黔西北威宁地区香炉山铜矿床地质地球化学特征及成因

李松涛，刘建中，何明友，夏 勇，张 海，周光红，王泽鹏，谢卓君，韦东田，郭海燕，何 珊，黄利平，张兵强，刘 松

(1.贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队，贵州贵阳 550018；2.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室，贵州贵阳 550002；3.中国科学院大学，北京 100049；4.成都理工大学，四川成都 610059；5.贵州省地质矿产勘查开发局113地质大队，贵州六盘水 553001)

黔西北威宁地区香炉山铜矿床地质地球化学特征及成因

李松涛1，2，3，刘建中1，何明友4，夏 勇2，张 海5，周光红2，王泽鹏1，谢卓君2，韦东田2，郭海燕2，何 珊2，黄利平1，张兵强1，刘 松1

(1.贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队，贵州贵阳 550018；2.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室，贵州贵阳 550002；3.中国科学院大学，北京 100049；4.成都理工大学，四川成都 610059；5.贵州省地质矿产勘查开发局113地质大队，贵州六盘水 553001)

黔西北威宁地区香炉山铜矿床赋存于峨眉山玄武岩组第三段(P3β3)顶部与宣威组(P3X)底部间的结合部位。本文采用主量元素、微量元素、稀土元素和扫描电镜分析方法对其地质地球化学特征进行了研究，并探讨了矿床成因。结果表明:区内玄武岩属高钛的拉斑玄武岩，主量元素物源区特征图和微量元素分析结果表明其成岩、成矿物质来源与峨眉山玄武岩密切相关，同时又受到地壳物质的影响；稀土元素表现出轻稀土富集、重稀土亏损的右倾分配模式，Eu负异常以及log(δCe)＞－0.1表明矿床形成于还原环境；扫描电镜分析发现了α＋β－Zn－Cu合金矿物，化学分子式为Cu0.78Zn0.47Fe0.06。结合区域地质背景和矿床地质特征，认为该铜矿床的形成不仅与火山作用和沉积成岩作用有关，而且还受到后期热液活动的影响。

香炉山铜矿床 峨眉山玄武岩 地球化学特征 黔西北威宁地区

LiSong-tao，Liu Jian-zhong，He Ming-you，Xia Yong，Zhang Hai，Zhou Guang-hong，Wang Zepeng，Xie Zhuo-jun，Wei Dong-tian，Guo Hai-yan，He Shan，Huang Li-ping，Zhang Bing-qiang，Liu Song.Geological and Geochemical characteristics and genesis of the Xianglushan copper deposit in the Weining area，northwest Guizhou[J].Geology and Exp loration，2016，52(5):0826－0837.

黔西北地区铜矿有着悠久的开采历史，新中国成立以来，不同地勘单位在区内发现了众多与玄武岩有关的铜矿床(贵州省地质矿产局，1987)，结合区域成矿条件及同类矿床特征认为该区具有较大的找矿前景(张正伟等，2003)。前人在研究该类铜矿床的产出类型、物质来源、成矿过程及矿床成因后取得了一系列认识：刘远辉(2006)认为黔西北地区玄武岩型铜矿可分为断裂控制型铜矿、赋存于玄武岩内部铜矿和玄武岩间间断沉积型铜矿。钱壮志等(2006)认为该类铜矿物质来源于区内的玄武岩而非上部地壳。朱炳泉等(2005)认为该类矿床存在两期成矿作用。李厚民等(2004，2011)认为该类铜矿为热液改造型矿床，其早期成矿流体主要为盆地卤水，后期普遍混入有机流体并逐渐向大气降水转变，铜质富集是不同性质成矿流体混合、对流循环、萃取、沉淀及有机质的还原与吸附作用的综合。笔者在威宁香炉山铜矿地质调查工作中发现了位于峨眉山玄武岩组顶部和宣威组底部的铜矿，在分析了矿床产出特征后认为应属于玄武岩型铜矿的范畴(李松涛等，2014)。调查表明，该含铜矿层层位稳定、规模大、埋深浅；铜矿体呈层状、似层状产出，倾角较缓，连续性好，埋深小于200m；矿石品位0.20%～2.50%，部分矿段含铁，其品位达到了综合利用的工业要求。与此之前，钱壮志等(2006)在云南会泽地区也发现了该类玄武岩型铜矿与报导了其宏观地质特征，但并未进行深入的分析研究。综上所述，前人对产于玄武岩内部与周围构造中的铜矿进行了详细研究，然而，分布于峨眉山玄武岩组顶部和宣威组底部接触带的铜矿，鲜有深入研究。因此，本文以黔西北香炉山铜矿床为研究对象，通过矿床地质学、矿物学、地球化学及扫描电镜等方法分析该类矿床的地质与地球化学特征、物质来源，并探讨其成矿过程，其对于该区铜矿勘查与研究具有重要的科学意义和实际价值。

