云南白錫臘堿性鈦鐵質輝長巖類與鐵氧化物銅金型礦床關系研究

方維萱，楊新雨，郭茂華，柳玉龍

(1.中色地科礦產勘查股份有限公司，北京100012;2.昆明中色地科礦產勘查有限責任公司，云南 昆明650224)

在前寒武紀和現代大洋中脊擴張中心附近，先后發現了富鐵玄武巖和富鐵質玻璃(Brooks and Nielsen，1978;Wiebe，1979;Ludden et al.，1980;Le Roex et al.，1982;Fornari et al.，1983;Sinton et al.，1983;Bloomer et al.，1989;Leybourne et al.，1999)，富鐵和鈦、貧硅的巖漿在大陸和大洋內形成了噴出相和侵入相。大陸溢流玄武巖(CFB)系列底部普遍存在苦橄巖類、一套與正?？嚅蠋r類相比具有高鐵鎂質苦橄質巖石(Zhang et al.，2005;徐義剛等，2007;Bryan and Ernst，2008)，它們被認為屬于地幔柱根部的巖石學記錄。牛耀齡(2010)認為板內洋島玄武巖(OIB)巖漿作用在成因上通常被認為與地幔柱有關，OIB中不相容元素富集，最有可能與熔融程度很低的地幔熔體交代作用有關，在地震波低速帶(LVZ)中，最初可能形成一些富H2O和CO2熔體，這些熔體由于浮力作用上升，聚集在LVZ頂部形成富熔體層，交代正在生成的巖石圈。在巖石圈生長過程中，在最上面的LVZ物質形成尖晶石/石榴子石二輝橄欖巖新生巖石圈，地幔熔體在橄欖巖中顯性交代作用，形成石榴輝石巖、角閃輝石巖和角閃石巖等脈巖，“地幔柱”熔體繼續上升穿過巖石圈并同早期交代脈巖發生隱性交代作用，最終形成OIB熔體和堿性熔巖(Niu，2008;Pilet et al.，2008)。

富集不相容元素的富集型地幔源區的洋島玄武巖、金伯利巖、大陸鎂鐵質巖漿巖等形成于不同構造單元。如在俄羅斯西北Arkhangelsk地區，堿性苦橄巖與金伯利巖、橄欖鉀鎂煌斑巖共生，具有高鐵和鈦(TiO2=3.2% ～3.7%)特征，輕稀土元素強烈富集，大離子親石元素富集，巖漿源區深度愈200 km，起源于軟流圈(Mahotkin et al.，2000)。鈦鐵礦、鉻鐵礦、金云母、磷灰石等礦物屬于地幔流體和熔體交代的礦物地球化學指示劑，CO2、H2O、F和Cl等組分在地幔流體交代過程中扮演了十分重要的作用(Shoshana and Goldstein Francis，2008;Michael and James，1995b)。深入研究堿性鐵質輝長巖類，有助于認識富鐵純橄巖(Rehfeldt et al.，2007)地幔巖端元和地幔流體交代作用。

Michael and Grauch(1995)、Michael and James(1995)認為全球低鈦系列鐵氧化物銅金型礦床形成于格林威爾造山期晚期或后造山期(1075～1050 Ma)地殼大面積熔融的大陸動力學背景下。然而，云南－四川鐵氧化物銅金型礦床與鈦鐵礦礦(化)體共生(方維萱等，2009a，2009b，2012)。張學誠和李天福(1994)認為云南－四川堿性鈉質火山巖系列及細碧角斑巖類火山巖組合，屬于大陸裂谷堿性鈉質玄武巖，巖漿來源深度在270～100 km，形成溫度在1213～1163℃，屬上地幔源區，這種富鈉低鉀、高鐵和鈦、貧硅和鈣鎂的巖石化學特征與原始巖漿性質和構造環境有關。東川群因民組二段中，稀礦山型鐵銅礦屬于火山噴流沉積成因，產于火山口相的熔巖類以富鐵為特征，鈉質與鐵質呈現共消長關系，推測東川地區俯沖消減帶深度在159 km。陳和生(1998)報道了東川新塘和白錫臘輝長巖型銅礦，新塘輝長巖(Fe2O3+FeO)含量為18.12% ～18.14%，MgO 含量為5.4% ～6.09%，具有富堿質和鐵質、低鎂和貧硅(SiO2含量為40.97% ～44.44%)特征，鈦鐵礦礦體中 TiO2品位為5% ～8%，命名為“新塘式”銅礦。東川群因民組二段中，稀礦山型鐵銅礦層上下盤發育鐵質熔巖、鐵質粗面質凝灰巖和鐵質苦橄巖構成的鐵鈉質熔巖－鐵鉀質熔巖及其相應的火山巖類特殊巖石組合，輝綠輝長巖屬于鐵質基性巖侵入相。在東川白錫臘礦段深部，東川群因民組三段中發現了鐵氧化物銅金型礦床，含金為 0.1 ～1 g/t，金平均品位為 0.201 g/t;含Ag一般為1～10 g/t，銀平均品位為2.618 g/t，而且REE發生高度富集形成了稀土元素礦化體。不但具有高鈦特征，而且鈦鐵礦(化)體與鐵氧化物銅金型礦床共生(方維萱等，2009，2012)。這與云南省迤納廠和鵝頭廠鐵礦床等區域上鐵(-REE)礦含礦層位一致，但與全球低鈦系列鐵氧化物銅金型礦床 (Michael and Grauch，1995;Michael and James，1995)有較大的巖石系列差異和大陸動力學背景差異(方維萱等，2009b)。東川群因民組三段是Fe-Cu-Au-Ag-REE礦的新找礦層位，具有十分重要找礦前景，但該找礦層位中鐵質輝長巖形成時代和大陸動力學背景尚不明確，尤其是鐵氧化物銅金型礦床與鐵質輝長巖類之間關系值得深入研究。

在揚子地塊周緣不斷識別出格林威爾(Grenville)造山期有關的構造運動、巖漿作用和沉積作用信息(吳健民等，1998;吳根耀，2000;姜勇彪等，2006;耿元生等，2007，2008;楊崇輝等，2009)，然而，格林威爾造山期與鐵銅成巖成礦作用至今仍是一個尚未解決的謎題。本文對云南省昆明市東川區白錫臘鐵銅礦段深部堿性鈦鐵質輝長巖類巖相學、地球化學及形成時代進行了研究，提出屬富鐵地幔源區形成了鐵氧化物銅金型礦床的新認識。

