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三江地區(qū)多期疊加成礦作用

1成礦作用的研究中國(guó)“小陸塊多旋轉(zhuǎn)”的大地構(gòu)造發(fā)育特征決定了其成礦復(fù)雜性和多樣性,重疊的成礦系統(tǒng)發(fā)育構(gòu)成了中國(guó)成礦的特點(diǎn)之一。近年來(lái),通過(guò)對(duì)Au、Pb、Zn、Fe、Cu、Sn、U、Sb等礦床的改造成礦和疊加成礦的研究與探索,已發(fā)現(xiàn)多處成礦系統(tǒng)疊加的實(shí)例,如中亞構(gòu)造域多期斑巖銅礦化(薛春紀(jì)等,2010),長(zhǎng)江中下游海底噴流-沉積疊加矽卡巖化(Guetal.,2007;Dengetal.,2011a),膠東地區(qū)多期金礦化作用(Dengetal.,2009a,b,2011b)以及其它地區(qū)多金屬礦化多期疊加作用(Wangetal.,2008,2010a,b,2011)。研究表明(翟裕生等,1999,2004,2009)疊加復(fù)合成礦常造成復(fù)雜的礦床物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu),也是形成大礦、富礦的重要因素,從地球動(dòng)力學(xué)演化的角度來(lái)看,大型-超大型礦床和礦集區(qū)的形成無(wú)一不疊合著多期成礦事件的烙印。構(gòu)造動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換疊合無(wú)論從空間上還是時(shí)間上是一個(gè)普遍發(fā)生的地質(zhì)現(xiàn)象,在控制成礦過(guò)程的多種參數(shù)中,它可能起著根本的作用(翟裕生和呂谷賢,2002;Dengetal.,2004;鄧軍等,2010a,b,2011c)。綜上所述,將成礦作用置于地球系統(tǒng)演變過(guò)程的框架內(nèi),揭示成礦作用與超大陸的裂解、增生、碰撞、陸內(nèi)演化及其動(dòng)力學(xué)過(guò)程的耦合-互饋關(guān)系和成因鏈接,更深刻地理解礦產(chǎn)資源的形成和賦存規(guī)律,已成為當(dāng)今成礦學(xué)研究的主流。需要指出的是,我國(guó)正在實(shí)施的重大研究計(jì)劃,主要是就大陸形成演化的某一特定階段和特定地域,分別開(kāi)展構(gòu)造演化與成礦作用的研究,如增生造山與邊緣成礦研究、碰撞造山與成礦作用研究、陸內(nèi)過(guò)程與成礦作用研究,尚缺乏從超大陸會(huì)聚與裂解的新視角加以系統(tǒng)化研究,也缺乏對(duì)大陸不同演化階段的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換和疊加復(fù)合與成礦關(guān)系的深入研究,從而制約了系統(tǒng)完整的大陸成礦理論體系的建立。三江特提斯成礦域不僅發(fā)育強(qiáng)烈的以陸塊裂解和弧-盆會(huì)聚為標(biāo)志的增生造山作用,而且遭受強(qiáng)烈的以印度-亞洲大陸碰撞和構(gòu)造轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為標(biāo)志的碰撞造山事件,同時(shí)很好地記錄了構(gòu)造-成礦疊加復(fù)合過(guò)程。因此,加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域的研究,無(wú)疑將為建立系統(tǒng)完整的大陸成礦理論體系作出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。復(fù)合造山和疊加轉(zhuǎn)換不僅使區(qū)內(nèi)剛性陸塊群(克拉通)遭受破壞改造,而且使早期增生造山與晚期碰撞造山發(fā)生疊加轉(zhuǎn)換,引起強(qiáng)烈的物質(zhì)循環(huán)和礦質(zhì)集聚,使大批礦床疊加改造、破壞再生,構(gòu)成獨(dú)具特色的疊加成礦系統(tǒng)。本文以三江特提斯成礦域的典型礦床為例,在野外考察基礎(chǔ)上,綜合前人的研究成果,探討疊加作用及其對(duì)成礦的制約。2古特提斯洋盆格局和勞亞大陸古洋盆體系的古地理控制三江特提斯位于古特提斯構(gòu)造域東段,岡瓦納大陸與勞亞大陸的結(jié)合部部位。它是全球地殼結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、包含造山帶類型最多的一個(gè)構(gòu)造成礦域。它位于塔里木、中朝、揚(yáng)子及印度地塊之間,具有多條代表消減洋盆和陸殼塊體碰撞的蛇綠巖帶、混雜巖帶以及沉降速度快、巖相多變、深淺不一的各種類型的沉積盆地和不同時(shí)代形成的構(gòu)造巖漿帶、變質(zhì)巖和強(qiáng)構(gòu)造應(yīng)變帶(圖1)。