云南白锡腊碱性钛铁质辉长岩类与铁氧化物铜金型矿床关系研究

方维萱，杨新雨，郭茂华，柳玉龙

(1.中色地科矿产勘查股份有限公司，北京100012;2.昆明中色地科矿产勘查有限责任公司，云南 昆明650224)

在前寒武纪和现代大洋中脊扩张中心附近，先后发现了富铁玄武岩和富铁质玻璃(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)，富铁和钛、贫硅的岩浆在大陆和大洋内形成了喷出相和侵入相。大陆溢流玄武岩(CFB)系列底部普遍存在苦橄岩类、一套与正常苦橄岩类相比具有高铁镁质苦橄质岩石(Zhang et al.，2005;徐义刚等，2007;Bryan and Ernst，2008)，它们被认为属于地幔柱根部的岩石学记录。牛耀龄(2010)认为板内洋岛玄武岩(OIB)岩浆作用在成因上通常被认为与地幔柱有关，OIB中不相容元素富集，最有可能与熔融程度很低的地幔熔体交代作用有关，在地震波低速带(LVZ)中，最初可能形成一些富H2O和CO2熔体，这些熔体由于浮力作用上升，聚集在LVZ顶部形成富熔体层，交代正在生成的岩石圈。在岩石圈生长过程中，在最上面的LVZ物质形成尖晶石/石榴子石二辉橄榄岩新生岩石圈，地幔熔体在橄榄岩中显性交代作用，形成石榴辉石岩、角闪辉石岩和角闪石岩等脉岩，“地幔柱”熔体继续上升穿过岩石圈并同早期交代脉岩发生隐性交代作用，最终形成OIB熔体和碱性熔岩(Niu，2008;Pilet et al.，2008)。

富集不相容元素的富集型地幔源区的洋岛玄武岩、金伯利岩、大陆镁铁质岩浆岩等形成于不同构造单元。如在俄罗斯西北Arkhangelsk地区，碱性苦橄岩与金伯利岩、橄榄钾镁煌斑岩共生，具有高铁和钛(TiO2=3.2% ～3.7%)特征，轻稀土元素强烈富集，大离子亲石元素富集，岩浆源区深度愈200 km，起源于软流圈(Mahotkin et al.，2000)。钛铁矿、铬铁矿、金云母、磷灰石等矿物属于地幔流体和熔体交代的矿物地球化学指示剂，CO2、H2O、F和Cl等组分在地幔流体交代过程中扮演了十分重要的作用(Shoshana and Goldstein Francis，2008;Michael and James，1995b)。深入研究碱性铁质辉长岩类，有助于认识富铁纯橄岩(Rehfeldt et al.，2007)地幔岩端元和地幔流体交代作用。

