脉状矿床是造山带内发育的重要矿床类型之一,对揭示造山过程的构造—流体演化与成矿具有重要意义。在我国滇西兰坪盆地的西缘,发育有一条延伸上百公里的脉状铜矿带,过去开展有大量研究。但矿床的形成环境还不明确、构造变形与成矿的耦合关系不清楚、成矿流体的来源也存在广泛争议,矿床成因仍处于探讨之中。本次工作选择该矿带南段新发现的茅草坪矿床为研究对象,在厘定矿床地质特征的基础上,通过开展露头及镜下尺度的含矿脉体构造观察、成矿期热液白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar定年、流体包裹体及多元素和同位素体系分析,结合区域对比,揭示矿床形成环镜、构造与成矿耦合关系,查明成矿流体性质与来源,为限定滇西脉状Cu矿床的成因提供新的信息。研究表明,茅草坪矿床位于崇山剪切带内,赋矿围岩为侏罗系地层经剪切变质作用形成的片岩和大理岩,矿脉由密集的、与剪切面理平行的含黄铜矿的石英-碳酸盐-电气石脉组成,主要矿物包括黄铜矿、电气石、石英、方解石,白云石、白云母及少量黄铁矿和磁铁矿。矿物以不同的方式出现,由早至晚:(1)热液蚀变晕,出现在紧邻脉体的围岩中,主要由电气石和石英组成,矿物呈强定向排列,长轴平行于剪切面理,推测为强挤压剪切、韧性变形作用形成;(2)A1脉,平行剪切面理,形成略晚于蚀变晕,主要由电气石、石英、方解石、白云石、白云母、黄铜矿等组成,矿物弱定向排列,长轴近平行于剪切面理,为弱挤压剪切、韧—脆性转换变形形成;(3)A2脉,横切剪切面理,脉内矿物组成与A1脉相似,但白云母减少,白云石增多,矿物张性充填,反映形成时剪切变形已停止,是在挤压条件下、脆性变形作用形成。反映矿床形成在剪切作用由强变弱、直至停止的过程中,为剪切作用末期的产物,其形成深度出现在韧—脆转换带,较金满等其他脉状Cu矿床形成深度大。对矿化期白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar定年结果显示,矿床形成年龄为20.34±0.19 Ma,处于崇山剪切带走滑剪切的演化的晚期,而金满、连城等脉状铜矿床可能形成在崇山剪切带走滑剪切发生之前。流体包裹体研究表明:矿床早(A1脉)、晚(A2脉)两期含矿石英脉中的流体包裹体均为含CO₂盐水包裹体,可细分为含石盐子晶、富液相(水溶液相)、富气相(CO₂相)包裹体等不同类型。根据共生特点划分为3组流体包裹体组合:(1)I组,出现在A1脉石英中,为富液相(I-L型)、富气相(I-V型)和含石盐子晶(I-S型)包裹体共生;(2)Ⅱ组,同样出现在A1脉石英中,为富液相(Ⅱ-L型)和富气相(Ⅱ-V型)包裹体共生;(3)Ⅲ组,出现在A2脉石英中,为富液相(Ⅲ-L型)和富气相(Ⅲ-V型)包裹体共生。测温结果显示:I-S型包裹体均一温度在293³70℃之间,流体盐度为30.1³9.8wt%Nacl;Ⅱ-L型包裹体均一温度在302⁴90℃之间,流体盐度为1.2^wt%Nacl;Ⅲ-L型包裹体均一温度在263⁴00℃之间,流体盐度为1.2¹1.3 wt%Nacl。同一组内,包裹体气/液相比高度变化,表明包裹体捕获时的流体呈不均一态,此时包裹体均一温度中低值部分近似代表该组包裹体真实的捕获温度。因此,从I组到Ⅲ组,包裹体分别捕获于280³20℃(I组、Ⅱ组)和260²80℃(Ⅲ组),结合盐度数据,反应初始成矿流体发生沸腾作用,伴随石盐子晶析出,流体盐度下降,随后温度降低。矿床热液石英的δD_V-SMOW值变化在-56.2‰^-94.6‰之间,计算的流体的δ¹⁸O_V-SMOW值集中在+8.1‰⁺9.6‰之间,白云母羟基中D同位素变化范围在-136.5‰^-120‰之间,计算得到成矿流体的δD值在-88.32‰^-71.82‰之间。表明流体来源于岩浆水,但经历了开放系统下的脱气作用,没有盆地流体或大气降水的贡献;热液碳酸盐方解石的δ¹³C_V-PDF值为-8.3‰^-2.4‰,δ¹⁸O_V-SMOW值为14.46‰¹6.63‰,与区域其他脉状Cu矿床的C-O同位素组成相似,但C同位素组成明显低于区域脉状Pb-Zn矿床(碳主要来自盆地流体溶解的碳酸盐岩);黄铜矿的δ³⁴S_V-CDT值变化于-6.4‰^-3.9‰之间,处于区域其他脉状Cu矿床的S同位素组成范围内,但区别于区域砂岩型Cu矿床(硫来自硫酸盐的细菌还原作用)。因此,推测矿床的CO₂和硫可能也来自脱气的岩浆。茅草坪矿床的研究表明,滇西脉状铜矿床均形成在印度—欧亚陆—陆碰撞造山环境,相对于区域的走滑剪切,可以发生在其之前,也可形成在走滑剪切之后,前者主要是地层中发育的轴面劈理张开、流体充填成矿(如金满等矿床),后者为挤压剪切变形末期韧—脆转换、脆性变形作用下形成;滇西脉状铜矿床的成矿深度可以由韧—脆转换带至脆性变形带,目前主要显示为较浅的脆性变形构造控矿的矿床深度,因此深部仍有成矿潜力;滇西脉状铜矿床的成矿流体很可能没有以往通常认为的盆地流体的贡献,而更可能来自盆地西缘多期(剪切前和同剪切的)壳源岩浆活动贡献的流体。