三江地区多期叠加成矿作用

三江地区多期叠加成矿作用

1成矿作用的研究中国“小陆块多旋转”的大地构造发育特征决定了其成矿复杂性和多样性，重叠的成矿系统发育构成了中国成矿的特点之一。近年来,通过对Au、Pb、Zn、Fe、Cu、Sn、U、Sb等矿床的改造成矿和叠加成矿的研究与探索,已发现多处成矿系统叠加的实例,如中亚构造域多期斑岩铜矿化(薛春纪等,2010),长江中下游海底喷流-沉积叠加矽卡岩化(Guetal.,2007;Dengetal.,2011a),胶东地区多期金矿化作用(Dengetal.,2009a,b,2011b)以及其它地区多金属矿化多期叠加作用(Wangetal.,2008,2010a,b,2011)。研究表明(翟裕生等,1999,2004,2009)叠加复合成矿常造成复杂的矿床物质组成和结构,也是形成大矿、富矿的重要因素,从地球动力学演化的角度来看,大型-超大型矿床和矿集区的形成无一不叠合着多期成矿事件的烙印。构造动力体制转换叠合无论从空间上还是时间上是一个普遍发生的地质现象,在控制成矿过程的多种参数中,它可能起着根本的作用(翟裕生和吕谷贤,2002;Dengetal.,2004;邓军等,2010a,b,2011c)。综上所述,将成矿作用置于地球系统演变过程的框架内,揭示成矿作用与超大陆的裂解、增生、碰撞、陆内演化及其动力学过程的耦合-互馈关系和成因链接,更深刻地理解矿产资源的形成和赋存规律,已成为当今成矿学研究的主流。需要指出的是,我国正在实施的重大研究计划,主要是就大陆形成演化的某一特定阶段和特定地域,分别开展构造演化与成矿作用的研究,如增生造山与边缘成矿研究、碰撞造山与成矿作用研究、陆内过程与成矿作用研究,尚缺乏从超大陆会聚与裂解的新视角加以系统化研究,也缺乏对大陆不同演化阶段的构造体制转换和叠加复合与成矿关系的深入研究,从而制约了系统完整的大陆成矿理论体系的建立。三江特提斯成矿域不仅发育强烈的以陆块裂解和弧-盆会聚为标志的增生造山作用,而且遭受强烈的以印度-亚洲大陆碰撞和构造转换系统为标志的碰撞造山事件,同时很好地记录了构造-成矿叠加复合过程。因此,加强对该区域的研究,无疑将为建立系统完整的大陆成矿理论体系作出实质性贡献。复合造山和叠加转换不仅使区内刚性陆块群(克拉通)遭受破坏改造,而且使早期增生造山与晚期碰撞造山发生叠加转换,引起强烈的物质循环和矿质集聚,使大批矿床叠加改造、破坏再生,构成独具特色的叠加成矿系统。本文以三江特提斯成矿域的典型矿床为例,在野外考察基础上,综合前人的研究成果,探讨叠加作用及其对成矿的制约。2古特提斯洋盆格局和劳亚大陆古洋盆体系的古地理控制三江特提斯位于古特提斯构造域东段,冈瓦纳大陆与劳亚大陆的结合部部位。它是全球地壳结构最复杂、包含造山带类型最多的一个构造成矿域。它位于塔里木、中朝、扬子及印度地块之间,具有多条代表消减洋盆和陆壳块体碰撞的蛇绿岩带、混杂岩带以及沉降速度快、岩相多变、深浅不一的各种类型的沉积盆地和不同时代形成的构造岩浆带、变质岩和强构造应变带(图1)。初步研究表明,三江特提斯构造带作为全球特提斯构造在中国大陆最典型的发育地区,经历了复杂而完整的演化历史。从晚元古代-早古生代泛大陆解体与原特提斯洋形成,经古特提斯多岛弧盆系发育与古生代-中生代增生造山/盆山转换,到新生代印度-欧亚陆陆碰撞动力学过程,可谓是中国大陆构造演化的典型缩影,在全球构造演化中的地位举足轻重。原特提斯旋回(Proto-Tethyan)。晚元古代-早古生代(加里东期),三江构造域由一个原特提斯洋和散布于其中的泛华夏陆块群组成,主体存在着四个分支,即解离自欧亚大陆的古亚洲洋,以及解离自冈瓦纳大陆的秦岭-祁连-昆仑洋、古金沙江洋和古澜沧江洋。