2 & permil。
下一篇：矿产资源枯竭型城市转型方向(战略性矿产资源产业高质量发展)