1 地質特征、樣品采集與分析

云南－四川是鐵銅礦床集中區(楊應選等，1988;李復漢等，1988;張學誠和李天福，1994;段嘉瑞等，1994①段嘉瑞，劉繼順，胡祥昭.1994.云南東川銅礦區1∶5萬地質圖修編及成礦預測研究(1991－1993).長沙:中南工業大學地質系:1－236.;龔琳等，1996;Liu，1996;陳和生，1998)，研究區屬近東西向會理－東川巖漿－構造帶東端，位于石將軍－濫泥坪銅礦和湯丹銅礦之間。在東川地區輝長巖類有三類地質產狀:(1)中元古界東川群因民組第一巖性段(湯家箐段)和第二巖性段中(稀礦山段)，由層狀堿性鐵質苦橄巖、堿性鐵質凝灰巖、堿性鐵質角礫凝灰巖、堿性鐵質火山熔巖和順層侵入的輝長巖－輝綠巖類等組成，一般在稀礦山型含銅赤鐵礦層及其下盤和下盤圍巖中，近期發現了Fe-Cu-Au-Ag-REE礦化層。據朱華平等(2011)研究，限于東川群因民組內部的輝綠巖形成于中元古代早期，鋯石SHRIMP U-Pb年齡為1667±13 Ma。(2)切層產出的輝長巖類侵入體(巖枝或巖墻等)，周邊分布有隱爆角礫巖相帶，輝長巖巖枝呈小于35°或大角度(＞60°)侵位到東川群全部層位內(圖1、2)。在東川區因民、濫泥坪、白錫臘、桃園、新塘、面山等鐵銅礦區分布較廣泛，屬次火山巖侵入相，共生相體有隱爆角礫巖相和熱液角礫巖相，這些組合相體空間特征指示了古火山噴發機構的中心位置。(3)東川群黑山組中發育順層侵位的輝長巖和輝綠巖巖床。

在白錫臘鐵銅礦段，在地表東川群落雪組、因民組和黑山組均被輝長巖侵入體和隱爆角礫巖相帶分割包圍，輝長巖切層侵入到東川群(圖1)。在因民組和落雪組中，切層侵入的輝長巖呈巖墻(枝)產出，與地層夾角在15°～35°之間(圖1、2)，或大角度(﹥60°)切割東川群全部層位，被上震旦統陡山沱組和燈影組不整合覆蓋(楊應選等，1988;龔琳等，1996)。在濫泥坪銅礦、白錫臘礦段和大西部礦段深部，輝長巖巖墻(枝)主要沿近東西向背斜軸部縱向斷層侵入，白錫臘礦段鐵氧化物銅金型礦床與其有密切關系(方維萱等，2009a，2009b，2012)。

本區鐵氧化物銅金型(IOCG)礦床屬于被基巖覆蓋的隱伏礦床，受輝長巖類與隱爆角礫巖相帶控制明顯(圖1、2)。其中Ⅱ-1礦體規模大，礦體控制長度220～378 m，傾向斜深180 m，控制標高2230～2635 m(圖2)，屬于銅鐵同體共生礦體，伴生金和銀等有益組分。礦體上盤為堿性蝕變鐵質輝綠玢巖－鐵質閃長巖，下盤為蝕變堿性鈉質熔巖(原巖為火山噴溢相)和堿性正長斑巖(次火山巖侵入相)等。礦體呈透鏡狀和似層狀，產狀325°∠35°。礦體具有中部為鐵銅礦體，邊部為銅礦體的分帶規律，沿走向呈現鐵→鐵銅→銅分段富集，礦石工業類型為鐵礦石、鐵銅礦石和銅礦石，屬于典型鐵氧化物銅金型礦床。

為研究本區輝長巖類并精細定年，對白錫臘礦段深部2360 m中段坑道和鉆孔井巷工程，進行了系統巖相學編錄和采樣(圖3)。在經過巖石化學分析和巖相學鑒定后，選擇具有代表性樣品進行重砂分析和鋯石單礦物分選，然后完成鋯石SHRIMP U-Pb法定年研究。其中ZS01和ZS02樣品采于濫泥坪礦區ZK219-2號鉆孔，孔深分別為222.55～256.33 m處及288.70～292.50 m處;ZS03和ZS04樣品采于濫泥坪礦區ZK179-2號鉆孔，孔深分別為45.12 m處及107.78 m處(圖2和3)。

在核工業三所采用XRF進行主量元素分析，采用ICP-MS進行微量元素分析。經單礦物分選后，在雙目鏡下挑選晶型完好、具有代表性的鋯石顆粒和標準鋯石TEMORA一起粘貼在環氧樹脂表面，拋光后對待測鋯石進行透射光、反射光顯微照相和陰極發光圖像分析，以檢查鋯石的內部結構，從而幫助選定最佳的待測鋯石部位和數據解釋。由中國地質科學院北京離子探針中心使用SHRIMP-Ⅱ離子探針，完成鋯石U-Th-Pb同位素分析。

2 輝長巖類巖相學特征

2.1 巖相學特征

為研究輝長巖類的巖相學及分帶特征，對白錫臘鐵銅礦段深部坑內179、219和59號三條勘探線和2360 m中段進行了巖相學填圖(圖2)。與鐵氧化物銅金型礦體成礦有關的堿性鈦鐵質輝長巖類有明顯的巖相學分帶(圖2)，侵入巖中心相為粗粒磁鐵礦鈦鐵礦閃長巖、橄欖蘇長輝長巖和次透輝－鈦輝輝長巖等三種巖石類型組成，過渡相為中粗粒鈦鐵輝長巖和輝石閃長巖等組成，邊緣相為次火山巖相閃長斑巖和正長斑巖。揭示輝長巖類具有較好的結晶分異作用，鐵氧化物銅金型礦體與鈦礦化體(鈦鐵礦－鈦磁鐵礦－金紅石)也具有明顯蝕變成礦分帶。而不含礦輝長巖和輝綠(玢)巖，蝕變弱且缺乏巖相學分帶。鈦鐵輝綠巖、鈦鐵輝綠輝長巖和鈦鐵輝長巖等具有較高磁化率，主要與含有較高鈦磁鐵礦和鈦鐵礦有關。

(1)侵入巖中心相為橄欖蘇長輝長巖、次透輝－鈦輝輝長巖和粗粒磁鐵礦鈦鐵礦閃長巖三類巖石組成，在粗粒磁鐵礦鈦鐵礦閃長巖中形成鐵銅礦體或鈦礦化體。次透輝－鈦輝輝長巖具有細粒半自形粒狀結構和嵌晶結構，塊狀構造。不規則暗綠色帶褐色調條帶組成礦物為鈦輝石和次透輝石、拉長石。鈦輝石呈它形不規則狀，具淺紫褐色。板條狀拉長石鑲嵌在鈦輝石中，這種嵌晶結構顯示了二者具有同期結晶形成的特征，拉長石自形長板狀晶體(0.05 mm ×0.5 mm ～0.3 mm ×1 mm)，雙晶發育，局部見環帶結構。淺色條帶中為拉長石，少量次透輝石和黑云母。拉長石自形長板狀晶體。次透輝石呈自形－半自形短柱狀(≤0.5 mm×1 mm)，少量角閃石。磷灰石呈自形柱狀(＜0.1 mm ×0.5 mm)，裂紋發育。金屬礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦和少量黃鐵礦。磁鐵礦(約3%)呈半自形和它形粒狀(0.01～1 mm)，呈浸染狀分布于巖石中，常被暗色礦物包裹，顯示巖漿結晶分異特征，裂紋發育，可見平行(111)板狀雙晶。磁鐵礦局部有假象赤鐵礦交代。鈦鐵礦(約3%)呈自形板狀(0.2 mm×1 mm)浸染分布于巖石中，可見束狀和放射狀鈦鐵礦集合體，揭示巖漿結晶分異作用形成的特征。