至加里东末期,分散的陆块,如华北、扬子、柴达木、塔里木和昌都-思茅地块,最终拼合形成统一的泛华夏陆块,嵌布于残存的古亚洲洋和松藩-甘孜洋中(潘桂棠和王培生,1997;李兴振等,1999)。古特提斯旋回(Palaeo-Tethys)。随着原特提斯的萎缩,中泥盆世-晚石炭世,因冈瓦纳板块向北裂离出基麦里地块群(中国羌塘、拉萨地块为亚洲Cimmerian地块群的一部分),导致在晚三叠世新特提斯洋打开(Neo-Tethys)(Seng9r,1989;潘桂棠和王培生,1997;李兴振等,1999;YinandHarrison,2000)。潘桂棠等(2001,2004)认为二叠纪时劳亚大陆与冈瓦纳大陆拼合形成潘吉亚(Pangea)超大陆,呈现一个由多陆块、多洋盆和多岛弧相间排布而成的大洋体系。晚二叠世的裂解事件使冈瓦纳大陆北侧地区在二叠纪-三叠纪时期一直表现为裂谷环境,昌宁-孟连洋盆西侧的保山地区则发育以晚石炭世卧牛寺组为代表的大陆裂谷拉斑玄武岩(从柏林等,1993)。古特提斯洋盆在东部海域的分支昌宁-孟连洋盆向印度支那板块俯冲,在印度支那板块边缘形成Sukhothai岛弧岩浆系统(UenoandHisata,2001),弧内发育浅水沉积岩和二叠纪-三叠纪I型花岗岩,弧后拉张形成景洪-Nan-SraKaeo洋盆(SoneandMetcalfe,2008);金沙江-哀牢山洋盆向昌都-思茅地块俯冲并形成火山-岩浆弧,同时中咱地块从扬子地块西缘裂离,其间发育成甘孜-理塘洋(Moetal.,1994;Houetal.,2007)。劳亚大陆南缘的沟-弧-盆体系一直持续到三叠纪,甘孜-理塘洋盆向西俯冲形成义敦岛弧带(Moetal.,1994),最终在晚三叠世-侏罗纪原基麦里陆块群与劳亚大陆拼合,古特提斯主洋盆闭合。其间经历了复杂的增生造山和弧-陆碰撞过程,在劳亚大陆南缘留下多条缝合带,如南羌塘地块与北羌塘地块之间的龙木错-双湖缝合带;羌塘-思茅地块与扬子地台之间的金沙江-哀牢山缝合带;保山地块与思茅地块之间的昌宁-孟连缝合带(Metcalfe,2000,2002;SoneandMetcalfe,2008)。昌宁-孟连缝合带是一条重要的古特提斯大洋最终消亡的巨型结合带,构筑了冈瓦纳大陆与劳亚-泛华夏大陆的分界线(Uenoetal.,2003),海西早期其仍处于持续发展的大洋盆地状态中,并逐渐向东侧消减,最终于中三叠世消亡(从柏林等,1993;UenoandHisata,2001)。澜沧江洋系昌宁-孟连洋东向俯冲形成的弧后小洋盆(钟大赉,1998)。金沙江-哀牢山洋于早石炭世打开,将昌都-兰坪-思茅陆块从扬子地台中分离出来(黄汲清和陈炳蔚,1987;陈炳蔚等,1991;Moetal.,1994;Houetal.,2007),二叠纪开始西向俯冲,在昌都-兰坪-思茅地块东侧形成陆缘火山-岩浆弧(莫宣学等,1993;Moetal.,1994),晚三叠世洋盆最终消亡。澜沧江洋于早二叠世张开,将类乌齐-临沧-勐海变质地块从昌都-兰坪-思茅地块中分离而出(SoneandMetcalfe,2008),经短暂的洋岛俯冲阶段(298~295Ma)而进入洋陆俯冲阶段(285Ma)(李钢柱等,2011),并逐渐演化出昌都-兰坪-思茅地块西侧二叠纪-早三叠世陆缘火山-岩浆弧,最终于晚三叠世消亡。甘孜-理塘弧后洋盆于二叠纪从扬子地台西缘裂出,将中咱地块与扬子地台分离开来,三叠纪洋壳开始西向俯冲,逐渐形成了中咱地块东侧德格-乡城火山-岩浆弧,并最终于晚侏罗世闭合(潘桂棠和王培生,1997;侯增谦等,2001)。新特提斯旋回(Neo-Tethys)。晚印支期-燕山期,是全球第二次联合古陆解体的时期,新特提斯旋回由此拉开帷幕(陈炳蔚等,1991;刘增乾等,1993)。