Michael and Grauch(1995)、Michael and James(1995)认为全球低钛系列铁氧化物铜金型矿床形成于格林威尔造山期晚期或后造山期(1075～1050 Ma)地壳大面积熔融的大陆动力学背景下。然而，云南－四川铁氧化物铜金型矿床与钛铁矿矿(化)体共生(方维萱等，2009a，2009b，2012)。张学诚和李天福(1994)认为云南－四川碱性钠质火山岩系列及细碧角斑岩类火山岩组合，属于大陆裂谷碱性钠质玄武岩，岩浆来源深度在270～100 km，形成温度在1213～1163℃，属上地幔源区，这种富钠低钾、高铁和钛、贫硅和钙镁的岩石化学特征与原始岩浆性质和构造环境有关。东川群因民组二段中，稀矿山型铁铜矿属于火山喷流沉积成因，产于火山口相的熔岩类以富铁为特征，钠质与铁质呈现共消长关系，推测东川地区俯冲消减带深度在159 km。陈和生(1998)报道了东川新塘和白锡腊辉长岩型铜矿，新塘辉长岩(Fe2O3+FeO)含量为18.12% ～18.14%，MgO 含量为5.4% ～6.09%，具有富碱质和铁质、低镁和贫硅(SiO2含量为40.97% ～44.44%)特征，钛铁矿矿体中 TiO2品位为5% ～8%，命名为“新塘式”铜矿。东川群因民组二段中，稀矿山型铁铜矿层上下盘发育铁质熔岩、铁质粗面质凝灰岩和铁质苦橄岩构成的铁钠质熔岩－铁钾质熔岩及其相应的火山岩类特殊岩石组合，辉绿辉长岩属于铁质基性岩侵入相。在东川白锡腊矿段深部，东川群因民组三段中发现了铁氧化物铜金型矿床，含金为 0.1 ～1 g/t，金平均品位为 0.201 g/t;含Ag一般为1～10 g/t，银平均品位为2.618 g/t，而且REE发生高度富集形成了稀土元素矿化体。不但具有高钛特征，而且钛铁矿(化)体与铁氧化物铜金型矿床共生(方维萱等，2009，2012)。这与云南省迤纳厂和鹅头厂铁矿床等区域上铁(-REE)矿含矿层位一致，但与全球低钛系列铁氧化物铜金型矿床 (Michael and Grauch，1995;Michael and James，1995)有较大的岩石系列差异和大陆动力学背景差异(方维萱等，2009b)。东川群因民组三段是Fe-Cu-Au-Ag-REE矿的新找矿层位，具有十分重要找矿前景，但该找矿层位中铁质辉长岩形成时代和大陆动力学背景尚不明确，尤其是铁氧化物铜金型矿床与铁质辉长岩类之间关系值得深入研究。

在扬子地块周缘不断识别出格林威尔(Grenville)造山期有关的构造运动、岩浆作用和沉积作用信息(吴健民等，1998;吴根耀，2000;姜勇彪等，2006;耿元生等，2007，2008;杨崇辉等，2009)，然而，格林威尔造山期与铁铜成岩成矿作用至今仍是一个尚未解决的谜题。本文对云南省昆明市东川区白锡腊铁铜矿段深部碱性钛铁质辉长岩类岩相学、地球化学及形成时代进行了研究，提出属富铁地幔源区形成了铁氧化物铜金型矿床的新认识。

1 地质特征、样品采集与分析

云南－四川是铁铜矿床集中区(杨应选等，1988;李复汉等，1988;张学诚和李天福，1994;段嘉瑞等，1994①段嘉瑞，刘继顺，胡祥昭.1994.云南东川铜矿区1∶5万地质图修编及成矿预测研究(1991－1993).长沙:中南工业大学地质系:1－236.;龚琳等，1996;Liu，1996;陈和生，1998)，研究区属近东西向会理－东川岩浆－构造带东端，位于石将军－滥泥坪铜矿和汤丹铜矿之间。在东川地区辉长岩类有三类地质产状:(1)中元古界东川群因民组第一岩性段(汤家箐段)和第二岩性段中(稀矿山段)，由层状碱性铁质苦橄岩、碱性铁质凝灰岩、碱性铁质角砾凝灰岩、碱性铁质火山熔岩和顺层侵入的辉长岩－辉绿岩类等组成，一般在稀矿山型含铜赤铁矿层及其下盘和下盘围岩中，近期发现了Fe-Cu-Au-Ag-REE矿化层。据朱华平等(2011)研究，限于东川群因民组内部的辉绿岩形成于中元古代早期，锆石SHRIMP U-Pb年龄为1667±13 Ma。(2)切层产出的辉长岩类侵入体(岩枝或岩墙等)，周边分布有隐爆角砾岩相带，辉长岩岩枝呈小于35°或大角度(＞60°)侵位到东川群全部层位内(图1、2)。在东川区因民、滥泥坪、白锡腊、桃园、新塘、面山等铁铜矿区分布较广泛，属次火山岩侵入相，共生相体有隐爆角砾岩相和热液角砾岩相，这些组合相体空间特征指示了古火山喷发机构的中心位置。(3)东川群黑山组中发育顺层侵位的辉长岩和辉绿岩岩床。