1 区域和矿床地质特征

1.1 区域地质

矿区大地构造位置在扬子地台西南边缘Ⅲ级大地构造单元内，位于小江断裂带、师宗—弥勒断裂带与紫云—垭都断裂带所夹持的三角地带中(图1)，张志斌等(2006)认为这些深大断裂可能是地幔物质向上运移的通道。

图1 黔西北香炉山铜矿区地质简图(据孟昌忠等，2015修编)Fig.1 Simplified geologicalmap of the Xianglushan copper district in northwest Guizhou(modified from Meng et al.，2015)

区域地层发育齐全，从震旦系至第四系均有出露，古生代至晚三叠世中期主要沉积海相碳酸盐岩，晚三叠世之后主要沉积陆相碎屑岩。火成岩主要为广泛分布的峨眉山玄武岩及少量辉绿岩(图1)。区内玄武岩主要为钙碱性拉斑玄武岩，具有高铁钛、低镁、碱性度偏高、多旋回喷溢等特征，其间夹有陆源碎屑沉积层，分布面积达5×105km2(宋谢炎等，2005)，厚度为200～1294m，总体呈西厚东薄的舌形展布。根据前人的研究，黔西玄武岩是峨眉山大火成岩省的重要组成部分，形成于峨眉山地幔热柱活动(Peate et al.，2005)。Cu、Pb、Zn、Pt、Pd元素地球化学异常与峨眉山玄武岩的空间分布密切相关。

1.2 矿区构造

矿区内构造主要受炉山短轴向斜控制，向斜两翼宽约5km，地层倾向170°～240°和340°～10°，倾角为4°～15°；断裂多为炉山向斜的次级构造，主要发育有北西向的二塘沟－白泥田断层、浸水－管家沟断层、小河边断层，东西向周家坡－施家营断层、北东向小海都块断层、近南北向孔家坪子－七龙海子断层。

1.3 矿区地层

矿区内出露的地层主要为二叠系梁山组含煤碎屑岩，栖霞和茅口组碳酸盐岩，峨眉山玄武岩组玄武岩、火山碎屑岩，宣威组岩屑砂岩、粘土岩；三叠系飞仙关组粘土岩、粉砂岩(图1)。

1.4 含矿岩系特征

赋矿地层包含峨眉山玄武岩组第三段(P3β3)顶部与宣威组(P3x)底部层位，主要分布在香炉山短轴向斜的轴部及两翼(图1)。该铜矿层含量普遍较低，但层位比较稳定。其岩性自下至上依次为：火山凝灰岩、角砾岩，铁质(粘土)岩，泥质粉砂质、铝质粘土岩，碳质粉砂岩夹细砂岩，粉砂岩夹薄层泥岩。其中火山角砾岩、细碎屑岩为主要含铜矿(化)石。含矿岩系总厚度为5～15m，最厚可至数十米(图2)。

图2 香炉山铜矿区含矿岩系剖面地质地球化学特征(据吕邵玉等，2015修编)Fig.2 Geological and Geochemical characteristics of the ore-bearing rock series occurred in the Xianglushan copper deposit(modified from Lüet al.，2015)

1.5 矿体特征

矿区内包含6个含矿块段，铜矿主要分布在秋木沟Ⅰ和妈鸡块Ⅴ两个矿体中，其余块段铜含量不连续、不稳定，仅共生铁矿较为稳定。秋木沟Ⅰ矿体位于矿区南部，呈不规则长方形，矿体长2600m，宽1500m，矿体厚1.00～1.14m，平均厚1.05m。矿石品位0.20%～2.50%，平均品位0.29%。埋藏深度在200m以内。矿体呈层状、似层状产出，连续性较好，产状与地层产状一致，倾向340°～10°，倾角5° ～15°。妈鸡块Ⅴ矿体位于工作区东部，长度1811m，宽577m，矿体为层状、似层状产出，铜矿体厚度1.00～1.61m，平均厚1.50m。矿石品位0.20%～1.08%。矿体产状与地层产状一致，倾向165°～240°，倾角5°～14°。、