侏罗纪初潘吉亚超大陆全面裂解(Veevers,2004),印度板块和澳大利亚板块向北漂移,造成了新特提斯洋盆的消减。这次洋盆消减在喜马拉雅地区生成南冈底斯岩浆弧。晚三叠世大量陆块拼合并没有改变特提斯东部海域的多岛洋格局,此时,拉萨地块等漂浮在新特提斯洋盆中,大约在侏罗纪末与欧亚大陆汇聚,形成西藏地区的班公湖-怒江缝合带(Shietal.,2008)。三江地区新特提斯洋包括两个分洋支:介于羌塘地块和冈底斯-腾冲地块之间的班公湖-怒江洋(北支)以及介于冈底斯-腾冲地块和特提斯-喜马拉雅地块之间的印度河-雅鲁藏布江洋(南支)(Houetal.,2007)。班公湖-怒江洋开裂于侏罗纪(YinandHarrison,2000),并逐渐发育了完善的蛇绿岩套。印度河-雅鲁藏布江洋张开于白垩纪(Seng9r,1989),其北向俯冲导致了冈底斯火山-岩浆弧的形成(Harrisonetal.,1992)。由于印度河-雅鲁藏布江洋的扩张,导致了北侧班公湖-怒江洋的过早(晚侏罗世-早白垩世)闭合(刘增乾等,1993)。印度-欧亚陆陆碰撞旋回。喜马拉雅期以来(65Ma),印度-欧亚大陆的碰撞作用使三江地区进入全面陆内挤压汇聚环境(主碰撞挤压阶段,65~41Ma,侯增谦等,2006a)。强烈的挤压与周围刚性块体的阻挡,使该区地层发生峰期变质,地壳加厚与陆壳深熔、壳幔作用与幔源岩浆活动,并形成了大规模逆冲推覆为主的“薄皮板块构造”(刘增乾等,1993)。由于边界条件的限制,三江及青藏高原内部的地壳缩短尚不能抵消强大的挤压应力。强烈的挤压碰撞作用过后,一部分物质和块体向东南方向挤出,随之产生了一系列大型走滑断裂系(晚碰撞走滑阶段,40~26Ma,侯增谦等,2006b),如红河-哀牢山剪切带约27Ma左右发生近1000km的左行走滑运动(Schareretal.,1990,1994)。大规模走滑运动后,三江地区地壳开始逐渐伸展,出现了一系列新生代断陷盆地、走滑拉分盆地和拉伸盆地(后碰撞伸展阶段,<25Ma,侯增谦等,2006c),并伴有基性到中酸性的火山作用和酸性及碱性岩的侵入。三江特提斯成矿域至少有三个已被揭示的关键地质作用控制和约束成矿作用的发生与演化。(1)增生造山作用:处于多岛海状态的古特提斯洋,通过俯冲消减实现洋/陆转换,通过块体拼贴和增生造山实现大陆形成和生长。增生造山作用以其剧烈的壳幔相互作用、垂向/侧向的地壳生长、强烈的岩浆-流体活动和复杂的成矿元素聚散过程,控制了汇聚边缘成矿系统的形成和发育;(2)碰撞造山作用:印度-亚洲大陆在65Ma开始对接与碰撞,使三江地区成为调节和吸纳碰撞应变的构造转换域,形成了以薄皮构造为特征的逆冲推覆构造系统、深切大陆岩石圈的大规模走滑断裂系统和强烈流变的剪切构造系统,伴随着前陆盆地含矿(Zn-Pb-Cu)卤水流体的长距离迁移汇聚、幔源含REE碳酸岩-碱性岩-煌斑岩浆和含Cu高钾长英质岩浆侵位及岩浆-热液系统发育,含Au富CO2剪切变质流体分泌和水/岩反应,控制了大陆碰撞转换成矿系统的形成与发育;(3)构造体制转换与叠加复合作用:不仅使区内刚性陆块群(克拉通)遭受破坏改造,而且使早期增生造山与晚期碰撞造山发生叠加转换。叠加复合作用引起强烈的物质循环和矿质集聚,使大批矿床叠加改造、破坏再生,构成独具特色的叠加复合成矿系统。3叠加成矿作用样式三江特提斯成矿域典型叠加矿床展布如图1所示,叠加成矿作用样式可归纳为3种类型(图2),即VMS-岩浆热液叠加型、沉积-热液叠加型与多期热液叠加型。3.1鲁春vms型成矿作用VMS-岩浆热液叠加型包括喜马拉雅期岩浆热液型矿体叠加海西期-燕山期VMS型矿体为主要方式的老厂式Pb-ZnMo矿床和鲁春式Cu-Pb-Zn矿床,印支期岩浆热液型矿体叠加海西期VMS型矿体的羊拉式Cu-Mo-Pb-Zn矿床(图2)。