初步研究表明,三江特提斯構(gòu)造帶作為全球特提斯構(gòu)造在中國(guó)大陸最典型的發(fā)育地區(qū),經(jīng)歷了復(fù)雜而完整的演化歷史。從晚元古代-早古生代泛大陸解體與原特提斯洋形成,經(jīng)古特提斯多島弧盆系發(fā)育與古生代-中生代增生造山/盆山轉(zhuǎn)換,到新生代印度-歐亞陸陸碰撞動(dòng)力學(xué)過(guò)程,可謂是中國(guó)大陸構(gòu)造演化的典型縮影,在全球構(gòu)造演化中的地位舉足輕重。原特提斯旋回(Proto-Tethyan)。晚元古代-早古生代(加里東期),三江構(gòu)造域由一個(gè)原特提斯洋和散布于其中的泛華夏陸塊群組成,主體存在著四個(gè)分支,即解離自歐亞大陸的古亞洲洋,以及解離自岡瓦納大陸的秦嶺-祁連-昆侖洋、古金沙江洋和古瀾滄江洋。至加里東末期,分散的陸塊,如華北、揚(yáng)子、柴達(dá)木、塔里木和昌都-思茅地塊,最終拼合形成統(tǒng)一的泛華夏陸塊,嵌布于殘存的古亞洲洋和松藩-甘孜洋中(潘桂棠和王培生,1997;李興振等,1999)。古特提斯旋回(Palaeo-Tethys)。隨著原特提斯的萎縮,中泥盆世-晚石炭世,因?qū)呒{板塊向北裂離出基麥里地塊群(中國(guó)羌塘、拉薩地塊為亞洲Cimmerian地塊群的一部分),導(dǎo)致在晚三疊世新特提斯洋打開(kāi)(Neo-Tethys)(Seng9r,1989;潘桂棠和王培生,1997;李興振等,1999;YinandHarrison,2000)。潘桂棠等(2001,2004)認(rèn)為二疊紀(jì)時(shí)勞亞大陸與岡瓦納大陸拼合形成潘吉亞(Pangea)超大陸,呈現(xiàn)一個(gè)由多陸塊、多洋盆和多島弧相間排布而成的大洋體系。晚二疊世的裂解事件使岡瓦納大陸北側(cè)地區(qū)在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)時(shí)期一直表現(xiàn)為裂谷環(huán)境,昌寧-孟連洋盆西側(cè)的保山地區(qū)則發(fā)育以晚石炭世臥牛寺組為代表的大陸裂谷拉斑玄武巖(從柏林等,1993)。古特提斯洋盆在東部海域的分支昌寧-孟連洋盆向印度支那板塊俯沖,在印度支那板塊邊緣形成Sukhothai島弧巖漿系統(tǒng)(UenoandHisata,2001),弧內(nèi)發(fā)育淺水沉積巖和二疊紀(jì)-三疊紀(jì)I型花崗巖,弧后拉張形成景洪-Nan-SraKaeo洋盆(SoneandMetcalfe,2008);金沙江-哀牢山洋盆向昌都-思茅地塊俯沖并形成火山-巖漿弧,同時(shí)中咱地塊從揚(yáng)子地塊西緣裂離,其間發(fā)育成甘孜-理塘洋(Moetal.,1994;Houetal.,2007)。勞亞大陸南緣的溝-弧-盆體系一直持續(xù)到三疊紀(jì),甘孜-理塘洋盆向西俯沖形成義敦島弧帶(Moetal.,1994),最終在晚三疊世-侏羅紀(jì)原基麥里陸塊群與勞亞大陸拼合,古特提斯主洋盆閉合。其間經(jīng)歷了復(fù)雜的增生造山和弧-陸碰撞過(guò)程,在勞亞大陸南緣留下多條縫合帶,如南羌塘地塊與北羌塘地塊之間的龍木錯(cuò)-雙湖縫合帶;羌塘-思茅地塊與揚(yáng)子地臺(tái)之間的金沙江-哀牢山縫合帶;保山地塊與思茅地塊之間的昌寧-孟連縫合帶(Metcalfe,2000,2002;SoneandMetcalfe,2008)。昌寧-孟連縫合帶是一條重要的古特提斯大洋最終消亡的巨型結(jié)合帶,構(gòu)筑了岡瓦納大陸與勞亞-泛華夏大陸的分界線(Uenoetal.,2003),海西早期其仍處于持續(xù)發(fā)展的大洋盆地狀態(tài)中,并逐漸向東側(cè)消減,最終于中三疊世消亡(從柏林等,1993;UenoandHisata,2001)。瀾滄江洋系昌寧-孟連洋東向俯沖形成的弧后小洋盆(鐘大賚,1998)。金沙江-哀牢山洋于早石炭世打開(kāi),將昌都-蘭坪-思茅陸塊從揚(yáng)子地臺(tái)中分離出來(lái)(黃汲清和陳炳蔚,1987;陳炳蔚等,1991;Moetal.,1994;Houetal.,2007),二疊紀(jì)開(kāi)始西向俯沖,在昌都-蘭坪-思茅地塊東側(cè)形成陸緣火山-巖漿弧(莫宣學(xué)等,1993;Moetal.,1994),晚三疊世洋盆最終消亡。瀾滄江洋于早二疊世張開(kāi),將類烏齊-臨滄-勐海變質(zhì)地塊從昌都-蘭坪-思茅地塊中分離而出(SoneandMetcalfe,2008),經(jīng)短暫的洋島俯沖階段(298~295Ma)而進(jìn)入洋陸俯沖階段(285Ma)(李鋼柱等,2011),并逐漸演化出昌都-蘭坪-思茅地塊西側(cè)二疊紀(jì)-早三疊世陸緣火山-巖漿弧,最終于晚三疊世消亡。