論云南個舊錫銅鎢三稀金屬礦集區疊加成礦系統與垂向構造巖相學結構的關系

方維萱郭玉乾賈潤幸童 祥馬振飛

1.有色金屬礦產地質調查中心礦山生態環境資源創新實驗室,北京 100012;2.云南錫業集團(控股)有限責任公司,云南 個舊 661000

0 引言

傳統的巖漿熱液成礦理論受到了很多質疑(羅照華等, 2011;張旗,2012),但從新視角研究取得了成果(毛景文等, 2012;羅照華等, 2014;張旗等, 2014; 黑慧欣等,2015;張寶林等,2015),如中國大陸環境斑巖型礦床與巖漿熱液系統(侯增謙和楊志明,2009)、疊加成礦系統理論與多成因成礦作用研究(翟裕生等, 2009)等。對中國復雜大陸成礦環境和成礦系統的研究和探測也取得了新進展(胡瑞忠等, 2010; 張連昌等,2021),發展了巖漿熱液成礦系統新領域。從地球系統、成礦系統到勘查系統(翟裕生,2007)相結合的層面仍然需探索研究,疊加成礦系統仍面臨諸多理論挑戰和技術難題。云南個舊錫銅鎢銫銣多金屬礦集區和疊加成礦系統、火山噴發-巖漿侵入構造系統具有密切關系,發育印支期火山噴流沉積成礦和構造變形改造富集,燕山晚期巖漿熱液成礦系統發育良好,新生代巖溶成礦和表生成礦作用強烈,因此,對該疊加成礦系統進行構造巖相學和地球化學巖相學解剖研究,將為礦集區深地探測、深部預測和綜合勘查技術創新提供新的理論依據。

目前對云南個舊錫銅多金屬礦床的成因認識分歧較大,如巖漿熱液型(Jiang et al., 1997;毛景文等, 2008; Guo et al., 2018)、多期疊加成礦(秦德先等, 2006)、熱水噴流沉積型(張歡等,2007; 錢志寬等, 2011)、玄武巖成礦(黎應書等,2006)和海相火山巖型錫銅礦床(方維萱和賈潤幸, 2011;方維萱等, 2011)。層間氧化礦和玄武巖型銅礦床仍為成因分歧的焦點(莊永秋, 1996;黎應書等, 2006;秦德先等, 2006;張歡等, 2007;毛景文等, 2008;方維萱和賈潤幸, 2011;方維萱等, 2011;錢志寬等, 2011;Zhang et al., 2015)。個舊三疊紀弧后裂谷盆地(方維萱等, 2002,2011;方維萱和賈潤幸, 2011)發育了火山巖系和侵入巖系,主要特征是:①以堿性苦橄巖-堿玄巖系列為主;②堿性玄武巖系列;③殼?；煸聪盗幸詨A性輝長巖-堿性輝長閃長巖-霞石正長巖-堿性正長巖為主;④殼源重熔巖漿系列以個舊東區斑狀花崗巖-粒狀黑云母花崗巖-細晶巖為主(莊永秋等, 1996)。這些火山-侵入巖系和相關構造在表生巖溶構造系統中具有特殊作用,但它們參與表生巖溶成礦的作用卻被忽視了。研究巖漿侵入構造系統和疊加成礦系統的構造巖相學分帶規律,需要對該礦集區表生巖溶構造和巖溶作用給予高度重視,重視疊加成礦系統后期保存條件和表生成礦疊加作用,有助于建立隱伏巖漿侵入構造系統和成礦中心識別標志,提升深部構造巖相體探測和預測建模的準確性。個舊礦集區內發育三疊紀弧后裂谷盆地、燕山期巖漿侵入構造和新生代侵蝕巖溶構造等3類不同成因的構造系統,由于對其構造樣式研究不足,制約了對它們與錫銅鎢銫銣多金屬成礦作用關系的深入研究。因此,從構造巖相學變形篩分新視覺的角度,研究疊加成礦系統與垂向構造巖相學分帶相互關系,促進構造巖相在該礦集區深地探測、深部隱伏構造巖相預測建模研究水平,為戰略關鍵金屬礦產預測服務。

文章以構造巖相學分帶、構造巖相學變形篩分等新方法為手段(方維萱等,2018),對個舊錫銅鎢銫銣多金屬礦集區進行疊加成礦系統的垂向構造巖相學分帶結構研究。研究認為3類不同成因的構造系統,對多金屬成礦作用具有顯著不同的控制作用,在不同時間域內形成了異時同位疊加成礦和同時異相分異作用。疊加成礦系統具有9個垂向構造巖相帶,三疊紀弧后裂谷盆地內堿性苦橄巖-堿性火山巖相和火山噴發機構為前巖漿侵入期構造;云貴高原侵蝕面(VTZ1)和表生巖溶構造系統(VTZ2)為后巖漿侵入構造,它們疊加在同巖漿侵入構造系統(VTZ3、VTZ4、VTZ5、VTZ6、VTZ7、VTZ8、VTZ9)之中,這些最新研究成果為該礦集區深部探測和預測建模提供了新理論依據。

1 個舊-建水三疊紀弧后裂谷盆地系統

個舊-建水地區3個基底構造層對二疊—三疊紀沉積盆地-造山帶-島弧帶的轉換與演替過程具有較強的制約作用(方維萱等, 2011)。金平縣龍脖河銅礦床內的中元古代變鈉質火山巖的Pb-Pb等時線年齡為1596±140 Ma,鐵銅金(IOCG型)礦床的變鈉質火山巖和磁鐵礦Sm-Nd等時線年齡為1330±150 Ma(常向陽等,1998),疊加了個舊組硅質白云巖中的火山熱水沉積型銅礦床(高俊和崔銀亮,2004)。龍脖河鐵銅礦床為康滇地區元古宙IOCG礦床,三疊紀成礦特征也很顯著(郭健,2020),它們以及個舊海相火山巖型錫銅多金屬礦床成因的關系仍待深入解析研究。

1.1 個舊-建水三疊紀弧后裂谷盆地系統與構造演化

個舊-建水三疊紀弧后裂谷盆地系統的沉積相序列具有“下細夾火山巖、中變粗后變細且發育火山巖,上粗”3層結構特征,具有3種“源-匯”系統,包括海底擴張中心火山噴發和島弧帶提供的火山物質、陸源碎屑物和盆地內源碳酸鹽巖,與盆地熱沉降作用有關(方維萱等, 2011)。

(1)三疊紀3期火山巖分布規律和金屬成礦規律關系密切。堿性苦橄巖-堿玄巖類的巖漿源區來自軟流圈地幔和巖石圈地幔,這些深源成礦物質沿小江巖石圈斷裂南段個舊斷裂與甲界山斷裂和次級北東向同生斷裂帶,經火山噴發和次火山巖侵入作用,直接進入個舊-建水三疊紀弧后裂谷盆地內,形成了火山巖系和火山熱水噴流沉積礦床(方維萱等, 2011)。①中三疊世安尼期堿性鉀質火山巖產于個舊組卡房段底部,由1～5層堿性苦橄巖+堿玄巖組成,一般厚在20～50 m,最厚可達百余米,呈北東向隱伏或出露在個舊東區麒麟山-老廠-卡房田心壩子。巖石組合主要為陽起石變堿玄巖、金云母陽起石變堿玄巖和金云母變堿性苦橄巖,局部為陽起石巖或金云母巖。卡房礦田內的安尼期堿性玄武巖形成年齡為244.4±2.8 Ma,在晚白堊世(98.5～78.7 Ma,鋯石SIMS U-Pb法;Zhang et al., 2015)遭受了熱液疊加成礦事件。在個舊東區安尼期堿性苦橄巖和堿玄巖中賦存變海相火山巖型銅鈷礦床,習稱“變基性火山巖”銅礦床(莊永秋等, 1996)。在卡房礦田大白巖和老廠礦田塘子凹等礦段,受晚白堊世花崗巖疊加成礦作用,形成了金云母矽卡巖型錫銅銫銣多金屬礦床。②中三疊世拉丁早期堿性火山巖產于法郎組下部,單層厚10～20 m,分布在個舊西區水塘寨-保和-木花果-木卜嶺,以堿性玄武巖為主。③晚三疊世諾利克期火山巖規模最大,分布在賈沙復式向斜軸部林河村-尼得-德勝村,火山活動中心位于個舊他白村以南,熔巖可分7層,單層厚達200～300 m,向東、西兩側的火山巖系變薄,以凝灰巖為主?；鹕綆r分異作用最為強烈,堿性玄武質熔巖相為杏仁狀玄武巖、塊狀玄武巖和橄欖玄武巖等,發育中酸性凝灰巖,少量安山玄武質凝灰巖。林河村-孟宗和他白-裴枯龍的磁鐵礦-鉛鋅礦帶、白顯-他白的熱水沉積型錳礦帶等,與該期火山巖密切相關。

(2)個舊組內的安尼期海相火山巖原巖恢復與形成構造環境?？ǚ康V田出露的中三疊世安尼期變火山巖,主要產于個舊組卡房段底部中,巖石大多數已遭強烈變質為金云母巖、陽起石金云母巖和陽起石巖等。變火山巖中含SiO234.16%～45.62%,屬硅不飽和系列;TiO2含量為1.35%～3.53%,平均值為2.62%,屬高鈦系列;含Na2O 0.21%～3.60%,平均值為1.39%,K2O含量為0.90%～7.50%,平均值為3.21%,總體呈現鈉質偏低而鉀質高,具有堿性鉀質火山巖和堿性苦橄巖特征(方維萱和賈潤幸,2011;張貴山等,2019)。①在SiO2-K2O+Na2O判別圖中(圖1a),樣品投影在超基性巖類和基性巖類區內。原巖恢復為苦橄巖類、霞石玄武巖、白榴堿玄巖、霞石巖類和堿性玄武巖,少數樣品為玻基純橄巖類。②在CIPW(標準礦物)Ol-Ne圖解中(圖1b),樣品位于堿性苦橄巖、碧玄巖、堿性橄欖玄武巖內,均屬堿性系列,堿性苦橄巖比例較大。③在火山巖的硅堿(TAS)分類圖中,區內樣品均落在Irvine分界線上部堿性火山巖范圍內,原巖恢復為堿性火山巖系(圖1c)。原巖類型為堿玄巖類、碧玄巖類、副長石巖和苦橄巖。④在卡房和老廠礦田內,堿性苦橄巖和堿玄巖類中富集Sn-Cu-Li-Rb-Cs,與板內鉀質火山巖類似,具有高鉀、富集大離子親石元素(LILE)、高場強元素(HFSE)和輕稀土元素(LREE)特征,形成年齡為214.5±2.2 Ma(LA-ICP-MS鋯石U-Pb法;張貴山等,2019), 推測巖漿源區可能來自金云母尖晶石石榴石二輝橄欖巖和金云母石榴石二輝橄欖巖,曾遭受地幔流體交代作用,估算其熔融平衡溫度為1554℃、平衡壓力3.6 GPa,推測其形成于熔融平衡溫壓條件較高的地幔熱點軸部。一般認為,低鈦系列玄武巖起源于巖石圈地幔,其地幔部分熔融程度較高且經歷了較強的地殼混染;而高鈦系列玄武巖起源于軟流圈地幔,其部分熔融程度和地殼混染程度均較低(Xu et al., 2001;Xiao et al., 2004)。島弧構造中的鉀質火成巖與俯沖板塊析出的流體交代地幔巖密切相關,巖漿源區遭受了富含揮發份的地幔流體交代作用,少量出露于板內的鉀質火成巖與銅金礦床和戰略性礦產關系密切,深受關注 (Hudgins et al., 2015; Müller and Groves,2019)。個舊地區富集Sn-Cu-Li-Rb-Cs的堿性苦橄巖類+堿玄巖、碧玄巖+堿性玄武巖形成于個舊三疊紀弧后裂谷盆地,它們是火山噴流沉積成因錫銅礦床的成礦相體(方維萱和賈潤幸,2011;方維萱等, 2011;張貴山等, 2019),受印支運動的影響,該弧后裂谷盆地萎縮封閉并卷入造山帶中,進而遭受了晚白堊世高鉀鈣堿性花崗巖的疊加再造,對錫銅銫銣多金屬礦床形成十分有利。

(3)個舊西北側的康滇古陸和東側屏馬-越北陸塊,分別向個舊-建水地區輸送了陸源碎屑物。在開遠-師宗地區,下三疊統飛仙關組中發育了河流相-濱淺海相含銅紫色和灰綠色砂巖夾泥灰巖,該組地層沉積厚度從東到西逐漸增大,從石屏(300 m)→個舊西區渣臘(800 m)→攬盤寨(1200 m) (莊永秋等, 1996),個舊東側的越北-屏馬為陸源蝕源巖區,推測甲界山和個舊兩支近南北走向的階梯狀同生斷裂的斷陷成盆作用顯著。在個舊-建水南側飛仙關組呈近東西向平行不整合分布在大新寨—白龍潭龍潭組、陽新組和峨眉山玄武巖組之上。越南北部早三疊世韌性剪切帶(250～240 Ma,白云母和黑云母40Ar/39Ar;Lepvrier et al., 2004)和墨江韌性剪切帶(251.90±4.32 Ma,糜棱巖全巖K-Ar法;方維萱等, 2002)揭示哀牢山強烈的擠壓隆升作用,導致個舊-建水南緣近東西向擠壓抬升作用和近南北向縱張作用,深部軟流圈地幔上涌與個舊近南北向同生斷裂帶耦合作用顯著。個舊-建水地區早三疊世沉積盆地動力學表現為軟流圈地幔上拱+同生斷陷+地殼坳陷沉降過程,推測個舊-建水弧后裂谷盆地向南東延伸到金平縣。在個舊-建水西北部,下三疊統飛仙關組和嘉陵江組呈北東向分布在大落水洞-磨黑地區,蝕源巖區來自康滇古陸。

a—變質火山巖的巖石化學圖解;b—超基性巖類Ne-Ol圖解(底圖據池際尚,1988);c—火山巖類的SiO2-K2O+Na2O(底圖據IUGS,1989)(Pc—苦橄玄武巖;B—玄武巖;O1—玄武安山巖;O2—安山巖;O3—英安巖;R—流紋巖;S1—粗面玄武巖;S2—玄武質粗面安山巖;S3—粗面安山巖;T—粗面巖、粗面英安巖;F—副長石巖;U1—堿玄巖、碧玄巖;U2—響巖質堿玄巖;U3—堿玄質響巖;Ph—響巖;Ir—Irvine 分界線,上方為堿性,下方為亞堿性圖1 個舊地區卡房-老廠礦田變質火山巖巖石類型和原巖恢復Fig.1 Rock types and reconstructed protolith for meta-volcanic rocks in the Kafang-Laochang ore field in the Gejiu area. (a)Petrochemical diagram for metavocanites. (b)Ne-Ol diagram for ultrabasic rocks (the original diagram after Chi,1988). (c)SiO2-K2 O+Na2O diagram for volcanic rocks (the original diagram after IUGS,1989).Pc-Picritic basalt; B-Basalt; O1-Basaltic andesite; O2-Andesite; O3-Dacite; R-Rhyolite; S1-Trachytic basalt; S2-Basaltictrachytic andesite; S3-Trachytic andesite; T-Trachyte, trachytic dacite; F-Feldspathoidite; U1-Tephrite, basanite; U2-Phonolitic tephrite; U3-Tephritic phonolite; Ph-Phonolite;Ir-Irvine boundary, the above is alkalinity, the below is sub-alkalinity.

