滇西北衙地區(qū)金多金屬礦床成礦模式初探

肖曉牛，張少云，李勇，黃行凱

（1.江蘇省有色金屬華東地質勘查局資源調查與評價研究院，南京210007；2.中國地質大學（北京），北京100083）

滇西北衙金多金屬礦位于云南省西部大理白族自治州鶴慶縣的南部，是金沙江—哀牢山—紅河富堿斑巖成礦帶中段的麗江—大理斑巖型金多金屬礦化集中區(qū)的重要組成部分。鑒于北衙地區(qū)良好的找礦潛力，自20世紀80年代以來，許多地勘單位在該區(qū)進行了大量的地質勘查與找礦工作。與此同時，也有不少研究單位在該區(qū)進行了有關礦床地質特征、成礦條件及成礦控制因素等方面的研究，積累了大量的研究資料［1－3］。本文重點通過對不同類型礦床的空間分布、礦床地質特征的野外詳細觀察和研究，結合前人對成礦流體和成礦物質來源的研究成果，用以探討該區(qū)不同類型礦床之間的內在成因聯(lián)系，并在此基礎上建立以斑巖—熱液成礦體系為核心的成礦模式，以期對該區(qū)尋找同類型礦床提供理論基礎和科學依據(jù)。

1 礦床地質背景與特征

滇西北衙金多金屬礦集區(qū)在大地構造上位于三江褶皺系與揚子準地臺的弧形結合部位，總體上受南無山復式背斜東翼的一個次級構造NNE向向斜控制。區(qū)內存在EW向和NNE向兩組隱伏斷裂構造，其中EW向斷裂控制著區(qū)內富堿斑巖的分布。礦體主要產(chǎn)于上述兩組斷裂的次級構造中，以及北衙向斜兩翼和向斜軸部解理裂隙發(fā)育的地帶（圖1）。區(qū)內出露有二疊紀玄武巖、三疊紀中統(tǒng)北衙組灰?guī)r、古近紀麗江組碎屑角礫巖等。其中北衙組灰?guī)r是本區(qū)主要賦礦圍巖，廣泛出露于向斜兩翼。區(qū)內廣泛發(fā)育的圍巖蝕變有鉀化、硅化、絹云母化、矽卡巖化等。

據(jù)以往研究表明，北衙金多金屬礦是由斑巖型、矽卡巖型、淺成熱液型等多種成因類型組成，詳見表1。

圖1 北衙金多金屬礦地質簡圖（據(jù)云南地質三隊）Fig.1 geological sketch map of Beiyagold－polymetallic deposit（after No.3Geological Brigade of Yunnan）

2 礦床成因

2.1 礦床流體包裹體特征

前人通過對礦區(qū)石英脈、富堿斑巖中的石英斑晶以及方解石脈中流體包裹體進行相關的研究和分析，探討了流體的性質、來源［4］。研究表明，該區(qū)存在3種流體，即高溫高鹽度流體、中高溫高鹽度流體、中低溫低鹽度流體。其中，高鹽度流體不是由熱水溶液的不混溶作用或沸騰作用形成，而是由中酸性巖漿在深部巖漿房中通過結晶分異作用形成，和／或在淺成條件下于巖漿結晶的最后階段從淺部巖漿中直接出溶形成。局部礦段石英斑晶中金屬礦物特別是黃銅礦的發(fā)現(xiàn)，也暗示早期來自巖漿的熱液流體金屬含量較高，形成于大氣降水與巖漿熱液混合之前。

表1 北衙地區(qū)礦床類型及其地質特征Table 1 Geological characteristics and metallogenic types of Beiya Gold－polymetallic Deposit

2.2 礦床地球化學特征

筆者根據(jù)流體包裹體中稀土微量元素和礦石S、Pb同位素分析結果，對成礦流體性質以及成礦物質來源等進行了討論［5］。研究表明，本區(qū)不同類型礦床流體包裹體稀土總量較低，且配分模式表現(xiàn)為輕稀土富集型，流體包裹體與該區(qū)富堿斑巖的稀土配分模式基本一致。不同類型礦床的礦石S和Pb同位素分析結果顯示，本區(qū)不同礦段不同硫化物的S和Pb同位素組成不具明顯差異，且與富堿斑巖十分相似。結合已有流體包裹體氣液相成分研究成果，推測北衙地區(qū)富堿斑巖巖漿在金多金屬礦成礦過程中，不僅為含礦流體上升提供了動力和熱能，同時也是成礦物質和成礦流體的主要來源。

2.3 礦床成礦作用及成礦模式

北衙金多金屬礦區(qū)金屬礦種類復雜，礦床類型隨成礦作用時代、期次、空間分布而變化，不同期次和不同成因類型礦床既可獨立出現(xiàn)，也可以相互重疊形成復合型礦床。但無論是獨立的礦床，還是復合型礦床，在空間上均呈現(xiàn)出以富堿斑巖為核心的斑巖型礦床為主，兼有熱液脈狀充填交代型礦床、高溫接觸交代矽卡巖型礦床、爆破角礫巖型礦床等，組成一個完整的成礦系列。大量研究表明，北衙金多金屬礦的不同礦床類型系列組合整體統(tǒng)一受控于喜馬拉雅期巖漿—熱液成礦事件，近期的研究成果進一步明確提出北衙礦區(qū)金多金屬礦床的成礦作用是對印度—歐亞大陸碰撞的一種響應。