甘孜-理塘弧后洋盆于二疊紀(jì)從揚(yáng)子地臺(tái)西緣裂出,將中咱地塊與揚(yáng)子地臺(tái)分離開(kāi)來(lái),三疊紀(jì)洋殼開(kāi)始西向俯沖,逐漸形成了中咱地塊東側(cè)德格-鄉(xiāng)城火山-巖漿弧,并最終于晚侏羅世閉合(潘桂棠和王培生,1997;侯增謙等,2001)。新特提斯旋回(Neo-Tethys)。晚印支期-燕山期,是全球第二次聯(lián)合古陸解體的時(shí)期,新特提斯旋回由此拉開(kāi)帷幕(陳炳蔚等,1991;劉增乾等,1993)。侏羅紀(jì)初潘吉亞超大陸全面裂解(Veevers,2004),印度板塊和澳大利亞板塊向北漂移,造成了新特提斯洋盆的消減。這次洋盆消減在喜馬拉雅地區(qū)生成南岡底斯巖漿弧。晚三疊世大量陸塊拼合并沒(méi)有改變特提斯東部海域的多島洋格局,此時(shí),拉薩地塊等漂浮在新特提斯洋盆中,大約在侏羅紀(jì)末與歐亞大陸匯聚,形成西藏地區(qū)的班公湖-怒江縫合帶(Shietal.,2008)。三江地區(qū)新特提斯洋包括兩個(gè)分洋支:介于羌塘地塊和岡底斯-騰沖地塊之間的班公湖-怒江洋(北支)以及介于岡底斯-騰沖地塊和特提斯-喜馬拉雅地塊之間的印度河-雅魯藏布江洋(南支)(Houetal.,2007)。班公湖-怒江洋開(kāi)裂于侏羅紀(jì)(YinandHarrison,2000),并逐漸發(fā)育了完善的蛇綠巖套。印度河-雅魯藏布江洋張開(kāi)于白堊紀(jì)(Seng9r,1989),其北向俯沖導(dǎo)致了岡底斯火山-巖漿弧的形成(Harrisonetal.,1992)。由于印度河-雅魯藏布江洋的擴(kuò)張,導(dǎo)致了北側(cè)班公湖-怒江洋的過(guò)早(晚侏羅世-早白堊世)閉合(劉增乾等,1993)。印度-歐亞陸陸碰撞旋回。喜馬拉雅期以來(lái)(65Ma),印度-歐亞大陸的碰撞作用使三江地區(qū)進(jìn)入全面陸內(nèi)擠壓匯聚環(huán)境(主碰撞擠壓階段,65~41Ma,侯增謙等,2006a)。強(qiáng)烈的擠壓與周圍剛性塊體的阻擋,使該區(qū)地層發(fā)生峰期變質(zhì),地殼加厚與陸殼深熔、殼幔作用與幔源巖漿活動(dòng),并形成了大規(guī)模逆沖推覆為主的“薄皮板塊構(gòu)造”(劉增乾等,1993)。由于邊界條件的限制,三江及青藏高原內(nèi)部的地殼縮短尚不能抵消強(qiáng)大的擠壓應(yīng)力。強(qiáng)烈的擠壓碰撞作用過(guò)后,一部分物質(zhì)和塊體向東南方向擠出,隨之產(chǎn)生了一系列大型走滑斷裂系(晚碰撞走滑階段,40~26Ma,侯增謙等,2006b),如紅河-哀牢山剪切帶約27Ma左右發(fā)生近1000km的左行走滑運(yùn)動(dòng)(Schareretal.,1990,1994)。大規(guī)模走滑運(yùn)動(dòng)后,三江地區(qū)地殼開(kāi)始逐漸伸展,出現(xiàn)了一系列新生代斷陷盆地、走滑拉分盆地和拉伸盆地(后碰撞伸展階段,<25Ma,侯增謙等,2006c),并伴有基性到中酸性的火山作用和酸性及堿性巖的侵入。三江特提斯成礦域至少有三個(gè)已被揭示的關(guān)鍵地質(zhì)作用控制和約束成礦作用的發(fā)生與演化。(1)增生造山作用:處于多島海狀態(tài)的古特提斯洋,通過(guò)俯沖消減實(shí)現(xiàn)洋/陸轉(zhuǎn)換,通過(guò)塊體拼貼和增生造山實(shí)現(xiàn)大陸形成和生長(zhǎng)。增生造山作用以其劇烈的殼幔相互作用、垂向/側(cè)向的地殼生長(zhǎng)、強(qiáng)烈的巖漿-流體活動(dòng)和復(fù)雜的成礦元素聚散過(guò)程,控制了匯聚邊緣成礦系統(tǒng)的形成和發(fā)育;(2)碰撞造山作用:印度-亞洲大陸在65Ma開(kāi)始對(duì)接與碰撞,使三江地區(qū)成為調(diào)節(jié)和吸納碰撞應(yīng)變的構(gòu)造轉(zhuǎn)換域,形成了以薄皮構(gòu)造為特征的逆沖推覆構(gòu)造系統(tǒng)、深切大陸巖石圈的大規(guī)模走滑斷裂系統(tǒng)和強(qiáng)烈流變的剪切構(gòu)造系統(tǒng),伴隨著前陸盆地含礦(Zn-Pb-Cu)鹵水流體的長(zhǎng)距離遷移匯聚、幔源含REE碳酸巖-堿性巖-煌斑巖漿和含Cu高鉀長(zhǎng)英質(zhì)巖漿侵位及巖漿-熱液系統(tǒng)發(fā)育,含Au富CO2剪切變質(zhì)流體分泌和水/巖反應(yīng),控制了大陸碰撞轉(zhuǎn)換成礦系統(tǒng)的形成與發(fā)育;(3)構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換與疊加復(fù)合作用:不僅使區(qū)內(nèi)剛性陸塊群(克拉通)遭受破壞改造,而且使早期增生造山與晚期碰撞造山發(fā)生疊加轉(zhuǎn)換。