滇東南八布楊萬(wàn)銅礦床硫化物Re-Os同位素年齡及其地質(zhì)意義

向忠金，閆全人，夏 磊，夏文靜，李 超

(1. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所， 北京 100037； 2. 自然資源部深地動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100037； 3. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 地球與行星科學(xué)學(xué)院， 北京 100049； 4. 云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 云南 昆明 650500； 5. 北京航空航天大學(xué) 學(xué)生處， 北京 100191； 6. 國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心， 北京 100037)

錸-鋨(Re-Os)同位素體系在確定成礦時(shí)代和示蹤成礦物質(zhì)來(lái)源方面被證明是一種十分有效的方法，尤其是對(duì)Re含量較高的輝鉬礦(Steinetal., 1998； 杜安道等， 2012)，輝鉬礦Re-Os同位素定年技術(shù)已被廣泛用于銅、鉬礦床(Maoetal., 1999； 侯增謙等， 2003)。近年來(lái)，隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展以及分析方法的革新，一些具有低放射成因Os含量的硫化物(如黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃鐵礦等)也能被準(zhǔn)確測(cè)定，使得該方法的應(yīng)用對(duì)象和適用礦床類型更為豐富(Steinetal., 2000； 高永寶等， 2012； Nozakietal., 2010, 2014； 李超等， 2016)。同時(shí)，黃銅礦和黃鐵礦等礦石硫化物含有一定量的初始Os，還可以示蹤礦床的成礦物質(zhì)來(lái)源，因此Re-Os同位素越來(lái)越多地被應(yīng)用于礦床成因研究(Selbyetal., 2009； 張正偉等， 2011； 趙冰爽等， 2018)。

滇東南地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，一直是我國(guó)重要的資源勘查基地之一。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的銅礦床(點(diǎn))分布廣泛，其中以火山巖為賦礦圍巖的銅及銅多金屬礦床賦礦層位多、規(guī)模較大、品位較富(莫向云等， 2013)，成為區(qū)內(nèi)重要的礦床類型,已引起業(yè)界的關(guān)注。目前，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的代表性礦床有金平龍脖河銅礦、麻栗坡楊萬(wàn)銅礦和個(gè)舊老廠-卡房銅多金屬礦床等(蒙光志， 2003； 劉明等， 2007； 崔銀亮， 2008)。前人對(duì)這些礦床的礦化特征和礦床成因已開展過(guò)相關(guān)地質(zhì)調(diào)查和研究工作，然而關(guān)于諸如圍巖時(shí)代、成礦時(shí)代及成礦物質(zhì)來(lái)源等關(guān)鍵問(wèn)題尚未明確，對(duì)賦礦火山巖的成因和形成環(huán)境等也存在爭(zhēng)議，限制了對(duì)區(qū)域地質(zhì)演化和成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而嚴(yán)重制約了區(qū)域找礦勘查工作的進(jìn)程。

楊萬(wàn)銅礦床賦存于滇東南麻栗坡八布海相火山巖中，前人研究認(rèn)為其成礦時(shí)代與火山巖年齡一致，形成于中三疊世(蒙光志， 2003； 莫向云等， 2013)。然而，近年來(lái)的年代學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)研究工作表明，八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖(包括賦礦火山巖)可能是一套早中二疊世蛇綠巖組合(鐘大賚等， 1998； 馮慶來(lái)等， 2002； 張斌輝等， 2013； Liuetal., 2018)，因此，該礦床的成因和成礦時(shí)代需要重新認(rèn)識(shí)。本文在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)楊萬(wàn)銅礦床主礦體中黃鐵礦和黃銅礦等礦石礦物進(jìn)行Re-Os同位素定年，結(jié)合區(qū)域火山巖同位素定年和地球化學(xué)結(jié)果，綜合分析確定其成礦時(shí)代，進(jìn)而探討其成因類型和形成環(huán)境，為研究區(qū)域成礦規(guī)律和指導(dǎo)找礦提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