在白锡腊铁铜矿段，在地表东川群落雪组、因民组和黑山组均被辉长岩侵入体和隐爆角砾岩相带分割包围，辉长岩切层侵入到东川群(图1)。在因民组和落雪组中，切层侵入的辉长岩呈岩墙(枝)产出，与地层夹角在15°～35°之间(图1、2)，或大角度(﹥60°)切割东川群全部层位，被上震旦统陡山沱组和灯影组不整合覆盖(杨应选等，1988;龚琳等，1996)。在滥泥坪铜矿、白锡腊矿段和大西部矿段深部，辉长岩岩墙(枝)主要沿近东西向背斜轴部纵向断层侵入，白锡腊矿段铁氧化物铜金型矿床与其有密切关系(方维萱等，2009a，2009b，2012)。

本区铁氧化物铜金型(IOCG)矿床属于被基岩覆盖的隐伏矿床，受辉长岩类与隐爆角砾岩相带控制明显(图1、2)。其中Ⅱ-1矿体规模大，矿体控制长度220～378 m，倾向斜深180 m，控制标高2230～2635 m(图2)，属于铜铁同体共生矿体，伴生金和银等有益组分。矿体上盘为碱性蚀变铁质辉绿玢岩－铁质闪长岩，下盘为蚀变碱性钠质熔岩(原岩为火山喷溢相)和碱性正长斑岩(次火山岩侵入相)等。矿体呈透镜状和似层状，产状325°∠35°。矿体具有中部为铁铜矿体，边部为铜矿体的分带规律，沿走向呈现铁→铁铜→铜分段富集，矿石工业类型为铁矿石、铁铜矿石和铜矿石，属于典型铁氧化物铜金型矿床。

为研究本区辉长岩类并精细定年，对白锡腊矿段深部2360 m中段坑道和钻孔井巷工程，进行了系统岩相学编录和采样(图3)。在经过岩石化学分析和岩相学鉴定后，选择具有代表性样品进行重砂分析和锆石单矿物分选，然后完成锆石SHRIMP U-Pb法定年研究。其中ZS01和ZS02样品采于滥泥坪矿区ZK219-2号钻孔，孔深分别为222.55～256.33 m处及288.70～292.50 m处;ZS03和ZS04样品采于滥泥坪矿区ZK179-2号钻孔，孔深分别为45.12 m处及107.78 m处(图2和3)。

在核工业三所采用XRF进行主量元素分析，采用ICP-MS进行微量元素分析。经单矿物分选后，在双目镜下挑选晶型完好、具有代表性的锆石颗粒和标准锆石TEMORA一起粘贴在环氧树脂表面，抛光后对待测锆石进行透射光、反射光显微照相和阴极发光图像分析，以检查锆石的内部结构，从而帮助选定最佳的待测锆石部位和数据解释。由中国地质科学院北京离子探针中心使用SHRIMP-Ⅱ离子探针，完成锆石U-Th-Pb同位素分析。

2 辉长岩类岩相学特征

2.1 岩相学特征

为研究辉长岩类的岩相学及分带特征，对白锡腊铁铜矿段深部坑内179、219和59号三条勘探线和2360 m中段进行了岩相学填图(图2)。与铁氧化物铜金型矿体成矿有关的碱性钛铁质辉长岩类有明显的岩相学分带(图2)，侵入岩中心相为粗粒磁铁矿钛铁矿闪长岩、橄榄苏长辉长岩和次透辉－钛辉辉长岩等三种岩石类型组成，过渡相为中粗粒钛铁辉长岩和辉石闪长岩等组成，边缘相为次火山岩相闪长斑岩和正长斑岩。揭示辉长岩类具有较好的结晶分异作用，铁氧化物铜金型矿体与钛矿化体(钛铁矿－钛磁铁矿－金红石)也具有明显蚀变成矿分带。而不含矿辉长岩和辉绿(玢)岩，蚀变弱且缺乏岩相学分带。钛铁辉绿岩、钛铁辉绿辉长岩和钛铁辉长岩等具有较高磁化率，主要与含有较高钛磁铁矿和钛铁矿有关。