1.6 矿石组构

矿物成分复杂，矿石矿物以辉铜矿、斑铜矿、自然铜为主，其次为黄铜矿、孔雀石、黝铜矿，脉石矿物主要为火山碎屑、赤铁矿、褐铁矿、方解石、白云石及粘土矿物(图3)，具体特征如下。

矿石主要具如下结构构造：(1)隐晶质结构：主要由硅质、泥质矿物及炭质构成(图3a)。(2)火山角砾结构：火山碎屑和填隙物二组分构成，火山角砾约占样品总量86%，粒度＜64.00～2.00mm，呈棱角状、次棱角状，角砾成分基本上为玄武质岩屑(图3b，c，j)。填隙物成分主要为火山灰、白云石、钛铁矿等。(3)凝灰结构：粒度＜2.00mm，碎屑成分基本上为玄武质岩屑。(4)浸点状结构：辉铜矿、斑铜矿、孔雀石呈它形粒状沿碎屑颗粒(火山角砾)的边缘或空隙中分布(图3d，f，h，j)。(5)似文象连生结构：辉铜矿与斑铜矿文象连生(图3d)。(6)层状构造：主要为碎屑堆集速度和粒度不同而显示成层分布，部分为后期蚀变产物以集合体形式呈层产出。(7)风化蚀变构造：后期的风化蚀变作用产生不同程度的褐铁矿化、粘土矿化及白云石化(图3a，b，e，h)。1.7 围岩蚀变

围岩蚀变主要为碳酸盐化、硅化、黄铁矿化，其次为绿泥石化、沸石化、沥青化。方解石、白云石、石英、黄铁矿多呈细脉、网脉状穿层分布，绿泥石、沥青呈星点状、团块状分布。

2 地球化学特征

2.1 采样及测试分析

本次研究在黔西北威宁县香炉山铜矿一带的溪街、结里地区采集10件岩、矿石样品，样品来自于香炉山向斜核部南东段的钻孔或探槽(平面投影位置如图1)。样品赋存于玄武岩组、宣威组地层及其结合部位的含矿岩系，按岩性分为玄武岩(2件)、凝灰岩(2件)、火山角砾岩(2件)、粘土岩(2件)、粉砂岩(1件)、细砂岩(1件)五种类型，其中宣威组底部的细砂岩为铜矿石(Cu＞0.2%)，玄武岩组顶部的火山角砾岩为铜矿化岩石(Cu 0.05%～0.2%)。样品测试均在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成。主量元素在X射线荧光光谱仪(XRF)上采用玻璃熔片法测定，采用GSR －10标样进行校正，分析的灵敏度高于0.1wt%；微量元素和稀土元素采用电感耦合等离子体质谱分析仪(ICP－MS)完成。

图3 香炉山铜矿矿石显微特征Fig.3 Orem icroscopic characteristics of the Xianglushan copper deposit

2.2 主量元素特征

各类样品主量元素含量如表1所示：K2O、SiO2、MgO、MnO含量普遍较低，TiO2、Fe2O3、Al2O3、P2O5含量较高，部分样品TiO2含量超过10%，此外，除玄武岩之外的其它样品含低Na2O和CaO，其值小于2%。细砂岩(矿石)主要元素的含量与玄武岩及玄武质火山碎屑岩差别较大。铜矿化火山角砾岩MgO、CaO、Na2O、MnO、P2O5含量与玄武岩呈现相反关系。

图4 香炉山铜矿岩(矿)石主量元素限定物源区特征图解Fig.4 Defining p rovenance graph ofmain elem ents of the rocks(ores)from the Xianglushan copper deposit

本区玄武岩里特曼指数大于9，TiO2含量超过高钛玄武岩标准(TiO2＞2.8%)(Xu et al.，2004)，因此，本区玄武岩属高钛的拉斑玄武岩，比典型的拉斑玄武岩偏碱性。根据样品常量元素分析数据计算出Funtion1、Funtion1特征值，将其投在Roser限定物源区特征图解中(Rollinson et al.，1993)(图4)。从图中可以看出样品JZK0201－H5(粉砂岩)投点落在长英质火成岩源区与石英岩沉积物源区的边界处，可能是产于宣威组底部的粉砂岩由远距离物源组成，除此之外，其它样品数据均落在铁镁质火成岩区内。

