羊拉铜矿是近年来在“三江”中段的金沙江结合带和维西-绿春陆缘火山弧结合部位发现的大型铜矿床。但因矿区自然地理条件较为恶劣,以及造山带复杂性和特殊性,诸多学者对于羊拉铜矿所处的构造环境、含矿岩系、矿化类型、成矿时代、矿床成因、找矿方向等重大地质问题的认识至今仍存在较大分歧。 本论文依托国家重点基础研究发展计划第七课题“巨型矿床形成保存及资源潜力”(2009CB421007)(2009-2013)的相关研究工作展开,主要对羊拉铜矿的含矿岩系,及其稀土元素特征及指示意义(矿床成岩、成矿作用)进行相关研究。从羊拉铜矿区野外矿床地质的基本特征调查入手,基于已有的基础地质和矿产资料,运用成矿学、地球化学(主要为稀土元素)及构造学等分析研究,取得以下主要认识: 1、通过元素地球化学研究,羊拉矿区贝吾组(C1b)玄武岩具有洋脊-准洋脊的特征,与金沙江缝合带蛇绿岩套中的玄武岩具有一致的地球化学特征,二者可能来自于较富集的源区。 2、矿区印支期花岗岩类主要属于高钾钙碱性准铝质花岗岩,属I型花岗岩,稀土元素和微量元素显示花岗岩具有俯冲带岩浆的一些特点,花岗岩形成于晚碰撞或后碰撞的构造环境而不是岛弧环境。矿区石英二长斑岩形成于碰撞后的构造环境,与区内构造岩浆的演化规律一致,是里农花岗质岩浆不断上侵演化分异的结果。 3、矿区硅质岩为热水喷流沉积成因,层状矿体所赋存的含矿岩系为一套厚度很大的火山沉积岩系,岩系中绿泥板岩、绿泥石岩等具相似的稀土元素特征,它们不是化学沉积的结果,其形成既有火山作用的属性,又有沉积作用的特征,原岩应为英安岩-流纹岩,岩系中的变火山碎屑岩甚至可能构成“双峰式”火山岩的组成部分,含矿岩系可能形成于裂陷的海槽。 4、含矿岩系中的大理岩原岩为正常沉积成因,形成于氧化的环境,与含矿岩系其它岩类有所差异,表明在沉积环境上碳酸盐岩和火山-沉积岩有一定差异。5、从稀土元素和微量元素特征上分析,矿区存在至少两类不同(早期不含矿、晚期含矿)矽卡岩,但矽卡岩的形成与原岩大理岩、花岗闪长岩之间有一定成因联系,显示继承性,不同(早期和晚期)矽卡岩的形成可能是不同性质热液在不同阶段广泛交代原岩产生。6、对代表性层状矿体及其围岩进行了岩石矿物以及稀土元素地球化学研究,结果表明矿体具同生沉积特征,含矿矽卡岩富铁,δEu异常在矽卡岩中表现出规律性,无矿矽卡岩中通常显示负异常,而含矿矽卡岩呈正异常,δEu与矿石品位呈线性正相关,这可能说明受到含矿热液叠加改造越强,富集作用显著。7、将羊拉铜矿矿化类型划分为四类:层状-似层状复合、角砾岩(筒)(斑岩)型和矽卡岩型、大脉型,对应于不同时期、不同阶段的成矿作用。8、初步分析研究认为羊拉铜矿成因并非单一,同生期喷流-沉积矿层形成于晚泥盆世-石炭纪。羊拉铜矿成矿主要经历了华力西期与海底火山喷发有关的喷流沉积成矿、印支期岩浆热液交代叠加富化和岩浆期后热液交代充填成矿的复杂过程,为叠加成因矿床。