(4)盆內同生斷裂帶和盆地內源碳酸鹽巖沉積與盆地熱沉降作用密切有關。在麒麟山-老廠-卡房田心壩子地區,北東向堿性火山巖帶受北東向和南北向同生斷裂帶控制,這些同生斷裂帶是堿性巖漿形成的海相火山噴溢通道,與堿性火山巖厚度較大的部分相對應,它們也是中三疊世海底火山噴流成礦構造通道,變海相火山巖中銅礦床分布在同生斷裂帶兩側(圖2)。中三疊世安尼期盆內同生斷裂帶附近,在個舊組卡房段內發育堿玄質火山角礫巖和角礫凝灰巖相,鈣屑硅質巖和凝灰質硅質巖薄層、白云質凝灰質同生角礫巖、凝灰質白云巖、白云質滑塌角礫巖、同生滑移褶皺和同生變形組構,它們是火山地震巖席的構造巖相學標志。遠離該同生斷裂帶,在凝灰質白云巖和泥質灰巖中也發育礫屑結構和地震巖席?？傊?與堿性苦橄巖+堿玄質火山巖相伴的同生斷裂帶和地震事件較為強烈,中三疊世熱沉降作用較為強烈,碳酸鹽巖大規模沉積于該熱沉降期。

(5)個舊-建水三疊紀(印支期)的區域構造演化,繼承了二疊紀末期山-弧-盆耦合轉換過程,在三疊紀耦合了軟流圈地幔上涌形成的地幔熱點,這種區域構造與盆地內三向“源-匯”效應有利于成礦物質的大規模聚集和保存。建水臘里河玄武巖中高鎂火山巖(259±2 Ma,LA-ICP-MS 鋯石UPb法)屬峨眉山地幔柱的分支地幔(劉德民等,2019)。臘里河早三疊世奧倫尼克階(ωT1,249.5～245.5 Ma)二輝橄欖巖的形成年齡為246±5.2 Ma(LA-ICP-MS 鋯石U-Pb法),經歷了中侏羅世早期(169.6±2.0 Ma)熱液蝕變事件,但與流紋巖(261.9±2.2 Ma)-安山巖(264.8±1.7 Ma)-高鎂火山巖(258.7±2.2 Ma),均為晚二疊世—早三疊世形成的產物(劉嬌等, 2016)。推測它們與東川鐵銅金礦集區深部二疊紀構造-巖漿熱事件(269.9±3.4 Ma,方維萱等, 2013)具有密切相關性,均受小江-個舊近南北向巖石圈斷裂帶控制,該斷裂帶在二疊紀穿切了康滇地區和滇東南金平地區,南接越南黑水河二疊紀裂谷盆地,屬峨眉山地幔柱構造的分支系統和統一重大地質事件:①在建水地區茅口組古巖溶與晚二疊世玄武巖之間,形成了荒田大型鉛鋅礦床,它們賦存在火山噴發-火山熱水巖溶不整合構造帶中,火山巖從晚二疊世(βP3)延續到早三疊世奧倫尼克階(ωT1),建水高鎂火山巖是峨眉山地幔柱一個地幔分支在地幔柱熱流體側向擴展下形成的產物(劉德民等, 2019),小江-個舊二疊紀近南北向巖石圈斷裂帶可能是地幔柱尾部減壓熔融噴發到地表的構造通道;②三疊紀堿性玄武巖+堿玄巖+堿性苦橄巖類是個舊弧后裂谷盆地形成的重大地質事件標志,這些巖石富集大離子親石元素,形成了Sn-Cu-Li-Rb-Cs的初始富集層位和礦化層;③受印支期哀牢山造山帶側向碰撞擠壓作用的影響,小江巖石圈斷裂帶南段個舊近南北向同生斷裂帶活動較為強烈,中三疊世拉丁早期堿性火山巖和晚三疊世諾利克期堿性火山巖集中出現在個舊西區和建水地區,火山活動呈現東西向和北西西向展布的趨勢;④在個舊北西地段個舊組碳酸鹽巖中,推測同生滑移褶皺相帶是北東向的同生斷裂帶強烈活動地段。

1.2 個舊三疊紀弧后裂谷盆地內火山噴流沉積-疊加改造成礦系統

海相火山巖型(VMS)銅鉛鋅礦床可形成于弧后盆地和陸緣裂谷盆地內(Large,1992;Franklin et al., 2005;Gally et al., 2007;Groves and Bierlein,2007)。個舊三疊紀弧后裂谷盆地具有形成大型海相火山巖型(VMS)銅鉛鋅礦床的條件(方維萱等,2002;方維萱和賈潤幸, 2011),主要依據如下。

(1)構造背景方面,三疊紀弧后裂谷盆地在印支晚期近南北向擠壓收縮作用下,形成了近東西向斷褶構造帶,燕山早期疊加變形構造帶以北東向褶皺-斷裂帶為主,有利于形成錫銅鎢銫銣多金屬疊加成礦。個舊-建水三疊紀弧后裂谷盆地向南東方向延伸到金平龍脖河銅礦區,與哀牢山二疊紀—三疊紀島弧帶向北東方向的揚子地塊俯沖碰撞密切有關,在陸殼基底之上形成了三疊紀弧后裂谷盆地,對于形成塊狀硫化物礦床十分有利。個舊變海相火山巖型錫銅銫銣多金屬礦床(金云母矽卡巖型),受到燕山晚期伸展深成巖漿弧疊加改造作用強烈,巖漿侵入機制以熱穹隆式底劈侵位為主導。

(2)卡房-老廠礦田的儲礦層位和儲礦巖相(圖2),具有較為完整的火山噴氣沉積成礦→熱水噴流沉積成礦→構造改造-準同生蝕變成礦→巖漿熱液疊加成礦結構:①個舊組卡房段底部(T2g11)中厚層灰巖和厚層灰巖,夾1～5層堿性火山巖,凝灰質白云質同生角礫巖相發育,同生斷裂活動強烈,海底火山噴氣同生蝕變相和火山熱水角礫巖相為海底火山噴氣-熱水沉積成礦標志相(圖2a),形成了賦存于卡房段底部海相火山巖型銅礦床,卡房段下部(T2g11→T2g13)具有沉積水體增深層序結構,流變蠕蟲狀灰巖和瘤狀灰巖(T2g13)指示了同生斷裂活動增強、半深水—深水沉積環境;②卡房段上部(T2g14→T2g16)同生凝灰質礫屑灰巖(圖2a)和同生礫屑灰巖(圖2b)為同生斷裂活動和地震-震積風暴流沉積標志。似層狀巖溶角礫巖、方解石溶孔狀白云質灰巖(圖2c)、膏模和湯團構造發育,揭示古巖溶作用較為強烈;③在個舊組馬拉格段中同生滑塌角礫巖(同生斷裂)和古巖溶構造也揭示同生斷陷和準同生抬升作用較為強烈,個舊組累計厚度達3415 m,在海相火山噴發作用后,以穩定熱沉降和同生斷裂斷陷沉積為主,有利于形成海相塊狀硫化物礦床;④金云母矽卡巖型銅硫化物礦床賦存在安尼期變海相堿性火山巖層內(圖2),與個舊組卡房段堿性苦橄巖→堿玄巖→堿玄質火山巖→凝灰質碳酸鹽巖層密切相關,金云母矽卡巖型錫銅銫銣多金屬礦床賦存在個舊組卡房段,與安尼期火山噴氣沉積-熱水同生交代蝕變作用密切有關。個舊組儲礦層位與拉丁早期—諾利克期熱水沉積成礦作用密切有關,在個舊西區發育了熱水沉積型含錳質硅質巖相+鐵錳碳酸鹽巖相。

圖2 老廠礦田內堿性火山巖厚度與成礦關系圖Fig.2 Relationship between the alkaline volcanic rock thickness and the mineralization in the Laochang ore-field

(3)竹葉山和大白巖礦段錫銅和銅礦體與礦石組構表明受海相火山巖和同生構造控制顯著,巖漿疊加成礦作用形成了W、Bi和Mo疊加成礦。在竹葉山、老廠東和期北山(圖2)、大白巖、塘子凹等礦段,海相堿性火山巖層中銅礦體呈層狀和層間透鏡狀,主礦產為銅,共伴生金和錫。銅礦體具有4種不同類型的賦存規律:①銅礦體賦存在堿性火山巖層與上覆大理巖和凝灰質大理巖層之間,可多達5個似層狀礦體,長300～650 m,寬100～300 m,厚0.5～5 m;②銅礦體賦存在變堿性火山巖層內,由層間陡傾斜脈狀和緩傾斜透鏡狀礦體組成,礦體長度可達百余米,延伸可達400 m,厚度3～10 m,局部銅品位高(>5%),共伴生Cs、Rb、Au、Co、金紅石;③銅礦體賦存在變堿性火山巖層之下的大理巖層內,呈似層狀和透鏡狀的緩傾斜礦體,長度為100～300 m,寬100余米,厚度1.7～10 m,最厚達34 m;④在接近花崗巖接觸帶部位,錫銅礦體厚度增加,呈似層狀或不規則囊狀,錫銅共生礦石品位顯著增富,疊加富集了W、Bi、Mo和Au礦體。在含錫銅鎢銫銣多金屬螢石金云母矽卡巖相中,形成銫銣共生礦體,如老廠竹葉山13-2-3礦體、卡房1-9礦體等,呈整合狀產于海相堿性火山巖中,儲礦巖相為金云母陽起石巖和透閃石金云母巖,礦石礦物以黃鐵礦和黃銅礦為主。

(4)含礦蝕變巖的構造巖相學、成礦流體與火山熱水蝕變體系特征,揭示發育了火山同生蝕變和同生沉積作用等火山熱水同生蝕變巖相和火山熱水沉積-改造巖相(圖3)。①海底火山熱水同生蝕變相,由電氣石鈉長石相、金云母相(圖3a—3e)、透閃石陽起石相、綠泥石大理巖化相、電氣石陽起石金云母相、鈦鐵礦-金紅石(圖3g)-黑云母相、黃銅礦-磁黃鐵礦相(圖3f—3i)等組成,它們與F-B-Ti-Sn-Cu-Co-Au-Cr-Ni化探異常和錫銅成礦關系密切。磁黃鐵礦-黃銅礦呈連晶狀,沿金云母斑晶和團斑周緣呈環狀富集;磁黃鐵礦和黃銅礦與陽起石呈交織共生結構。新山層狀—似層狀透輝石巖與銅富集成礦密切有關,屬熱水同生交代蝕變巖(錢志寬等, 2011)。F-B-Ti-Sn-Cu-Co-Au-Cr-Ni化探異常分布在蝕變堿性苦橄巖-蝕變堿玄巖帶上,在銅礦體和礦化體中,F含量>2000×10-6,金云母和黑云母相中F含量在5000～>20000×10-6(含量高于檢出限),Cr含量>500×10-6,Ni含量>400×10-6,Co含量在100×10-6～>200×10-6(含量高于檢出限),Au含量在100×10-9～>1000×10-9(含量高于檢出限),Sn含量>200×10-6,以磁黃鐵礦、黃銅礦和黃鐵礦為主,少量錫石、黝錫礦和閃鋅礦;海底熱水蝕變體系以堿性超基性巖中發育了富集F和B組分(金云母-電氣石-方柱石等)等酸性成礦流體為特征。②在卡房段安尼期堿性火山巖之上,火山熱水噴流沉積構造通道相為中心相,為碧玉狀電氣石鈉長石與鈉長石陽起石透輝石巖,兩側分布了灰黑色鈣屑凝灰質同生角礫巖和同生熱液角礫巖。③穿層脈帶狀螢石-電氣石相、輝鉬礦-輝鉍礦-黑鎢礦和WSn-Bi-Mo-F-B化探異常等,是隱伏花崗巖疊加成礦的標志。④磁黃鐵礦屬老廠-卡房礦田內(老卡式)海相火山巖型硫化物礦床的主要蝕變礦物,磁黃鐵礦、黃鐵礦和黃銅礦中富集Co和Au,局部共生鈷體,為老卡式海相火山巖型銅(鈷金)礦床。原生榍石中富集Sn,形成榍石(15%)黑云母巖,經海底火山熱水同生蝕變作用后形成了白鈦礦和鈮金紅石富集,建議對鈮金紅石型鈦資源(圖3g)進行富集規律和綜合利用研究。④在隱伏花崗巖的接觸帶部位,以接觸交代作用形成的螢石金云母矽卡巖相+電氣石螢石金云母矽卡巖相為主,主礦產為錫銅鎢,伴生螢石、電氣石、Mo、Bi、Ag、Pb和Zn等,As以毒砂形式賦存。隨著遠離花崗巖侵入體,角巖相逐漸增加,接觸交代作用逐漸減弱,最終變為陽起石金云母角巖相+金云母角巖相+黑云母陽起石角巖相(變矽卡巖相),以銅為主且共伴生Co、Au、Ti。