疊加復(fù)合作用引起強(qiáng)烈的物質(zhì)循環(huán)和礦質(zhì)集聚,使大批礦床疊加改造、破壞再生,構(gòu)成獨(dú)具特色的疊加復(fù)合成礦系統(tǒng)。3疊加成礦作用樣式三江特提斯成礦域典型疊加礦床展布如圖1所示,疊加成礦作用樣式可歸納為3種類型(圖2),即VMS-巖漿熱液疊加型、沉積-熱液疊加型與多期熱液疊加型。3.1魯春vms型成礦作用VMS-巖漿熱液疊加型包括喜馬拉雅期巖漿熱液型礦體疊加海西期-燕山期VMS型礦體為主要方式的老廠式Pb-ZnMo礦床和魯春式Cu-Pb-Zn礦床,印支期巖漿熱液型礦體疊加海西期VMS型礦體的羊拉式Cu-Mo-Pb-Zn礦床(圖2)。老廠VMS型Pb-Zn-Mo多金屬礦床位于瀾滄江斷裂以西的昌寧-孟連晚古生代裂谷的南段,處于南北向主干構(gòu)造與北西向黑河左行走滑斷裂系的交匯部位。區(qū)域構(gòu)造環(huán)境演化歷經(jīng)3次重大轉(zhuǎn)變,包括大陸裂谷期、區(qū)域斷塊隆升與斷陷期或滇西新特提斯開(kāi)啟與閉合期及陸內(nèi)碰撞造山期,這種構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換有利成礦構(gòu)造環(huán)境更替、多種重要成礦地質(zhì)作用的疊加與耦合。礦區(qū)主要出露晚古生代地層,以下石炭統(tǒng)依柳組基性火山巖為主,是一套火山-沉積巖系,由熔巖-集塊巖-角礫巖-凝灰?guī)r-沉凝灰?guī)r-砂頁(yè)巖及白云質(zhì)灰?guī)r等組成。礦區(qū)南北向斷層經(jīng)歷裂谷期拉張-裂谷封閉期擠壓-新生代晚期右行走滑的演變過(guò)程。南北向老廠背斜形成于裂谷封閉期,陸內(nèi)碰撞造山期進(jìn)一步發(fā)展,是喜馬拉雅期斑巖成礦系統(tǒng)的控巖控礦構(gòu)造。隱伏花崗斑巖體僅在鉆孔中可見(jiàn)。初步分析老廠VMS型Pb-Zn-Mo多金屬礦床認(rèn)為其經(jīng)歷了兩期成礦作用(圖3a)。晚石炭世VMS層狀、似層狀Fe-CuPb-Zn礦體構(gòu)成了礦床的主體,呈“上層下脈”狀賦存于石炭系下統(tǒng)依柳組基性海相火山巖中,與昌寧-孟連洋的擴(kuò)張作用相關(guān)。閃鋅礦地球化學(xué)研究進(jìn)一步提供了兩期成礦作用信息,同時(shí)表明礦床成礦物質(zhì)(Pb、Zn等)主要來(lái)源于晚石炭世火山巖(玄武巖及凝灰?guī)r),在火山噴流作用下通過(guò)該地層及其基底物質(zhì)的淋濾作用富集成礦,而與深部始新世隱伏花崗斑巖關(guān)系不大(Yeetal.,2011)。古近紀(jì)受陸內(nèi)匯聚過(guò)程中斷裂構(gòu)造和花崗斑巖體的巖漿熱液成礦的復(fù)合疊加,表現(xiàn)為層狀VMS礦體上覆碳酸鹽巖中沿?cái)嗔?裂隙產(chǎn)出脈狀、透鏡狀Pb-Zn-Ag多金屬礦體,在花崗斑巖體及圍巖接觸帶產(chǎn)出矽卡巖-斑巖型Cu-Mo礦體,陳琿等(2010)獲得斑巖體SHRIMP鋯石U-Pb年齡為44.6±1.1Ma、輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為43.78±0.78Ma,成礦時(shí)代為始新世。魯春VMS型Cu-Pb-Zn多金屬礦床產(chǎn)于金沙江構(gòu)造帶內(nèi)魯春-紅坡牛場(chǎng)伸展裂谷盆地中。區(qū)域構(gòu)造環(huán)境演化歷經(jīng)二疊紀(jì)金沙江洋殼向西的俯沖消減作用,早-中三疊世的弧-陸碰撞造山作用,以及中三疊世末-晚三疊世在陸緣火山弧及其邊緣帶中重新拉張、裂陷形成魯春-紅坡牛場(chǎng)伸展裂谷盆地的碰撞后伸展作用。盆地中出露地層自上而下為上三疊統(tǒng)上蘭組、上三疊統(tǒng)人支雪山組和紅坡組。其中礦區(qū)出露地層為上三疊統(tǒng)人支雪山組二段至三段,含礦巖系處于人支雪山組二段的長(zhǎng)英質(zhì)火山-沉積巖系中。人支雪山組二段下亞段主要由一套灰色薄層鈣質(zhì)絹云板巖-綠泥絹云板巖-絹云綠泥板巖、薄層泥質(zhì)灰?guī)r-灰質(zhì)泥巖夾玄武巖、流紋巖和中厚層狀灰?guī)r透鏡體構(gòu)成,有多層狀礦化體分布;上亞段主要由下部灰綠色-墨綠色片理化綠泥板巖夾泥質(zhì)條帶灰?guī)r透鏡體和上部灰色薄層鈣質(zhì)絹云板巖、碳質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)灰?guī)r-灰質(zhì)泥巖構(gòu)成,其中夾有多層流紋巖,為礦床賦礦的主體,礦體呈多層狀賦存于中下部的綠泥石巖中。人支雪山組三段主要由一套淺灰白色流紋巖為主夾薄層鈣質(zhì)絹云板巖、砂質(zhì)板巖、碳質(zhì)板巖構(gòu)成。