現(xiàn)今東南亞是由包括華南(揚(yáng)子和華夏地塊)和印支地塊在內(nèi)的眾多陸塊和一系列古特提斯縫合帶拼合而成(Sone and Metcalfe, 2008)。多數(shù)學(xué)者認(rèn)同華南與思茅-印支地塊沿哀牢山-Song Ma縫合帶碰撞拼合(Sone and Metcalfe, 2008； Faureetal., 2014； Laietal., 2014)，也有學(xué)者提出華南與印支地塊之間沿Song Chay縫合帶(Lepvrieretal., 2011；Faureetal., 2014)或滇瓊縫合帶(Cai and Zhang, 2009)拼合。八布楊萬(wàn)銅礦床產(chǎn)于滇東南麻栗坡盆地東南部，鄰近中越邊境一帶。大地構(gòu)造位置上，研究區(qū)處于滇瓊縫合帶內(nèi)(圖1a)，屬于華南與印支地塊匯聚拼合部位。由于受古特提斯華南與印支地塊匯聚碰撞和晚新生代哀牢山-紅河走滑斷裂的影響，滇東南地區(qū)發(fā)育一系列向北西方向凸出的弧形斷裂(圖1a)。八布楊萬(wàn)銅礦床所處的麻栗坡盆地正好位于該弧形區(qū)的核心部位，南西側(cè)受文山-麻栗坡斷裂控制，北東側(cè)與古生界接觸，東南方向延伸入越南境內(nèi)與獻(xiàn)河(Song Hein)盆地相連。

圖 1 滇東南八布地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(a據(jù)Sone and Metcalfe, 2008； Cai and Zhang, 2009； Faure et al., 2014； b據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心， 2011(1)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心. 2011. 云南省麻栗坡地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告.)Fig.1 Simplified geological map of the Babu area in southeastern Yunnan Province (a after Sone and Metcalfe, 2008; Cai and Zhang, 2009; Faure et al., 2014; b after Chengdu Geological Survey Center, CGS, 2011(2)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心. 2011. 云南省麻栗坡地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告.)

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心(2011)(3)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心. 2011. 云南省麻栗坡地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告.將研究區(qū)內(nèi)巖石地層分為“原地系統(tǒng)”和“外來(lái)系統(tǒng)”兩類(圖1b)。“原地系統(tǒng)”包括泥盆系、石炭系、二疊系和三疊系，其中石炭系和二疊系巖石組合以碳酸鹽巖為主，泥盆系為一套深色硅質(zhì)巖夾薄層硅質(zhì)泥巖。三疊系為泥巖和粉砂巖等細(xì)碎屑巖組合，云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)(1976)(4)云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì). 1976. 1∶20萬(wàn)馬關(guān)幅地質(zhì)圖及調(diào)查報(bào)告.將其劃為中三疊統(tǒng)法郎組(T2f)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心(2011)(5)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心. 2011. 云南省麻栗坡地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告.將其劃分為三疊系蘭木組(Tl)。局部可見石炭系灰?guī)r呈飛來(lái)峰逆沖推覆到三疊系砂巖之上?！巴鈦?lái)系統(tǒng)”包括泥盆系古木組碳酸鹽巖和八布竜林超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖。古木組碳酸鹽巖逆沖推覆于泥盆系硅質(zhì)巖和硅質(zhì)泥巖之上，與三疊系和石炭系均為斷層接觸。八布鄉(xiāng)竜林村一帶的超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖巖石組合包括變橄輝巖、蛇紋巖、玄武巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖和綠片巖等，部分玄武巖和輝綠巖已變質(zhì)為斜長(zhǎng)角閃巖或角閃片巖，綠片巖原巖為凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)粉砂巖。超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖北側(cè)與石炭系逆斷層接觸，發(fā)育斷層破碎帶，南側(cè)與三疊系接觸帶中碎屑巖呈強(qiáng)片理化。早期區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作將這套巖石視作區(qū)域伸展的產(chǎn)物，形成于裂陷槽或裂谷環(huán)境，時(shí)代為中三疊世(云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)， 1976(6)云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì). 1976. 1∶20萬(wàn)馬關(guān)幅地質(zhì)圖及調(diào)查報(bào)告.；云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局， 1990(7)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局. 1990. 云南省地質(zhì)志.)。上述認(rèn)識(shí)仍被許多地質(zhì)找礦部門用于指導(dǎo)區(qū)域找礦(蒙光志， 2003； 莫向云等， 2013)。目前，多數(shù)研究者基于巖石組合、地球化學(xué)和同位素特征，普遍認(rèn)同竜林超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖為N-MORB型蛇綠巖，代表了古特提斯分支洋的殘留，構(gòu)造就位于三疊系碎屑巖之上(馬文璞， 1998； 鐘大賚等， 1998； 張斌輝等， 2013)。Liu 等(2018)進(jìn)一步研究認(rèn)為，八布地區(qū)存在N-MORB型和SSZ型兩種蛇綠巖，可與金沙江-哀牢山蛇綠巖對(duì)比。