圖1 白錫臘鐵銅礦段地質圖(上)與179勘探線剖面圖(下)Fig.1 Geological map of the Baixila ore district(upper)and the No.179 exploration section(down)in the Dongchuan area

圖2 白錫臘鐵銅礦段179勘探線輝長巖類巖相學編錄剖面圖Fig.2 Lithofacies logging for the gabbros at the No.179 exploration profile in the Baixila ore district

鈦鐵礦透輝輝長巖具有輝長輝綠結構，局部見嵌晶含長結構和似斑狀結構，塊狀構造。斜長石斑晶為5 mm ×2 mm ，其他呈柱狀晶體(1.0 mm ×0.4 mm)，斜長石含量約60%。普通輝石呈半自形和它形粒狀，多數充填在長石顆粒間，可見大輝石顆粒中有柱狀斜長石，形成嵌晶含長結構;輝石晶體在5～6 mm，含量約15%。透輝石(6%)呈粒狀分布于長石顆粒間，大部分已陽起石化。少量黑云母呈不規則板片狀。陽起石交代透輝石外，可見寬0.5 mm的細脈狀陽起石(約1%)。鈦鐵礦和黃銅礦含量約8%～10%，呈半自形晶、它形粒狀和浸染狀分布在巖石中。鈦鐵礦(5% ～7%)呈自形板狀，較大者在0.4 mm×2 mm，多呈自形晶浸染狀分布，顯示巖漿結晶分異作用形成的特征。黃銅礦在0.001～0.03 mm，有時見在斜長石解理間或產于暗色礦物和綠泥石間。

(2)侵入巖過渡相包括細粒輝長巖、細粒角閃閃長巖和鈦鐵礦閃長巖。細粒角閃閃長巖具有細粒包含結構和半自形柱粒結構，塊狀構造。主要組成礦物為角閃石、斜長石、黑云母、輝石和磁鐵礦，副礦物為磷灰石和鋯石。角閃石(40%)呈半自形和它形短柱狀，晶體長1～2 mm，見綠泥石和黑云母不均勻的交代現象，角閃石邊緣發生纖閃石化。斜長石(約30%)呈半自形板狀(0.5 mm ×1 mm)，可見環帶結構的鈉長石雙晶，為偏基性中長石，局部見強鈉黝簾石化。黑云母(10% ～15%)呈它形片狀，包含較多微粒狀和塵狀鈦鐵礦、少量細針狀金紅石。輝石(約5%)呈自形和半自形短柱狀(≤0.5 mm)，輝石假象均已被纖閃石交代。磷灰石(約1%)呈自形柱狀(0.2 mm ×0.5 mm)。金屬礦物有磁鐵礦、黃銅礦和黃鐵礦，自形和它形粒狀磁鐵礦(5% ～7%)呈浸染狀分布于巖石中，晶體在0.1～1 mm，磁鐵礦具葉片狀結構，其間常有其他礦物嵌晶，具有巖漿結晶分異形成的特征。假象赤鐵礦交代(磁鐵礦)呈不規則斑塊狀和云朵狀分布在磁鐵礦中，或呈磁鐵礦假象，暗示巖漿侵位過程中，由于深部巖漿上升到地殼淺部經歷了高氧化作用的進程。黃銅礦(約1%)呈它形不規則狀(0.001 ～0.1 mm)，多沿綠泥石脈分布或不均勻浸染于巖石中;局部可見圓珠狀黃銅礦呈浸染狀分布于粗粒輝長巖或角閃閃長巖中，具有不混溶熔體結晶分異特點。

中粗粒黑云母化鈦鐵閃長巖。中粗粒半自形粒狀結構、交代結構和反應邊結構，塊狀構造。主要礦物為斜長石(40% ～45%)、普通角閃石(35% ～40%)，其次為鈦鐵礦(10%)和黑云母(5%)。斜長石呈半自形板狀(1 mm×2 mm～1.5 mm×5 mm)，具鈉長雙晶和卡鈉復合雙晶，可見環帶結構，為偏基性中長石，見鈉黝簾石化、綠泥石化和細粒綠簾石交代。普通角閃石呈半自形和它形柱狀(長2～6 mm)，發生了不均勻的綠泥石化、黑云母化和纖閃石化，可見反應邊結構。黑云母(約5%)呈它形和半自形片狀(1～2 mm)，常包裹有磁鐵礦和磷灰石，可見細針狀金紅石析出于黑云母之中。磷灰石(1%～2%)呈自形柱狀，晶體大小為(0.05 ～0.1)mm ×(0.5～1)mm。這種礦物組構特征揭示金紅石－磁鐵礦－磷灰石－黑云母具有共生的相平衡關系，屬典型地幔流體交代作用形成的礦物組合特征(Michael and Grauch，1995;Michael and Lelland，1995;Larsen et al.，2003;Yaxley et al.，1998)。金屬礦物有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦和黃銅礦等，鈦鐵礦(約6%)呈自形和半自形板狀，晶體在1 mm×5 mm，顯示鈦鐵礦形成過程具有較好的結晶分異環境，裂紋發育揭示形成較早，裂紋為在地殼淺部經歷了脆性變形的痕跡。鈦磁鐵礦(約4%)呈半自形粒狀、它形不規則狀、熔蝕狀和葉片狀，大小在0.01～5 mm，裂紋發育，顯示鈦磁鐵礦形成于地幔流體交代過程中，在地殼淺部經歷了脆性變形和流體溶蝕作用。部分磁鐵礦被假象赤鐵礦不均勻交代，殘留磁鐵礦呈葉片狀、網格狀和骸晶狀，顯示磁鐵礦在形成后，被巖漿流體攜帶到近地表附近，磁鐵礦發生赤鐵礦化，揭示了近地表高氧化作用過程。黃銅礦(約1%)呈它形粒狀(0.001～0.5 mm)不均勻浸染狀分布于巖石中或沿裂隙分布，先期形成的黃銅礦裂紋發育或被包裹在磁鐵礦間。邊緣或裂隙中有很窄的輝銅礦反應邊。

2.2 構造－巖相學相帶特征

(1)含銅蝕變隱爆角礫巖相。原巖為隱爆角礫巖相(ZK179-2孔118.35 m，圖2)，角礫礫徑在2～30 mm，定向性不明顯。角礫間及碎?；瘞Р课汇~鐵礦化較強，角礫中有少量礦化。角礫成分較復雜，包括碳酸鹽化蝕變細晶巖、細晶灰巖、黑云母綠簾石蝕變巖。細晶巖中碳酸鹽化明顯，少量黑云母和綠簾石呈不均勻交代，見零星銅礦化。細晶灰巖粒徑在0.05～0.2 mm，部分顆粒被壓扁拉長呈細條狀(0.01 mm×0.1 mm)或破碎呈巖粉狀，不均勻弱綠簾石化、黑云母化及銅礦化，顯示了震碎流動和流體交代蝕變特征。黑云母綠簾石蝕變巖中，黑云母呈它形片狀(小于0.3 mm)，綠簾石呈自形－半自形柱狀。金屬礦物為黃銅礦和斑銅礦，少量銀黝銅礦、磁鐵礦和鈦鐵礦。黃銅礦(2%)為0.001～0.2 mm。斑銅礦(3%)為 0.001 ～0.3 mm，包裹于黃銅礦之中，并交代黃銅礦，二者呈浸染狀分布。磁鐵礦呈半自形和它形粒狀(0.02～0.2 mm)不均勻分布。鈦鐵礦呈半自形和它形板狀，小于0.05 mm×0.2 mm，局部裂隙中有黃銅礦和斑銅礦充填，顯示銅硫化物晚于鈦礦物形成。主要蝕變有黑云母化、電氣石化、綠簾石化及碳酸鹽化，在不同角礫和膠結物中均可見黑云母－綠簾石化。

