中旬地区发育了大量由三叠纪甘孜-理塘洋的俯冲闭合过程导致的弧岩浆岩及其有关的斑岩-矽卡岩型矿床。烂泥塘斑岩铜金矿床是中甸地区唯一的富金斑岩铜金矿床,已探明其Cu金属量为54万吨,伴生Au30吨。目前对该矿床的研究程度尚浅,很多问题如富金成矿流体的起源和演化过程和的物理化学条件变化、金的赋存状态以及铜金的沉淀机制等有待深入探讨。针对上述科学问题,我们对该铜金矿床的斑岩体和代表性矿物(磁铁矿、石膏)开展了岩石学和地球化学研究。研究主要得出以下结果: (1)烂泥塘矿区内发育三期侵入到三叠系图姆沟组火山岩中的斑岩体,从早到晚依次为闪长玢岩、石英闪长玢岩和石英二长斑岩。该矿床的蚀变中心为钾化蚀变带,其中发育着网脉状磁铁矿和石英脉。绿泥石绢云母蚀变带发育在钾化蚀变带之上,主要发育石英-石膏-白云石脉以及少量的石英-磁铁矿脉。绢云母带存在于钾化和绢云母绿泥石蚀变带之上,内部发育着石英-硫化物脉。铜矿化主要分布在钾化带的石英-磁铁矿脉和绿泥石绢云母化带的石英-石膏-白云石脉中。金矿化主要分布在绢云母蚀变带之中。 (2)金主要以银金矿的形式单独存在,或者与硫化物共生、被硫化物包裹的形式存在。银金矿粒度大部分在10μm~20μm之间。 (3)LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得矿化石英二长斑岩的谐和年龄为219.3±2.5(MSWD=2.5,N=21)。 (4)该矿床三期斑岩体具有富集轻稀土、亏损重稀土、富集大离子轻石元素、相对亏损高场强元素等特征。三期斑岩体的Sr、Nd同位素的变化范围分别为0.7055~0.7061和0.51214~0.51218,在(143Nd/144Nd)i-(87S r/86Sr)i判别图上,显示出EMI的亲缘性。这说明其岩浆很可能受到了俯冲带流体交代和下地壳物质混染的影响。其次,成矿斑岩体和硫化物的206pb/204pb比值分别为17.486~18.742和18.421,2O8pb/204pb比值分别为34.769~39.848和38.651。在铅构造模式图上,铅同位素显示出岩浆和成矿物质来源于与造山带环境有关的地幔和下地壳物质的混合。 (5)在该矿床中,不同阶段流体的总硫值并不一致。形成钾化蚀变带中磁铁矿+石英+硫化物脉的流体的总硫值可由硫化物的δ34S值(-2.57~2.83)代表,而形成绿泥石绢云母化蚀变带中石膏硫化物脉的流体的总硫值(δ34S∑s)则为9.82‰。这可能反映了随着早期硫化物的大量沉淀,导致较晚期流体的氧逸度升高,使得晚期流体更富集重硫。 (6)在该矿床中,根据磁铁矿的产状,可分辨出三类不同类型的磁铁矿,分别为浸染状的磁铁矿(Ⅰ型)、单一磁铁矿脉(Ⅱ型)以及石英+磁铁矿脉(Ⅲ型)。研究表明,Ⅰ类浸染状磁铁矿为经历过溶解-再沉淀过程的岩浆磁铁矿,Ⅱ型与Ⅲ型为热液磁铁矿。Ⅰ型磁铁矿具多孔隙的核部、核-边结构以及核部Ti的亏损。Ⅱ型与Ⅲ型磁铁矿的结构较为均一,且具有热液磁铁矿的微量元素特征(低Ti、Al、V、Ni和Mn)。 (7)该矿床中广泛发育着三种类型的石膏,它们均与硬石膏共存。天青石在石膏中的存在显示了石膏是由硬石膏水化形成的。硬石膏水化成石膏并不会导致其Sr同位素与S同位素发生变化,故石膏的Sr、S同位素可代表热液硬石膏的同位素。石膏的O同位素明显小于岩浆水的O同位素,这可能与硬石膏水化成石膏过程中大气水的加入有关。另外,三种石膏的稀土配分模式并不一致,Ⅰ型与Ⅱ型石膏为轻稀土富集型,Ⅲ型石膏为中稀土富集型。 (8)将烂泥塘斑岩铜金矿床与中旬地区其他斑岩-矽卡岩矿床(点)(普朗斑岩铜金矿床、雪鸡坪斑岩铜矿、浪都矽卡岩矿床以及地苏嘎斑岩矿点)在岩石学特征、岩浆成因和矿物微量元素进行对比研究表明,不同矿床内的斑(玢)岩体具有相似的Sr、Nd、Pb同位素组成,具有壳幔混源的特点;这些斑(玢)岩属于钙碱性岩石系列,具Ⅰ型花岗岩的特征。在烂泥塘矿床、普朗矿床、浪都铜矿以及地苏嘎斑岩体当中发育具有核边结构的Ⅰ类磁铁矿和结构均一的Ⅱ类磁铁矿。Ⅰ类磁铁矿具有多孔隙的核部和钛铁矿出溶体,核部富Ti、Cr元素,说明其具岩浆成因。Ⅱ类磁铁矿贫Ti、V、Al、Mg、Ni,具有热液磁铁矿的微量元素特征,说明其为热液成因。通过对比不同矿床中Ⅱ类热液磁铁矿微量元素,发现烂泥塘矿床中磁铁矿具有更低的Mn、V和更高的Sn值,显示其形成于更高的氧逸度条件。通过对比不同矿床不同岩体中的锆石微量元素,发现烂泥塘矿床中含矿的石英二长斑岩Ce4+/Ce3+比值明显高于不含矿闪长玢岩,说明了致矿斑岩由具更高氧逸度的岩浆形成。在普朗和雪鸡坪矿床中,含矿的石英二长斑岩也具有较高的Ce4+/Ce3+值和logfO2绝对氧逸度值。中旬地区斑岩矿床矿化斑岩的氧逸度都集中在FMQ-MH的缓冲线之间,说明具较高氧逸度的斑岩体是形成斑岩型铜金矿化有利条件之一。