楊萬(wàn)銅礦床位于八布竜林東南側(cè)老廠坡至銅廠一帶，圍巖為未變質(zhì)玄武巖，具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為斜長(zhǎng)石，粒徑約1 mm，基質(zhì)為微晶或隱晶結(jié)構(gòu)，局部可見枕狀構(gòu)造。礦床地質(zhì)調(diào)查表明，銅礦體主要呈層狀、似層狀，少量呈脈狀或囊狀賦礦于玄武巖、細(xì)碧巖、火山角礫巖和凝灰?guī)r中(圖2、3a、3b)(蒙光志， 2003； 楊維等， 2018)。目前，區(qū)內(nèi)已探明12個(gè)礦體，銅金屬量6.78萬(wàn)噸(莫向云等， 2013)。鉆孔巖芯觀察顯示，礦脈平均厚度3～4 m，最厚可達(dá)16 m，礦體受斷裂構(gòu)造控制明顯，圍巖強(qiáng)烈破碎的部位，礦化明顯增強(qiáng)且礦體厚大(楊維等， 2018)。 礦石具有塊狀(圖3c)、浸染狀和細(xì)脈狀構(gòu)造，主要由膠狀黃鐵礦(大于60%)(圖3d)組成，銅礦物主要包括黃銅礦和輝銅礦，次為斑銅礦、藍(lán)銅礦和孔雀石等，脈石礦物有石英、方解石、綠泥石、綠簾石和絹云母等。與礦化有關(guān)的圍巖蝕變有綠泥石化、綠簾石化、硅化、黃鐵礦化和碳酸鹽化等。

圖 2 八布楊萬(wàn)銅礦床老廠坡礦段23號(hào)勘探線剖面簡(jiǎn)圖(據(jù)楊維等， 2018)Fig. 2 Geological section along No. 23 exploration line of Laochangpo ore block of the Yangwan copper deposit (after Yang Wei et al., 2018)

2 樣品采集及分析方法

2.1 樣品采集

礦區(qū)目前尚未進(jìn)行大規(guī)模采礦作業(yè)，因而無(wú)法進(jìn)入坑道內(nèi)采樣，本次樣品采自銅廠三號(hào)礦體礦石堆。從同一塊較大的礦石上采集塊狀和似層狀礦石樣品，樣品先后經(jīng)過(guò)重力分離、電磁分離和顯微鏡下挑選，獲得黃鐵礦和黃銅礦，相關(guān)分選工作在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成。對(duì)其中4件黃銅礦和3件黃鐵礦進(jìn)行了Re-Os同位素分析。在礦體外圍遠(yuǎn)離斷裂的基巖露頭采集了新鮮的斑狀玄武巖樣品(圖3e)，用于全巖地球化學(xué)分析。