(2)鐵氧化物銅金型(IOCG)礦體。礦體受輝長巖類與隱爆角礫巖相帶控制明顯(圖1、2、3)，在堿性鈦鐵質閃長巖與堿性鈦鐵質輝長巖中具有鈦鐵礦化，局部可見呈稀疏浸染狀和渾圓珠狀的黃銅礦，具有巖漿熔離結晶分異特征。IOCG礦體主要產于隱爆角礫巖相帶和輝長巖類中。隱爆角礫巖相帶由黑云母化熱液角礫巖化和綠泥石化黑云母熱液角礫巖化等組成，原巖為苦橄質基性角礫凝灰巖和凝灰角礫巖。向外構造－巖相學分帶依次為復成分隱爆角礫巖相→震碎角礫巖相(碎裂狀白云質角礫巖)→液壓致裂角礫巖相(鐵錳白云石化碎裂狀白云巖)，向外角礫成分中圍巖不斷增加，最終變為碎裂狀鐵錳白云石化白云巖。由隱爆角礫巖相帶向外，膠結物有規律性變化，由熱液成因的電氣石－綠泥石－黑云母－石英－硫化物→凝灰質填隙物→鐵白云石－錳白云石。

(3)糜棱巖化巖相帶。由糜棱巖化黑云母陽起石綠簾石巖和糜棱巖化綠簾石陽起石黑云母巖組成，該構造－巖相帶位于輝長巖類與下盤圍巖之間，發育糜棱巖化黑云母陽起石綠簾石巖相帶，如ZK179-2孔 106.88 ～131.69 m(圖3)。巖石具變晶、花崗鱗片和纖狀變晶結構，定向構造發育。巖石受脆韌性擠壓變形明顯，糜棱巖化結構發育。糜棱巖化細碎物質沿碎斑透鏡體之間分布，部分礦物受應力作用產生各不相同的應力現象。斜長石呈它形粒狀，具鈉長雙晶，粒度在0.05～0.5 mm，可見書斜狀碎裂斜長石。石英呈它形粒狀，具波狀消光。黑云母呈它形片狀，解理發生彎曲變形。綠簾石呈自形和半自形柱狀。方解石呈它形粒狀，彎曲晶面顯示后期曾發生構造變形。陽起石呈它形纖柱狀，長＜0.3 mm。榍石呈半自形和自形粒狀(＜0.1 mm)。鋯石呈半自形短柱狀，具有熱液自生特征，晶體為0.03 mm×0.05 mm。磷灰石呈半自形短柱狀，晶體＜0.1 mm，少數呈它形粒狀為0.5 mm。黑褐色黑電氣石呈自形柱狀晶體(0.05 mm×0.1 mm)。糜棱巖化綠簾石陽起石黑云母巖對鐵氧化物銅金型礦體中，形成高品位的鐵銅礦石最為有利。金屬礦物(1%)為銅硫化物、鈦鐵礦和赤鐵礦。黃銅礦呈它形粒狀(0.001～0.3 mm)，與斑銅礦共生。鈦鐵礦呈它形和自形板狀，晶體為0.015 mm×0.1 mm。赤鐵礦呈板片狀、鱗片狀微－隱晶集合體;多與黃銅礦和斑銅礦共生，揭示銅硫化物與赤鐵礦化過程有密切共生關系，含銅赤鐵礦化具有后期熱液疊加成礦特征。不規則含黃銅礦方解石脈在后期構造應力作用下發生變形，呈斷續狀和似雁行狀產出，

(4)碎裂巖化糜棱巖相帶。由碎裂狀糜棱巖化黑云母鉀長蝕變巖組成，以碎裂巖化發育、含銅碳酸鹽細脈充填與巖石裂隙發育等為標志。在糜棱巖化黑云母陽起石綠簾石巖相帶中，疊加了后期碎裂巖相構造變形，形成碎裂糜棱巖化黑云母鉀長蝕變巖。巖石具鱗片花崗變晶、碎裂、糜棱巖化結構，定向構造。礦物粒度在0.02～0.2 mm。鉀長石呈它形粒狀，部分有隱約條紋;發生不均勻高嶺石化和碳酸鹽化。斜長石呈半自形和它形粒狀，可見鈉長雙晶，不均勻絹云母化、碳酸鹽化。它形粒狀石英具波狀消光。黑云母呈它形片狀。少量黑電氣石呈半自形柱狀，零星分布。短柱狀鋯石略見圓化。榍石較少，微粒狀和它形粒狀。綠簾石呈它形和自形柱狀。斑銅礦呈它形粒狀，大小在0.001～0.1 mm，部分被輝銅礦交代，可見微量黝銅礦。鈦鐵礦呈它形粒狀，小于0.05 mm。含銅方解石細脈呈不規則狀浸染分布。

2.3 人工重砂礦物相特征

早期鋯石(圖3，ZS02、ZS03和ZS04)含放射性元素較高，因曲晶石化變為豆沙紫色或灰色，少量自形柱狀和碎塊狀為主，陰極發光下晶體形態和巖漿成因的環帶明顯。半透明－微透明，裂紋極發育，顯示它們經歷了脆韌性變形，顯示形成時間較早，但不是基底捕獲鋯石。完整晶體伸長系數1.5～3，粒徑在0.05～0.28 mm。斜鋯石呈淺褐色，主要為斷板柱狀和塊狀，少量自形板柱狀，半透明油脂光澤，裂紋發育，晶體在0.03～0.15 mm，早期鋯石與斜鋯石共存(圖3中ZS02、ZS03和ZS04)。

鈦礦物呈灰黑色次渾圓厚板狀、扁粒狀和不規則狀，部分被造巖礦物包裹，粒徑0.01～0.45 mm。鈦鐵礦(0.02～0.45 mm)呈黑色棱角塊狀、連生狀和粒狀，被角閃石和斜長石等包裹，或呈連生狀包體分布在角閃石和斜長石中，揭示鈦鐵礦－角閃石－斜長石屬于同期形成。金紅石呈黑紅色次渾圓狀、柱狀和連生狀，粒徑0.1～0.4 mm。磁鐵礦為黑色棱角狀和連生狀，個別見自形晶粒狀，粒徑0.01～0.45 mm，部分被角閃石和長石等包裹，揭示磁鐵礦與角閃石－斜長石同期形成。棱角柱狀和塊狀角閃石常見鈦鐵礦和磁鐵礦包體，粒徑0.03～0.5 mm。斜長石(0.03 mm×0.5 mm)呈板狀、塊狀和連生狀等包裹鈦鐵礦和磁鐵礦。黃鐵礦自形粒狀和碎塊狀，部分被長石及角閃石包裹，粒徑0.03～0.45 mm。磷灰石以半自形次渾圓柱狀和棱角塊狀為主，粒徑0.02～0.15 mm。人工重砂礦物鑒定表明黑云母－角閃石－金紅石－鋯石－磷灰石－鈦鐵礦－磁鐵礦密切共生，屬于地幔流體交代作用形成的典型礦物組合(Larsen et al.，2003;Yaxley et al.，1998)。

