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中国西南部的三江造山带地处青藏高原东南缘,属于东印度–欧亚大陆碰撞带,该带是我国金属资源最丰富且最具储矿潜力的地区之一,其中的金沙江–红河成矿带横跨羌塘地体和扬子克拉通西缘,对滇西新生代的岩浆作用和区域的斑岩型–矽卡岩型多金属矿床的形成发挥着重要的控制作用。滇西马厂箐铜钼(金)矿床位于金沙江–红河断裂带中部,是该带上具有代表性的新生代斑岩型铜等多金属矿床之一。马厂箐矿床的火成岩主要由镁铁质岩石(煌斑岩脉)和花岗质岩石(贫矿的正长斑岩和含矿的二长斑岩、斑状花岗岩和花岗斑岩)组成,其中,含矿的花岗质岩石中包含了大量的镁铁质暗色包体(MME)。本文在已有研究基础上,结合现代成矿理论并运用现代分析测试技术和方法,重点分析研究滇西后碰撞背景下的壳-幔岩浆混合作用及其所揭示的斑岩型矿床的成矿机制,取得的主要成果如下:(1)宏观岩石学研究,含矿花岗质斑岩中所含镁铁质暗色包体(MME)与寄主岩石界线清晰,且界线两侧无冷凝边和烘烤边;结合暗色包体形态呈特征球形、椭球形或塑性不规则珠滴状,表明暗色包体的成岩起源于熔浆包体;从岩石结构分析,暗色包体具细粒结构,寄主岩石具中粗粒结构,暗示基性熔浆包体与寄主酸性岩浆构成非平衡不相溶混合岩浆的固结成岩过程中发生差异冷凝结晶,即:因基性岩浆温度高于酸性岩浆温度,决定了在同一固结体系中,基性熔浆包体的冷凝结晶速率大于寄主酸性岩浆的冷凝结晶速率。同时,MME的矿物组成呈现基性至中性成分为主的非标准过渡性特征,相应导致对其岩石类型的模糊定名。(2)成岩成矿年代学研究,LA–ICP–MS锆石U–Pb测年和辉钼矿Re–Os测年结果表明,马厂箐含矿岩浆活动时限为33.78–35.92Ma,与MME的成岩年龄和辉钼矿Re–Os模式年龄(34.94±0.38 Ma)基本一致,清晰地记录了马厂箐地区古近纪晚始新世时期的岩浆成岩-成矿事件。结合已有的其它相关成岩与成矿年代数据分析认为,马厂箐矿床复式杂岩体的岩浆演化序列由正长斑岩→二长斑岩→花岗斑岩→斑状花岗岩等组成,而煌斑岩脉则几乎同时期或稍晚于花岗质斑岩体形成,与其相关的成矿作用属于金沙江–红河断裂带岩浆活动的第二个峰期阶段的产物,也是中国滇西三江地区新生代岩浆大规模成矿事件的重要记录。(3)岩石地球化学方面,马厂箐花岗质岩石和镁铁质岩石都属于高钾钙碱质至钾玄质系列和过铝质–偏铝质系列,都具有明显的钾玄质亲和性,如K2O+Na2O>6 wt.%,K2O/Na2O比值>1和Sr/Y比值>40;且表现出大离子亲石元素(Rb、Ba、Th等)和轻稀土元素相对富集,高场强元素(Nb、Ta、Ti等)相对亏损的特征。另外,马厂箐含矿和贫矿的花岗质斑岩都具有较高Si O2含量(64.67–72.81 wt.%)和Al2O3含量(13.43–16.10 wt.%);其全岩εNd(t)值(–6.5––3.3)和(87Sr/86Sr)i值(0.7061–0.7076)与滇西同时代基性岩石的Sr–Nd同位素特征基本一致;它们的锆石Lu–Hf同位素数据显示出相对集中的εHf(t)值范围为-0.75至+2.33,以正值为主,对应的地壳模式年龄(TDMC)在0.9Ga–1.1Ga之间,这与中新元古代时期弧岩浆基底的形成年龄相对应。然而,贫矿的正长斑岩的Cr含量(18.40 ppm)和Ni含量(12.70 ppm)明显低于含矿的花岗质斑岩(Cr:均值44.33 ppm;Ni:均值28.67 ppm),且后者也表现出更宽泛的Mg#值范围(11–66)。