前人基于對青藏高原及其周邊地區(qū)斑巖型礦床的研究，將青藏高原碰撞造山帶的碰撞造山過程分為主碰撞期（65～41Ma）、晚碰撞期（40～26Ma）和后碰撞期（25～0Ma）3個階段［6－7］。晚碰撞期成礦作用主要集中于青藏高原東緣的構造轉換帶，成礦高峰期集中于35±5Ma。并認為晚碰撞造山作用期間，位于青藏高原東緣的三江地區(qū)，在碰撞應力的遠程傳遞作用背景下，金沙江—紅河和鹽源—麗江走滑斷裂及永勝—程海斷裂等深大斷裂發(fā)生大規(guī)模走滑拉分，以及印度大陸和揚子地塊斜向碰撞和相向俯沖導致軟流圈上涌，進而誘發(fā)了加厚下地殼部分熔融和富堿巖漿活動，富堿巖漿沿走滑斷裂及其與基底斷裂交匯處上升形成淺成侵位。在此過程中，巖漿帶來了大量的流體、揮發(fā)分和成礦物質，并在局部拉張和應力釋放的環(huán)境下逐漸分凝出成礦巖漿流體，繼而形成了引人矚目的金沙江—紅河富堿斑巖成礦帶。

北衙金多金屬礦就是青藏高原東緣晚碰撞成礦作用的一個典型實例，與成礦密切相關的石英正長斑巖的年齡值為31～34Ma，可代表斑巖侵位的時間［8］。前人有關研究認為，因為小斑巖體的形成時間一般很短，通常不超過數(shù)月至數(shù)百年［9－10］。斑巖型礦床與巖漿期和巖漿期后熱液作用密切相關，其成礦時代多數(shù)情況下晚于侵位成巖時代，成巖與成礦作用的時差不會超過0.5～3Ma［11－13］。北衙金多金屬礦是滇西北與喜山期富堿巖漿活動有密切的時空和成因聯(lián)系的典型代表之一［14］，北衙礦區(qū)不同類型原生礦床的成因均與斑巖巖漿的侵位及分異演化有關，因此其成礦時代應與富堿斑巖體侵位時間（31～34Ma）相近或稍晚。這與區(qū)域上大規(guī)模走滑拉分成礦事件主要集中于35±5Ma［6］是一致的，也與金沙江—紅河成礦帶斑巖銅鉬礦的成礦集中期（33～36Ma）［12］吻合。

圖2 北衙金多金屬礦成礦模式Fig.2 Mineralization model of Beiyagold－poymetallic deposit

為此，我們建立了北衙金多金屬礦成礦模式（圖2），有關原生礦床成礦作用過程大致為：在成礦早期階段，由于溫度較高，含礦熱液活動性很強，與已冷凝的斑巖體外殼發(fā)生反應，形成堿質硅酸鹽交代巖，以鉀化為主。在此過程中由于物理化學條件的改變，成礦金屬組分沿斑巖體內部的裂隙和節(jié)理帶中沉淀富集，形成了斑巖型銅金礦。當部分富堿斑巖發(fā)生高侵位時，由于溫度、壓力驟然降低及巖漿結晶分異形成了大量的揮發(fā)分，使富堿巖漿體系的內壓力急劇增大，當壓力增大到靜巖壓力以及巖石的張性強度時，則引起斑巖體頂部爆破，產(chǎn)生網(wǎng)脈破裂和局部形成爆破角礫巖筒，這時含礦熱液因溫度的降低和壓力的突然釋放，產(chǎn)生相分離及絡合物溶解度降低，導致礦質沉淀，在此過程中對角礫巖進行充填膠結，形成了爆破角礫巖型金多金屬礦。當含礦熱液在溫度、壓力梯度的驅動下遠離斑巖體向附近接觸帶以及灰?guī)r裂隙和構造破碎帶遷移，在此過程中可能與大氣降水發(fā)生混合，導致成礦流體溫度下降、鹽度降低、pH值升高，從而促進礦質沉淀，形成矽卡巖型和熱液脈型金多金屬礦?？傮w來看，富堿巖漿在成礦作用過程中不僅提供了成礦物質和成礦流體，也為成礦熱液的運移提供了動力和熱能，表現(xiàn)為整個成礦事件受控于統(tǒng)一的斑巖—熱液成礦系統(tǒng)。

3 結論

根據(jù)以上研究，可以得出以下結論：

1）北衙地區(qū)富堿斑巖巖漿在金多金屬礦成礦過程中，不僅為含礦流體上升提供了動力和熱能，同時也是成礦物質和成礦流體的主要來源，整個成礦事件受控于統(tǒng)一的喜馬拉雅期斑巖—熱液成礦系統(tǒng)，該區(qū)的成礦作用是對印度—歐亞大陸碰撞的一種響應，礦床成因類型隨成礦期次和成礦作用方式的不同而變化。

2）以往大量的地質勘查和研究工作表明，北衙金多金屬礦是一個與新生代富堿斑巖有著密切成因聯(lián)系的成礦系列組合，具有相當廣闊的找礦前景。本文重點以斑巖、成礦系列等現(xiàn)代成礦理論為指導，對該區(qū)的成礦模式進行探討，初步建立了以斑巖—熱液成礦體系為核心的成礦模式，以期為該區(qū)下一步礦產(chǎn)勘查提供理論和科學依據(jù)。

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