晚期鋯石(圖3，ZS01)呈黃粉色自形柱狀和短柱狀，表面較光滑，無裂紋，顯示形成后沒有經歷過構造變形的影響。陰極發光下具有十分清晰的環帶結構，粒徑0.03～0.15 mm，顯示熱液作用形成的特征。方鉛礦呈自形立方體狀，粒徑0.05～0.45 mm，方鉛礦晶體沒有發生變形揭示形成較晚，也間接說明與其共生的鋯石形成時代較晚。晚期鋯石與方鉛礦共生，不與斜鋯石共生。金紅石呈棕紅色半自形次渾圓狀，具有熱液溶蝕特征，半透明－微透明，粒徑0.05～0.15 mm。磷灰石呈碎塊狀為主，少量次渾圓柱狀，表面具有溶蝕痕跡，常見角閃石等粘貼或夾在裂隙中;裂紋發育，粒徑0.03～0.15 mm。金紅石、磁鐵礦和磷灰石溶蝕結構等表明晚期鋯石形成過程中，熱流體對于早期形成的礦物有交代溶蝕作用。

3 地球化學特征與年代學

3.1 巖石化學與巖石系列

本文輝長巖類巖石化學成分(表1)，均屬于貧SiO2的堿性系列巖石(圖4)，SiO2=41.98% ～44.82%，低于中國及世界平均水平，與月球輝長巖接近(貧 SiO2)。(K2O+Na2O)含量在3.61% ～5.88%、平均 4.51%，K2O/Na2O 值在 0.26 ～1.02、平均 0.55，Na2O 明顯富集，含 CaO為6.56% ～11.19%，本區輝長巖類堿性明顯較強，屬于貧SiO2、堿性系列巖石(圖4)。

圖3 白錫臘鐵銅礦段輝長巖類中早期鋯石(ZS02、ZS03和ZS04)與晚期鋯石(ZS01)陰極發光圖像Fig.3 CL images of the metamict zircons(ZS02、ZS03 和ZS04)and the pristine zircons(ZS01)from the gabbros in the Baixila ore district

圖4 白錫臘礦段輝長巖類巖石系列圖解(A.堿性;S.亞堿性)Fig.4 SiO2-(Na2O+K2O)diagram for the gabbros in the Baixila

圖5 白錫臘礦段輝長巖類不相容元素標準化蛛網圖(采用Sun and McDonough，1989原始地幔值標準化)Fig.5 Spider diagram for the gabbros in the Baixilaore district ore district

本文輝長巖和閃長巖類中，TiO2含量普遍較高，TiO2=2.68% ～6.11%，TiO2含量主要由于鈦鐵礦和金紅石含量高，局部鈦鐵礦礦物含量最高10.5%，屬于極高鈦巖石系列，明顯高于滇桂交界處二疊紀－中三疊世洋島玄武巖(吳根耀等，2000)和滇西劍川OIB型苦橄玢巖(寇彩化等，2011)中TiO2含量。在TiO2=4.0% ～3.0%范圍內，輝長巖 －閃長巖中具有鈦礦化(鈦鐵礦－金紅石－鈦磁鐵礦)。在鈦鐵輝長巖和鈦鐵閃長巖中，TiO2＞4.0%為鈦礦化指標。本區輝長巖－閃長巖具有鐵鎂特征，(Fe2O3+FeO)含量在 15.08% ～22.89%，(Fe2O3+FeO+MgO)含量在 19.45% ～26.14%。按照FeO≥14% 和MgO≥12%(Rajamani et al.，1989;Hanski and Smolkin，1995)為鐵質苦橄巖類和鐵質輝長巖類標準，本文輝長巖和閃長巖屬堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖。

總之，本文堿性鈦鐵質輝長巖和堿性鈦鐵質閃長巖具有硅不飽和(低SiO2)、極高鈦、富鐵質、P2O5含量高(0.37% ～0.73%)和高堿性(K2O+Na2O)等地球化學特征，與板內洋島玄武巖(OIB)系列類似，屬于堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖系列。

樣品H25和H30具有較高燒失量，屬于后期較強蝕變引起，鏡下顯微鑒定發現主要為綠泥石化、黑云母化、次閃石化;巖石中燒失量﹥3.0%的樣品，受到后期疊加的脆韌性剪切構造變形－熱流體事件影響發生蝕變。其余巖石燒失量不高，經鏡下鑒定基本保持了原巖特征，未受到后期構造－熱流體疊加改造。

3.2 微量元素特征

本區巖石中微量元素含量(表2)采用原始地幔值(Sun and McDonough，1989)標準化后(圖5)，總體上表現為 Cr、Ni、Co、V 等相容元素含量較低，不相容元素和大離子親石元素(LILE)富集，使微量元素分布形式上隆，表現出與富集地幔類似的特征(圖5)。Sr明顯負異常，P也有一定程度負異常，指示了巖漿演化過程中磷灰石先期發生過分異結晶作用。Rb正異常，可能與巖石屬于堿性和K含量較高有關。

原始地幔的Th/Ta值約為2.3(Wooden et al.，1993)，上地殼中Th/Ta值約為10(Condie，1993)，因Th和Ta均為強不相容元素，Th/Ta值可以很好反映原始巖漿的地球化學特征和判別是否存在同化混染作用。本文Th/Ta值在1.14～3.44，平均值為1.66，暗示受大陸地殼和地層混染很弱。

現代研究認為地幔組分的不均勻性，反映在4個地幔端元(MORB型、HIMU型、EMⅠ型和EMⅡ型)在同位素組成、微量元素含量和比值有差異(Zindler and Hart，1986;Weaver，1991)，微量元素比值可區分原始地幔、大陸地殼、具有DMM特征的N-MORB、EMⅠ和EMⅡ(Zindler and Hart，1986)。Weaver(1991)認為稀土元素(Sm和Nd等)和大離子親石元素(Rb，Sr，Th，U和Pb)比值反映信息有限，因為稀土元素和大離子親石元素具有相似的地球化學特征。由于REE性質和行為，在地幔過程中不會發生強烈分餾，但與高場強元素能發生強烈分餾，更能反映OIB的源區信息。本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖類具有與OIB類似的特征(表3)，與EMⅠ OIB型地幔端元的特征接近，揭示本區堿性鈦鐵質輝長巖和堿性鈦鐵質閃長巖類具有地幔源區特征，可能與EMⅠOIB型地幔端元具有類似的地幔源區(表3)。