魯春VMS多金屬礦床產(chǎn)在江達(dá)-維西陸緣弧帶的后碰撞伸展裂谷“雙峰式”火山巖系中,VMS型礦化具凝灰?guī)r/容礦巖系→礦體/綠泥石巖+賦礦灰間裂谷環(huán)境的產(chǎn)物。王保弟等(2011)對(duì)人支雪山組火山巖進(jìn)行了LA-ICPMS鋯石U-Pb年代學(xué)研究,結(jié)果顯示流紋巖形成于早三疊世(249~247Ma)。人支雪山組火山巖形成于一個(gè)伸展的地球動(dòng)力學(xué)背景,金沙江結(jié)合帶在早三疊世已進(jìn)入弧-陸碰撞后的伸展時(shí)期。古近紀(jì)逆沖-推覆斷裂構(gòu)造的疊加改造,沿構(gòu)造破碎帶、裂隙及節(jié)理密集帶發(fā)育地下水熱液脈型礦化,礦體主要呈石英-硫化物脈狀、細(xì)(網(wǎng))脈狀產(chǎn)出,趙燦華等(2011)對(duì)晚期硫化物脈中石英進(jìn)行核磁共振分析,獲得石英年齡為54.1Ma。羊拉VMS型Cu-Mo-Pb-Zn多金屬礦床位于中咱地塊與江達(dá)-維西火山弧之間的金沙江結(jié)合帶中部。礦區(qū)出露的地層為由碎屑巖、碳酸鹽巖、變質(zhì)中基性和基性火山巖組成的二疊系嘎金雪山群,為一套巨厚的洋盆沉積物。斷裂構(gòu)造發(fā)育,南北向的金沙江、羊拉等斷裂控制了該區(qū)巖漿巖的分布。侵入巖主要為印支期中酸性的花崗閃長(zhǎng)巖。羊拉銅礦床從北到南分布有貝吾、尼呂、江邊、里農(nóng)、路農(nóng)、通吉格、加仁等礦段,其中里農(nóng)礦段規(guī)模最大。羊拉VMS型多金屬礦床經(jīng)歷了四期成礦作用。(1)海西期裂谷盆地-海底擴(kuò)張構(gòu)造演化階段。賦存在嘎金雪山群火山-沉積碎屑巖中VMS層狀矽卡巖Cu-Fe礦體,為中晚二疊世海底火山噴流沉積作用的產(chǎn)物。Cu-Fe礦體具“上層下脈”的結(jié)構(gòu),以含Cu矽卡巖+磁鐵礦為特征,前人獲得玄武安山巖中角閃石K-Ar年齡為257.1±10Ma和268.7±12Ma(王立全等,1999)、鋯石U-Pb年齡296.1±7.0Ma(Zhanetal.,1999)。(2)中-晚印支期俯沖-消減構(gòu)造演化階段。形成了花崗閃長(zhǎng)巖-花崗巖巖漿熱液疊加矽卡巖-斑巖型Cu-Mo-Pb-Zn礦體?;◢忛W長(zhǎng)巖由南往北依次出露路龍、里龍、江邊和貝吾巖體,其中里農(nóng)巖體內(nèi)有輝綠巖墻侵入。王彥斌等(2010)通過(guò)SHRIMP與LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年測(cè)試,結(jié)果為238~239Ma(里農(nóng)和路農(nóng)巖體),228Ma(江邊巖體),222Ma(輝綠巖墻),214Ma(貝吾巖體)。楊喜安等(2011)利用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年方法分析,表明里農(nóng)花崗閃長(zhǎng)成巖年齡成巖為234~235Ma。里農(nóng)銅礦體輝鉬礦Re-Os年齡集中在228~231Ma(王彥斌等,2010;楊喜安等,2011),與巖體近乎同時(shí)形成,顯然羊拉銅礦床在該時(shí)期存在重要的成礦作用。(3)晚印支期末-早燕山期碰撞造山構(gòu)造演化階段?;◢彴邘r成礦作用疊加在上述礦體之上,進(jìn)一步富集Cu-Mo(尤其是疊加Mo)礦化,花崗斑巖體Rb-Sr等時(shí)線年齡為202Ma(陳開(kāi)旭等,2002)。(4)喜馬拉雅期走滑構(gòu)造演化階段。走滑作用導(dǎo)致花崗閃長(zhǎng)體和圍巖中形成NE、NEE向構(gòu)造破碎帶及密集節(jié)理帶,充填地下水熱液脈型Cu-Pb-Zn礦化,礦體呈脈狀、細(xì)(網(wǎng))脈狀產(chǎn)出。羊拉礦區(qū)里農(nóng)層狀矽卡巖礦體流體包裹體研究表明,早成礦期石榴石+綠簾石及石英-硫化物階段的成礦流體以高溫、高鹽度、高密度為特征,成礦流體形成于較封閉的盆地環(huán)境,礦石以塊狀、角礫狀礦石為特征,黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦等往往充填在石榴石、綠簾石、陽(yáng)起石等礦物粒間,形成自形-半自形、他形粒狀等結(jié)構(gòu),或交代石榴石、綠簾石、陽(yáng)起石等礦物,形成包含、骸晶及殘余等結(jié)構(gòu)。晚期成礦(石英+方解石-硫化物成礦期)的成礦流體以中-低溫、低鹽度、低密度為特征,成礦流體形成于淺部的較開(kāi)放環(huán)境,表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造破碎帶及其派生節(jié)理、裂隙疊加成礦,主要以石英+方解石-硫化物脈狀產(chǎn)出,并明顯穿切早期礦體,礦石以脈狀、網(wǎng)脈狀及角礫狀構(gòu)造為特征,發(fā)育黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等中-低溫硫化物礦物組合。