圖3 卡房礦田堿性苦橄巖類特征與銅富集成礦關系Fig.3 Relationship between the characteristics of alkaline picritic volcanic rocks and the copper mineralization in the Kafang orefield. (a) Electron back scattering diffraction (EBSD) for phlogopite and titanite and map of surface scanning for Cs, Rb and Ti.(b)Intergrowth relationship for phlogopite, actinolite, and pyrrhotite(×20,plane-polarized light). (c) Titanite wrapped by phlogopite and EBSD for titanite and phlogopite. (d)Solid-solution separation structure of chalcopyrite and pyrrhotite in phlogopite,KG-261B(×10;reflected light).(e)Crystal stock of pyrrhotite and chalcopyrite wrapped by phlogopite phenocryst, KG-300-1(×10,under retroreflector). (f) Crystal stock mosaic structure of cassiterite and pyrrhotite (in black), KG-27B (×10,planepolarized light). (g) Reddish brown rutile in the centre, KG300-1 (×20,under the condenser). (h) Intertexture structure of chalcopyrite and actinolite, KG-300-1(×5,under retroreflector). (i) Claybank pyrrhotite and intertexture structure of actinolite,KG-260T(×5,under retroreflector)

(5)構造巖相學分帶揭示老廠-卡房礦田內發育火山機構中心。對三疊紀火山機構恢復與識別,是戰略關鍵金屬超常富集機制和深部找礦預測的關鍵科學問題,非常值得進行深入研究探索?？傮w上看,現今地表構造巖相學記錄揭示了如下特征,①晚二疊世堿性火山巖和峨眉山地幔柱分支具有近南北向分布特征,沿小江巖石圈斷裂帶呈近南北向分布,延伸到越南北部,受北西向哀牢山造山隆升事件的影響,遭受了切斷,在個舊南緣以近東西向展布的上二疊統龍潭組為標志。②中三疊世安尼期火山機構位置呈北東向分布在卡房-老廠礦田內,在北東向和近南北向厚度較大的堿性火山巖分布區,如卡房礦田大白巖礦段1800 m中段內,斑狀輝石堿玄巖+橄欖金云母角礫巖+角礫狀角閃石巖+斑狀鈦輝石火山角礫巖等巖石組合為火山噴發通道相標志,它們指示了火山噴發中心位置,推測也是火山噴氣沉積成礦中心位置(圖2),分別為卡房礦田大白巖礦段和竹葉山礦段、老廠礦田期北山和老廠東礦段等,從下到上,火山巖相序結構為堿玄巖類→堿性苦橄巖類→堿玄質火山角礫巖+堿玄巖類→堿玄巖類,成礦相體結構為堿玄質火山角礫巖+火山噴流通道相(電氣石鈉長石巖+方柱石鈉長石陽起石同生角礫巖+鈣屑凝灰質同生角礫巖)。在卡房礦田大白巖礦段1820 m中段17穿脈,保留的同生斷裂和熱水噴流通道相體走向北東,傾向南東,傾角50°～60°,視厚度60 m,同生角礫為碳酸鹽巖、硅質鈉長石巖和凝灰質熔巖等,發育火山地震形成的流變褶皺和同生褶皺,角礫大小在5～8 cm、0.2～0.3 cm不等,同生斷裂穿切了不同火山巖相體,向上過渡為條帶狀碳酸鹽質凝灰質同生角礫巖,消失于碳酸鹽巖層之下。火山噴氣-噴流同生沉積-同生交代成礦中心以金云母相和陽起石相為標志,在本區仍具有尋找新火山噴氣成礦中心的潛力。③在中三疊世拉丁早期和晚三疊世諾利克期,堿性火山巖呈現東西向和北西西向分布在個舊-建水南緣,暗示哀牢山造山作用對個舊-建水地區的早—晚三疊世火山活動影響加大,改變了火山活動中心,形成了晚三疊世酸性火山巖噴發中心,具有“下堿性超基性巖,上堿性酸性火山巖”雙峰式結構。④燕山早期深成巖漿弧侵入到賈沙-枯枝柏地區。燕山晚期形成了規模巨大的陸內深成伸展巖漿弧侵位;燕山最晚期,以花崗斑巖、二長斑巖、二長細晶巖、煌斑巖脈群和堿性輝綠巖墻等為特征。⑥卡房礦田1380 m坑道內,切層堿性輝綠巖巖墻具有高鈦(TiO2含量在2.54%～3.15%之間)鉀玄巖系列特征,形成年齡在77±2 Ma(LA-ICPMS 鋯石 U-Pb法平均年齡),初始巖漿熔體是形成深度介于60～120 km(2～4 GPa)的早二疊世巖漿活動,攜帶了巖漿同化地層的捕獲鋯石年齡為2409 Ma、2616 Ma、290 Ma(尚志等, 2020)。這種富鎂(MgO含量在11.83%～13.19%之間)苦橄質巖漿具有繼承個舊地區三疊紀軟流圈地幔特征,推測指示了先存三疊紀深部軟流圈地幔形成的深部熱點巖漿房信息。個舊卡房-老廠礦田內,堿性輝綠巖墻和鉀鎂煌斑巖脈群為殘留火山機構中心標志,但關于火山噴發-巖漿侵入構造系統與錫銅鎢銫銣多金屬成礦系統在時間-空間-物質域的疊加成礦結構,尚待深入解析。

(6)區域找礦預測:①個舊組卡房段地層和堿性火山巖的厚度,在老廠和卡房礦田內呈北東向展布,推測該區域中三疊世個舊期早階段的沉積成礦中心呈北東向展布,海相火山巖型錫銅銫銣多金屬礦床主要分布在該區域內,如卡房礦田大白巖、新山、松樹腳、竹林山、前進等礦段,老廠礦田塘子凹、老廠東、期北山等礦段;②矽卡巖型錫銅鎢多金屬礦床、電氣石細脈帶型和蝕變花崗巖型鎢錫礦床分布在花崗巖突起頂部,如老廠礦田梅雨沖等礦段;③大比例尺低空磁法異常揭示深部隱伏磁性體分布范圍較大,預測尋找隱伏海相火山巖型錫銅鎢銫銣礦床仍具有巨大潛力,如卡房南部等。

1.3 滇東南印支期山弧盆耦合轉換格局與區域成礦

華南地區中生代構造演化與印支板塊、古特提斯和金屬成礦在全球具有特殊意義(胡瑞忠等,2010;毛景文等, 2012;張國偉等, 2013;Zhang et al., 2015;許志琴等,2016)。華南板塊與印支板塊在晚二疊世—三疊紀,沿金沙江-哀牢山-Song Ma帶-海南完成拼接碰撞造山,受新特提斯構造域和喜馬拉雅山期陸內走滑造山改造強烈,對滇東南地區在二疊—三疊紀大地構造背景認識分歧較大。區域構造巖相學對比和變形篩分,有助于解析和確定區域構造巖相和成礦單元。①晚二疊世—早三疊世,哀牢山有限洋盆向東俯沖碰撞,晚二疊世末的濱海相含煤泥粉砂巖記錄了古特提斯萎縮封閉;墨江地區上泥盆統金廠巖組韌性剪切(251.90±4.32 Ma)為陸陸碰撞所形成,上三疊統歪古村組(T3w) 前陸磨拉石相呈角度不整合超覆在下伏地層之上(方維萱等, 2002),是印支造山期構造巖相學記錄。②云南點蒼山地區輝長巖(252.4±1.6 Ma)和閃長巖(254.6±1.8 Ma)是華南板塊與印支板塊開始陸陸碰撞事件的記錄,經歷了弧巖漿巖(251.7 Ma)、同碰撞高硅酸性巖(246.7 Ma)和碰撞后巖漿巖(230.1 Ma)3期巖漿高峰(劉匯川等, 2020)。③峨眉山玄武巖在個舊西區建水、金平、越南北部均有出露(Zhou et al.,2002;Wang et al.,2007),受到峨眉山地幔柱的顯著影響(Xu et al.,2019)。東特提斯有限洋盆(哀牢山)向東俯沖碰撞,俯沖持續時間為中二疊—早三疊世(272～248 Ma),形成了哀牢山造山帶東南段中二疊—早三疊世元江-金平-大象變質雜巖帶(徐文濤等, 2020)。該期俯沖碰撞事件形成了北西向哀牢山造山帶隆起,并將金平-越南北部與個舊-建水地區分割,從早三疊世開始,個舊-建水-龍脖河三疊紀弧后裂谷盆地進入獨立演化階段。④廣西憑祥地區三疊系北泗組英安巖(227. 8±1 Ma,LA-ICP-MS鋯石U-Pb加權年齡),代表古特提斯洋向北俯沖于華南陸塊之下形成的大陸弧產物,陸-陸開始碰撞的最晚時限為晚三疊世初(李政林等, 2019)。⑤在云南富寧地區,晚二疊世吳家坪階鈦輝輝長輝綠巖(258±5 Ma)與峨眉山地幔柱密切有關,晚三疊世卡尼階堿性輝長巖(219. 9±6. 6 Ma,LA-ICP-MS 鋯石 U-Pb法加權平均年齡;韋朝文等, 2018)是個舊-建水弧后盆地構造反轉期產物。云南富寧縣者桑金礦床受廣南-富寧斷裂控制顯著,金礦體呈似層狀、透鏡狀和不規則狀賦存于上二疊統吳家坪組泥質粉砂巖、凝灰質粉砂巖夾凝灰巖中,Ⅲ號金礦體產于印支期基性巖脈與下三疊統羅樓組粉砂巖的接觸帶附近。者桑金礦床與載金礦物黃鐵礦和毒砂共生的熱液蝕變事件(215.3±1.9 Ma,絹云母Ar-Ar 坪年齡)和第二期輝長蘇長巖(215±5 Ma,鋯石U-Pb 年齡;皮橋輝等, 2016)侵位事件,它們均與富寧-個舊-龍脖河三疊紀弧后盆地發生的構造反轉事件有密切關系。⑥印支期以區域性擠壓收縮為主要體制,但富寧-個舊-龍脖河三疊紀弧后裂谷盆地的獨立演化階段,以深部軟流圈地幔上涌為主要動力學機制,淺部耦合了區域上總體擠壓收縮和走滑拉分作用?？ǚ康V田內,堿性苦橄巖和堿玄巖(βvT3,214.5±2.2 Ma;張貴山等,2019)侵位事件,也是富寧-個舊-龍脖河三疊紀弧后裂谷盆地發生構造反轉的時期,對于形成海相火山巖型銅鈷礦床十分有利。⑦滇東南老君山地區猛洞巖群前寒武系斜長角閃巖,在印支期變質峰期成巖平均溫度和壓力(646℃、0.88 GPa)達低角閃巖相(譚洪旗和劉玉平, 2017),南溫河片麻狀花崗巖變質增生鋯石年齡為230 Ma,屬印支期構造熱事件,老君山變質核雜巖的雛形開始形成。滇東南文山地區的南秧田鎢礦(209.5±1.1 Ma;馮佳睿等,2010;Feng et al., 2013)和新寨錫礦屬于印支期鎢錫成礦帶(毛景文等,2012)。

在印支期滇東南老君山-南溫河地區出現的垂向隆起事件,逐漸向西發展到個舊-建水地區。秦德先等(2006)報道了成礦年齡,并劃分了印支期海底基性火山-沉積礦床系列、海底沉積-噴流礦床系列和燕山期花崗巖疊加改造礦床系列等3個成礦系列。①在印支期海底基性火山-沉積礦床系列,錫銅多金屬礦體呈層狀、似層狀或透鏡狀,并與圍巖整合產出,主要賦存在變堿性苦橄巖+堿玄巖+堿性玄武巖層內。在竹葉山礦區,層紋狀硫化礦石年齡為96.68±15.4 Ma(石英40Ar-39Ar坪年齡)、層紋狀硫化物為95.93±5.41 Ma(石英40Ar-39Ar等時線年齡)、變堿性苦橄巖+堿玄巖內條帶狀硫化礦石為158.97±15.4 Ma(石英40Ar-39Ar坪年齡),推測后期構造成礦熱事件造成了氬丟失引起成礦年齡偏新(秦德先等,2006),但暗示存在顯著的燕山早期構造-成礦熱事件。②在海底沉積-噴流礦床系列中,中部和上部硅質灰巖與白云巖中,礦體呈層狀、似層狀或透鏡狀,并與圍巖整合產出。在蘆塘壩錫礦床中,錫石的40Ar-39Ar等時線年齡(205.11±4.38 Ma)與40Ar-39Ar坪年齡(192.18±2.26 Ma)較為接近,屬于晚三疊世諾利階—早侏羅世辛涅繆爾階(216.5～189.6 Ma),與金平縣龍博河銅礦床中內的銅硫化物成礦年齡(213.4±3.6 Ma,Rb-Sr等時線;215±3 Ma,Sm-Nd等時線;郭健,2020)相近,說明金平-個舊地區顯著發育印支晚期—燕山早期銅錫成礦事件。③在燕山晚期花崗巖疊加改造礦床系列中,錫鉛鋅銀礦主要呈不規則狀和脈狀,老廠矽卡巖型錫銅礦床內的石英40Ar-39Ar坪年齡為81.84±2.07 Ma,與老廠礦田層間氧化礦體(86.7±2.8 Ma;Zhang et al., 2020)和老卡花崗巖(85±0.85 Ma;程彥博等, 2008)的形成年齡具有一致性。個舊-建水三疊紀弧后裂谷盆地內的次級成礦洼地、堿性苦橄巖和堿性火山巖相帶、盆內同生斷裂帶和盆內火山機構等構造組合屬三疊紀弧后裂谷盆地構造系統,屬燕山期前巖漿侵入期的構造樣式。④在個舊卡房礦田內,金云母矽卡巖相(堿性苦橄巖)為戰略關鍵金屬的疊加成礦儲礦相體。X射線粉晶衍射分析和巖礦鑒定結果表明,在塘子凹錫銅多金屬礦段8線1830 m中段,矽卡巖型錫銅礦石富含菱鐵礦(11%～16.93%)和鋰電氣石(5.52%),與金云母矽卡巖型錫銅銫銣礦石緊密共生。在大白巖錫銅礦段,銅礦體內共生銫銣,銫銣富集在金云母中,銣與金云母礦物含量指數相關,關系式如下:

公式中,樣品數N=52;Rb為銣含量,×10-6;J為金云母含量,%。

含礦金云母矽卡巖原巖為堿性苦橄巖-堿玄巖(βvT3,214.5±2.2 Ma;張貴山等, 2019),受燕山晚期細?；◢弾r(85～75 Ma;程彥博等, 2008;Cheng and Mao,2010;張娟等, 2012)侵入的影響發生了疊加成礦作用,揭示錫銅鎢銫銣多金屬的同體富集成礦是堿性苦橄質火山噴發(βvT3)-巖漿侵入疊加成礦作用所致,但仍需進一步研究堿性巖與戰略性關鍵礦產大規模富集成礦機理。

2 燕山期巖漿侵入序列與垂向構造巖相學分帶

2.1 個舊東區巖漿侵入構造系統的垂向分帶

在時間域上,個舊-建水地區火山噴發-巖漿巖侵入時間序列為:晚二疊世堿性玄武巖(βP3)+中酸性火山巖(λP3)→印支期堿性輝綠巖(βvT2-3)→燕山早期堿性輝長巖(νK1)和堿性二長巖(ηK1)→燕山晚期斑狀花崗巖(γK2a)+粒狀黑云母花崗巖(γK2b)→細粒淺色花崗巖(γK2c)+霞石正長巖和堿性正長巖(ξK2c)+云斜煌斑巖(χK2c)+堿性輝綠巖(βvK2c)→似偉晶巖殼單元(γK2d)。

在空間域上,燕山早期巖漿侵位方向為從西到東,燕山晚期從北到南。在構造環境上,從燕山期碰撞造山晚期演化為碰撞造山期后環境。在垂向構造巖相學分帶上,從頂部細粒淺色電氣石花崗巖(γK2c)→上部細粒黑云母花崗巖(γK2b)→下部斑狀花崗巖(γK2a)+似偉晶巖殼單元(γK2d),新發現的似偉晶巖殼單元(γK2d)位于花崗巖株邊部(圖4),總體上花崗巖具有顯著高分異特征。在時間-空間-物質域上,礦山井巷工程在1400 m中段新控制了螢石長英質偉晶巖殼相和巨斑狀花崗巖,螢石長英質偉晶巖殼+螢石長英質偉晶巖脈+巨斑狀螢石電氣石花崗巖的組合,可能是復式侵入巖體的漿液結晶分異中心部位或最晚期漿液富集的似偉晶巖殼單元(γK2d),而似偉晶巖殼單元(γK2d)與個舊組堿性苦橄巖-堿玄巖-堿性玄武巖(βvT3)和堿性輝綠巖的接觸帶,對戰略關鍵礦產疊加成礦(Cu-Co型、Cu-Co-Rb-Cs-Li-Nb-Ta-Be)十分有利,今后應進一步解剖研究。

燕山期巖漿侵入構造系統對個舊-建水地區構造巖相格架的再造作用具體表現為以下特征。①燕山早期堿性輝長巖(νK1)和堿性二長巖(ηK1)→燕山晚期斑狀花崗巖(γK2a)+霞石正長巖和堿性正長巖(ξK2c)等巖漿侵入序列,在個舊西區形成了巖漿穹隆構造系統,它們接觸帶周緣控制了錳-錫銀鉛鋅-鈮稀土成礦系統。②燕山晚期斑狀花崗巖(γK2a)+粒狀黑云母花崗巖(γK2b)→細粒淺色花崗巖(γK2c)+云斜煌斑巖(χK2c)→似偉晶巖殼單元(γK2d)等巖漿侵入序列,在個舊東區形成了巖漿底劈侵位巖突-巖凹-巖舌+巖漿熱流柱構造系統,控制了個舊東區錫銅鎢多金屬成礦系統;該巖漿侵入系列在老廠-卡房礦田內與個舊組卡房段堿性火山巖帶和火山機構疊加,形成了火山噴發-巖漿侵入構造系統,控制了個舊東區錫銅鎢鈷銫銣多金屬成礦系統。在個舊東區晚白堊世巖漿侵入構造系統內,白沙沖、馬拉格、松樹腳、老廠、卡房等5處花崗巖侵入體(γK2b)與錫銅多金屬成礦關系密切:白沙沖和馬拉格花崗巖侵入體具有從北西向南東方向侵入的特征(莊永秋等, 1996);松樹腳與卡房花崗巖侵入體(γK2b)呈隱伏花崗巖巖體和巖株,從深部的巖體(株)頂面向上進入到個舊組內。晚白堊世巖漿侵入構造系統的構造樣式和構造組合分別是:①蝕變花崗巖內熱啟斷裂帶;②花崗巖突起-巖舌凹陷→電氣石巖漿隱爆角礫巖(巖漿氣囊構造);③花崗巖突起-巖舌-凹陷→電氣石熱液角礫巖→電氣石大理巖+電氣石細脈帶-斷裂帶→旋轉斷褶區-碎裂巖化相帶(巖漿熱流柱構造);④花崗巖突起-巖舌凹陷→鈣鎂質矽卡巖相+鎂質矽卡巖相+金云母矽卡巖相(隱伏堿性火山巖);⑤花崗巖突起-凹陷→熱啟斷裂-旋轉裂褶皺區→碎裂巖化相帶-大理巖相帶(熱流柱構造)。

現今個舊東區巖漿疊加侵入構造系統、新生代巖溶構造、三疊紀堿性火山巖相帶和火山機構具有相互疊加的空間-物質結構,從地表向深部具有9個垂向構造巖相學分帶(VTZ),分別是(圖4):①云貴高原侵蝕面(VTZ1)由山頂侵蝕面、巖溶侵蝕面、磚紅壤層和殘坡積型砂錫礦等組成;②表生巖溶構造系統(VTZ2)由垂向巖溶構造帶、緩傾斜側向巖溶構造帶和深部巖溶前鋒面、洞穴沉積物、洞穴溶積沉積巖和洞穴巖溶角礫巖、層間錫氧化礦體、底部不透水層等組成(詳見后述),因地下水沿斷控型巖溶構造下滲和垂向巖溶構造發育,在花崗巖頂面的儲水巖溶構造與硫化礦耦合部位,因硫化礦體發生了強烈的表生氧化作用,形成了氧化礦體,VTZ2可沿斷控型巖溶構造穿切進入深部VTZ7中,與其他的巖相帶具有異時同位鑲嵌結構(圖4);③似層狀碎裂巖化相-碎裂巖化相碳酸鹽巖相帶-含錫石碎裂巖化相白云巖(VTZ3)具有后生的穿層疊置鑲嵌空間拓撲學結構;④中三疊統個舊組斷褶式碳酸鹽巖層(VTZ4),發育底拱式旋轉褶皺群落(圖4)、切層斷裂和脈帶型錫銀鉛鋅礦床,發育地下水滲濾對流循環熱液體系;⑤碎裂巖化大理巖化相-電氣石碎裂巖化大理巖相帶(VTZ5),發育似層狀電氣石大理巖相帶和切層電氣石熱液角礫巖相,形成細脈帶型錫礦床;⑥電氣石隱爆熱液角礫巖相帶(VTZ6,圖4)由電氣石熱液角礫巖相系(VTZ6bb)和巖漿隱爆電氣石熱液角礫巖相系(VTZ6amb)組成,前者是超壓巖漿熱液流體體系,后者是超壓漿液熱流體體系;⑦矽卡巖化相-矽卡巖相帶(VTZ7)呈層狀、似層狀、不規則狀和囊狀,在黑云母花崗巖邊部,向外依次發育內矽卡巖相、正矽卡巖相和外矽卡巖相(變矽卡巖相),在與堿性苦橄巖-堿玄巖-堿性玄武巖接觸帶分別形成陽起石金云母透閃石矽卡巖-陽起石金云母矽卡巖相(內矽卡巖相)、螢石透閃石金云母矽卡巖相(正矽卡巖相)、陽起石金云母矽卡巖相(變矽卡巖相);⑧淺色花崗巖相(VTZ8)以巖漿結晶熱體系為主,在降壓降溫過程中,揮發組分發生富集,形成蝕變花崗巖相(VTZ8a)、堿長花崗巖-二長斑巖(VTZ8b)等;⑨螢石長英質偉晶巖殼相和巨斑狀花崗巖等組成的巖漿氣成熱液結晶核相(VTZ9),為在相對穩定和封閉環境中,殘余巖漿最晚結晶作用形成的產物?？傮w上,巖漿侵入構造系統的根部相(VTZ8)和結晶核(VTZ9,另文詳述),與同巖漿侵入期形成的巖漿侵入構造系統中部相(VTZ5、VTZ6、VTZ7)、外緣相(VTZ4)和遠端相(VTZ3)均形成于晚白堊世,也形成了同巖漿侵入期巖漿熱液巖溶作用和酸性成礦熱液巖溶作用。

2.2 似層狀碎裂巖化相含錫石白云巖(VTZ3)與似層狀白云巖型錫礦床

在老廠礦田坳頭山-大斗山、蒙子廟-灣子街、龍樹坡-老銀廠和洋油山等礦段(圖4),碎裂巖化相含錫石白云巖(VTZ3,白云巖型錫礦床或細網脈帶型錫礦床)受層間和切層的近平行斷裂-裂隙帶和斜交斷裂-裂隙帶控制,儲礦層位以個舊組卡房段碎裂巖化厚層和塊狀白云巖為主。以小型儲礦斷裂-裂隙帶中充填米級大脈為主,脈寬(熱啟裂隙寬度)1.5～0.1 m,脈體密度約10條/100 m。厘米級微型儲礦裂隙發育。層間滑脫構造控制了順層發育碎裂巖化相、片理化相、張扭性構造熱液角礫巖化相、細脈帶型絹云母化蝕變相、鐵錳碳酸鹽化蝕變相、細脈狀錫石-赤鐵礦化等。①在碎裂巖化相白云巖中,以富集大量毫米—厘米級細網脈帶型錫礦脈為特征,可形成大型錫礦床(莊永秋等, 1996)。在成分特征上,毫米—厘米級細網脈以錫石褐鐵礦脈、錫石赤鐵礦脈、錫石絹云母脈、錫石鐵錳方解石-菱錳礦脈、鐵錳碳酸鹽化脈等為主。②在切層的壓剪性斷裂-裂隙帶中,充填有網狀脈、羽狀脈、側羽狀脈、梯狀脈等,富集在白云巖質碎裂巖和碎裂巖化相白云巖中,主要與陡傾斜斷裂-裂隙帶控制的切層白云巖質碎裂巖(碎裂巖相)密切有關,發育錫石褐鐵礦脈、錫石赤鐵礦脈、錫石鐵錳方解石-菱錳礦脈、鐵錳碳酸鹽化脈等,含脈率高達90%。厘米和毫米級裂隙發育,裂隙密度在100～200條/m,主要以構造裂隙+熱啟裂隙為主。隨著遠離切層壓剪性斷裂-裂隙帶,形成白云巖質碎裂巖(碎裂巖相,Sn含量>1.0%)→碎裂巖化相白云巖(Sn含量在1.0%～0.35%之間)→碎裂狀白云巖分帶(礦化層,Sn含量<0.2%)。③在切層的壓剪性裂隙帶中,發育陡傾斜褐鐵礦脈和赤鐵礦脈,少量絹云母細脈,兩側發育較強的鐵錳碳酸鹽脈和鐵錳礦化脈,含礦率為62%,Sn含量約為0.35%。④在層間剪滑斷裂-裂隙帶中,富集緩傾斜的錫石赤鐵礦脈、錫石褐鐵礦脈和絹云母脈。垂直于這些緩傾斜脈體,發育鐵錳方解石和鐵錳化細脈和網脈,含礦率為64%,Sn含量約為0.53%。⑤在小型儲礦構造巖相學樣式上,出現白云巖質碎裂巖(切層的壓剪性斷裂-裂隙帶,細網脈帶型錫礦)→碎裂巖化相白云巖(切層壓剪性裂隙帶,平行脈帶型錫礦)→碎裂巖化相白云巖(層間剪滑斷裂-裂隙帶,緩傾斜細網脈帶型錫礦)→碎裂狀白云巖(無礦帶)。⑥在構造巖相學機制上,構造裂隙(米級至>毫米級)和構造裂縫(<毫米級)在白云巖中最為發育,石灰巖次之,泥灰巖中最差。