總之，本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖具有富集大離子親石元素、高場強元素和不相容元素等微量元素地球化學特征，顯示與EMⅠOIB型地幔端元的地幔源區類似，暗示它們形成于OIB源區(高鐵地幔源區)。本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖中Cu、Fe和Ti含量明顯富集，對于形成鐵氧化物銅金型礦床十分有利，這種OIB源區可以提供足夠的成礦物質來源。

表1 白錫臘礦段輝長巖類巖石化學特征表(%)Table1 Major element contents(%)of the gabbros in the Baixila ore district

表2 白錫臘礦段輝長巖類中微量及稀土元素含量表(×10－6)Table2 Trace element concentrations(×10－6)of the gabbros in the Baixila ore district

表3 本區巖石與地幔端元組分的微量元素比值對比表Table3 Comparison of the trace element ratios in mantle end-members and the gabbros in this study

3.3 稀土元素

采用球粒隕石(Sun and McDonough，1989)對本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖中稀土元素進行標準化，從表4和圖6看，本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖具有較高的稀土元素豐度，∑REE=16.3 ×10－6～295 ×10－6，平均 225 ×10－6，稀土元素含量高與本區巖石中含有磷灰石有關。其中堿性鈦鐵質閃長巖∑REE普遍高于堿性鈦鐵質輝長巖，暗示前者比后者具有更強的結晶分異作用，處于巖漿結晶演化序列較晚的階段。本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖稀土配分模式曲線為右傾型(圖6)，輕稀土元素富集，LREE/HREE=1.37 ～2.59，(La/Yb)N=2.96 ～11.81，(La/Lu)N=3.17 ～13.14，(Ce/Yb)N=2.66 ～4.61，輕稀土元素和重稀土元素有一定程度的分異。樣品無明顯的Eu和Ce異常，堿性鈦鐵質閃長巖總體為輕微的正Eu異常，與斜長石堆晶作用有關。而堿性鈦鐵質輝長巖多為輕度負Eu異常，與斜長石分離結晶作用有關。

3.4 鋯石SHRIMP U-Pb法定年

由圖7和8、表5可見，ZS02、ZS03及ZS04號樣品各點年齡有一定差距，故計算其交點年齡，ZS02樣品為1067±20 Ma，ZS03和ZS04號樣品年齡相同，均為1047±15 Ma。與昆陽群富良棚組安山質凝灰巖形成時代相近(1032±9 Ma，張傳恒等，2007;1043±7 Ma，陸松年等，2010)，屬于中元古代末期，晚于黑山組凝灰巖的形成時代(1503±17Ma，孫志明等，2009;1499 ±7Ma、1450 ±4Ma，陸松年等，2010)。因此，本文認為云南省東川白錫臘鐵銅礦段堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖和鐵氧化物銅金型礦體的成礦成巖時代為中元古代末期(1067±20 Ma～1047±15 Ma)。

ZS03采于ZK179-2號鉆孔45.12 m處次透輝石鈦輝輝長巖(圖2)，ZS04采于ZK179-2號鉆孔107.78 m處細粒鐵質閃長巖，證明堿性鈦鐵質輝長巖和堿性鈦鐵質閃長巖屬于同期巖漿分異產物。ZS02采于 ZK219-2號鉆孔 288.70～292.50 m 處，堿性鈦鐵質閃長巖形成年齡為1067±20 Ma。鏡下鑒定這些巖石無后期構造－熱流體疊加，因此，認為這些年齡為堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖和含銅磁鐵礦礦體的形成時間。

圖6 白錫臘礦段輝長巖類稀土元素球粒隕石標準化圖Fig.6 Chondrite normalized REE patterns of the gabbros in the Baixila ore district

表4 白錫臘礦段輝長巖類稀土元素(×10－6)地球化學參數表Table4 REE(×10－6)parameters of the gabbros in the Baixila ore district

圖7 白錫臘鐵銅礦段輝長巖類鋯石的陰極發光照片Fig.7 CL images of the zircons from the gabbros in the Baixila ore district

鑒于ZS01具有較高燒失量和蝕變特點，選擇ZS01進行了脆性構造－熱流體疊加改造事件定年。由圖7和8、表6可見，ZS01樣品各點年齡較為一致，諧和年齡為269.9±3.4 Ma，本文認為代表了早期堿性鈦鐵質輝長巖和堿性鈦鐵質閃長巖遭受后期熱液蝕變的年齡，暗示本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖，遭受了與峨眉山玄武巖侵入活動有關的熱液蝕變事件，本區鈦鐵礦表面發育熱液溶蝕結構屬于該熱液蝕變事件的記錄。這與在云南東川地區東側厚達千米的二疊紀峨眉山玄武巖事實相一致?？紤]到鋯石U-Pb體系封閉溫度相當高，推測本區深部有二疊紀次火山巖侵入相存在，這是值得重視和今后深入研究的找礦信息。堿性鈦鐵質輝長巖類受后期脆性構造－熱流體疊加改造特征是碎裂巖化和含銅碳酸鹽細脈帶。

表5 白錫臘礦段輝長巖類中鋯石SHRIMP U-Pb法分析結果Table5 SHRIMP U-Pb results for the zircons from the gabbros in the Baixila ore district

表6 白錫臘礦段輝長巖類ZS01樣品鋯石SHRIMP U-Pb法分析結果Table6 SHRIMP U-Pb results for the zircons from the gabbros in the Baixila ore district(ZS01)

圖8 白錫臘礦段輝長巖類鋯石U-Pb年齡圖Fig.8 Concordia U-Pb diagrams for the zircons from the gabbros in the Baixila ore district