3.2富里克氏原螯蝦多金屬礦體沉積-熱液疊加型包括喜馬拉雅期巖漿熱液型礦體疊加燕山期沉積礦源層的白秧坪式Cu-Ag-Pb-Zn礦床,喜馬拉雅期建造熱液型Ge礦體疊加沉積煤層的大寨式Ge礦床,燕山期巖漿熱液疊加加里東期分水嶺式Fe-Cu-Pb-Zn礦床(圖2)。在白秧坪Cu-Ag-Pb-Zn礦床,侏羅系-白堊系富金屬成礦元素的礦源層被新生代與巖漿熱活動(dòng)緊密聯(lián)系的成礦流體所疊加(Houetal.,2007)。礦化分布在中侏羅世滲透性懸殊的灰?guī)r與泥巖之間,受沉積層位控制明顯,礦體主要以順層狀、透鏡狀及脈狀產(chǎn)出。臨滄Ge礦(大寨和中寨Ge礦床)產(chǎn)在滇西臨滄縣境內(nèi)以印支期花崗巖為基底的中新世幫賣組含褐煤陸相碎屑巖盆地中(Huetal.,2009)。盆地地層可劃分為三個(gè)含煤段,鍺主要以有機(jī)結(jié)合態(tài)賦存在靠近盆地基底的第一含煤段的褐煤中。該含煤段主要由粗砂巖、含礫粗砂巖(夾碳質(zhì)細(xì)砂巖)、粉砂巖、煤層、層狀硅質(zhì)巖和薄層含碳硅質(zhì)灰?guī)r組成。在上部的兩個(gè)含煤段中,缺少層狀硅質(zhì)巖和薄層含碳硅質(zhì)灰?guī)r,未見(jiàn)鍺礦化。李余華(2000)將臨滄Ge礦床的礦石劃分為鍺煤型和鍺砂巖型。鍺煤型礦石為低變質(zhì)含鍺褐煤。褐煤以半亮型煤、半暗型煤為主,其次為光亮型煤和全暗型煤。礦石呈黑色、褐黑色,瀝青-暗淡光澤,塊狀、粉末狀、貝殼狀與不平坦?fàn)顢嗫?線理狀與條帶狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。煤以鏡質(zhì)組為主,含少量半鏡質(zhì)組。鍺砂巖型礦石為含鍺的含碳、碳質(zhì)粉砂巖、粘土巖、粗砂巖及花崗碎屑巖,礦石中常夾有線理狀、條帶狀薄煤層和碳質(zhì)碎片。煤巖成分有褐煤、亮煤及暗煤。對(duì)鍺元素進(jìn)入成煤盆地的方式爭(zhēng)論較大,主要有成煤植物吸收鍺(張淑苓等,1987)、花崗巖風(fēng)化帶入(盧家爛等,2000)和熱水活動(dòng)帶入(Huetal.,2007,2009)三種觀點(diǎn)。認(rèn)為大寨和中寨Ge礦床是中新世幫買組含煤碎屑巖系被后期富Ge熱液疊加形成(圖3b)。當(dāng)富鍺熱水進(jìn)入成煤盆地時(shí),由于鍺具有強(qiáng)烈富集在有機(jī)質(zhì)中的傾向,鍺元素被煤中的腐殖酸等吸附而轉(zhuǎn)入煤層,并在煤中發(fā)生富集、礦化。Ge未以獨(dú)立礦物的形式出現(xiàn),而主要以吸附態(tài)的形式賦存于含煤巖系腐殖質(zhì)中,后期熱液成因硅質(zhì)巖中Ge亦很高。原始含煤碎屑巖系與后期富Ge熱液間的相互作用,是導(dǎo)致熱液中Ge沉淀的重要地球化學(xué)機(jī)制(Huetal.,2009)。分水嶺Fe-Cu-Pb-Zn礦區(qū)主要出露地層為寒武系柳水組,進(jìn)一步劃分上下兩段。上段巖性為灰白色、褐黃色大理巖夾少量灰綠色薄層狀千枚狀板巖、砂質(zhì)板巖;下段巖性為灰色、灰綠色及暗綠色含鐵綠泥石千枚狀板巖,局部夾大理巖透鏡體。志本山花崗巖體分布在保山北部的志本山一帶,屬于由黑云母花崗巖、弱片麻狀斑狀二云母花崗巖、中粗粒等粒二云母花崗巖、中細(xì)粒二云母花崗巖和淺色花崗巖等組成的復(fù)式巖體。礦區(qū)受區(qū)域變質(zhì)作用影響,泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖變成千枚狀板巖、砂板巖,灰?guī)r重結(jié)晶變成大理巖。鐵礦體賦存于柳水組下段,呈層狀或似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,原含水赤鐵礦變質(zhì)而形成磁鐵礦。銅多金屬礦化主要產(chǎn)于圍巖層間裂隙的方解石-硫化物脈和石英-硫化物脈中。研究認(rèn)為分水嶺Fe-Cu-Pb-Zn礦床系加里東期淺海相沉積形成鐵礦源層(BIF),經(jīng)過(guò)區(qū)域變質(zhì)富集成礦;受燕山期志本山花崗巖體(鋯石SHRIMP年齡為126.7±1.6Ma;陶琰等,2010)侵入帶來(lái)的黃銅礦和方鉛礦等礦化所疊加(圖3c)。3.3成礦作用及成礦時(shí)代多期熱液疊加型主要為喜馬拉雅期與海西期兩期疊加成礦作用的老王寨式Au礦床,燕山期疊加印支期的普朗-紅山式Cu礦床,喜馬拉雅期多期次疊加的金滿Cu礦床(圖1)。三江Au成礦作用受控于增生造山與碰撞造山及碰撞后的構(gòu)造演化過(guò)程,大規(guī)模Au礦成礦作用發(fā)生在陸陸碰撞造山期的晚碰撞走滑與后碰撞伸展階段,部分發(fā)生在主碰撞擠壓階段及增生造山作用的造山后構(gòu)造轉(zhuǎn)化階段;Au礦成礦作用與造山作用、深大斷裂活化作用、巖漿侵入作用及熱泉作用密切相關(guān),空間分布具有成帶產(chǎn)出的特征。