因此,在層位和水平方向上,白云巖型錫礦床富集在白云巖質碎裂巖相和碎裂巖化相白云巖中(VTZ3)。含錫石碎裂巖化相白云巖(VTZ3)發育在次級背斜核部和傾伏端,在背斜軸部和傾伏端易形成層間斷裂-裂隙帶、碎裂巖化相帶,與深部黑云母花崗巖突起等綜合構造巖相學因素具有垂向空間耦合結構,它們是燕山晚期巖漿侵入構造系統的遠端相。在同巖漿侵入期增溫型地熱場中,形成了循環對流的中低溫熱液成礦體系;巖漿熱液成礦體系與中三疊世熱水沉積形成的初始富集層位,在空間上異時同位疊加成礦。在切層斷裂-裂隙帶中,白云巖質碎裂巖相-碎裂巖化相白云巖的發育程度,與切層斷裂-裂隙帶中熱液巖溶作用和地下水流場耦合作用等因素導致了礦質沉淀,錫石鐵錳化脈和錫石赤鐵礦脈揭示了強氧化態相成礦流體;錫石鐵錳碳酸鹽化脈和菱錳礦化脈、絹云母化脈與深部巖漿熱液作用有密切關系,指示了酸性還原相成礦流體;在白云巖質碎裂巖相-碎裂巖化相白云巖中的張剪性構造應力場耦合作用下,錫石富集成礦,而銅鉛鋅多不具工業富集價值。

2.3 個舊組內斷褶式碳酸鹽巖層(VTZ4)與脈帶狀錫銀多金屬礦床

構造巖相學變形篩分表明:第四期巖漿底拱式旋轉褶皺群落(f4)形成于中三疊世同生滑移褶皺群落(f1)、印支晚期東西向褶皺群落(f2)和燕山早期北東向褶皺群落(f3)之后。在中三疊統個舊組內,斷褶式碳酸鹽巖層(VTZ4)的構造組合為底拱式旋轉褶皺群落(f4;圖4)+斷裂-裂隙帶+電氣石脈帶型錫銀鉛鋅礦床,發育旋扭性和張扭性應力場,為下滲循環對流熱液體系與深部巖漿成礦熱液的混合作用導致礦質富集提供了構造巖相耦合條件,屬晚白堊世巖漿侵入構造系統末端相。

在巖漿侵入構造系統外緣末端相,成礦熱液上升遷移和聚集具有渦旋式運動學特征,在成礦熱液自下而上的上升運移聚集過程中,存在著水平方向的旋轉分量;受地球自西向東自轉產生形成的科里奧利力影響,在地球赤道以北地區形成逆時針旋轉應力場,因此,也就可能形成逆時針旋轉的成礦熱液渦流場和渦流運動的構造應力場。環狀礦體和帚狀礦脈群的收斂端、褶皺-斷裂構造組合的收斂端指向,均有助于揭示巖漿-熱流體場形成的成礦熱液渦流場和渦流運動的構造應力場方向。①前巖漿侵入期構造-成礦流體耦合結構。在多組不同方向和性質斷裂-裂隙帶內,先存斷裂-裂隙帶與巖漿侵入構造系統表現為巖漿熱液期物理性耦合作用,斷裂-裂隙帶中多充填錫石電氣石和錫石石英電氣石脈群,與圍巖具有熱液反應邊構造和圍巖蝕變分帶,以脈帶型蝕變帶+碎裂巖化相+弱蝕變圍巖等為識別標志。礦體分布規律受先存斷裂-裂隙帶與成礦流體耦合作用雙重控制,這種先存斷裂-裂隙帶在遠離巖漿侵入構造系統可觀測兩類顯著不同的膠結物,分別為熱液膠結物和構造泥屑膠結物。②同巖漿侵入期構造與成礦熱流體渦流場具有物理-化學多重耦合結構面。具有熱流體渦旋場的成礦熱液形成于巖漿上升侵位的過程中,與增溫型局部地熱場共生,以圍巖中發育角巖化相+大理巖化相+變矽卡巖化相為局部地熱場的構造巖相學識別標志。這些接觸熱變質相帶包絡了錫石電氣石和錫石石英電氣石脈帶群,二者具有包含鑲嵌的空間拓撲學結構?？傮w上,接觸熱變質相帶(大理巖化相+變矽卡巖化相+角巖化相)-碎裂巖化相(碎裂狀白云巖等)是與巖漿侵入構造系統有關的增溫型局部古地熱場的識別標志相,斷裂-裂隙帶、錫石電氣石和錫石石英電氣石脈帶是儲礦構造的識別標志相。③成礦熱液渦流場和渦流運動的構造應力場根部相是花崗巖侵入體接觸帶,由內接觸帶、正接觸帶和外接觸帶組成,它們是巖漿上升侵位過程中形成的增溫型古地熱場,高熱流密度的地熱場中心部位(較高壓力的高熱流密度中心相)是溫度和內壓力最高的區域(高溫相+較高的壓力相),受熱流體內壓力和高溫相的強烈驅動,產生了上升遷移的熱化學驅動力并導致熱啟斷裂和熱啟裂隙系統,形成了構造釋壓和成礦流體排泄構造通道。周邊巖層的中低溫相流體向該中心部位補給到較高壓力的高熱流密度中心相(富氣的漿液過渡相巖漿流體房),也就啟動了巖漿熱液-地下水之間形成的巨大熱對流體系。在地球自轉的科里奧利力作用下,這種具有巨大熱對流體系的地熱場內發育成礦熱液渦旋體,內圈熱流體強烈地圍繞中心旋轉上升,外圈的低溫相流體呈螺旋切線狀卷入內圈并被加熱。堿性苦橄巖-堿性巖類中的錫銅銫銣等成礦物質,被活化進入熱流體中與較高壓力的高溫相巖漿熱液混合,沿熱啟斷裂-熱啟裂隙帶上升聚集,當局部成礦流體內壓力超過圍巖靜壓力后,形成熱液角礫巖相和儲礦熱液角礫巖相,并導致礦質聚沉富集成礦。這種熱啟斷裂-裂隙+熱液角礫巖相帶,是成礦熱液渦流場和渦流運動的構造應力場根部相的識別標志相,它們與內接觸帶、正接觸帶和外接觸帶呈包含和穿切的空間拓撲學結構,根植式進入花崗巖侵入體內部后消失,以熱啟斷裂-裂隙帶中形成熱液角礫巖相和儲礦熱液角礫巖相作為根植式斷裂帶的根本相標志。當成礦熱流體上升到一定深度后,由于構造釋壓,溫度和壓力降低,成礦物質在中部斷裂-裂隙帶形成了錫石電氣石和錫石石英電氣石脈帶(圖5a—5f)。

2.4 碎裂巖化電氣石熱液巖溶大理巖相帶(VTZ5)與電氣石細網脈帶型錫礦床

碎裂巖化大理巖化相-碎裂巖化電氣石熱液巖溶大理巖相帶(VTZ5)-電氣石網脈帶型錫多金屬礦床,主要由似層狀電氣石碎裂巖化巖溶大理巖相帶和切層電氣石熱液角礫巖相組成。碎裂巖化相疊加在大理巖化相碳酸鹽巖、切層和順層網脈狀電氣石化蝕變相、切層電氣石熱液角礫巖相等之上。沿碎裂巖化相中的網狀裂隙組充填有細脈狀電氣石錫石脈(圖5a—5k)。在空間域上,它們是巖漿熱流柱構造的物質組成,在老廠礦田中部黃泥硐斷裂-坳頭山斷裂、梅雨沖斷裂-龍樹腳斷裂之間,形成大型規模的電氣石細脈帶型錫礦床,如大斗山錫礦段等。北東向17號和18號礦脈帶長度分別為1200 m、1900 m, 寬度分別為100 m、400 m。18號礦帶位于老廠05和4033兩個花崗巖突起之間(圖4),規模較大且礦化連續性較好,從地表一直延伸到花崗巖接觸帶深約400 m。南東部17號礦脈帶賦存在4033和1021花崗巖突起南東側。電氣石細網脈帶型錫礦床的成礦年齡為82.7±0.7 Ma(白云母40Ar-39Ar等時線年齡,820℃～1200℃;楊宗喜等, 2009),在500℃～760℃加熱溫度下,具有83.8±5.4 Ma、114.8±8.9 Ma、118.9±1.6 Ma、116.3±1.5 Ma等年齡數據。

(1)在面帶狀碎裂狀大理巖化相白云巖-面帶狀碎裂巖化大理巖化相褪色碳酸鹽巖中,富集大量米—厘米級網脈帶型錫石-石英電氣石礦脈和錫石-硫化物-石英電氣石礦脈。在電氣石網脈帶型錫礦床頂部,發育了面帶狀大理巖化相;在層間滑動斷裂帶和似層狀碎裂巖化相內,發育了網脈狀錫石-硫化物-石英電氣石礦脈,其上、下盤圍巖均為褪色化結晶灰巖和褪色化重結晶白云巖(圖5a—5f)。推測富電氣石的成礦流體沿切層斷裂帶上升,進入層間滑動構造巖相帶(層間斷裂+層間碎裂巖化相帶):①在大理巖化相層間熱儲構造內,層間碎裂巖化相-裂隙系統導致成礦流體發生構造釋壓而卸載成礦物質,這種構造巖相與成礦流體的耦合結構是先存碎裂巖化-裂隙層流耦合模型,在這種構造巖相學模型中,從層間帶狀大理巖相開始,向上、下盤圍巖形成了層間帶狀大理巖相→大理巖化相→褪色碳酸鹽巖,上、下垂向熱輻射傳導結構發生了成礦流體的熱衰竭,在沿層間滑動構造帶尖滅部位,也具有層間帶狀大理巖相→大理巖化相→褪色化相碳酸鹽巖(圖5f),層間滑動斷層消失,碎裂巖化相強度明顯減弱;②在碎裂巖化大理巖相和碎裂巖化大理巖化相碳酸鹽巖中,陡傾斜的切層張剪性斷裂-裂隙帶中發育了平行脈帶和菱形脈帶,與熱啟型陡傾斜斷裂-裂隙帶和大理巖相-大理巖化相密切有關,沿兩組 優 勢 方 向 (SE120°～140°∠50°～70°、NW330°～340°∠75°～85°)產出的錫石-石英電氣石礦脈和錫石-硫化物-石英電氣石礦脈在深部具有相向的產狀,向淺部具有相背的產狀,構成了巖漿熱流體柱的總體構造形跡,深部受電氣石熱液角礫巖相上方的放射狀熱啟裂隙相帶控制,以錫石-石英和電氣石礦脈為主,與穿層長英質巖脈和脈狀矽卡巖相共生,發育電氣石-長英質矽卡巖脈,淺部受到底拱式旋轉褶皺群落兩翼構造裂隙相帶控制,以錫石-硫化物-藍電氣石礦脈為主,與鋰云母-藍電氣石脈共生(圖5l);③在層間剪滑斷裂-裂隙帶中富集緩傾斜電氣石脈類,以透鏡狀、菱形、層間透鏡狀和層間平行脈狀的電氣石脈類產出,它們充填于順層剪滑構造帶中,S形脈、鋸齒狀脈和褶曲狀脈富集在順層剪切滑動構造帶中,總體上受到層間滑動構造的控制,淺部富集在層間大理巖相內,上、下盤為漸變式大理巖化相灰巖→褪色化蝕變結晶灰巖→結晶灰巖,形成錫石-電氣石礦脈、硫化物-電氣石-矽卡巖脈。

(2)在熱啟型切層張剪性斷裂-裂隙帶形成的產物分別是:①在切層電氣石熱液角礫巖相帶周邊,同巖漿侵入期酸性成礦熱液巖溶作用較為發育,形成切層巖溶洞穴和巖溶空洞,發育電氣石晶腺晶洞構造,藍電氣石呈束狀和放射狀自行晶晶族(圖5b、5c),在方解石電氣石熱液巖溶角礫巖相向外側周邊,相變為錫石-石英電氣石網脈帶→錫石-電氣石化大理巖相,這種切層電氣石熱液角礫巖相帶,向深部與石英電氣石熱液角礫巖體、電氣石巖漿隱爆角礫巖體和電氣石蝕變花崗巖體相連接,屬巖漿熱流柱構造形成的大理巖相帶和鑲嵌狀切層電氣石熱液角礫巖相帶;②向深部,發育切層錫石石英電氣石熱液角礫巖相+順層錫石石英電氣石碎裂狀大理巖相,在切層錫石石英電氣石熱液角礫巖相附近發育熱液巖溶洞穴和空洞,充填電氣石熱液角礫巖和束狀電氣石晶洞構造。在切層錫石石英電氣石網脈+順層錫石石英電氣石碎裂巖化大理巖化相中,以熱啟裂隙中充填電氣石網脈發育為特征,局部伴有熱液巖溶空隙和洞穴;③在網脈狀錫石石英電氣石大理巖化結晶灰巖相中,以熱啟裂隙羽狀尖滅并充填電氣石細脈和大理巖化接觸熱反應邊為識別標志。

(3)在電氣石網脈帶型錫礦床和電氣石巖漿熱流柱構造內,形成了自上而下的顯著垂向構造巖相學分帶:①上部相為錫石-鋰云母-藍電氣石脈,以錫富集成礦為主;②中部相為錫石-硫化物-矽卡巖-電氣石脈,為錫富集成礦中心部位,伴生W-Be-Cu,發育黑電氣石、藍電氣石、石榴子石、透輝石、陽起石、螢石、長石、石英、鐵方解石、鐵錳白云石、白云母等,富集錫石、磁黃鐵礦、黑鎢礦、白鎢礦、黃銅礦、輝銅礦、綠柱石等;③下部相以長英質-矽卡巖-黑電氣石脈為主,Sn-Be-W富集成礦;④根部相為石英電氣石大脈+石英赤鐵礦電氣石大脈+赤鐵礦電氣石大脈,為高氧化態的地球化學酸性相,它們根植于電氣石蝕變花崗巖突起和電氣石熱液隱爆角礫巖體之中。