4 討論

4.1 堿性鈦鐵質輝長巖類的構造－巖相學特征與鐵銅成巖成礦作用

(1)堿性鈦鐵質輝長巖類侵入體的地質產狀和巖相學相體結構不同，具有三類不同成巖成礦作用:(a)本區堿性鈦鐵質輝長巖類中磁鐵礦和鈦鐵礦含量較高，經過巖漿結晶分異作用，形成了橄欖蘇長輝長巖、次透輝－鈦輝輝長巖、鈦鐵閃長巖和正長斑巖等次火山侵入相，具有明顯巖相學分帶。在侵入體外圍發育隱爆火山角礫巖相帶、黑云母化熱液角礫巖相帶和綠泥石黑云母化熱液角礫巖相帶，鐵氧化物銅金型礦體賦存在這些相帶中。本區堿性鈦鐵質輝長巖類切割東川群全部層位，被上震旦統陡山沱組和燈影組不整合覆蓋，證明它們形成于震旦紀之前(楊應選等，1988;龔琳等，1996)。(b)在濫泥坪銅礦、白錫臘鐵銅礦、湯丹銅礦和新塘銅礦等，堿性鈦鐵質輝長巖類侵入體大致呈近東西向斷續分布，在與東川群因民組和落雪組白云巖接觸帶之間，形成了明顯的蝕變角礫巖化相帶，從內向外為鈉長石－次閃石－綠簾石蝕變巖相→透閃石蝕變巖相→透閃石化白云巖相，具有強烈的熱液交代蝕變－角礫巖化作用，富銅礦體呈不規則脈狀、囊狀、脈帶型和角礫巖體型(楊應選等，1988;龔琳等，1996)，顯示了堿性鈦鐵質輝長巖類侵入過程中疊加成礦作用明顯，同時也限定其侵入時代為前震旦紀。(c)在因民銅礦－落雪銅礦近南北向落因構造帶中，東川群因民組二段(稀礦山段)層狀赤鐵礦礦體(稀礦山型鐵銅礦)上下盤圍巖中，鐵質粗面質凝灰巖、鐵質苦橄巖類和鐵質玄武巖類(習稱鐵質板巖類，張學誠和李天福，1994;龔琳等，1996)發育。在構造－巖相學相體結構上，這些層狀堿性鐵質凝灰巖相呈層狀和似層狀相體，堿性鈦鐵質輝長巖侵入相呈穿切這些堿性鐵質凝灰巖的層狀和似層狀相體，揭示具有異時異相同位疊加相體特征。順層侵入的堿性鈦鐵質輝長巖呈似層狀侵入相體，它們與層狀堿性鐵質凝灰巖相之間，發育黑云母化蝕變巖相、黑云母－綠泥石化蝕變巖相和黑云母－綠泥石－陽起石化蝕變巖相等，在似層狀鐵銅礦體和鐵礦體上下盤形成了稀土元素礦化體，揭示后期順層侵位形成了異時異相同位疊加相體。這種稀礦山型鐵銅礦體與REE礦化體共生，具有鐵氧化物銅金型礦床中多礦種共伴生富集成礦特征。最新研究證明東川群因民組內部輝綠巖形成于中元古代早期(1667±13 Ma，朱華平等，2011)，屬于因民組內部似層狀－脈狀輝綠巖－輝長巖形成時代。

(2)在白錫臘鐵銅礦段深部，堿性鈦鐵質輝長巖類侵入體斜切東川群因民組三段和落雪組，本文獲得了鋯石SHRIMP U-Pb年齡為1067±20 Ma和1047±15 Ma，這些鋯石具有較清晰環帶結構，屬于巖漿成因，代表了這些堿性鈦鐵質輝長巖類侵入體和鐵氧化物銅金型礦床的形成時代(中元古代末期)。東川群黑山組晶屑 －巖屑凝灰巖中鋯石SHRIMP U-Pb年齡為 1503±17 Ma(孫志明等，2009)，黑山組屬于中元古代(1499±7 Ma、1450±5 Ma，陸松年等，2010)。本文輝長巖類形成時代與東川地區黑山組中順層侵位的堿性鐵質輝長巖巖床形成時代(1028 Ma、1059 Ma，龔琳等，1996)一致，也與云南省迤納廠鐵氧化物銅金型礦床(Fe-Cu-REE)大寶山輝長巖和東川貓貍溝輝長巖年代相近(1059 Ma，輝石和黑云母 K-Ar法，沈權，1993)。

滇中昆陽群黑山頭組富良棚段上部發育厚近百米的安山質熔結凝灰巖和層凝灰巖(1032±9 Ma，鋯石U-Pb法，張傳恒等，2007)，形成于匯聚板塊邊緣內，本區堿性鐵質雜巖枝(墻)與滇中昆陽群黑山頭組富良棚段中安山巖類形成時代基本一致。

(3)在白錫臘礦段深部堿性鈦鐵質輝長巖類侵入體的邊部，形成了糜棱巖化帶并疊加了后期碎裂巖化相的脆性構造變形與熱流體疊加蝕變作用，含銅碳酸鹽細脈和綠泥石化強烈。脆性構造變形與熱流體疊加改造的形成時代為269.9±3.4 Ma，暗示與峨眉山玄武巖侵入活動先期形成的構造－熱流體事件有密切關系，考慮到鋯石U-Pb同位素體系封閉溫度較高，推測本區深部有隱伏的二疊紀輝長巖類侵入相存在。

(4)東川鐵銅礦床集中區具有多期疊加成巖成礦特征。東川群青龍山組頂部與昆陽群大營盤組底部之間發育區域性不整合面，稱為東川小黑箐運動(龔琳等，1996)，大營盤組底部赤鐵礦層和鐵質碳質板巖之上的凝灰質硅質巖形成時代為966 Ma(Rb-Sr全巖等時線法，李復漢等，1988)，與四川滿銀溝運動對應。熊家墉(1993)認為云南省中東部大營盤組(柳壩塘組，軍哨組)與下伏昆陽群存在不整合界面，時限為1000 Ma左右。在近南北向落因構造帶北端人占石銅礦區，受近東西向擠壓應力作用形成了人占石近南北向背斜構造，青龍山組白云巖層間構造帶和隱爆角礫巖相帶控制了銅礦體。這與濫泥坪－白錫臘－湯丹近東西向倒轉背斜形成于近南北向擠壓應力場方向完全相反，顯示二者形成于不同構造變形域中。近南北向擠壓應力場時限為1000 Ma左右，與本文輝長巖類侵位時代大致相近，而且與東川區域性不整合面、大營盤組底部凝灰質硅質巖形成時代具有相互吻合的地層－構造－巖漿巖配套的構造－巖相學記錄。邱華寧等(2001)采用真空擊碎技術和階段加熱技術，對落雪銅礦老山礦段層狀銅礦中選出的兩個石英樣品進行了40Ar-39Ar定年，獲得1470 Ma和810～770 Ma兩組年齡，后者與邱華寧等(1998，2000)測定的湯丹銅礦落雪組脈狀銅礦石英和稀礦山硅質角礫狀銅礦中硅質角礫的脈狀銅礦形成時代相一致(780～700 Ma)。本文認為1470 Ma年齡與落雪組白云巖在形成后壓實沉積成巖作用形成的盆地流體成礦作用有關。810～700 Ma年齡值在晉寧－澄江期，與區域性近東西向擠壓應力場中，形成了人占石等近南北向褶皺帶的構造事件期限相吻合。

4.2 堿性鈦鐵質輝長巖類與鐵氧化物銅金型礦床成礦關系

在南非金伯利巖中富鐵純橄巖包體證明了富鐵地幔源區的存在，榴輝巖有可能成為鐵質苦橄巖的地幔源區(Gibson，2002;Tuff et al.，2005)，輝石、角閃石、金云母、磷灰石、碳酸鹽礦物、尖晶石、鈦鐵礦、金紅石和一些特殊氧化物指示了地幔流體交代作用的礦物組合(Larsen et al.，2003;Yaxley et al.，1998)，這些礦物是形成大離子親石元素、高場強元素、不相容元素和Ti發生富集的礦物地球化學機制。本區堿性鈦鐵質輝長巖類具有富集大離子親石元素、高場強元素和不相容元素特征，輝石－角閃石－金云母－磷灰石，鈦磁鐵礦－鈦鐵礦－金紅石等礦物組合具有典型地幔流體交代的特征。本區Ti發生強烈富集并具有較大成礦潛力與地幔流體交代作用密切有關。