哀牢山造山型Au礦成礦系統(tǒng)主體形成于喜馬拉雅期碰撞造山背景,Au礦嚴(yán)格受韌脆性剪切帶構(gòu)造及其中次級(jí)脆性構(gòu)造的控制,成礦深度較大,多數(shù)都大于10km。區(qū)域上,該帶分布有鎮(zhèn)沅、墨江Au廠、長(zhǎng)安和大坪等多處(超)大型Au礦床。哀牢山Au疊加成礦作用,典型礦床如老王寨Au礦床,早期礦體受近EW/NEE向構(gòu)造控制,為印支期金沙江洋俯沖碰撞產(chǎn)物,礦化以鉻水云母+石英+硫化物為主要特征,新近載Au黃鐵礦Re-Os定年結(jié)果反映老王寨Au礦床印支期存在著重要的Au預(yù)富集作用;晚期礦體受NNW構(gòu)造控制,系喜馬拉雅期(49.0~22.7Ma;楊立強(qiáng)等,2010,2011)造山型金礦化,兩期成礦流體均具有深源特征。喜馬拉雅期多期次熱液疊加成礦作用較為發(fā)育,部分學(xué)者認(rèn)為,蘭坪盆地喜馬拉雅期熱液成礦作用具有多期性(薛春紀(jì)等,2002)。金滿Cu礦床處于蘭坪盆地西緣,礦區(qū)出露的地層主要為三疊系和第三系,銅礦體主要賦存于中侏羅統(tǒng)花開(kāi)佐組雜色碎屑巖、砂板巖、炭質(zhì)泥巖等巖石中,呈大型脈狀產(chǎn)于花開(kāi)佐組上段砂巖與板巖間的層間破碎帶內(nèi),嚴(yán)格受地層巖性和斷裂控制。礦體兩側(cè)圍巖蝕變顯著,主要為硅化和絹云母化。前人對(duì)金滿銅礦床的形成時(shí)代爭(zhēng)論很大,盡管多數(shù)研究者認(rèn)為其形成于早喜馬拉雅期,但年齡差別很大,獲得的年齡介于67~37Ma之間,甚至采用同一方法獲得的成礦年齡也相差較大。李小明和胡寶清(2001)在研究蘭坪盆地構(gòu)造熱演化時(shí)獲得金滿銅礦床礦化砂巖中磷灰石的裂變徑跡表觀年齡46.1Ma,修正后年齡為58.7Ma。李小明(2001)獲得金滿銅礦石英脈中流體包裹體的Rb-Sr年齡,其等時(shí)年齡為66.8Ma。徐曉春等(2004)用石英流體包裹體40Ar/39Ar快中子活化法進(jìn)行定年,獲得較好的坪年齡為56.7±1.0Ma,石英Ar-Ar等時(shí)線年齡為56.8±0.7Ma。畢先梅和莫宣學(xué)(2004)采用極低級(jí)變質(zhì)礦物伊利石K-Ar法定年得到金滿礦化年齡46.71±0.68Ma,可能代表了晚期構(gòu)造-熱事件對(duì)礦床的疊加或改造的年齡。王彥斌等(2005)通過(guò)Ar-Ar階段升溫測(cè)年法對(duì)金滿銅礦床主礦體旁側(cè)的含銅熱液蝕變礦物絹云母進(jìn)行了測(cè)試,認(rèn)為金滿Cu礦床成礦經(jīng)歷了早期67Ma的成礦作用和晚期37Ma的疊加成礦作用,后者代表金滿Cu礦床的主要形成年代。結(jié)合蘭坪盆地區(qū)域地質(zhì)成礦背景,我們認(rèn)為金滿銅礦床可能經(jīng)歷兩期的成礦作用,早期與印度-亞洲大陸的碰撞作用相關(guān),晚期疊加成礦作用是昌都-蘭坪-思茅盆地的構(gòu)造背景由碰撞擠壓向走滑-拉分轉(zhuǎn)換的反應(yīng)。多期斑巖/矽卡巖疊加型礦床也有出現(xiàn),如普朗/紅山Cu礦床,系燕山期成礦斑巖疊加印支期成礦斑巖。普朗-紅山銅多金屬成礦帶主要由印支期、燕山期花崗巖組成,亦有少量喜馬拉雅期花崗巖。該帶疊加成礦作用發(fā)育普遍,礦種組合復(fù)雜,多形成銅多金屬成礦系列。印支期巖體多為淺成型(部分隱伏),以石英閃長(zhǎng)玢巖和石英二長(zhǎng)斑巖為主,少量英安斑巖與花崗閃長(zhǎng)斑巖。斑巖礦化分帶性明顯,由內(nèi)帶向外帶依次為為斑巖鉬礦、斑巖銅鉬礦、斑巖銅礦及大脈狀(鎢)銅礦。巖漿侵入與成礦主要時(shí)限為199~230Ma(Lietal.,2011a;李文昌等,2011b)。燕山期斑巖分布于沃迪措斷裂以東地區(qū),屬造山期后花崗巖,巖性主要為二長(zhǎng)花崗巖,少數(shù)為黑云母鉀長(zhǎng)花崗巖。如休瓦促和熱林成巖年齡分別為84.4±1.1Ma和81.7±1.1Ma,成礦年齡分別為83±1Ma和81.2±2.3Ma(李建康等,2007;尹光候等,2009),紅山銅礦深部隱伏巖體中獲輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡80.2±1.3Ma(李文昌等,2011b)。喜馬拉雅期花崗巖屬于陸內(nèi)花崗巖,見(jiàn)于彌里躺斷裂以東地帶,呈巖株、巖枝和巖墻狀產(chǎn)出。較為典型為亞雜東側(cè)石英閃長(zhǎng)玢巖,黑云母Ar-Ar年齡53.02Ma(曾普勝等,2004),疊加于早期的斑巖及斑巖型礦化體之上。斑巖成礦作用以銅金礦化為主,北部欠雖-地蘇嘎一帶伴生鉛鋅,礦床類型仍以斑巖型為主。