老厂VMS型Pb-Zn-Mo多金属矿床位于澜沧江断裂以西的昌宁-孟连晚古生代裂谷的南段,处于南北向主干构造与北西向黑河左行走滑断裂系的交汇部位。区域构造环境演化历经3次重大转变,包括大陆裂谷期、区域断块隆升与断陷期或滇西新特提斯开启与闭合期及陆内碰撞造山期,这种构造体制的转换有利成矿构造环境更替、多种重要成矿地质作用的叠加与耦合。矿区主要出露晚古生代地层,以下石炭统依柳组基性火山岩为主,是一套火山-沉积岩系,由熔岩-集块岩-角砾岩-凝灰岩-沉凝灰岩-砂页岩及白云质灰岩等组成。矿区南北向断层经历裂谷期拉张-裂谷封闭期挤压-新生代晚期右行走滑的演变过程。南北向老厂背斜形成于裂谷封闭期,陆内碰撞造山期进一步发展,是喜马拉雅期斑岩成矿系统的控岩控矿构造。隐伏花岗斑岩体仅在钻孔中可见。初步分析老厂VMS型Pb-Zn-Mo多金属矿床认为其经历了两期成矿作用(图3a)。晚石炭世VMS层状、似层状Fe-CuPb-Zn矿体构成了矿床的主体,呈“上层下脉”状赋存于石炭系下统依柳组基性海相火山岩中,与昌宁-孟连洋的扩张作用相关。闪锌矿地球化学研究进一步提供了两期成矿作用信息,同时表明矿床成矿物质(Pb、Zn等)主要来源于晚石炭世火山岩(玄武岩及凝灰岩),在火山喷流作用下通过该地层及其基底物质的淋滤作用富集成矿,而与深部始新世隐伏花岗斑岩关系不大(Yeetal.,2011)。古近纪受陆内汇聚过程中断裂构造和花岗斑岩体的岩浆热液成矿的复合叠加,表现为层状VMS矿体上覆碳酸盐岩中沿断裂-裂隙产出脉状、透镜状Pb-Zn-Ag多金属矿体,在花岗斑岩体及围岩接触带产出矽卡岩-斑岩型Cu-Mo矿体,陈珲等(2010)获得斑岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄为44.6±1.1Ma、辉钼矿Re-Os等时线年龄为43.78±0.78Ma,成矿时代为始新世。鲁春VMS型Cu-Pb-Zn多金属矿床产于金沙江构造带内鲁春-红坡牛场伸展裂谷盆地中。区域构造环境演化历经二叠纪金沙江洋壳向西的俯冲消减作用,早-中三叠世的弧-陆碰撞造山作用,以及中三叠世末-晚三叠世在陆缘火山弧及其边缘带中重新拉张、裂陷形成鲁春-红坡牛场伸展裂谷盆地的碰撞后伸展作用。盆地中出露地层自上而下为上三叠统上兰组、上三叠统人支雪山组和红坡组。其中矿区出露地层为上三叠统人支雪山组二段至三段,含矿岩系处于人支雪山组二段的长英质火山-沉积岩系中。人支雪山组二段下亚段主要由一套灰色薄层钙质绢云板岩-绿泥绢云板岩-绢云绿泥板岩、薄层泥质灰岩-灰质泥岩夹玄武岩、流纹岩和中厚层状灰岩透镜体构成,有多层状矿化体分布;上亚段主要由下部灰绿色-墨绿色片理化绿泥板岩夹泥质条带灰岩透镜体和上部灰色薄层钙质绢云板岩、碳质板岩、砂质板岩、泥质灰岩-灰质泥岩构成,其中夹有多层流纹岩,为矿床赋矿的主体,矿体呈多层状赋存于中下部的绿泥石岩中。人支雪山组三段主要由一套浅灰白色流纹岩为主夹薄层钙质绢云板岩、砂质板岩、碳质板岩构成。鲁春VMS多金属矿床产在江达-维西陆缘弧带的后碰撞伸展裂谷“双峰式”火山岩系中,VMS型矿化具凝灰岩/容矿岩系→矿体/绿泥石岩+赋矿灰间裂谷环境的产物。王保弟等(2011)对人支雪山组火山岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究,结果显示流纹岩形成于早三叠世(249~247Ma)。人支雪山组火山岩形成于一个伸展的地球动力学背景,金沙江结合带在早三叠世已进入弧-陆碰撞后的伸展时期。