(1)侵入岩中心相为橄榄苏长辉长岩、次透辉－钛辉辉长岩和粗粒磁铁矿钛铁矿闪长岩三类岩石组成，在粗粒磁铁矿钛铁矿闪长岩中形成铁铜矿体或钛矿化体。次透辉－钛辉辉长岩具有细粒半自形粒状结构和嵌晶结构，块状构造。不规则暗绿色带褐色调条带组成矿物为钛辉石和次透辉石、拉长石。钛辉石呈它形不规则状，具浅紫褐色。板条状拉长石镶嵌在钛辉石中，这种嵌晶结构显示了二者具有同期结晶形成的特征，拉长石自形长板状晶体(0.05 mm ×0.5 mm ～0.3 mm ×1 mm)，双晶发育，局部见环带结构。浅色条带中为拉长石，少量次透辉石和黑云母。拉长石自形长板状晶体。次透辉石呈自形－半自形短柱状(≤0.5 mm×1 mm)，少量角闪石。磷灰石呈自形柱状(＜0.1 mm ×0.5 mm)，裂纹发育。金属矿物有磁铁矿、钛铁矿和少量黄铁矿。磁铁矿(约3%)呈半自形和它形粒状(0.01～1 mm)，呈浸染状分布于岩石中，常被暗色矿物包裹，显示岩浆结晶分异特征，裂纹发育，可见平行(111)板状双晶。磁铁矿局部有假象赤铁矿交代。钛铁矿(约3%)呈自形板状(0.2 mm×1 mm)浸染分布于岩石中，可见束状和放射状钛铁矿集合体，揭示岩浆结晶分异作用形成的特征。

图1 白锡腊铁铜矿段地质图(上)与179勘探线剖面图(下)Fig.1 Geological map of the Baixila ore district(upper)and the No.179 exploration section(down)in the Dongchuan area

图2 白锡腊铁铜矿段179勘探线辉长岩类岩相学编录剖面图Fig.2 Lithofacies logging for the gabbros at the No.179 exploration profile in the Baixila ore district

钛铁矿透辉辉长岩具有辉长辉绿结构，局部见嵌晶含长结构和似斑状结构，块状构造。斜长石斑晶为5 mm ×2 mm ，其他呈柱状晶体(1.0 mm ×0.4 mm)，斜长石含量约60%。普通辉石呈半自形和它形粒状，多数充填在长石颗粒间，可见大辉石颗粒中有柱状斜长石，形成嵌晶含长结构;辉石晶体在5～6 mm，含量约15%。透辉石(6%)呈粒状分布于长石颗粒间，大部分已阳起石化。少量黑云母呈不规则板片状。阳起石交代透辉石外，可见宽0.5 mm的细脉状阳起石(约1%)。钛铁矿和黄铜矿含量约8%～10%，呈半自形晶、它形粒状和浸染状分布在岩石中。钛铁矿(5% ～7%)呈自形板状，较大者在0.4 mm×2 mm，多呈自形晶浸染状分布，显示岩浆结晶分异作用形成的特征。黄铜矿在0.001～0.03 mm，有时见在斜长石解理间或产于暗色矿物和绿泥石间。