(1)本區堿性鈦鐵質輝長巖類可能起源于富鐵地幔源區。首先，地球化學特征顯示其貧硅、富堿、高磷、富鐵，富集大離子親石元素(LILE)、稀土元素(REE)及高場強元素(HFSE)。其次，不相容元素比值 Zr/Nb=10.6 ～ 14、La/Nb=0.79 ～1.11、Ba/Nb=11.9 ～ 14.1、Ba/Th=119 ～ 161、Rb/Nb=1.67 ～1.90、Th/Nb=0.09 ～0.10、Th/La=0.10 ～0.11、Ba/La=12.5 ～17.6、Th/Ta=1.14 ～3.44，與現代EMⅠOIB型地幔端元特征類似，本文輝長巖類屬于板內洋島玄武巖(OIB)(牛耀齡，2010)(圖9和10)。第三，堿性鈦鐵質輝長巖可能屬于在地幔流體交代作用參與下，地幔柱尾部上涌侵入，貧硅、富堿的鈦鐵質巖漿進一步發生結晶分異形成了堿性鈦鐵質輝長巖和堿性鈦鐵質閃長巖。

圖9 白錫臘礦段輝長巖類形成構造背景判別圖(仿 Pearce et al.，1977)Fig.9 Tectonic setting discrimination of the gabbros in the Baixila ore district(after Pearce et al.，1977)

圖10 白錫臘礦段輝長巖類形成構造背景判別圖(仿 Pearce and Norry，1979)Fig.10 Tectonic setting discrimination of the gabbros in the Baixila ore district(after Pearce and Norry，1979)

(2)本區堿性鈦鐵質輝長巖類具有較好的巖漿分異結晶作用，有利于鈦鐵礦和銅硫化物(鉑鈀)富集成礦。堿性鈦鐵質輝長巖巖漿固結指數SI=25.38～33.69，平均 29.44，堿性鈦鐵質閃長巖 SI=20.45 ～33.55，平均 24.30，后者低于前者。堿性鈦鐵質閃長巖TiO2和TFeO含量、Fe2O3/FeO值，高于堿性鈦鐵質輝長巖，SI及堿度(Na2O+K2O)低于堿性鈦鐵質輝長巖;As發生明顯富集，Cu及∑REE也要高于堿性鐵質輝長巖。揭示鈦鐵質閃長巖的分異演化程度更高，形成于較為偏氧化環境中，有利于鈦鐵礦和PGE富集成礦。TFeO、TiO2、Cu、S和As含量較高暗示具有豐富的成礦物質來源，有利于鈦鐵礦礦床的形成。S和As是鉑鈀礦化劑，Cu、S和As含量較高有利于銅(鉑鈀)礦床形成，且發育有巖漿熔離成礦特征的圓珠狀黃銅礦和黃鐵礦，這與滇東Pt和Pd地球化學特征異常相對應(陳永清等，2009)。

(3)在強烈地幔流體交代作用下形成了地幔流體上侵的動力源，這種堿性鈦鐵質輝長巖類代表了地幔柱根部的巖石學記錄，赤鐵礦化是由于在深部形成的鈦鐵礦在大陸地殼淺部高演化狀態下形成的產物，這種地球化學相變(半氧化狀態轉化為高氧化狀態)有利于鐵氧化物銅金型礦床的形成。

4.3 格林威爾(Grenville)造山期

本區近東西向巖漿－構造帶可能形成于格林威爾(Grenville)造山期。楊崇輝等(2009)厘定了揚子地塊西緣格林威爾期花崗巖(1014±8 Ma)為殼源碰撞花崗巖，認為這些花崗巖屬于揚子地塊與華夏地塊在格林威爾期碰撞拼貼時的產物，表明江南造山帶向西可能一直延伸到揚子地塊西緣會理攀枝花一帶。姜勇彪等(2006)和耿元生等(2008)通過構造解析發現會理－東川早期構造線總體方向為近東西向，說明早期(1000 Ma)變形構造運動指向為南北向擠壓;這種構造動力學與運動指向與揚子地塊北緣和秦嶺造山帶具有一致性(李江海和穆劍，1999;鄭永飛和張少兵，2007;裴先治，1997;陸松年等，2003)。

1000 Ma左右，在本區和四川、廣西、陜西等形成了近南北向擠壓收縮構造－巖漿侵位(楊應選等，1988;李復漢等，1988;裴先治，1997;李江海和穆劍，1999;陸松年等，2003)，與桂北四堡造山運動形成的近東西向褶皺形成時代相吻合。在揚子地塊西緣格林威爾期形成了二長花崗巖(1027±8 Ma)、會理群天寶山酸性火山巖(1028 Ma)和登相營火山巖(1030±19 Ma)(耿元生等，2008)、攀枝花南部大田康定群花崗片麻巖中鋯石U-Pb年齡為1007 Ma(Li et al.，2002)和云南黑山頭組安山質熔結凝灰巖和層凝灰巖(1032±9 Ma，張傳恒等，2007)，揭示了區域上與格林威爾造山期有相一致的火山巖、巖漿巖和構造變形事件。本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖與這次區域性構造－巖漿事件的時間和構造指向相同，本文認為本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖和白錫臘鐵氧化物銅金型礦床形成時代為中元古代末期。

揚子地塊西南緣鐵銅礦床與在格林威爾期造山期形成的構造 －巖漿侵入事件有關，吳健民等(1998)認為揚子地塊西緣中元古代銅礦變質改造成礦年齡集中在1087～1017 Ma，云南大紅山鐵銅礦床變質改造成礦年齡為1087 Ma，迤納廠鐵銅礦床改造成礦年齡為1037 Ma，四川通木梁和槽子溝多金屬礦床改造成礦年齡為1040～1090 Ma。川西會理天寶山組酸性火山巖形成于中元古代晚期(1028±9 Ma，耿元生等，2007)，揭示揚子地塊在格林威爾造山期，巖漿侵入－構造變形事件與鐵(鈦)氧化物銅金型礦床和鈦鐵礦礦床有內在聯系，值得進一步深入研究。

5 結論

(1)白錫臘鐵銅礦段，具有明顯巖相學分帶的堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖具有較高的成礦潛力，鐵氧化物銅金型(IOCG)礦體受堿性鐵質輝長巖與隱爆角礫巖相帶控制，它們的形成時代為中元古代末期(1067±20 Ma、1047±15 Ma)，后期發生過構造－熱流體疊加改造(269.9±3.4 Ma)。

(2)堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖具有貧硅、富堿、高磷、富鐵特征，富集大離子親石元素、稀土元素及高場強元素，與板內洋島玄武巖特征類似，屬于EMⅠOIB型地幔端元，推測源于富鐵地幔源區，經地幔熔體交代形成的上涌作用導致上升侵位。

(3)本區堿性鈦鐵質輝長巖－堿性鈦鐵質閃長巖屬與揚子地塊南緣格林威爾同造山期產物，這為區域上大規模鐵銅金屬超量聚集，提供了良好的成礦動力學條件和豐富的成礦物質，不但有利于大型－超大型IOCG礦床形成，而且有利于鈦鐵礦和銅硫化物(鉑鈀)富集成礦。

致謝:感謝兩位審稿人提出的修改意見。感謝科技部專家咨詢組提出“增加新類型和新礦種成礦時代研究”的具體建議，對完善本文有直接指導價值。

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