古近纪逆冲-推覆断裂构造的叠加改造,沿构造破碎带、裂隙及节理密集带发育地下水热液脉型矿化,矿体主要呈石英-硫化物脉状、细(网)脉状产出,赵灿华等(2011)对晚期硫化物脉中石英进行核磁共振分析,获得石英年龄为54.1Ma。羊拉VMS型Cu-Mo-Pb-Zn多金属矿床位于中咱地块与江达-维西火山弧之间的金沙江结合带中部。矿区出露的地层为由碎屑岩、碳酸盐岩、变质中基性和基性火山岩组成的二叠系嘎金雪山群,为一套巨厚的洋盆沉积物。断裂构造发育,南北向的金沙江、羊拉等断裂控制了该区岩浆岩的分布。侵入岩主要为印支期中酸性的花岗闪长岩。羊拉铜矿床从北到南分布有贝吾、尼吕、江边、里农、路农、通吉格、加仁等矿段,其中里农矿段规模最大。羊拉VMS型多金属矿床经历了四期成矿作用。(1)海西期裂谷盆地-海底扩张构造演化阶段。赋存在嘎金雪山群火山-沉积碎屑岩中VMS层状矽卡岩Cu-Fe矿体,为中晚二叠世海底火山喷流沉积作用的产物。Cu-Fe矿体具“上层下脉”的结构,以含Cu矽卡岩+磁铁矿为特征,前人获得玄武安山岩中角闪石K-Ar年龄为257.1±10Ma和268.7±12Ma(王立全等,1999)、锆石U-Pb年龄296.1±7.0Ma(Zhanetal.,1999)。(2)中-晚印支期俯冲-消减构造演化阶段。形成了花岗闪长岩-花岗岩岩浆热液叠加矽卡岩-斑岩型Cu-Mo-Pb-Zn矿体。花岗闪长岩由南往北依次出露路龙、里龙、江边和贝吾岩体,其中里农岩体内有辉绿岩墙侵入。王彦斌等(2010)通过SHRIMP与LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测试,结果为238~239Ma(里农和路农岩体),228Ma(江边岩体),222Ma(辉绿岩墙),214Ma(贝吾岩体)。杨喜安等(2011)利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法分析,表明里农花岗闪长成岩年龄成岩为234~235Ma。里农铜矿体辉钼矿Re-Os年龄集中在228~231Ma(王彦斌等,2010;杨喜安等,2011),与岩体近乎同时形成,显然羊拉铜矿床在该时期存在重要的成矿作用。(3)晚印支期末-早燕山期碰撞造山构造演化阶段。花岗斑岩成矿作用叠加在上述矿体之上,进一步富集Cu-Mo(尤其是叠加Mo)矿化,花岗斑岩体Rb-Sr等时线年龄为202Ma(陈开旭等,2002)。(4)喜马拉雅期走滑构造演化阶段。走滑作用导致花岗闪长体和围岩中形成NE、NEE向构造破碎带及密集节理带,充填地下水热液脉型Cu-Pb-Zn矿化,矿体呈脉状、细(网)脉状产出。羊拉矿区里农层状矽卡岩矿体流体包裹体研究表明,早成矿期石榴石+绿帘石及石英-硫化物阶段的成矿流体以高温、高盐度、高密度为特征,成矿流体形成于较封闭的盆地环境,矿石以块状、角砾状矿石为特征,黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿等往往充填在石榴石、绿帘石、阳起石等矿物粒间,形成自形-半自形、他形粒状等结构,或交代石榴石、绿帘石、阳起石等矿物,形成包含、骸晶及残余等结构。晚期成矿(石英+方解石-硫化物成矿期)的成矿流体以中-低温、低盐度、低密度为特征,成矿流体形成于浅部的较开放环境,表现为断裂构造破碎带及其派生节理、裂隙叠加成矿,主要以石英+方解石-硫化物脉状产出,并明显穿切早期矿体,矿石以脉状、网脉状及角砾状构造为特征,发育黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等中-低温硫化物矿物组合。3.2富里克氏原螯虾多金属矿体沉积-热液叠加型包括喜马拉雅期岩浆热液型矿体叠加燕山期沉积矿源层的白秧坪式Cu-Ag-Pb-Zn矿床,喜马拉雅期建造热液型Ge矿体叠加沉积煤层的大寨式Ge矿床,燕山期岩浆热液叠加加里东期分水岭式Fe-Cu-Pb-Zn矿床(图2)。