2.2 分析方法

硫化物Re-Os同位素和全巖主量、微量、稀土元素測(cè)試分析在國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心實(shí)驗(yàn)室完成。Re、Os化學(xué)分離和詳細(xì)分析流程參見文獻(xiàn)(杜安道等， 2001； 李超等， 2009, 2010)，分析步驟簡(jiǎn)述如下：準(zhǔn)確稱取樣品通過(guò)細(xì)頸漏斗加入Carius管底部，把準(zhǔn)確稱取的Re、Os混合稀釋劑加入到液氮冷凍的Carius管底部，再依次加入5 mL 15 mol/L硝酸和3 mL 30%的雙氧水，用液化石油氣和氧氣火焰封閉Carius管， 在230℃下加熱24 h。加熱完成后，將溶好冰凍的Carius管在細(xì)頸處打開，向管中加入超純水定容至25 mL采用直接蒸餾法，采用5 mL超純水作為吸附液對(duì)Os進(jìn)行分離富集。完成Os蒸餾后，將Carius管蒸餾殘液轉(zhuǎn)入150 mL Teflon燒杯中，置于電熱板上，加熱近干。在10 mol/L NaOH堿性介質(zhì)中，用丙酮對(duì)Re進(jìn)行萃取，丙酮蒸干后，加入5 mL超純水，用于點(diǎn)帶。

圖 3 八布楊萬(wàn)銅礦圍巖和礦石特征Fig. 3 Photographs and photomicrographs of sulfide ores and basalts from the Yangwan copper deposita—玄武巖中似層狀礦體(Ccp+Py)； b—細(xì)碧巖中脈狀黃鐵礦(Py)； c—塊狀礦石， 富含黃銅礦(Ccp)和黃鐵礦(Py)； d—黃鐵礦(Py)和黃銅礦(Ccp)的共生關(guān)系(反射光)； e—斑狀玄武巖， 斑晶為斜長(zhǎng)石(Pl)(礦物縮寫符號(hào)引自沈其韓， 2009)a—stratiform ore in basalt, coexistent with chalcopyrite (Ccp) and pyrite(Py)； b—pyrite vein in spilite； c—massive ore coexistent with chalcopyrite (Ccp) and pyrite (Py)； d—pyrites scattered in chalopyrite (reflected light)； e—basalts with plagioclas (Pl) phenocryst (mineral abbreviations after Shen Qihan, 2009)

主量元素通過(guò)XRF(X熒光光譜儀3080E)方法測(cè)試，分析精度為5%。微量和稀土元素通過(guò)等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS-Excell)測(cè)試，含量大于10×10-6的元素的測(cè)試精度為5%，而含量小于10×10-6的元素測(cè)試精度為10%。

3 分析結(jié)果

3.1 Re-Os同位素組成及等時(shí)線年齡

Re和Os的含量以及Os同位素比值經(jīng)扣除空白后列于表1，其中187Os為總187Os，計(jì)算時(shí)187Re/187Os和187Os/188Os的誤差指其總誤差，置信度為95%。從分析結(jié)果(表1)可見，黃銅礦Re含量為46.66×10-9～58.51×10-9，普通Os含量為27.35×10-12～53.83×10-12，187Os含量為132.92×10-12～173.51×10-12，187Re/188Os值為4 406～9 395；黃鐵礦Re含量變化較大，為7.50×10-9～49.72×10-9，普通Os含量為10.58×10-12～18.29×10-12，187Os含量為21.62×10-9～151.99×10-9，187Re/188Os值為2 108～22 586。采用Isoplot軟件(Ludwig, 2003)進(jìn)行等時(shí)線投圖，7件樣品擬合得到的等時(shí)線年齡為292±10 Ma(圖未列出)，但平均權(quán)重方差較大(MSWD=28)，數(shù)據(jù)點(diǎn)線性關(guān)系不是很好，沒有實(shí)際的地質(zhì)意義。其中，TC-20 和TC-22兩件黃鐵礦樣品的187Re/188Os值(>11 000)和模式年齡(300～290 Ma) 明顯大于其它樣品(表1)，暗示它們可能不是同一成因。剔除這兩件樣品后，其余5件硫化物的Re-Os等時(shí)線年齡為278±18 Ma(MSWD=11)(圖4)。該等時(shí)線年齡誤差和平均權(quán)重方差仍然偏大，主要受TC-19(黃銅礦)的影響，其187Re/188Os值(9 395)相較于其余4件樣品較大。剔除TC-19后，剩下4件硫化物的Re-Os等時(shí)線年齡為269±3 Ma(MSWD=0.19)，初始187Os/188Os值為0.31±0.17(圖4)。這4件單礦物的模式年齡約為279～271 Ma，與等時(shí)線年齡也非常接近。