(2)侵入岩过渡相包括细粒辉长岩、细粒角闪闪长岩和钛铁矿闪长岩。细粒角闪闪长岩具有细粒包含结构和半自形柱粒结构，块状构造。主要组成矿物为角闪石、斜长石、黑云母、辉石和磁铁矿，副矿物为磷灰石和锆石。角闪石(40%)呈半自形和它形短柱状，晶体长1～2 mm，见绿泥石和黑云母不均匀的交代现象，角闪石边缘发生纤闪石化。斜长石(约30%)呈半自形板状(0.5 mm ×1 mm)，可见环带结构的钠长石双晶，为偏基性中长石，局部见强钠黝帘石化。黑云母(10% ～15%)呈它形片状，包含较多微粒状和尘状钛铁矿、少量细针状金红石。辉石(约5%)呈自形和半自形短柱状(≤0.5 mm)，辉石假象均已被纤闪石交代。磷灰石(约1%)呈自形柱状(0.2 mm ×0.5 mm)。金属矿物有磁铁矿、黄铜矿和黄铁矿，自形和它形粒状磁铁矿(5% ～7%)呈浸染状分布于岩石中，晶体在0.1～1 mm，磁铁矿具叶片状结构，其间常有其他矿物嵌晶，具有岩浆结晶分异形成的特征。假象赤铁矿交代(磁铁矿)呈不规则斑块状和云朵状分布在磁铁矿中，或呈磁铁矿假象，暗示岩浆侵位过程中，由于深部岩浆上升到地壳浅部经历了高氧化作用的进程。黄铜矿(约1%)呈它形不规则状(0.001 ～0.1 mm)，多沿绿泥石脉分布或不均匀浸染于岩石中;局部可见圆珠状黄铜矿呈浸染状分布于粗粒辉长岩或角闪闪长岩中，具有不混溶熔体结晶分异特点。

中粗粒黑云母化钛铁闪长岩。中粗粒半自形粒状结构、交代结构和反应边结构，块状构造。主要矿物为斜长石(40% ～45%)、普通角闪石(35% ～40%)，其次为钛铁矿(10%)和黑云母(5%)。斜长石呈半自形板状(1 mm×2 mm～1.5 mm×5 mm)，具钠长双晶和卡钠复合双晶，可见环带结构，为偏基性中长石，见钠黝帘石化、绿泥石化和细粒绿帘石交代。普通角闪石呈半自形和它形柱状(长2～6 mm)，发生了不均匀的绿泥石化、黑云母化和纤闪石化，可见反应边结构。黑云母(约5%)呈它形和半自形片状(1～2 mm)，常包裹有磁铁矿和磷灰石，可见细针状金红石析出于黑云母之中。磷灰石(1%～2%)呈自形柱状，晶体大小为(0.05 ～0.1)mm ×(0.5～1)mm。这种矿物组构特征揭示金红石－磁铁矿－磷灰石－黑云母具有共生的相平衡关系，属典型地幔流体交代作用形成的矿物组合特征(Michael and Grauch，1995;Michael and Lelland，1995;Larsen et al.，2003;Yaxley et al.，1998)。金属矿物有钛铁矿、钛磁铁矿和黄铜矿等，钛铁矿(约6%)呈自形和半自形板状，晶体在1 mm×5 mm，显示钛铁矿形成过程具有较好的结晶分异环境，裂纹发育揭示形成较早，裂纹为在地壳浅部经历了脆性变形的痕迹。钛磁铁矿(约4%)呈半自形粒状、它形不规则状、熔蚀状和叶片状，大小在0.01～5 mm，裂纹发育，显示钛磁铁矿形成于地幔流体交代过程中，在地壳浅部经历了脆性变形和流体溶蚀作用。部分磁铁矿被假象赤铁矿不均匀交代，残留磁铁矿呈叶片状、网格状和骸晶状，显示磁铁矿在形成后，被岩浆流体携带到近地表附近，磁铁矿发生赤铁矿化，揭示了近地表高氧化作用过程。黄铜矿(约1%)呈它形粒状(0.001～0.5 mm)不均匀浸染状分布于岩石中或沿裂隙分布，先期形成的黄铜矿裂纹发育或被包裹在磁铁矿间。边缘或裂隙中有很窄的辉铜矿反应边。