表1 香炉山铜矿岩(矿)石主量元素分析数据(Wt%)Table 1 Major element com positions of rocks(ores)from the Xianglushan copper deposit(Wt%)

2.3 微量元素特征

区内所采玄武岩样品铜含量为154×10－6～522×10－6(表2)，总体上高于其它区域的大陆溢流玄武岩铜含量(170×10－6)(王晓刚等，2010)。

相对于原始地幔(Taylor et al.，1985)，除JTC3 －H2(含角砾凝灰岩)、JTC5－H3(火山角砾岩)样品Co含量偏高外，其它样品的Cr、Co、Ni过渡族元素含量显著偏低，显示亏损特征。相对于上地壳平均值(Taylor et al.，1985)，各样品分析结果均高于相应平均值，由此表明Cr、Co、Ni含量总体介于地壳与地幔之间。大离子亲石元素K、Sr、Rb、Ba、Pb、U含量高于原始地幔值，显示富集特征，据李厚民等(2009)研究认为该类型铜矿床为热液成因矿床，赵振华(1997)认为大离子亲石元素在有流体活动的系统中更活泼，因此不难理解这些地球化学活动性强的元素在此富集。不相容元素Hf、Nb、Ta、Ti、Zr、Th含量高于原始地幔值，显示富集特征。Zr富集特征显著，同时各样品和原始地幔具有相近的Th/U、U/Pb和Nb/Ta特征值。

从矿(化)岩石与玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图可以看出(图5)，相对于玄武岩，火山角砾岩与细砂岩显示更加明显的Th、U、Ta、Pb、Zr、Hf正异常，火山角砾岩显示更明显的K、Nb、Sr、Sm负异常，两者对于Ti、Y的变化呈现相反特征。

原始地幔标准化微量元素蛛网图表明(图6)，各类样品具Th、U、Pb、Hf、Ta、Ti、Zr正异常，Cr、Co、Ni过渡族元素负异常，分配模式与OIB相似。Nb－Hf各元素皆增，呈现Rb－Th峰。

2.4 稀土元素特征

稀土元素的地球化学特征、含量分配在地质过程中具有重要的指示作用和示踪意义(殷维翰，1990)。本区稀土元素总体含量较高，主要是富含稀土元素的峨眉山玄武岩在风化蚀变后形成了高岭石等粘土矿物，然后以离子形式吸附这些稀土元素。稀土元素含量变化范围大(表3)，ΣREE为52.9× 10－6～576.6×10－6，ΣLREE为46.7×10－6～525.1 ×10－6，ΣHREE为6.2×10－6～51.5×10－6，表明本区为轻稀土元素富集类型。(La/Yb)N比为3.14～20.08，平均值为9.91，(La/Sm)N比为0.47～1.34，平均值为0.87，(Gd/Yb)N比为0.77～2.04，平均值为1.32，表明轻、重稀土显著分馏，轻稀土明显富集，重稀土强烈亏损，轻、重稀土各自也有一定程度的分馏。该区样品δEu为0.47～1.32，普遍小于1，矿石样品δEu值低，具负异常，样品δCe为0.67 ～1.67。

表2 香炉山铜矿岩(矿)石微量元素分析数据(×10－6)Table 2 Trace element com positions of rocks(ores)from the Xianglushan copper deposit(×10－6)

图5 香炉山铜矿岩(矿)石与玄武岩微量元素原始地幔标准化蛛网图(标准化值据Sun et al.，1989)Fig.5 Prim itivemantle normalized trace element spider diagram of ores(ores)from the Xianglushan copper deposit (normalized values from Sun et al.，1989)

图6 香炉山铜矿岩(矿)石微量元素原始地幔标准化蛛网图(标准化值据Sun et al.，1989)Fig.6 Prim itivemantle normalized trace elem ent spider diagram of the rocks(ores)from Xianglushan copper deposit (normalized values from Sun et al.，1989)

表3 香炉山铜矿岩(矿)石稀土元素分析数据(×10－6)Table 3 REE compositions of the rocks(ores)from the Xianglushan copper deposit(×10－6)

从球粒陨石标准化的稀土元素配分图可以看出(图7)，各类样品稀土元素组成和分布模式与洋岛玄武岩(OIB)较为相似(毛德明等，1992)。相对于玄武岩样品，铜矿(化)石样品的稀土元素含量略有变化，总体显示Eu负异常，Ce异常也更加明显。总体而言，各类样品与玄武岩的分配特征比较相似，均为平滑右倾型，属强轻稀土富集型，表明它们在稀土元素组成上具有继承性。