(4)在電氣石碎裂巖化巖溶大理巖相帶內,發育隱伏巖漿熱液化學溶蝕-充填成巖相系:①酸性化學溶蝕-充填成巖相形成于晚白堊世—古近紀,發育在不純碳酸鹽巖內斷裂-碎裂巖化相中,碳酸鹽巖發生酸性熱液巖溶作用而形成大量擴容性裂隙和溶洞,充填酸性了熱液充填物和熱液角礫巖等,如皮殼狀方解石膠結的電氣石熱液角礫巖,為典型的酸性化學溶蝕-充填成巖相;②酸堿反應-溶蝕-充填成巖相,形成于晚白堊世燕山晚期黑云母花崗巖侵位過程中,以含錫石網脈狀石英電氣石大理巖相、含錫石石英電氣石熱液角礫巖相和方解石電氣石熱液角礫巖相為代表,它們是在酸性-堿性反應、熱液溶蝕和熱液充填等相互作用下,形成的酸堿反應-溶蝕-充填成巖相,如大斗山礦段富電氣石酸性熱流柱構造系統;③根部相為富電氣石巖漿隱爆角礫巖相(圖5m—5o),它們是巖漿隱爆角礫巖相區和巖漿-氣成高溫熱液的漿液相混合區域,屬富電氣石酸性熱流柱構造系統的根部相、富赤鐵礦石英電氣石相(原生氧化態酸性成礦流體相)、富硫化物電氣石相(還原態酸性成礦流體相)等熱能量-成礦物質的供給中心,富電氣石巖漿熱液隱爆角礫巖相中,多期次巖漿隱爆過程形成了大小不一的渾圓狀電氣石角礫,焊接物中發育電氣石漿屑和晶屑、自形晶電氣石等,渾圓狀電氣石角礫與渾圓狀蝕變花崗巖角礫以及具有反應邊結構的大理巖角礫緊密共生。

圖5 個舊地區電氣石細脈帶型錫礦床與電氣石熱液隱爆角礫巖Fig.5 Tourmaline veinlet belt-type tin deposit and tourmaline-hydrothermal cryptoexplosive breccias in Gejiu Potographs from a to g are from the open-pit in the Dadoushan mine district, and potographs from h to p are from the 2050m level at the depth of the Aotoushan, Dadoushan, and Wanzijie mine districts.

2.5 熱液角礫巖相帶和電氣石熱液隱爆角礫巖相帶(VTZ6)與三稀金屬礦

電氣石熱液隱爆角礫巖相帶(VTZ6;圖4)由3個構造巖相系組成,分別為:電氣石熱液角礫巖相系(VTZ6cb;圖5c、5d)、電氣石熱液隱爆角礫巖相系(VTZ6bb;圖5j、5k)和電氣石巖漿隱爆角礫巖相系(VTZ6amb;圖5m—5p)組成,在垂向上具有顯著的構造巖相學分帶。電氣石巖漿隱爆角礫巖相系(VTZ6amb)組成了電氣石巖漿熱流柱構造根部相系,屬超壓巖漿熱液流體體系。在老廠礦田花崗巖突起(圖2、圖4)頂部,發育了超壓熱流體體系組成的巖漿氣囊構造,是電氣石巖漿熱流柱構造的底部熱能量-熱物質供給源區。推測電氣石黑云母花崗巖在巖漿結晶分異作用后,形成了殘余巖漿(淺色細粒電氣石花崗巖、富電氣石淺色花崗巖和富電氣石二長斑巖等)、長英質熔體(長英巖化蝕變相、細晶巖、云英巖化蝕變相、螢石長英質似偉晶巖殼、電氣石螢石長英質似偉晶巖)和富F-Cl-B等揮發組分的氣成高溫流體,它們是“漿-氣-液”三相的高溫相分異體系,文中稱為巖漿氣囊超壓熱流體體系。同巖漿侵入期熱力斷裂是導致巖漿氣囊超壓熱流體發生體系釋壓和崩潰坍塌,進而形成電氣石隱爆角礫巖相系(VTZ6)的主要機制。這種巖漿氣囊超壓熱流體體系,多期次熱啟斷裂因構造釋壓形成了電氣石巖漿隱爆角礫巖相,電氣石內發育的震蕩環帶可作為礦物地球化學巖相學記錄。在晚白堊世燕山晚期黑云母花崗巖侵位過程中,形成了富電氣石酸性熱流柱構造系統,電氣石熱液角礫巖相系(VTZ6cb)、電氣石熱液隱爆角礫巖相帶(VTZ6bb)和電氣石巖漿隱爆角礫巖相系(VTZ6amb)等是該熱流柱構造根部相的物質組成,如大斗山電氣石網脈帶型錫礦段等。

富電氣石巖漿熱流柱構造系統具有顯著的垂向構造巖相學分帶,從下到上劃分為3個次級構造巖相學分帶。①電氣石熱液角礫巖相系(VTZ6cb)為巖漿氣成高溫漿-液混合區域,屬電氣石酸性熱流柱構造系統根部相,它們是富赤鐵礦石英電氣石相(原生氧化態酸性相)和富硫化物電氣石相(還原態酸性相)的熱能量-熱物質供給中心,位于電氣石熱液隱爆角礫巖相和電氣石巖漿隱爆角礫巖相之上。②電氣石熱液隱爆角礫巖相帶(VTZ6bb,巖漿氣囊構造上部)位于電氣石巖漿隱爆角礫巖相系(VTZ6amb)或隱伏電氣石化蝕變花崗巖突起頂部和邊部,如在老廠礦田1950～2300 m標高較為發育。該相帶由電氣石熱液隱爆角礫巖、硅化電氣石巖漿熱液隱爆角礫巖、硅化電氣石巖漿熱液角礫巖、硫化物硅化電氣石熱液角礫巖、螢石石英電氣石熱液角礫巖等組成。局部發育電氣石化蝕變花崗巖和電氣石化蝕變二長花崗巖為特征。電氣石網脈、螢石電氣石網脈、磁黃鐵礦毒砂網脈、硫化物電氣石網脈等呈熱液膠結物,熱液角礫為鈉長石蝕變花崗巖和蝕變花崗巖,這些角礫呈菱形和次渾圓狀,具有顯著張剪性結構面的電氣石熱液角礫巖相(圖5中j)。在電氣石熱液角礫巖和磁黃鐵礦黃銅礦礦石等錫銅鉛鋅硫化物礦石中,發育氣孔狀構造。在電氣石熱液隱爆角礫巖相中,多期次富電氣石氣液隱爆作用形成了大小不一的渾圓狀電氣石角礫,渾圓狀電氣石角礫與渾圓狀蝕變花崗巖角礫以及具有反應邊結構的大理巖角礫緊密共生。焊接物由電氣石漿屑和晶屑、自行晶電氣石等組成。研究認為,在老廠礦田內電氣石熱液隱爆角礫巖的形成機制是:深部富電氣石的超壓高溫的漿-液流體上升過程中,突破了上覆圍巖靜壓或受到上覆圍巖中的斷層釋壓等因素的影響,產生的減壓作用導致流體沸騰或超壓,突破圍壓引發了流體沸騰。隨后,上覆巖層突然減壓破碎,巖漿-流體發生隱爆作用,并將上層巖體破碎膠結成巖,形成電氣石熱液隱爆角礫巖相,歸納為“富電氣石型氣-液兩相流體沸騰→氣液隱爆”構造巖相學模式。③電氣石巖漿隱爆角礫巖相系(VTZ6amb),發育在隱伏黑云母花崗巖株頂部巖突構造附近(圖4,圖5),在巖漿結晶分異作用下,形成了漿-氣-液三相不混溶作用和相分異。富電氣石淺色花崗巖、富電氣石二長斑巖和富電氣石二長花崗巖上侵,形成了向上尖滅的巖羽和巖脈帶(固相);不斷聚集的富含F-Cl-B氣相揮發組分的殘余巖漿,形成了巖漿氣囊構造,在向上運移過程中形成了長英質化蝕變相、云英巖化蝕變相和電氣石化蝕變相。該相系在老廠礦田隱伏花崗巖突起帶1950～2050 m標高較為發育,隨隱伏花崗巖頂面的降低,在1800 m標高局部也較為發育。巖漿氣囊構造的根部相位于隱伏黑云母花崗巖突起頂部,包括上侵巖枝狀和巖羽狀電氣石化蝕變淺色花崗巖、電氣石云英巖化蝕變淺色花崗巖和電氣石黏土化蝕變淺色花崗巖。觸發流體沸騰作用的過程,主要為熱流體內壓劇增突破臨界圍壓或斷裂釋壓,形成了減壓沸騰,進而觸發形成了電氣石巖漿隱爆角礫巖化相,并富含熔體-子晶-氣-液等礦物多相包裹體,歸納為“富電氣石型漿-氣-液四相流體沸騰→漿氣液流體隱爆”構造巖相學模式。總之,硅化電氣石熱液隱爆角礫巖相+硫化物硅化電氣石熱液隱爆角礫巖相和電氣石巖漿隱爆角礫巖相,它們分別位于巖漿氣囊構造上部(富電氣石氣液隱爆角礫巖相)和下部(電氣石巖漿隱爆角礫巖相)。從地球化學巖相學角度看,電氣石的形成溫度(350 ℃～380 ℃)位于成礦流體發生巖漿氣液相變臨界線和隱爆線附近(王雅麗和李磊,1999)。巖漿氣囊超壓熱流體體系形成了Be-Li-Nb-Ta-Sn富集成礦,也為上部底拱式旋轉褶皺群落(f4)+斷裂-裂隙帶+電氣石脈帶型錫銀鉛鋅礦床(VTZ4)提供了深部成礦流體動力學支撐基礎。在巖漿系統穩定供給成礦能量-物質作用下,瞬時巖漿隱爆體系形成的巖漿熱液電氣石角礫巖化體系是突破上覆封閉層形成的地層圍壓(成礦系統外壓力)的關鍵因素,間歇性熱啟斷裂系統和熱啟層間-切層裂隙系統是成礦流體和成礦能量的高效運輸構造通道,以切層斷裂帶和層間斷裂為主要構造樣式(VTZ4),寬緩式底拱褶皺構成了成礦流體的圈閉構造,大氣降水沿斷裂帶下滲并淋濾地層中的成礦物質與巖漿構造系統末端中晚巖漿侵入期形成的巖漿成礦熱液混合,在似層狀碎裂巖化相白云巖中(VTZ3)形成了白云巖型錫礦床(圖4),似層狀碎裂巖化相白云巖為同巖漿侵入期疊加層間和切層斷裂所形成,它們是成礦流體的圈閉構造相體。層間白云巖質碎裂巖+側向層間巖溶構造帶+切層斷裂巖溶相帶為錫鉛層間氧化礦體儲礦相體(VTZ2),上界面是豐水期的現今地下潛水面頂面,下界面是枯水期的現今地下潛水面地面,以垂向巖溶構造轉變為側向巖溶構造為主(后巖漿侵入期構造),地下水流場從垂向裂隙流轉變為側向管道流和非連通裂隙流為主。

2.6 矽卡巖化相-矽卡巖相帶(VTZ7)與矽卡巖型錫銅多金屬礦床

莊永秋等(1996)對晚白堊世同巖漿侵入期(黑云母花崗巖,γK2a-b-c)的矽卡巖化相-矽卡巖相帶和矽卡巖型錫銅多金屬礦床研究較為深入,矽卡巖化相-矽卡巖相帶(VTZ7)呈層狀、似層狀、不規則狀和囊狀等,從黑云母花崗巖邊部向外分別發育了內矽卡巖相、正矽卡巖相和外矽卡巖相(變矽卡巖相)。在與堿性苦橄巖-堿玄巖-堿性玄武巖接觸帶,分別形成了陽起石金云母透閃石矽卡巖-陽起石金云母矽卡巖相(內矽卡巖相)、螢石透閃石金云母矽卡巖相(正矽卡巖相)、陽起石金云母矽卡巖相(變矽卡巖相)。由堿性黑云母花崗巖侵入巖邊部至外接觸帶,水平構造巖相學分帶依次為:①黑云母花崗巖侵入體內巖凹構造處接觸帶+黃銅礦-錫石-菱鐵礦鐵碳酸鹽化蝕變相帶→②黑云母花崗巖侵入體(巖株、巖穹、巖枝、巖舌等)邊緣和巖凸構造+電氣石化-云英巖化蝕變相帶(W-Sn-Bi-Mo-Nb-Ta-Be礦體儲礦相體)→③黑云母花崗巖侵入體正接觸帶+鈣質矽卡巖型和鎂質矽卡巖型錫銅多金屬礦體儲礦相體(層狀、似層狀、不規則狀)→④金云母式矽卡巖-透閃石金云母式矽卡巖(堿性苦橄巖和堿玄巖,層狀錫銅鎢銫銣多金屬儲礦相體)→⑤穿層錫石硫化物-電氣石矽卡巖脈+錫石硫化物-長英質矽卡巖脈。在老廠礦田和卡房礦田內,個舊組堿性苦橄巖-堿玄巖中發生了錫銅鎢銫銣富集成礦。但燕山期巖漿侵位過程對個舊組碳酸鹽巖和堿性苦橄巖的同化混染作用,以及與錫銅鎢鈷三稀金屬疊加成礦的關系,尚待進一步研究。