2.2 构造－岩相学相带特征

(1)含铜蚀变隐爆角砾岩相。原岩为隐爆角砾岩相(ZK179-2孔118.35 m，图2)，角砾砾径在2～30 mm，定向性不明显。角砾间及碎粒化带部位铜铁矿化较强，角砾中有少量矿化。角砾成分较复杂，包括碳酸盐化蚀变细晶岩、细晶灰岩、黑云母绿帘石蚀变岩。细晶岩中碳酸盐化明显，少量黑云母和绿帘石呈不均匀交代，见零星铜矿化。细晶灰岩粒径在0.05～0.2 mm，部分颗粒被压扁拉长呈细条状(0.01 mm×0.1 mm)或破碎呈岩粉状，不均匀弱绿帘石化、黑云母化及铜矿化，显示了震碎流动和流体交代蚀变特征。黑云母绿帘石蚀变岩中，黑云母呈它形片状(小于0.3 mm)，绿帘石呈自形－半自形柱状。金属矿物为黄铜矿和斑铜矿，少量银黝铜矿、磁铁矿和钛铁矿。黄铜矿(2%)为0.001～0.2 mm。斑铜矿(3%)为 0.001 ～0.3 mm，包裹于黄铜矿之中，并交代黄铜矿，二者呈浸染状分布。磁铁矿呈半自形和它形粒状(0.02～0.2 mm)不均匀分布。钛铁矿呈半自形和它形板状，小于0.05 mm×0.2 mm，局部裂隙中有黄铜矿和斑铜矿充填，显示铜硫化物晚于钛矿物形成。主要蚀变有黑云母化、电气石化、绿帘石化及碳酸盐化，在不同角砾和胶结物中均可见黑云母－绿帘石化。

(2)铁氧化物铜金型(IOCG)矿体。矿体受辉长岩类与隐爆角砾岩相带控制明显(图1、2、3)，在碱性钛铁质闪长岩与碱性钛铁质辉长岩中具有钛铁矿化，局部可见呈稀疏浸染状和浑圆珠状的黄铜矿，具有岩浆熔离结晶分异特征。IOCG矿体主要产于隐爆角砾岩相带和辉长岩类中。隐爆角砾岩相带由黑云母化热液角砾岩化和绿泥石化黑云母热液角砾岩化等组成，原岩为苦橄质基性角砾凝灰岩和凝灰角砾岩。向外构造－岩相学分带依次为复成分隐爆角砾岩相→震碎角砾岩相(碎裂状白云质角砾岩)→液压致裂角砾岩相(铁锰白云石化碎裂状白云岩)，向外角砾成分中围岩不断增加，最终变为碎裂状铁锰白云石化白云岩。由隐爆角砾岩相带向外，胶结物有规律性变化，由热液成因的电气石－绿泥石－黑云母－石英－硫化物→凝灰质填隙物→铁白云石－锰白云石。

(3)糜棱岩化岩相带。由糜棱岩化黑云母阳起石绿帘石岩和糜棱岩化绿帘石阳起石黑云母岩组成，该构造－岩相带位于辉长岩类与下盘围岩之间，发育糜棱岩化黑云母阳起石绿帘石岩相带，如ZK179-2孔 106.88 ～131.69 m(图3)。岩石具变晶、花岗鳞片和纤状变晶结构，定向构造发育。岩石受脆韧性挤压变形明显，糜棱岩化结构发育。糜棱岩化细碎物质沿碎斑透镜体之间分布，部分矿物受应力作用产生各不相同的应力现象。斜长石呈它形粒状，具钠长双晶，粒度在0.05～0.5 mm，可见书斜状碎裂斜长石。石英呈它形粒状，具波状消光。黑云母呈它形片状，解理发生弯曲变形。绿帘石呈自形和半自形柱状。方解石呈它形粒状，弯曲晶面显示后期曾发生构造变形。阳起石呈它形纤柱状，长＜0.3 mm。榍石呈半自形和自形粒状(＜0.1 mm)。锆石呈半自形短柱状，具有热液自生特征，晶体为0.03 mm×0.05 mm。磷灰石呈半自形短柱状，晶体＜0.1 mm，少数呈它形粒状为0.5 mm。黑褐色黑电气石呈自形柱状晶体(0.05 mm×0.1 mm)。糜棱岩化绿帘石阳起石黑云母岩对铁氧化物铜金型矿体中，形成高品位的铁铜矿石最为有利。金属矿物(1%)为铜硫化物、钛铁矿和赤铁矿。黄铜矿呈它形粒状(0.001～0.3 mm)，与斑铜矿共生。钛铁矿呈它形和自形板状，晶体为0.015 mm×0.1 mm。赤铁矿呈板片状、鳞片状微－隐晶集合体;多与黄铜矿和斑铜矿共生，揭示铜硫化物与赤铁矿化过程有密切共生关系，含铜赤铁矿化具有后期热液叠加成矿特征。不规则含黄铜矿方解石脉在后期构造应力作用下发生变形，呈断续状和似雁行状产出，