在白秧坪Cu-Ag-Pb-Zn矿床,侏罗系-白垩系富金属成矿元素的矿源层被新生代与岩浆热活动紧密联系的成矿流体所叠加(Houetal.,2007)。矿化分布在中侏罗世渗透性悬殊的灰岩与泥岩之间,受沉积层位控制明显,矿体主要以顺层状、透镜状及脉状产出。临沧Ge矿(大寨和中寨Ge矿床)产在滇西临沧县境内以印支期花岗岩为基底的中新世帮卖组含褐煤陆相碎屑岩盆地中(Huetal.,2009)。盆地地层可划分为三个含煤段,锗主要以有机结合态赋存在靠近盆地基底的第一含煤段的褐煤中。该含煤段主要由粗砂岩、含砾粗砂岩(夹碳质细砂岩)、粉砂岩、煤层、层状硅质岩和薄层含碳硅质灰岩组成。在上部的两个含煤段中,缺少层状硅质岩和薄层含碳硅质灰岩,未见锗矿化。李余华(2000)将临沧Ge矿床的矿石划分为锗煤型和锗砂岩型。锗煤型矿石为低变质含锗褐煤。褐煤以半亮型煤、半暗型煤为主,其次为光亮型煤和全暗型煤。矿石呈黑色、褐黑色,沥青-暗淡光泽,块状、粉末状、贝壳状与不平坦状断口,线理状与条带状结构,块状构造。煤以镜质组为主,含少量半镜质组。锗砂岩型矿石为含锗的含碳、碳质粉砂岩、粘土岩、粗砂岩及花岗碎屑岩,矿石中常夹有线理状、条带状薄煤层和碳质碎片。煤岩成分有褐煤、亮煤及暗煤。对锗元素进入成煤盆地的方式争论较大,主要有成煤植物吸收锗(张淑苓等,1987)、花岗岩风化带入(卢家烂等,2000)和热水活动带入(Huetal.,2007,2009)三种观点。认为大寨和中寨Ge矿床是中新世帮买组含煤碎屑岩系被后期富Ge热液叠加形成(图3b)。当富锗热水进入成煤盆地时,由于锗具有强烈富集在有机质中的倾向,锗元素被煤中的腐殖酸等吸附而转入煤层,并在煤中发生富集、矿化。Ge未以独立矿物的形式出现,而主要以吸附态的形式赋存于含煤岩系腐殖质中,后期热液成因硅质岩中Ge亦很高。原始含煤碎屑岩系与后期富Ge热液间的相互作用,是导致热液中Ge沉淀的重要地球化学机制(Huetal.,2009)。分水岭Fe-Cu-Pb-Zn矿区主要出露地层为寒武系柳水组,进一步划分上下两段。上段岩性为灰白色、褐黄色大理岩夹少量灰绿色薄层状千枚状板岩、砂质板岩;下段岩性为灰色、灰绿色及暗绿色含铁绿泥石千枚状板岩,局部夹大理岩透镜体。志本山花岗岩体分布在保山北部的志本山一带,属于由黑云母花岗岩、弱片麻状斑状二云母花岗岩、中粗粒等粒二云母花岗岩、中细粒二云母花岗岩和浅色花岗岩等组成的复式岩体。矿区受区域变质作用影响,泥岩、页岩、粉砂岩变成千枚状板岩、砂板岩,灰岩重结晶变成大理岩。铁矿体赋存于柳水组下段,呈层状或似层状、透镜状产出,原含水赤铁矿变质而形成磁铁矿。铜多金属矿化主要产于围岩层间裂隙的方解石-硫化物脉和石英-硫化物脉中。研究认为分水岭Fe-Cu-Pb-Zn矿床系加里东期浅海相沉积形成铁矿源层(BIF),经过区域变质富集成矿;受燕山期志本山花岗岩体(锆石SHRIMP年龄为126.7±1.6Ma;陶琰等,2010)侵入带来的黄铜矿和方铅矿等矿化所叠加(图3c)。3.3成矿作用及成矿时代多期热液叠加型主要为喜马拉雅期与海西期两期叠加成矿作用的老王寨式Au矿床,燕山期叠加印支期的普朗-红山式Cu矿床,喜马拉雅期多期次叠加的金满Cu矿床(图1)。三江Au成矿作用受控于增生造山与碰撞造山及碰撞后的构造演化过程,大规模Au矿成矿作用发生在陆陆碰撞造山期的晚碰撞走滑与后碰撞伸展阶段,部分发生在主碰撞挤压阶段及增生造山作用的造山后构造转化阶段;Au矿成矿作用与造山作用、深大断裂活化作用、岩浆侵入作用及热泉作用密切相关,空间分布具有成带产出的特征。