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云南武定迤纳厂Fe-Cu-REE矿床位于扬子地块西南缘,康滇地轴云南段中部。该矿床赋存于早-中元古代下昆阳群迤纳厂组中,是康滇地区典型的铁-铜-稀土矿床之一。因为其特殊的矿物组合(磁铁矿与黄铜矿共生)以及富含稀土矿物,这类矿床一直是矿床学家研究的热点。然而由于其围岩遭受不同程度的变质和蚀变作用,因此这类矿床的成矿时代与矿床成因存在争议。 本文通过对迤纳厂组中层状凝灰岩和火山角砾岩中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年来揭示迤纳厂组的最大沉积年龄。大多数锆石具有明显的震荡环带和较高的Th/U比值(>0.4)表明它们均是岩浆锆石,近200粒碎屑锆石的207pb/206pb年龄大致可以分为四组:最年轻的锆石年龄在1750 Ma左右。这一定年结果反映了迤纳厂组的沉积时代的上限年龄大约为1.7 Ga。本文还通过对矿石矿物黄铜矿的Re-Os同位素定年测试,直接限定了矿床的成矿时代。6个黄铜矿样品的Re-Os同位素等时线年龄为1690±99 Ma(MSWD=9.0),模式年龄的加权平均值为1685±37 Ma(MSWD=3.0),表明该矿床形成于距今约1.7 Ga。上述年代学研究结果显示矿床与地层几乎是同时形成的。 迤纳厂矿床中硫化物的δ34S值变化范围较窄,分为两个区间,主要集中在-0.3~+3.2‰之间,平均值为+2.1‰;少部分在+4.0~+9.6‰之间,平均值为+7.3‰。表明硫化物硫源主要来源于岩浆作用,后期形成的硫化物的硫来源于海水硫酸盐。 对方解石的碳、氧同位素,石英的氢、氧同位素以及包裹体研究表明,围岩中的方解石的δ13C(PDB)值为-5.6~-4.3‰,δ18O(SMOW)值为+13.2~+14.5‰,表明碳来源于地幔。流体在演化过程中可能发生了流体的混合作用,使方解石中碳、氧同位素发生变化。这与方解石的稀土元素特征以及石英的氢、氧同位素组成都是一致的。通过石英的氧同位素和流体包裹体的均一温度,计算出流体中618O值的范围为+7.1~+13.9‰。另外,主要类型矿石具显著的正铕异常和轻稀土富集的特点,与现代海底热液极其相似。年代学研究结果显示矿床的形成时代和地层的沉积时代大致相同,而REE揭示的流体特征反映其成矿作用与海底热液活动有关。这些结果暗示了该矿床为海底火山喷发-同生沉积形成。近来的较多研究表明,康滇地区存在1.7Ga左右较大范围的岩浆活动和较多同期铁-铜矿床,表明该期岩浆活动可能是制约该区铁-铜矿床形成的关键因素,且岩浆活动可能与约1.7 Ga的Columbia超大陆的裂解事件有关。