(4)碎裂岩化糜棱岩相带。由碎裂状糜棱岩化黑云母钾长蚀变岩组成，以碎裂岩化发育、含铜碳酸盐细脉充填与岩石裂隙发育等为标志。在糜棱岩化黑云母阳起石绿帘石岩相带中，叠加了后期碎裂岩相构造变形，形成碎裂糜棱岩化黑云母钾长蚀变岩。岩石具鳞片花岗变晶、碎裂、糜棱岩化结构，定向构造。矿物粒度在0.02～0.2 mm。钾长石呈它形粒状，部分有隐约条纹;发生不均匀高岭石化和碳酸盐化。斜长石呈半自形和它形粒状，可见钠长双晶，不均匀绢云母化、碳酸盐化。它形粒状石英具波状消光。黑云母呈它形片状。少量黑电气石呈半自形柱状，零星分布。短柱状锆石略见圆化。榍石较少，微粒状和它形粒状。绿帘石呈它形和自形柱状。斑铜矿呈它形粒状，大小在0.001～0.1 mm，部分被辉铜矿交代，可见微量黝铜矿。钛铁矿呈它形粒状，小于0.05 mm。含铜方解石细脉呈不规则状浸染分布。

2.3 人工重砂矿物相特征

早期锆石(图3，ZS02、ZS03和ZS04)含放射性元素较高，因曲晶石化变为豆沙紫色或灰色，少量自形柱状和碎块状为主，阴极发光下晶体形态和岩浆成因的环带明显。半透明－微透明，裂纹极发育，显示它们经历了脆韧性变形，显示形成时间较早，但不是基底捕获锆石。完整晶体伸长系数1.5～3，粒径在0.05～0.28 mm。斜锆石呈浅褐色，主要为断板柱状和块状，少量自形板柱状，半透明油脂光泽，裂纹发育，晶体在0.03～0.15 mm，早期锆石与斜锆石共存(图3中ZS02、ZS03和ZS04)。

钛矿物呈灰黑色次浑圆厚板状、扁粒状和不规则状，部分被造岩矿物包裹，粒径0.01～0.45 mm。钛铁矿(0.02～0.45 mm)呈黑色棱角块状、连生状和粒状，被角闪石和斜长石等包裹，或呈连生状包体分布在角闪石和斜长石中，揭示钛铁矿－角闪石－斜长石属于同期形成。金红石呈黑红色次浑圆状、柱状和连生状，粒径0.1～0.4 mm。磁铁矿为黑色棱角状和连生状，个别见自形晶粒状，粒径0.01～0.45 mm，部分被角闪石和长石等包裹，揭示磁铁矿与角闪石－斜长石同期形成。棱角柱状和块状角闪石常见钛铁矿和磁铁矿包体，粒径0.03～0.5 mm。斜长石(0.03 mm×0.5 mm)呈板状、块状和连生状等包裹钛铁矿和磁铁矿。黄铁矿自形粒状和碎块状，部分被长石及角闪石包裹，粒径0.03～0.45 mm。磷灰石以半自形次浑圆柱状和棱角块状为主，粒径0.02～0.15 mm。人工重砂矿物鉴定表明黑云母－角闪石－金红石－锆石－磷灰石－钛铁矿－磁铁矿密切共生，属于地幔流体交代作用形成的典型矿物组合(Larsen et al.，2003;Yaxley et al.，1998)。