表 1 八布楊萬(wàn)銅礦床金屬硫化物Re-Os同位素分析數(shù)據(jù)Table 1 Re-Os isotopic data for sulfides in the Yangwan copper deposit

圖 4 八布楊萬(wàn)銅礦硫化物Re-Os等時(shí)線圖Fig. 4 Re-Os isochron diagram of sulfides for the Yangwan copper deposit

3.2 巖石地球化學(xué)

全巖地球化學(xué)分析結(jié)果見表2。分析結(jié)果顯示，八布楊萬(wàn)銅礦圍巖的玄武巖SiO2含量為49.76%～51.14%，TiO2含量1.06%～1.48%，Al2O3含量為17.52%～19.50%，MgO含量6.08%～8.30%，Na2O含量為3.82%～4.69%，Na/K值為14～25，屬于低鉀拉斑系列玄武巖(圖5)。

表 2 楊萬(wàn)銅礦床容礦圍巖玄武巖的主量(wB/%)、微量和稀土元素(wB/10-6)組成Table 2 Major elements (wB/%), trace elements and rare earth elements (wB/10-6) values for basalts in the Yangwan copper deposit

圖 5 八布楊萬(wàn)銅礦圍巖玄武巖全堿(a)和K2O(b)與SiO2比值圖解(a據(jù)Le Maitre, 2002; b據(jù)Ringwood, 1989)Fig. 5 TAS (a, after Le Maitre, 2002) and K2O versus SiO2 (b, after Ringwood, 1989) ratios diagram for basalts in the Yangwan copper deposit

巖石稀土元素總量較低，介于38.91×10-6～54.95×10-6之間，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖(圖6a)上，輕稀土元素呈現(xiàn)輕微左傾趨勢(shì)，重稀土元素平坦，輕重稀土元素分異不明顯，(La/Yb)N=0.70～0.77，無(wú)Eu異常，表明斜長(zhǎng)石結(jié)晶分異程度較低。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(圖6b)上，Th、Nb和Ta相對(duì)虧損，活動(dòng)元素Rb、Ba、U和K相對(duì)富集。Sr具弱的正異常，可能與巖石具輕度蝕變有關(guān)。總體上，楊萬(wàn)銅礦圍巖玄武巖的稀土和微量元素特征呈現(xiàn)出與N-MORB相似的配分曲線(Sun and McDonough, 1989)。

圖 6 八布楊萬(wàn)銅礦圍巖玄武巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化(a)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(球粒隕石和原始地幔值據(jù)Sun & McDonough, 1989)Fig. 6 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized spider diagram (b) for basalts in the Yangwan copper deposit (chondrite and primitive mantle data after Sun & McDonough, 1989)N-MORB—正常型大洋中脊玄武巖； E-MORB—富集型大洋中脊玄武巖； OIB—洋島玄武巖N-MORB—normal mid-ocean ridge basalts； E-MORB—enriched mid-ocean ridge basalts； OIB—ocean island basalts

4 討論

4.1 成礦年齡

八布楊萬(wàn)銅礦床屬于火山噴流沉積-熱液改造成因，已被普遍認(rèn)同(蒙光志， 2003； 莫向云等， 2013； 楊維等， 2018)，因而其成礦時(shí)代與圍巖地層時(shí)代一致。云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)(1976)(8)云南省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì). 1976. 1∶20萬(wàn)馬關(guān)幅地質(zhì)圖及調(diào)查報(bào)告.將八布地區(qū)發(fā)育的這套火山巖與碎屑巖都劃為中三疊統(tǒng)，故其成礦時(shí)代被認(rèn)定為中三疊世(蒙光志， 2003； 莫向云等， 2013)，并以此指導(dǎo)區(qū)域找礦工作。