3 扫描电镜分析

本次选取编号为JTC5－H3(火山角砾岩)、JZK0101－H5(粘土岩)的样品在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成扫描电镜分析，仪器型号为JSM－6460LV，配装EDAX公司生产的X射线能谱仪，能谱仪配套EADXGENESIS软件。

通过微区形貌和能谱分析，发现样品主要矿物成分为高岭石、铜矿物、钛矿物，主要形态为团状、细脉状，具有明显的沉积—改造特征。

黄铜矿、金红石主要以细小微粒嵌于在高岭石团块中，有时也呈团块状、细脉状分布于赤铁矿中心(图8ab，ef)，赤铁矿可能为黄铜矿后期氧化而来。根据能谱分析结果，JTC5－H3中5号点中Cu的质量分数为35.09%，Fe的质量分数为30.07%，S的质量分数为33.04，含少量的Cr，质量分数为1.11%，其化学分子式为CuFeS1.87。JZK0101－H5 中16号点可见黄铜矿溶蚀点，其表面可能是被逐渐混入的Si、Al、Ca、O腐蚀而变得粗糙，表明表生阶段辉铜矿的氧化溶解很容易进行。

图7 香炉山铜矿岩(矿)石稀土元素球粒陨石标准化图(标准化值据Taylor et al.，1985)Fig.7 Chondrite normalized diagam s of of the rock and ore from Xianglushan copper deposit(norm alized values from Taylor et al.，1985)

铜、锌互化物(黄蕴慧等，2000)为该矿区新发现的矿物(图8c，d)，能谱分析结果中Cu的质量分数为49.54%，Zn的质量分数为30.47%，含少量的Fe，质量分数分别为3.32%，因此其化学分子式为Cu0.78Zn0.47Fe0.06。位于Cu－Zn合金相图中的α＋β 相(岳树勤，1982)，为α＋β－Zn－Cu合金矿物。

磷灰石颗粒呈珠串状、长柱状存在于高岭土矿物中(图8eg)，与黄铜矿、金红石相伴产出，其形成可能与热液活动有关，能谱分析结果中O的质量分数为44.08%，Al的质量分数为3.39%，Si的质量分数为10.65%，P的质量分数为14.21%，Ca的质量分数为27.09%，含少量的S，其质量分数分别为0.57%，其化学分子式为Ca4.43(PO4)3(F，Cl，OH)。

钛氧化物富集程度较高(图8e，h)，这可能是该区巨厚的峨眉山玄武岩中金红石含量高，化学性质稳定而不易风化，故易于与碎屑颗粒共同沉积在火山凹洼盆地内。能谱分析结果中O的质量分数为35.33%，Ti的质量分数为50.2%，Al的质量分数为3.97%，Si的质量分数为4.23%，Pt的质量分数为4.24%，Fe的质量分数为1.68%，Ca的质量分数为0.53%，其化学分子式为TiO2.1。钛氧化物中含有Pt元素(图8eh)。

4 讨论

香炉山铜矿床位于峨眉山玄武岩组和宣威组的结合部位，下伏玄武岩铜背景值高，分布面积广，可为铜矿床提供丰富的物源。容矿岩石为火山角砾岩和细砂岩，其金属矿物自然铜、黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿主要呈他形粒状分布于碎屑之间，部分呈细脉状分布于绿泥石、石英等蚀变矿物内部裂隙中，因而具它形粒状、浸染状、细脉装等结构，与李厚民等(2004)、张乾等(2008)描述的热液型玄武岩铜矿的矿物学特征一致。

相对于玄武岩样品，细砂岩(矿石)的主要元素含量与之差别较大；铜矿化火山角砾岩的部分主量元素含量与之呈现相反关系，稀土元素含量也不一致，显示Eu负异常与Ce异常也更加明显，还具有更明显的K、Nb、Sr、Sm负异常。另外，矿(化)岩石表现出更加明显的Th、U、Ta、Pb、Zr、Hf正异常，而对于Ti、Y的变化呈现相反特征。殷维翰(1990)，赵振华(1997)认为后期地质作用叠加改造是造成元素变化的重要因素，因此，综合分析认为矿化是岩石遭受后期热液作用的结果，比如流体交代作用使化学性质活泼的K、Sr从角砾岩、砂岩中迁移流失，亦或使相容K、Sr的斜长石遭受蚀变、破坏，从而造成相应元素负异常。