哀牢山造山型Au矿成矿系统主体形成于喜马拉雅期碰撞造山背景,Au矿严格受韧脆性剪切带构造及其中次级脆性构造的控制,成矿深度较大,多数都大于10km。区域上,该带分布有镇沅、墨江Au厂、长安和大坪等多处(超)大型Au矿床。哀牢山Au叠加成矿作用,典型矿床如老王寨Au矿床,早期矿体受近EW/NEE向构造控制,为印支期金沙江洋俯冲碰撞产物,矿化以铬水云母+石英+硫化物为主要特征,新近载Au黄铁矿Re-Os定年结果反映老王寨Au矿床印支期存在着重要的Au预富集作用;晚期矿体受NNW构造控制,系喜马拉雅期(49.0~22.7Ma;杨立强等,2010,2011)造山型金矿化,两期成矿流体均具有深源特征。喜马拉雅期多期次热液叠加成矿作用较为发育,部分学者认为,兰坪盆地喜马拉雅期热液成矿作用具有多期性(薛春纪等,2002)。金满Cu矿床处于兰坪盆地西缘,矿区出露的地层主要为三叠系和第三系,铜矿体主要赋存于中侏罗统花开佐组杂色碎屑岩、砂板岩、炭质泥岩等岩石中,呈大型脉状产于花开佐组上段砂岩与板岩间的层间破碎带内,严格受地层岩性和断裂控制。矿体两侧围岩蚀变显著,主要为硅化和绢云母化。前人对金满铜矿床的形成时代争论很大,尽管多数研究者认为其形成于早喜马拉雅期,但年龄差别很大,获得的年龄介于67~37Ma之间,甚至采用同一方法获得的成矿年龄也相差较大。李小明和胡宝清(2001)在研究兰坪盆地构造热演化时获得金满铜矿床矿化砂岩中磷灰石的裂变径迹表观年龄46.1Ma,修正后年龄为58.7Ma。李小明(2001)获得金满铜矿石英脉中流体包裹体的Rb-Sr年龄,其等时年龄为66.8Ma。徐晓春等(2004)用石英流体包裹体40Ar/39Ar快中子活化法进行定年,获得较好的坪年龄为56.7±1.0Ma,石英Ar-Ar等时线年龄为56.8±0.7Ma。毕先梅和莫宣学(2004)采用极低级变质矿物伊利石K-Ar法定年得到金满矿化年龄46.71±0.68Ma,可能代表了晚期构造-热事件对矿床的叠加或改造的年龄。王彦斌等(2005)通过Ar-Ar阶段升温测年法对金满铜矿床主矿体旁侧的含铜热液蚀变矿物绢云母进行了测试,认为金满Cu矿床成矿经历了早期67Ma的成矿作用和晚期37Ma的叠加成矿作用,后者代表金满Cu矿床的主要形成年代。结合兰坪盆地区域地质成矿背景,我们认为金满铜矿床可能经历两期的成矿作用,早期与印度-亚洲大陆的碰撞作用相关,晚期叠加成矿作用是昌都-兰坪-思茅盆地的构造背景由碰撞挤压向走滑-拉分转换的反应。多期斑岩/矽卡岩叠加型矿床也有出现,如普朗/红山Cu矿床,系燕山期成矿斑岩叠加印支期成矿斑岩。普朗-红山铜多金属成矿带主要由印支期、燕山期花岗岩组成,亦有少量喜马拉雅期花岗岩。该带叠加成矿作用发育普遍,矿种组合复杂,多形成铜多金属成矿系列。印支期岩体多为浅成型(部分隐伏),以石英闪长玢岩和石英二长斑岩为主,少量英安斑岩与花岗闪长斑岩。斑岩矿化分带性明显,由内带向外带依次为为斑岩钼矿、斑岩铜钼矿、斑岩铜矿及大脉状(钨)铜矿。岩浆侵入与成矿主要时限为199~230Ma(Lietal.,2011a;李文昌等,2011b)。燕山期斑岩分布于沃迪措断裂以东地区,属造山期后花岗岩,岩性主要为二长花岗岩,少数为黑云母钾长花岗岩。如休瓦促和热林成岩年龄分别为84.4±1.1Ma和81.7±1.1Ma,成矿年龄分别为83±1Ma和81.2±2.3Ma(李建康等,2007;尹光候等,2009),红山铜矿深部隐伏岩体中获辉钼矿Re-Os等时线年龄80.2±1.3Ma(李文昌等,2011b)。喜马拉雅期花岗岩属于陆内花岗岩,见于弥里躺断裂以东地带,呈岩株、岩枝和岩墙状产出。较为典型为亚杂东侧石英闪长玢岩,黑云母Ar-Ar年龄53.02Ma(曾普胜等,2004),叠加于早期的斑岩及斑岩型矿化体之上。