從20世紀(jì)末開始至今，眾多學(xué)者先后對(duì)八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖和圍巖碎屑巖地層的時(shí)代開展了大量研究工作，取得了一系列成果。根據(jù)巖石組合、結(jié)構(gòu)及地球化學(xué)證據(jù)，鐘大賚等(1998)提出八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖為一套蛇綠巖組合，異地推覆就位于中三疊統(tǒng)細(xì)碎屑巖中。吳根耀等(2001)獲得鎂鐵質(zhì)巖Sm-Nd等時(shí)線年齡328 Ma，認(rèn)為這套超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖形成于早石炭世末。馮慶來(lái)等(2002)在采自竜林附近硅質(zhì)巖中鑒定出放射蟲化石時(shí)代為早二疊世，提出八布蛇綠巖形成于早二疊世。近年來(lái)，研究者先后對(duì)其中變玄武巖和斜長(zhǎng)角閃巖進(jìn)行了鋯石U-Pb定年，獲得同位素年齡為272～265 Ma，進(jìn)而認(rèn)為八布蛇綠巖形成于早中二疊世(張斌輝等， 2013； Liuetal., 2018)。此外，楊江海等(2017)對(duì)竜林一帶原中三疊統(tǒng)砂巖開展碎屑鋯石U-Pb定年分析，獲得最年輕一組鋯石年齡峰值為285 Ma，提出該套碎屑巖沉積時(shí)代應(yīng)為早二疊世，而非中三疊世。張斌輝等(2019)在這套碎屑巖中新發(fā)現(xiàn)一套凝灰?guī)r夾層，對(duì)其開展鋯石U-Pb定年，獲得了226±1 Ma的鋯石U-Pb年齡，認(rèn)為該套碎屑巖沉積時(shí)代可能為晚三疊世。綜上所述，目前對(duì)八布地區(qū)碎屑巖地層沉積時(shí)代和超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖年齡仍存在爭(zhēng)議，而依據(jù)圍巖地層時(shí)代限定的成礦年齡為中三疊世，值得商榷。

本次從楊萬(wàn)銅礦床礦石中分選出黃鐵礦和黃銅礦，對(duì)其開展Re-Os同位素定年，直接限定了其成礦時(shí)代。盡管金屬硫化物Re-Os等時(shí)線年齡有時(shí)可能是混合等時(shí)線而不具地質(zhì)意義，但根據(jù)187Os/188Os與1/192Os是否存在相關(guān)性，可排除這類干擾(Lietal., 2015； 趙冰爽等， 2018)，從而獲取正確的年齡信息。4件硫化物Re-Os等時(shí)線年齡為269±3 Ma，其187Os/188Os與1/192Os不存在相關(guān)性(圖7a)，表明其不是混合等時(shí)線，應(yīng)代表了成礦時(shí)代。此外，Stein 等(2000)提出，對(duì)于低普通187Os、高放射性成因187Os的硫化物(LLHR)，可以采用187Re與187Os含量進(jìn)行投圖獲得更為準(zhǔn)確的等時(shí)線年齡。從表1可見，上述4件硫化物也具有類似LLHR的Re-Os同位素組成，采用187Re與187Os含量投圖獲得等時(shí)線年齡為272±5 Ma(MSWD=2.0)(圖7b)，與187Os/188Os-187Re/188Os等時(shí)線年齡在誤差范圍內(nèi)是一致的。因而，本文獲得的金屬硫化物Re-Os等時(shí)線年齡(269±3 Ma)代表了真正的成礦時(shí)代，表明楊萬(wàn)銅礦床形成于早中二疊世(～270 Ma)，而非中三疊世。

圖 7 八布楊萬(wàn)銅礦硫化物187Os/188Os -1/192Os(a)和187Re -187Os(b)圖解Fig. 7 187Os/188Os versus 1/192Os(a) and 187Re versus 187Os plot (b) for sulfides of the Yangwan copper deposit