2.7 淺色花崗巖相(VTZ8)和巖漿熱液成礦系統根部相(VTZ8)與蝕變花崗巖型錫礦床

淺色花崗巖相(VTZ8)以白云母花崗巖、二長斑巖、長英巖和長英巖化蝕變相、淺色花崗巖等高分異花崗巖為主組成。巖漿熱液成礦系統根部相(VTZ8)產于淺色花崗巖相(VTZ8)內。在塘子凹深部,蝕變花崗巖型錫銅多金屬礦床產于蝕變花崗巖體內10余米至600 m,錫銅礦體呈脈狀、細脈狀、條帶狀、斷裂交匯處呈透鏡狀產出,似層狀平行排列;主要受近東西向斷裂蝕變帶控制,次為近南北向和北東向斷裂蝕變帶,在這些斷裂蝕變帶交匯處,錫銅礦體變寬變富。較小含礦脈厚度為厘米和毫米級,最大礦體厚度可達40余米,單個礦體厚度比較穩定,沿走向變化不大。主礦產為Sn-Cu-W,共伴生組分為Ag、Pb、Zn、Bi、Ge、In和Mo,As為有害雜質元素。礦體平均品位Sn為0.51%,Cu為1.79%。蝕變花崗巖型錫銅礦床具有很大的找礦潛力(徐云端和李玉新,1997;沈思聯等, 2016)。在圍巖蝕變體系中,早期為鉀硅酸鹽化蝕變相,中期為富F-B酸性的鋰云母-螢石-電氣石蝕變相,晚期為堿性鐵錳碳酸鹽化蝕變相。構造巖相學分帶特征如下。

(1)早期鉀硅酸鹽化蝕變相,呈面狀分布在隱伏花崗巖頂部或帶狀沿熱啟斷裂帶向上延伸,正長石、條紋長石、微斜長石與石英共生,沿斷裂帶上升演化為長英巖化蝕變脈,局部形成了長英巖化蝕變相。近期,礦山深部井巷工程揭露了長英質似偉晶巖殼和螢石長英質偉晶巖相;鉀硅酸鹽化蝕變相進一步向富水方向演化,形成了含錫石云英巖化蝕變相,具有鎢錫鋰鈹-鈮鉭共同富集成礦趨勢,它們均為戰略關鍵礦產(螢石、鎢鋰銫銣等)勘查標志。晚期發育水解硅酸鹽蝕變相,以高嶺石-絹云母為主,晚期黏土化蝕變相沿斷裂-裂隙面分布。

(2)中期富F-B酸性蝕變相以螢石化、電氣石化、鋰云母、黃鐵礦化和黃銅礦化為主,屬主成礦階段圍巖蝕變類型。①在隱伏蝕變花崗巖內部,黑電氣石呈細粒浸染狀和細脈狀,發育鋰電氣石化和鋰云母化;黑電氣石與黃鐵礦和螢石共生,它們交代早期斜長石,具有偏還原態的富F-B酸性蝕變相,有利于錫銅鎢富集成礦。②到隱伏蝕變花崗巖邊部,發育米級大脈狀和網脈狀赤鐵礦電氣石脈,為高氧化態的富F-B酸性蝕變相,對于鎢錫富集成礦較為有利。③早期螢石呈淺紫紅色和淺藍色,晚期螢石多為無色透明。螢石交代蝕變斜長石、黑云母和鉀長石等,與熱液石英和白云母共生。④黃鐵礦-黃銅礦化多形成于偏還原態的富F-B酸性蝕變相(螢石化-電氣石化-鋰云母)內,黃鐵礦具有多階段形成特征,黃銅礦多交代黃鐵礦。黃鐵礦-黃銅礦化與螢石-電氣石化多疊加在早期鉀硅酸鹽化蝕變相中,交代斜長石和黑云母,屬于水解硅酸鹽化蝕變過程。

(3)晚期分別發育黏土化蝕變相和堿性鐵錳碳酸鹽化蝕變相。黏土化蝕變相的形成與二長斑巖、長石斑巖和早期云英巖化蝕變密切相關,以云母類和長石類礦物發生水解層狀硅酸鹽化蝕變為主導,它們與高分異花崗巖和淺色花崗巖密切有關。在晚期堿性鐵錳碳酸鹽化蝕變相內,鐵白云石、鐵錳方解石、方解石等碳酸鹽礦物,與綠泥石、綠簾石、伊利石和高嶺石等共生,出現在老廠礦田塘子凹、4033突起和1021突起等花崗巖盆狀凹陷與壓扭性斷裂復合部位。老廠礦田14-5號錫礦體賦存于老卡隱伏花崗巖體株頂部4033突起盆狀邊緣蝕變花崗巖,花崗巖突起和盆狀凹陷整體呈北東向分布,在4033花崗巖突起周邊3個盆狀凹陷中,分別賦存3-1-1、14-5和 5號礦體。因碳酸鹽巖捕虜體被花崗巖同化作用強烈,形成了絹云母化蝕變花崗巖、菱鐵礦化蝕變花崗巖、菱鐵礦電氣石熱液角礫巖、含錫石菱鐵礦絹英巖、含錫石綠簾石菱鐵礦絹英巖等組成的新類型蝕變花崗巖和含錫石菱鐵礦蝕變巖,礦物組合為錫石-菱鐵礦-毒砂-黃鐵礦。發育片理化相,指示其經歷了較強烈的構造變形,石英和菱鐵礦發育波狀消光,絹云母定向排列。淺藍色螢石和淺藍色電氣石發育。菱鐵礦-鐵白云石屬典型偏還原態的堿性碳酸鹽蝕變相標志產物,據鄧貴安(1998)研究,與錫石共生的螢石均一溫度352℃,錫石成礦溫度在300～352℃;菱鐵礦爆裂溫度為270℃,發育富CO2-CO型成礦流體,個舊地區花崗巖具有礦物包裹體沸騰作用和富CO2三相包裹體沸騰現象(莊永秋等, 1996)。在今后成礦系統和深部找礦預測研究中,需要高度重視個舊花崗巖對個舊組碳酸鹽巖和堿性火山巖、富銅基底構造層等三類不同圍巖的同化混染作用和參與成礦作用解剖研究,尤其是個舊東區廣泛發育鐵錳碳酸鹽巖蝕變相,形成了菱鐵礦+菱錳礦→鐵錳白云石→鐵錳方解石→方解石等礦物地球化學巖相學分帶,研究這些礦物地球化學巖相學,有助于圈定和區分巖漿-地層之間的巖漿成礦熱液體系與地下水循環對流成礦熱液體系的范圍和界限。

3 表生巖溶構造系統與表生成礦

表生巖溶構造系統為后巖漿侵入期構造系統,由高原侵蝕面(VTZ1)和淺部新生代隱伏巖溶構造系統(VTZ2)組成,前者為個舊地區砂錫礦、砂鉛礦和錳次生富集礦等錫-鉛-錳表生成礦系列;后者為層間氧化礦組成的錫鉛鋅-銦-鈾疊加成礦系列。它們在個舊地區均形成了與表生作用有關的獨立成礦系統,同時,這些表生巖溶構造系統和表生成礦作用,繼承并疊加在先存的燕山期巖漿熱液成礦系統和印支期火山噴流沉積成礦系統之上,呈鑲嵌疊加相體結構。

3.1 高原侵蝕面(VTZ1)

高原侵蝕面(VTZ1)由剝蝕臺塬面、磚紅壤巖溶風化殼和山頂剝蝕面等組成。主要表現為以下特征,①巖溶山頂剝蝕面(2000～2700 m)是第一剝蝕臺塬面,發育殘坡積磚紅壤型巖溶風化殼。巖溶叢峰等正向地貌單元,與巖溶洞穴、巖溶懸崖等側向和負向地貌單元呈鑲嵌結構(圖6)。在巖溶洼地、落水洞等負向地貌單元內,第四系堆積物和異地堆積型磚紅壤風化殼發育。②在高原巖溶剝蝕面的斜坡面(1700～1900 m)發育了第二臺原剝蝕面,因隱伏花崗巖為不透水層,也成為高原巖溶區地下水排泄區。巖溶風化殼頂面發育磚紅壤,向下發育紅壤層和黃壤層,基巖面為碳酸鹽巖。如:在個舊市金湖和卡房鎮,海拔高度1700～1900 m之間發育小型山間盆地,它們是沿個舊近南北向斷裂帶形成的山間斷陷盆地和大型巖溶洼地,發育第四系坡積-洪積砂泥質和砂礫質沉積物,底部為礫石層,以及新近系小龍潭組泥質粉砂巖、泥巖、泥灰巖和雜礫巖。③巖溶剝蝕面的斜坡面(1700～1100 m)屬第三剝蝕臺塬面,發育巖溶丘峰、圓頂山、大型巖溶洼地、落水洞和暗河出水口,屬河流相透鏡狀沉積區。④在個舊東北側的百色地區和南側的紅河地區,還發育了兩級剝蝕臺塬面?？傊?在該磚紅壤巖溶風化殼中,中新統小龍潭組與第四系呈角度不整合關系,揭示它們之間曾經歷了構造抬升事件。高原侵蝕面(VTZ1)和第四紀表生巖溶構造系統形成于該期構造抬升事件之后。

圖6 個舊地區巖溶構造地貌與磚紅壤巖溶風化殼Fig.6 Karstic tectonic geomorphology and laterite karst weathering crust in Gejiu Pictures of karstic tectonic geomorphology from a to k are the units of the surface karstic landscapes in the Wanzijie, Huangmaoshan,and Laochangdong areas. Pictures from m to t are the section sequence of the laterite karst weathering crust in the Laochangdong area

3.2 高原侵蝕面與錫鉛鋅-錳表生成礦系列

個舊地區構造地貌屬云貴高原深切的巖溶中山區,VTZ1有利于表生巖溶作用、砂錫礦和砂鉛礦的富集成礦等,6種砂錫礦與巖溶構造地貌關系如下:①溶蝕洼地堆積型砂錫和砂鉛礦床,如灣子街(圖6a—6c)等;②原地堆積和異地堆積的巖溶盲谷堆積型砂礦,如曬魚壩、白石巖沖、尹家洞、長沖、大沖、卡房田心等地砂礦;③白泥塘、塘子凹、天生塘、喂牛塘等巖溶漏斗堆積型砂礦富集在巖溶漏斗中(圖6d);④溶蝕殘余堆積型砂礦充填在緩坡地段溶溝溶槽中,如牛屎坡砂礦和黃茅山砂礦(圖6e)等;⑤溶洞堆積型砂礦富集在距原生礦脈較近的溶洞中,如卡房大溝侵蝕階地的溶洞內砂礦;⑥巖溶暗河堆積型砂礦,如卡房田心落水洞-渾水河、牛壩謊落水洞-水河等。高原侵蝕面(VTZ1)上部為砂錫礦體(圖6f—6h)+磚紅壤巖溶風化殼(圖6m—6t),中部為正向和負向巖溶地貌和巖溶構造(圖6a—6e),下部為半風化層和碳酸鹽巖層(圖6i—6l),具有“上酸性相(pH<5)、中酸堿耦合相(pH=6.8～7.5)、下堿性相(pH>8.0)”的地球化學巖相學垂向剖面結構。砂錫礦富集在2000～2500 m巖溶侵蝕谷地和巖溶洼地等負向巖溶地貌單元,在1900～1800 m高原剝蝕臺塬面和山間盆地內形成沖積-坡積型砂錫礦;在2500 m以上巖溶山頂侵蝕面未見工業化富集成礦?？傊?新生代巖溶構造巖相帶對原生成礦系統具有較好保存作用,同時,也形成了錫鉛-錳-三稀金屬成礦系統。

3.3 淺部新生代隱伏巖溶構造系統(VTZ2)

淺部新生代隱伏巖溶構造系統(VTZ2)主要形成于古近紀和新近紀,它們繼承了晚白堊世同巖漿侵入期熱液巖溶構造,并遭受第四紀現代巖溶構造疊加改造作用。①在蒙自北部、木花果和大屯等地,漸新—始新統木花果組下部礫巖→中部砂頁巖→上部黏土巖,向上變細層序說明蒙自-大屯山間盆地開始斷陷成盆;南側個舊地區深部洞穴堆積溶積石灰質礫巖,暗示在始新世隆升之前已經發育隱伏巖溶作用。②中新世在蒙自—開遠形成了山間陸相湖盆。③個舊和卡房山間盆地于上新世開始成盆,第四系更新統早期(Q1)洞穴堆積物厚度在0～10 m不等,在老廠和馬拉格段礦田內巖溶洞穴中發育,碳酸鹽巖區內接受洞穴溶積灰巖質礫巖、溶積白云巖質礫巖和砂泥質黏土層等。中更新統牛屎坡層(Q2Pr)殘積堆積層在個舊地區普遍發育,上部為棕黃色黏土層,中部為黃色黏土層,下部為棕灰色含鐵錳結核黏土層夾褐灰色錳土層和灰白色高嶺石層,含褐鐵礦和錳結核、大理巖碎塊和溶蝕大理巖礫石。上更新統蒙自組(Q3Pm)盆地沼澤相在蒙自盆地內發育,沉積層序為底部砂礫和礫石層→中部黏土層夾沼鐵礦→上部黑色黏土層。④全新統(Q4)在個舊全區發育,山頂剝蝕面發育磚紅壤層和磚紅壤風化殼,山地和巖溶洼地等邊坡發育異地堆積型磚紅壤風化殼,山麓和山坡為含礫黃土層和含礫黃紅壤層,河流沿岸發育泥砂質礫石層,盆地區為含植物碎片軟泥。