斑岩成矿作用以铜金矿化为主,北部欠虽-地苏嘎一带伴生铅锌,矿床类型仍以斑岩型为主。构成了晚印支期、晚燕山期与早喜马拉雅期的成矿序列。在研究休瓦促、热林蚀变花岗斑岩及相应钼(钨)矿床、红山隐伏二长斑岩及其钼(铜)矿床和铜厂沟钼(铜)矿床的基础上,认为红山铜矿床属于斑岩-矽卡岩(复合)成因、时代为印支-燕山期,存在规模相近的两期岩浆活动与两次铜钼成矿作用(图3d),燕山期广泛而强烈的岩浆侵入活动与钼(铜)成矿事件可与印支期媲美。4cu-pb-zn岩浆-构造成矿系统三江特提斯构造带的演化表现出了明显的造山旋回性,依次为原特提斯旋回、古特提斯旋回、新特提斯旋回及印度-欧亚陆陆碰撞旋回。在增生造山(古特提斯与新特提斯旋回)与陆陆碰撞造山过程中,特别是三期区域构造动力体制转换(即增生造山向造山后伸展的转换、碰撞造山中从主碰撞阶段向晚碰撞阶段之间的转换和晚碰撞阶段向后碰撞阶段之间的转换)过程中,巨量金属成矿物质在一定的地质时期内于特定空间部位发生集聚,形成了多样化的复杂金属成矿系统。增生造山作用不同阶段(洋盆发育阶段、洋陆俯冲阶段、微陆块碰撞阶段与后造山走滑及伸展阶段),以及陆陆斜向碰撞作用的挤压、走滑与伸展阶段于不同的构造域中均有不同特色成矿系统的形成。不同构造体制下成矿作用于同一空间先后发生,导致不同时代与成因矿体同位叠加,孕育了叠加矿床。原特提斯旋回洋盆发育与演化时期,形成了沉积型(如分水岭Fe矿床)为主体的成矿系统。古特提斯旋回成矿作用异常复杂,涵盖了海西期与印支期两个连续成矿时期。海西期是VMS型成矿系统的重要形成时期,不同矿床形成的具体构造环境各异,如:昌宁-孟连缝合带老厂Pb-Zn-Cu矿床形成于洋岛环境,金沙江缝合带羊拉Cu-Pb-Zn矿床形成于弧后洋盆的洋内弧环境。印支期成矿系统主要包括:(1)VMS型多金属成矿系统,发育于古缝合带和相应的火山岩浆弧内,如江达-维西陆缘火山弧内与后碰撞伸展裂谷相关的鲁春Cu-Pb-Zn矿床;(2)斑岩-矽卡岩成矿系统,主要发育于德格-乡城火山-岩浆弧内,与甘孜-理塘洋壳西向俯冲作用导致的岛弧岩浆活动相关,如普朗和红山Cu矿床;部分岩浆-成矿作用与金沙江洋的俯冲相关,如叠加羊拉VMS型矿体的矽卡岩-斑岩型Cu-Mo-Pb-Zn矿体。此外,哀牢山缝合带印支期存在着一次重要的Au预富集作用(如老王寨Au矿床),对应于缝合带碰撞造山作用高峰期。新特提斯旋回暂未发现VMS或SEDEX等海相热液沉积型矿床,其主要成矿作用与燕山期增生造山向造山后伸展转换而导致的岩浆活动相关。如保山地块核桃坪-西邑-杨梅田Pb-Zn-Cu成矿系统,与地壳深熔型高钾过铝质花岗岩(126.7~93.0Ma;陶琰等,2010)相关;腾冲地区早白垩世Sn多金属成矿系统,与高黎贡山S型花岗岩(126~121Ma;Xuetal.,2011)相关。义敦岛弧普朗-红山地区晚燕山期(84.4~80.2Ma)存在着一次重要的与A型花岗岩相关的铜多金属成矿作用。晚三叠世-早白垩世(208~138Ma),随着甘孜-理塘洋的消亡,义敦岛弧与扬子地台发生碰撞;白垩纪(138~75Ma)义敦岛弧弧后区表现为伸展垮塌作用(潘桂棠和王培生,1997;侯增谦等,2001)。甘孜-理塘缝合带(新特提斯)造山挤压向造山后伸展作用的转换可能制约晚燕山期普朗-红山铜多金属的生成。印度-欧亚陆陆碰撞旋回成矿强度大、矿化类型丰富,主碰撞挤压、晚碰撞走滑与后碰撞伸展三个阶段均大规模成矿,尤其表现在主碰撞阶段向晚碰撞阶段之间的转换时期和晚碰撞阶段向后碰撞阶段之间的转换时期。主碰撞挤压阶段成矿系统包括:(1)矽卡岩/云英岩型Sn多金属-REE成矿系统,发育于腾冲火山-岩浆弧及保