4.2 成礦物質(zhì)來(lái)源

礦床地質(zhì)調(diào)查工作表明，楊萬(wàn)銅礦礦體主要呈層狀、似層狀產(chǎn)于玄武巖、細(xì)碧巖和火山角礫巖中(圖2)(楊維等， 2018)，因受同期構(gòu)造的控制，也多見脈狀、網(wǎng)脈狀礦體產(chǎn)出，因而具有火山塊狀硫化物(VMS)礦床的基本特征(Mosieretal., 2009)。本文獲得的楊萬(wàn)銅礦床金屬硫化物Re-Os等時(shí)線年齡(269±3 Ma)早于八布蛇綠巖的構(gòu)造就位時(shí)限(～230 Ma； Wuetal., 1999)，也早于鄰區(qū)越北一系列褶皺和北向逆沖推覆構(gòu)造發(fā)育的時(shí)代(237～230 Ma; Lepvrieretal., 2011； 陳澤超等， 2013)，因此其硫化物保留了初始形成時(shí)的地球化學(xué)信息。金屬硫化物初始187Os/188Os值為0.31±0.17，與日本Bessi-type硫化物礦床的初始187Os/188Os值(0.35±0.20～0.38±0.33； Nozakietal., 2010, 2014)相近。本次獲得的硫化物Re-Os等時(shí)線年齡(269±3 Ma)，也與前人獲得的八布蛇綠巖中變輝長(zhǎng)巖和變玄武巖年齡(272～265 Ma)在誤差范圍內(nèi)一致，表明楊萬(wàn)銅礦床的成礦時(shí)代與巖漿活動(dòng)大致同期，暗示巖漿熱液是主要的成礦物質(zhì)來(lái)源。金屬硫化物初始187Os/188Os值高于八布蛇綠巖初始187Os/188Os值(0.125～0.134； Liuetal., 2018)，也高于地幔組成(～0.125； Shirey and Walker, 1998)和原始高溫?zé)嵋毫黧w的187Os/188Os值(～0.15； Sharmaetal., 2000)，表明單純的巖漿和熱液流體不能提供如此高的187Os/188Os值。Ravizza等(1996)將TAG熱液地區(qū)硫化物187Os/188Os值(0.16～1.05)具有的較大變化區(qū)間解釋為原始熱液流體與海水相互作用的結(jié)果。八布楊萬(wàn)銅礦床初始187Os/188Os值具有相似的特征，可能也代表了熱液流體與海水相互作用的結(jié)果。因此，楊萬(wàn)銅礦床成礦物質(zhì)可能主要來(lái)源于海底火山熱液與海水的相互作用，屬于VMS礦床。而區(qū)內(nèi)賦礦圍巖強(qiáng)烈破碎部位的礦化明顯增強(qiáng)且礦體變厚大的特征表明，火山活動(dòng)多期次發(fā)育的構(gòu)造對(duì)成礦有重要的控制作用，從而表現(xiàn)出一些構(gòu)造改造成礦的特點(diǎn)。

4.3 地質(zhì)意義

八布竜林地區(qū)超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖除賦礦圍巖玄武巖外，還包括變橄輝巖、蛇紋巖、斜長(zhǎng)角閃巖和變玄武巖。鐘大賚等(1998)和Wu等(1999) 基于巖石組合、地球化學(xué)和同位素特征，認(rèn)為其屬于一套N-MORB型蛇綠巖，代表了古特提斯分支洋盆的洋殼殘片。然而，Lepvrier等(2011)和 Faure 等(2014) 基于Tran 等(2008)對(duì)鄰區(qū)越北高平(Cao Bang)超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖研究成果，認(rèn)為八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖石并不是蛇綠巖，但并未給出相應(yīng)的野外和室內(nèi)觀察證據(jù)，因此其質(zhì)疑缺乏證據(jù)。近年來(lái)系統(tǒng)的巖石學(xué)、地球化學(xué)和同位素研究進(jìn)一步證實(shí)，八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖是一套N-MORB型蛇綠巖(Cai and Zhang, 2009； 張斌輝等，2013； Liuetal., 2018)。此外，Liu 等(2018)提出，除N-MORB型蛇綠巖外，八布地區(qū)還存在SSZ型蛇綠巖。