主量、微量元素分析显示各岩石的Ti含量较高，与该区的高钛玄武岩具有一致性。通过微量元素蛛网图和球粒陨石标准化的稀土元素配分图都可以看出，无论是含矿岩石还是非含矿岩石，各类元素曲线型式与玄武岩类似，因而认为含矿岩系的物源与玄武岩密切相关，与刘军港等(2014)认为玄武岩铜矿床的铜来自于玄武岩本身的观点一致。

电子探针分析表明富集的钛氧化物中含有Pt元素(图8eh)，刘英俊等认为铂族元素的含量在地壳低，地核高，并从地壳到地核的含量是逐渐增高的，从超基性岩到酸性岩的含量是逐渐降低的，结合区内广泛分布的基性岩石—玄武岩，可以推断样品所代表的地层可能继承了峨眉山玄武岩的物源，这一结论与主量元素物源区特征投图也相吻合，图解分析显示成矿物质来自铁镁质火成岩，而研究区内玄武岩分布广泛，其Cu、Fe、Ti、Pt等含量高，是最有可能提供Cu、Fe、Ti、Pt与其它物源的地层，其中的金红石及所含的Pt元素因化学性质稳定而不易风化，易于与碎屑颗粒共同沉积在火山凹洼盆地内，最后得以保留下来。另外，含矿岩系中富含多金属元素的特征与扬子地台黑色岩系类似(王聚杰，2015)，可与其中富含的有机质有关。

图8 香炉山铜矿岩(矿)石背散射图像及能谱分析Fig.8 Back－scattering images and energy spectrum analysis of the rocks(ores)from the Xianglushan copper deposit

各样品Zr富集特征显著，与原始地幔具有相近的Th/U、U/Pb和Nb/Ta特征值，暗示成岩、成矿物质可能最终源于地幔。各类样品稀土元素组成和分布模式与洋岛玄武岩(OIB)较为相似(毛德明等，1992)，可能由于它们都起源于软流圈，并受岩石圈一定程度的混染。另外，Nb－Hf元素皆增，呈现Rb －Th峰，Cr、Co、Ni含量总体介于地壳与地幔之间。综上认为矿源岩是玄武岩浆侵位到上部地壳时受到岩石圈物质的同化混染所致，即为地幔柱和岩石圈相互作用的产物。

该区样品δEu为0.47～1.32，普遍小于1，矿石样品δEu值低，具负异常，Drake认为δEu值和fo2存在反比关系，从而指示矿床形成于还原环境，这与log(δCe)值所反映的结果是一致的，即该区矿石样品log(δCe)＞－0.1，而Wright.et(1987)认为当log (δCe)值大于－0.1时，主要指示还原环境，结合李厚民等(2004)对区域铜矿形成过程的研究，认为这一环境是由于该区存在大量的碳质碎屑与沥青，它们腐烂、分解之后产生了还原性有机流体。

5 成因初探

前人普遍认为该区铁铜矿床为风化壳型铁铜矿床，笔者结合区域地质背景与本文研究认为该区铜矿床沉积及成矿热液活动特征明显，应为同生沉积后生再富集型铁铜矿床。提出该铁铜矿床的形成不仅与沉积成岩作用有关，而且还与火山期后地下热液活动有关，是火山期后地下热液作用使之富化的结果。其成矿过程大致如下：

首先，结合区域地质背景可以推断在早二叠世晚期和晚二叠世早期，由于紫云—亚都、弥勒—师宗这些区域性深大断裂拉张、下陷，峨眉山地幔热柱强烈活动导致基性岩浆喷溢，在贵州西部形成一套高低起伏的玄武岩及其同源的辉绿岩脉。峨眉山玄武岩浆喷溢形成的火山高地成为蚀源区，不断产生岩屑—坡积物并向湖泊沼泽环境搬运。火山洼地则大量接受源自蚀源区的碎屑物，并发生沉积成岩作用，形成矿源岩。