構(gòu)成了晚印支期、晚燕山期與早喜馬拉雅期的成礦序列。在研究休瓦促、熱林蝕變花崗斑巖及相應(yīng)鉬(鎢)礦床、紅山隱伏二長(zhǎng)斑巖及其鉬(銅)礦床和銅廠溝鉬(銅)礦床的基礎(chǔ)上,認(rèn)為紅山銅礦床屬于斑巖-矽卡巖(復(fù)合)成因、時(shí)代為印支-燕山期,存在規(guī)模相近的兩期巖漿活動(dòng)與兩次銅鉬成礦作用(圖3d),燕山期廣泛而強(qiáng)烈的巖漿侵入活動(dòng)與鉬(銅)成礦事件可與印支期媲美。4cu-pb-zn巖漿-構(gòu)造成礦系統(tǒng)三江特提斯構(gòu)造帶的演化表現(xiàn)出了明顯的造山旋回性,依次為原特提斯旋回、古特提斯旋回、新特提斯旋回及印度-歐亞陸陸碰撞旋回。在增生造山(古特提斯與新特提斯旋回)與陸陸碰撞造山過(guò)程中,特別是三期區(qū)域構(gòu)造動(dòng)力體制轉(zhuǎn)換(即增生造山向造山后伸展的轉(zhuǎn)換、碰撞造山中從主碰撞階段向晚碰撞階段之間的轉(zhuǎn)換和晚碰撞階段向后碰撞階段之間的轉(zhuǎn)換)過(guò)程中,巨量金屬成礦物質(zhì)在一定的地質(zhì)時(shí)期內(nèi)于特定空間部位發(fā)生集聚,形成了多樣化的復(fù)雜金屬成礦系統(tǒng)。增生造山作用不同階段(洋盆發(fā)育階段、洋陸俯沖階段、微陸塊碰撞階段與后造山走滑及伸展階段),以及陸陸斜向碰撞作用的擠壓、走滑與伸展階段于不同的構(gòu)造域中均有不同特色成礦系統(tǒng)的形成。不同構(gòu)造體制下成礦作用于同一空間先后發(fā)生,導(dǎo)致不同時(shí)代與成因礦體同位疊加,孕育了疊加礦床。原特提斯旋回洋盆發(fā)育與演化時(shí)期,形成了沉積型(如分水嶺Fe礦床)為主體的成礦系統(tǒng)。古特提斯旋回成礦作用異常復(fù)雜,涵蓋了海西期與印支期兩個(gè)連續(xù)成礦時(shí)期。海西期是VMS型成礦系統(tǒng)的重要形成時(shí)期,不同礦床形成的具體構(gòu)造環(huán)境各異,如:昌寧-孟連縫合帶老廠Pb-Zn-Cu礦床形成于洋島環(huán)境,金沙江縫合帶羊拉Cu-Pb-Zn礦床形成于弧后洋盆的洋內(nèi)弧環(huán)境。印支期成礦系統(tǒng)主要包括:(1)VMS型多金屬成礦系統(tǒng),發(fā)育于古縫合帶和相應(yīng)的火山巖漿弧內(nèi),如江達(dá)-維西陸緣火山弧內(nèi)與后碰撞伸展裂谷相關(guān)的魯春Cu-Pb-Zn礦床;(2)斑巖-矽卡巖成礦系統(tǒng),主要發(fā)育于德格-鄉(xiāng)城火山-巖漿弧內(nèi),與甘孜-理塘洋殼西向俯沖作用導(dǎo)致的島弧巖漿活動(dòng)相關(guān),如普朗和紅山Cu礦床;部分巖漿-成礦作用與金沙江洋的俯沖相關(guān),如疊加羊拉VMS型礦體的矽卡巖-斑巖型Cu-Mo-Pb-Zn礦體。此外,哀牢山縫合帶印支期存在著一次重要的Au預(yù)富集作用(如老王寨Au礦床),對(duì)應(yīng)于縫合帶碰撞造山作用高峰期。新特提斯旋回暫未發(fā)現(xiàn)VMS或SEDEX等海相熱液沉積型礦床,其主要成礦作用與燕山期增生造山向造山后伸展轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致的巖漿活動(dòng)相關(guān)。如保山地塊核桃坪-西邑-楊梅田Pb-Zn-Cu成礦系統(tǒng),與地殼深熔型高鉀過(guò)鋁質(zhì)花崗巖(126.7~93.0Ma;陶琰等,2010)相關(guān);騰沖地區(qū)早白堊世Sn多金屬成礦系統(tǒng),與高黎貢山S型花崗巖(126~121Ma;Xuetal.,2011)相關(guān)。義敦島弧普朗-紅山地區(qū)晚燕山期(84.4~80.2Ma)存在著一次重要的與A型花崗巖相關(guān)的銅多金屬成礦作用。晚三疊世-早白堊世(208~138Ma),隨著甘孜-理塘洋的消亡,義敦島弧與揚(yáng)子地臺(tái)發(fā)生碰撞;白堊紀(jì)(138~75Ma)義敦島弧弧后區(qū)表現(xiàn)為伸展垮塌作用(潘桂棠和王培生,1997;侯增謙等,2001)。甘孜-理塘縫合帶(新特提斯)造山擠壓向造山后伸展作用的轉(zhuǎn)換可能制約晚燕山期普朗-紅山銅多金屬的生成。印度-歐亞陸陸碰撞旋回成礦強(qiáng)度大、礦化類型豐富,主碰撞擠壓、晚碰撞走滑與后碰撞伸展三個(gè)階段均大規(guī)模成礦,尤其表現(xiàn)在主碰撞階段向晚碰撞階段之間的轉(zhuǎn)換時(shí)期和晚碰撞階段向后碰撞階段之間的轉(zhuǎn)換時(shí)期。主碰撞擠壓階段成礦系統(tǒng)包括:(1)矽卡巖/云英巖型Sn多金屬-REE成礦系統(tǒng),發(fā)育于騰沖火山-巖漿弧及保

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