個舊地區淺部新生代隱伏巖溶構造系統(VTZ2)由隱伏巖溶剝蝕面、古巖溶剝蝕面、隱伏洞穴沉積巖和洞穴充填物、層間氧化礦等四部分組成,在個舊地區2500～1360 m不同標高井巷工程和坑道內,均可見到隱伏巖溶洞穴、巖溶空洞和巖溶裂隙,發育暗河?，F今坑道壁發育濕面、裂隙滲流、裂隙射流、管道流等,以竣工鉆孔的管道流最為強烈。隱伏巖溶剝蝕面,以高原巖溶剝蝕斜坡面中第一剝蝕臺塬面(1700～1900 m)和第二剝蝕臺塬面(1700～1100 m)為兩個隱伏巖溶剝蝕局部基準面。在個舊地區,黑云母花崗巖、變堿性苦橄巖-變堿玄巖和矽卡巖等為不透水層,隱伏黑云母花崗巖突起頂面主體在2150～1650 m標高,該標高范圍是垂直地下水流場轉變為側向地下水流場的部位,也是隱伏垂直巖溶區轉變為側向巖溶區的變化部位,層間氧化礦儲礦構造是垂向巖溶裂隙帶發育區,個舊地區隱伏巖溶區主要受隱伏黑云母花崗巖頂面等高線和側向地下水流場、不純灰巖、層間滑脫構造帶、碎裂巖化相強度、褶皺和斷裂等多種因素復合控制。褶皺核部疊加斷裂帶、不純灰巖質碎裂巖和隱伏黑云母花崗巖突起,它們是白堊紀—新近紀形成的巖溶洞穴、巖溶空洞和巖溶裂隙帶等巖溶構造系統的三種主控因素,也是形成銅、鉛鋅和錫層間氧化礦體的主控因素。

總體上來說,目前對于個舊地區古巖溶剝蝕面的研究程度較低。已有資料揭示,個舊地區經歷了多期次古巖溶作用相互疊加,具有多個古巖溶剝蝕面:①中三疊世古巖溶剝蝕面,具有多期次發育特征,在卡房段底部、馬拉格段和白泥洞段均發育古巖溶剝蝕面,似層狀溶塌白云質角礫巖和方解石溶孔狀白云巖(圖5g)等為主,中三疊世古巖溶剝蝕面對個舊組內原生錫銅硫化物礦床的形成十分有利,是成礦流體圈閉構造巖相層;②晚白堊世同巖漿侵入期熱液巖溶侵蝕面,主要發育晚白堊世花崗巖侵入體頂部與周邊、巖漿熱流柱構造(圖5a—5e)和切層斷裂帶中,花崗巖侵入體侵位前鋒面方向,有利于熱液巖溶作用和酸堿耦合反應結構面的形成,如在馬拉格礦田內,北炮臺斑狀黑云母花崗巖巖株與馬拉格式管柱狀層間氧化錫多金屬礦床;③古近紀巖溶剝蝕面,主要受古近紀構造抬升事件、斷控型巖溶構造等控制;④新近紀巖溶剝蝕面,主要受新近紀構造抬升事件、斷控型巖溶構造等控制,局部發育古潛水面波動形成的切層狀斷控型巖溶構造和近水平側向巖溶構造帶,它們對多層狀錫氧化礦體具有顯著的控制作用。

3.4 錫鉛層間氧化礦的儲礦構造樣式與成因歸屬

層間氧化礦是個舊地區淺部新生代隱伏巖溶構造系統(VTZ2)主要物質組成之一,它們是來自錫銅多金屬原生硫化物礦體的酸性地下水,與源自碳酸鹽巖層的偏堿性地下水相互酸堿耦合作用的耦合空間。按照個舊地區層間氧化礦形態學和儲礦構造樣式,將層間氧化礦劃分為如下類型。

(1)馬拉格式管柱狀層間氧化錫多金屬礦床,主要特征是:①賦存于個舊組馬拉格段和白泥洞段內,管柱狀礦體橫斷面呈似等軸狀,橫面積在數十平方米至數百平方米,傾向延深在500～1500 m;②馬拉格錫多金屬礦床產于馬松背斜北西傾伏端,受層間剝離構造帶控制顯著,管柱狀礦體受斷裂裂隙交匯處、裂隙與小褶曲交匯處、帚狀構造旋渦等控制顯著,與熱液巖溶作用耦合顯著;③北炮臺花崗巖株長軸方向為NW287°,巖株自北西向南東方向侵位,成礦流體在巖株SE110°～215°扇形區域內聚集成礦,花崗巖接觸帶在深部也具有同樣特征,與層間礦體對應(莊永秋等, 1996);④以褐鐵礦、赤鐵礦和錫石為主,工業組分以錫為主,共伴生組分有鉬、鉛、鋅、銦和鉍;⑤自北炮臺斑狀黑云母花崗巖巖株到圍巖約2000 m范圍內,成礦分帶為銅鎢鉍→銅錫→錫鉛→鉛鋅錫。

(2)蘆塘壩式“緩層+陡斷狀”層間氧化礦床,主要特征是:①高松礦田位于馬松斑狀花崗巖侵入巖體和老卡等?；◢弾r侵入體之間的向斜構造(深凹陷部位),向斜構造內發育了多個巖脈和小巖株突起,由于向斜構造有利于匯聚型地下水流場形成,深部花崗巖是底部不透水層,有利于原生錫石硫化物礦床發生氧化作用,形成較大規模的層間氧化礦體;②斷裂構造組合有利于形成較大規模層間氧化礦體,北界近東西向的個松斷裂帶向南陡傾,傾角70°～89°,長度>10 km,寬5～30 m,傾斜延伸>800 m,在2095 m標高以上,蝕變礦化較強,賦存有切層的氧化礦體,具有多期次活動和成礦控巖作用,導致松樹腳花崗巖突起急劇陡傾斜下陷;南界近東西向麒麟山斷裂帶,傾向北東,傾角70°～83°,也是蘆塘壩礦段的南界線,長度>6 km,傾向延深>800 m,寬6～30 m,該斷裂帶明顯錯斷北東向斷裂帶,但未見強烈蝕變礦化;兩條相向斷裂帶成為匯聚型地下水流場的有利構造通道,并發育斷控型巖溶構造相帶;③北東向蘆塘壩成礦斷裂帶與伴生的次級北東向斷裂-裂隙帶是主要儲礦構造樣式,產狀在325°～315°∠45°～88°,北東向斷裂帶長度>8000 m,傾向延深>800 m,斷裂破碎帶寬在5～60 m,發育壓扭性結構面并具有多期次活動歷史,上部發育白云石質碎裂巖、白云巖質碎斑巖和白云巖質碎粒巖,局部發育碳酸鹽質糜棱巖和碳酸鹽質構造角礫巖,深部片理化相、碎裂巖化相和糜棱巖化相較為發育,扭張性結構面和S-L構造透鏡體發育,構造擴容空間成為原生錫石硫化物有利的儲礦空間;北東東向次級斷裂-裂隙帶與北東向蘆塘壩主斷裂帶呈“入”字形,形成了規模較大的構造擴容空間,常形成較大規模的分枝狀礦體,如104、131和102號北東東向斷裂-裂隙帶與北東向蘆塘壩主斷裂帶交匯部位,賦存厚大礦體(莊永秋等,1996);④蘆塘壩式“緩層+陡斷狀”層間氧化礦床,由陡傾斜脈狀和緩傾斜似層狀兩類不同產狀的礦體組成,陡傾斜脈狀礦體主要賦存在北東向蘆塘壩主斷裂帶和派生的次級斷裂-裂隙帶中,緩傾斜似層狀礦體主要賦存在北東向蘆塘壩主斷裂帶上盤卡房段T2g61中,受層間剝離構造帶控制,礦體與地層產狀一致,多層性顯著,最多礦層可達9層,礦體長度可達千余米,寬度在100～200 m,錫品位在1%以上,伴生銀、銦、鉛、鋅等組分,近礦圍巖蝕變有褐鐵礦化、鐵錳碳酸鹽化、大理巖化和石膏化;⑤在垂直切層斷控型巖溶相帶和緩傾斜側向巖溶相帶內,地下水為裂隙-管道流,似層狀側向巖溶相帶內的層間氧化礦體頂面與豐水期地下水流場的高水位面相近,而層間氧化礦體的底面與枯水期地下水流場的高水位面相近,因此,層間氧化礦體具有多層狀特征;⑥層間氧化礦體附近巖溶構造較為發育,主要為氧化礦體附近發育酸性地下水巖溶作用,導致巖溶構造強度明顯高于圍巖地層中的巖溶構造發育強度,層間氧化礦體上盤圍巖中的巖溶洞穴和空洞較為發育,下盤圍巖中發育次生石膏相。

(3)花崗巖巖凹式“大囊狀+透鏡狀+凹兜狀”層間氧化礦體。成礦規律特征是:①層間氧化礦體形成于花崗巖巖凹式或凹槽式控制的富水構造帶內;②具有“上部層間氧化礦、下部矽卡巖型錫銅硫化礦”垂向分帶結構,層間氧化礦是富水構造區內原生硫化礦氧化之后形成的;③花崗巖巖凹式或凹槽式規模較大,對于層間氧化礦的富集成礦更為有利;④在花崗巖侵入體附近,發育連通性巖溶管道和巖溶裂隙帶,這些巖溶構造中被泥沙充填或發育裂隙-管道流,暗示經表生巖溶風化作用后,它們是錫石等成礦運移匯聚的巖溶構造通道;⑤花崗巖凹兜狀構造面具有富水構造區特征,有利于形成層間氧化礦體,如老廠礦田內3-9號礦體呈凹兜狀,受1021花崗巖突起(圖4)形成的半封閉槽狀凹兜部位控制,礦體走向NE30°,傾向北西,傾角30°～55°,礦體軸向長度約為160 m,寬約40 m,厚約20～45 m;在老廠礦田1990 m中段,礦體賦存在蝕變黑云母花崗巖中;1990 m中段在9′勘探線,褐色和褐紅色土狀—粒狀赤褐鐵礦型氧化礦體賦存在蝕變黑云母花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶上,錫品位為0.793%,銅品位0.851%,以赤鐵礦、褐鐵礦和錫石為主,脈石礦物有螢石、石榴子石、透輝石等;下部為矽卡巖型和磁黃鐵礦矽卡巖型錫銅硫化礦體,以黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂和錫石為主,脈石礦物有石榴子石、透輝石、螢石及綠泥石。

(4)斷控型巖溶構造中“裂隙帶型”層間氧化礦床,受穿層的斷控型巖溶構造巖相帶控制,形成于斷裂-裂隙交匯帶、背斜傾伏端與斷裂帶疊加部位,深部發育隱伏花崗巖突起,如梅雨沖礦段。

(5)“似層狀型”層間氧化礦床受層間剝離構造和側向巖溶構造巖相復合控制,在層間氧化礦體頂面發育巖溶空洞-洞穴,酸性地下水巖溶作用發育,它們與豐水期潛水頂面有密切關系。在層間氧化礦體底界面發育了次生石膏相,與枯水期地下水潛水底界面有密切關系,因來自碳酸鹽巖層內的偏堿性地下水中富Ca2+,與來自酸性地下水中的相結合,形成了底界面次生石膏相。從新生代隱伏巖溶構造系統(VTZ2)與層間氧化礦的儲礦構造樣式看,它們繼承了印支期火山熱水噴流沉積成礦作用和晚白堊世巖漿熱液成礦系統,在個舊地區發育錫-鉛-鋅-銦-鈾表生疊加成礦系列。

4 結論

(1)從地表向深部,個舊錫銅鎢鈷銫銣多金屬礦集區內9個垂向構造巖相學分帶是:①云貴高原侵蝕面(VTZ1)→②表生巖溶構造系統(VTZ2)→③似層狀碎裂巖化相含錫石碎裂巖化白云巖-碎裂巖化碳酸鹽巖相帶(VTZ3)→④中三疊統個舊組斷褶式碳酸鹽巖層(VTZ4)+底拱式旋轉褶皺群落(f4)→⑤碎裂巖化大理巖化相-電氣石碎裂巖化大理巖相帶(VTZ5)→⑥電氣石隱爆熱液角礫巖相帶(VTZ6)→⑦矽卡巖化相-矽卡巖相帶(VTZ7)→⑧淺色花崗巖相(VTZ8)→⑨螢石長英質偉晶巖殼相和巨斑狀花崗巖(巖漿氣成熱液結晶核相,VTZ9,另文詳述)。

(2)云貴高原侵蝕面(VTZ1)和表生巖溶構造系統(VTZ2)控制了殘坡積型砂錫礦床和層間錫氧化礦床。表生巖溶構造系統(VTZ2)沿斷控型巖溶構造穿切進入深部矽卡巖化相-矽卡巖相帶(VTZ7),VTZ2與其他巖相帶(VTZ3、VTZ4、VTZ5、VTZ6、VTZ7、VTZ8和VTZ9)具有異時同位鑲嵌結構。

(3)似層狀碎裂巖化相含錫石碎裂巖化白云巖-碎裂巖化碳酸鹽巖相帶(VTZ3)屬巖漿侵入構造系統頂端相,為巖漿熱流柱構造穹頂的層間滑動構造巖相帶。富含殘漿高溫氣液體系發生了巖漿-氣液隱爆角礫巖化,形成了巖漿熱流柱構造和電氣石熱液隱爆角礫巖相帶(VTZ6)。同巖漿侵入期的構造-流體耦合作用在上覆個舊組內,形成了斷褶式碳酸鹽巖層(VTZ4)和電氣石碎裂巖化大理巖相帶(VTZ5)。矽卡巖化相-矽卡巖相帶(VTZ7)是同巖漿侵入期地層-巖漿系統耦合反應的構造巖相帶。淺色花崗巖相(VTZ8)和巖漿氣成熱液結晶核相(VTZ9)是黑云母花崗巖(γK2ab-c)同巖漿侵入期構造巖相帶(根部相)。三疊紀堿性苦橄巖-堿性火山巖相帶和火山噴發機構,是前巖漿侵入期構造。云貴高原侵蝕面(VTZ1)和表生巖溶構造系統(VTZ2)是后巖漿侵入構造系統。今后需加強研究個舊組堿性苦橄巖、富銅基底構造層等因巖漿同化混染作用導致其參與燕山期巖漿侵位過程、戰略關鍵金屬富集成礦、礦床保存和表生成礦作用等。