对比煌斑岩脉具有低Si O2含量(46.50–52.30 wt.%),高K2O含量(2.63–6.13wt%,均值4.76 wt%),高K2O\Na2O比值(1.05-4.98,均值2.98),高Mg O含量(9.84–12.74 wt%),明显高的Mg#值(71–76)以及Cr含量(均值492 ppm)和Ni含量(均值195 ppm),具有宽泛且较低的全岩εNd(t)值(–7.8––1.8)和相对较低的(87Sr/86Sr)i(0.7064–0.7074)值等所表现的明显超钾质幔源特征;含矿花岗质斑岩所含镁铁质暗色包体的地球化学特征则介于花岗质岩石和煌斑岩之间,该过渡性地球化学特征与MME岩相定名的非标准性呼应。(4)马厂箐花岗质岩石的锆石表现出明显的重稀土富集,显著的正Ce异常和轻微的负Eu异常的特征,稀土元素总量(ΣREE)介于482–2528 ppm之间,锆石结晶温度范围为517℃到796℃,这些特征都与岩浆锆石相同;马厂箐含矿和贫矿花岗质斑岩锆石的数据点都落在了FMQ(铁橄榄石–磁铁矿–石英)和MH(磁铁矿–赤铁矿)缓冲线之间的区域,表明二者的母岩浆都是相对氧化的岩浆;相比贫矿的正长斑岩,含矿花岗质斑岩的锆石Ce4+/Ce3+比值(均值486)明显较高,而Eu/Eu*值(均值0.55)明显较低,说明马厂箐含矿的岩浆比贫矿的岩浆具有更强的氧化性。含矿岩浆的高氧化特征对后期铜–金等金属元素的富集和成矿作用具有重要意义。(5)根据地质年代学、岩石地球化学和同位素证据表明:马厂箐的花岗质岩石具有I型花岗岩的成因特性,其可能起源于含角闪–榴辉岩相的中新元古代弧岩浆基底岩石的部分熔融;含矿花岗质斑岩所含镁铁质暗色包体是由中新元古界基底地壳岩石部分熔融形成主体长英质岩浆对部分注入来自地幔底侵的幔源岩浆(煌斑岩浆)进行部分/局部均一后的不混溶残余基性熔浆包体相对快速冷凝结晶并固结成岩的产物;这样的壳–幔岩浆混合作用在后碰撞背景下斑岩系统的演化过程中普遍存在;花岗质岩石含有镁铁质暗色包体则是酸性岩浆部分均一混合幔源岩浆的重要标志。(6)矿石硫化物的微量元素和Pb、S同位素特征表明,马厂箐矿床的成矿物质(铜钼金和硫元素)与同时期的镁铁质熔体(煌斑岩浆)具有密切的成因联系。通过岩石学模型分析表明,马厂箐贫矿和含矿的花岗质斑岩岩浆都是由部分熔融的下地壳物质与同期的煌斑岩浆混合演化而来,只是二者在演化过程中混入煌斑岩浆的比例不同而导致了后期成矿性的差异。含矿岩浆中相对混入了更多的煌斑岩浆,通过该壳幔岩浆混合过程推动的非平衡部分(局部)均一作用,向斑岩系统提供了额外的水、金属和硫源等重要成矿物质,同时,也提高了混合岩浆的氧逸度,从而引发和促进了富矿岩浆的产生。因此,强烈的壳–幔岩浆混合作用可能是后碰撞背景下制约斑岩系统矿化和成矿的关键因素之一。(7)综合研究认为,在后碰撞背景下,大规模的岩石圈拆沉作用是造成区域性岩浆活动与成矿作用的深部地球动力学机制。深部富水的镁铁质超钾质岩浆可能使前弧岩浆作用形成的残余硫化物中的金属和硫元素重新活化而发生迁移和流动。在镁铁质岩浆上升过程中,其携带的大量挥发分和深部成矿物质被注入到先上升的长英质岩浆房中并与之发生混合和局部均一作用。在扬子克拉通西缘,通过壳源与幔源岩浆混合过程,增加混合岩浆的金属含量和成矿潜力,是三江构造带碰撞型斑岩铜(钼-金)矿床形成的重要机制之一。