其后，沉积物中部分Cu元素被带入同生流体，形成含Cu流体，该流体迁移至孔隙度较高的火山角砾岩、岩屑砂岩时，通过沉淀形成铜矿床成矿的重要物质基础—含铜沉积岩系。

另外，以大气降水为主的热液与含铜岩系产生物理化学反应，使得含铜火山角砾岩和岩屑砂岩中的Cu元素发生活化、再富集。一方面，对富Cu贫S元素的成矿环境而言，可以形成贫S矿石矿物：辉铜矿、斑铜矿；另一方面，丰富的有机质腐烂、分解而成的CH4及H2S－等还原剂很容易与含铜地层中Fe、Cu元素发生氧化－还原反应，形成富S的矿石矿物：辉铜矿、黄铜矿、自然铜。

6 结论与建议

(1)香炉山铜矿属玄武岩型铜矿，产于峨眉山玄武岩组第三段(P3β3)顶部与宣威组(P3x)底部的火山角砾岩和细砂岩中，铜矿物主要为自然铜、黄铜矿、铜锌合金、斑铜矿、辉铜矿、黝铜矿、孔雀石。

(2)元素地球化学分析结果表明该区铜矿成矿物质源于下伏铜高背景值的幔源玄武岩，矿床形成于还原环境。

(3)铜矿床的形成不仅与火山作用、沉积成岩作用有关，而且还与后期热液活动有关。

(4)铜矿床伴生的Fe、Ti、Co、Pt等元素含量较高，其富集与铜矿形成过程一致，建议进一步综合研究与开发利用。黔西北地区玄武岩分布广泛，具有较好的成矿潜力，建议继续加强勘查与深化研究。

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Geological and Geochemical Characteristics and Genesis of the Xianglushan Copper Deposit in theW eining Area，Northwestern Guizhou

LISong-tao1，2，3，LIU Jian-zhong1，HEMing-you4，XIA Yong2，ZHANG Hai5，ZHOU Guang-hong2，WANG Ze-peng1，XIE Zhuo-jun2，WEIDong-tian2，GUO Hai-yan2，HE shan2，HUANG Li-ping1，ZHANG Bing-qiang1，LIU Song1

(1.Geological Party 105，Guizhou Provincial Bureau ofGeology and Mineral Exploration＆Development，Guiyang，Guizhou 550018；2.State Key Laboratory ofOre Deposit Geochemistry，Institute ofGeochemistry，Chinese Academy ofscinces，Guiyang，Guizhou 550002；3.University ofChinese Academy of Sciences，Beijing 100049；4.Chengdu University of Technology，Chengdu，Sichuan 610059；5.Geological Party 113，Guizhou Provincial Bureau ofGeology and Mineral Exploration＆Development，Liupanshui，Guizhou 553001)

The Xianglushan copper deposit of the Weining area，northwestern Guizhou lies in the conjunction between the top of the third section of the Emeishan basalt Formation and the bottom of the Xuanwei Formation.On the basis of analyses ofmajor elements，trace elements，rare earth elements and SEM observations，we have studied the geochemical characteristics and genesis of this deposit.The results show that the basaltbelongs to thloiite with high Ti.The provenance graph of themain elements and the trace element analysis show that the sources of diagenetic and ore－formingmaterials were closely related to the Emeishan basalt，meanwhile affected by crustalmaterial.The REE distribution patterns are of a rightward deviation characterized rich LREE and deplete of HREE.Negative anomalies of Eu and log(δCe)＞－0.1 suggest a reduction setting ofmineralization.α＋β－Zn－Cu alloy mineralswere revealed with SEM，ofwhich chemicalmolecular formula is Cu0.78Zn0.47Fe0.06.Combined with the regional geological background and the geological characteristics of the deposit，it is concluded that the genesisof this copper deposit isnotonly related to the volcanism and sedimentary diagenesis but also related to the late hydrothermal fluid activity.

Xianglushan copper deposit，Emeishan basalt，geochemical characteristics，Weining area，Northwestern Guizhou

P618

A

0495－5331(2016)05－0826－12

2015－10－18；[修改日期]2016－05－23；[责任编辑]郝情情。

中国地质调查局《贵州乌蒙山区优势矿产综合调查评价》[12120113052700]、中国地质调查局《贵州贞丰－普安金矿整装勘查区关键基础地质研究》[科(2014)04－025－053]、中国地质调查局《黔西南矿集区找矿预测》[科(2015)02－09－02－028]联合资助。

李松涛(1987年－)，男，在读博士生，现主要从事矿物学、矿石学、矿床学研究研究工作。E-mail：lisongtaozgh＠163.com。

刘建中(1966年－)，男，研究员，现主要从事固体矿产勘查研究工作。E-mail：Liujianzhong868＠sina.com。