本文對(duì)Liu等(2018)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分圖和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖6)上，其變玄武巖和變輝長(zhǎng)巖配分曲線與本文玄武巖相似，均呈現(xiàn)類似N-MORB的特征。在Hf-Th-Ta圖(圖8a)和Th/Yb-Ta/Yb圖(圖8b)上，所有樣品無(wú)一例外地全部落入N-MORB區(qū)。而Liu 等(2018)所提具SSZ型蛇綠巖特征的數(shù)據(jù)，皆是引自前人的數(shù)據(jù)再次投圖而來(lái)，相對(duì)缺少可信度。綜上所述，巖石組合、巖石學(xué)、地球化學(xué)和同位素特征都表明，八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖是一套N-MORB型蛇綠巖，代表了古特提斯分支洋盆消亡的洋殼殘片。該區(qū)是否存在SSZ型或其它類型蛇綠巖，仍需要尋找更多的證據(jù)支撐。

圖 8 八布地區(qū)玄武巖Hf-Th-Ta(a， 據(jù)Wood, 1980)和Th/Yb-Ta/Yb(b， 據(jù)Pearce and Peate, 1995)圖解Fig. 8 Hf-Th-Ta (a, after Wood, 1980) and Th/Yb versus Ta/Yb (b, after Pearce and Peate, 1995) diagram for basalts in the Yangwan copper depositN-MORB—正常型大洋中脊玄武巖； E-MORB—富集型大洋中脊玄武巖； WPT—板內(nèi)拉斑玄武巖； WPA—板內(nèi)堿性玄武巖； VAB—火山弧玄武巖N-MORB—normal mid-ocean ridge basalts； E-MORB—enriched mid-ocean ridge basalts； WPT—within-plate tholeiitic basalts； WPA—within-plate alkaline basalts； VAB—volcanic arc basalts

如前述，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心(2011)(9)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地調(diào)中心. 2011. 云南省麻栗坡地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告.研究表明，八布蛇綠巖由南向北逆沖推覆就位于三疊系碎屑巖中。該套三疊系向東南延伸入越南境內(nèi)，并與Song Hein盆地相連，也發(fā)育大量晚古生代-早中生代巖漿巖(Tranetal., 2008, 2016)。Halpin等(2016) 在Cao Bang超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖中識(shí)別出N-MORB型和E-MORB型兩類蛇綠巖，并獲得E-MORB型蛇綠巖的鋯石U-Pb年齡為274～262 Ma。該年齡與八布蛇綠巖形成時(shí)代大致相當(dāng)。從野外產(chǎn)出特征看，兩套蛇綠巖與圍巖都呈現(xiàn)出類似的構(gòu)造混雜巖(mélange)特征，而構(gòu)成蛇綠混雜巖帶(Isozakietal., 1990； Wakabayashi, 2011)。目前，關(guān)于八布-Cao Bang 蛇綠混雜巖帶的成因和構(gòu)造屬性還存在爭(zhēng)議(Cai and Zhang, 2009； Faureetal., 2014； Thanhetal., 2014； Halpinetal., 2016)，是否代表古特提斯分支洋盆消亡閉合的位置，還有待進(jìn)一步研究去揭示。

5 結(jié)論

(1) 八布楊萬(wàn)銅礦床金屬硫化物Re-Os等時(shí)線年齡為269±3 Ma，其187Os/188Os與1/192Os不存在相關(guān)性，該年齡可代表其成礦時(shí)代，即該銅礦床形成于早中二疊世。

(2) 楊萬(wàn)銅礦床的金屬硫化物初始187Os/188Os值為0.31±0.17，可能是巖漿熱液流體與古海水相互作用的結(jié)果，應(yīng)屬于VMS型礦床。

(3) 八布超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖為一套N-MORB型蛇綠巖組合，金屬硫化物Re-Os等時(shí)線年齡進(jìn)一步限定其形成于早中二疊世，代表了古特提斯分支洋的洋殼殘片。

致謝野外工作得到了時(shí)上鈞的幫助，薛傳東教授和陳雷副研究員對(duì)本文提出了寶貴意見，編輯部老師在文章出版過(guò)程中協(xié)助修改了插圖，在此一并感謝。