晚期锆石(图3，ZS01)呈黄粉色自形柱状和短柱状，表面较光滑，无裂纹，显示形成后没有经历过构造变形的影响。阴极发光下具有十分清晰的环带结构，粒径0.03～0.15 mm，显示热液作用形成的特征。方铅矿呈自形立方体状，粒径0.05～0.45 mm，方铅矿晶体没有发生变形揭示形成较晚，也间接说明与其共生的锆石形成时代较晚。晚期锆石与方铅矿共生，不与斜锆石共生。金红石呈棕红色半自形次浑圆状，具有热液溶蚀特征，半透明－微透明，粒径0.05～0.15 mm。磷灰石呈碎块状为主，少量次浑圆柱状，表面具有溶蚀痕迹，常见角闪石等粘贴或夹在裂隙中;裂纹发育，粒径0.03～0.15 mm。金红石、磁铁矿和磷灰石溶蚀结构等表明晚期锆石形成过程中，热流体对于早期形成的矿物有交代溶蚀作用。

3 地球化学特征与年代学

3.1 岩石化学与岩石系列

本文辉长岩类岩石化学成分(表1)，均属于贫SiO2的碱性系列岩石(图4)，SiO2=41.98% ～44.82%，低于中国及世界平均水平，与月球辉长岩接近(贫 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 明显富集，含 CaO为6.56% ～11.19%，本区辉长岩类碱性明显较强，属于贫SiO2、碱性系列岩石(图4)。

图3 白锡腊铁铜矿段辉长岩类中早期锆石(ZS02、ZS03和ZS04)与晚期锆石(ZS01)阴极发光图像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

图4 白锡腊矿段辉长岩类岩石系列图解(A.碱性;S.亚碱性)Fig.4 SiO2-(Na2O+K2O)diagram for the gabbros in the Baixila

图5 白锡腊矿段辉长岩类不相容元素标准化蛛网图(采用Sun and McDonough，1989原始地幔值标准化)Fig.5 Spider diagram for the gabbros in the Baixilaore district ore district

本文辉长岩和闪长岩类中，TiO2含量普遍较高，TiO2=2.68% ～6.11%，TiO2含量主要由于钛铁矿和金红石含量高，局部钛铁矿矿物含量最高10.5%，属于极高钛岩石系列，明显高于滇桂交界处二叠纪－中三叠世洋岛玄武岩(吴根耀等，2000)和滇西剑川OIB型苦橄玢岩(寇彩化等，2011)中TiO2含量。在TiO2=4.0% ～3.0%范围内，辉长岩 －闪长岩中具有钛矿化(钛铁矿－金红石－钛磁铁矿)。在钛铁辉长岩和钛铁闪长岩中，TiO2＞4.0%为钛矿化指标。本区辉长岩－闪长岩具有铁镁特征，(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)为铁质苦橄岩类和铁质辉长岩类标准，本文辉长岩和闪长岩属碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩。

总之，本文碱性钛铁质辉长岩和碱性钛铁质闪长岩具有硅不饱和(低SiO2)、极高钛、富铁质、P2O5含量高(0.37% ～0.73%)和高碱性(K2O+Na2O)等地球化学特征，与板内洋岛玄武岩(OIB)系列类似，属于碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩系列。

样品H25和H30具有较高烧失量，属于后期较强蚀变引起，镜下显微鉴定发现主要为绿泥石化、黑云母化、次闪石化;岩石中烧失量﹥3.0%的样品，受到后期叠加的脆韧性剪切构造变形－热流体事件影响发生蚀变。其余岩石烧失量不高，经镜下鉴定基本保持了原岩特征，未受到后期构造－热流体叠加改造。

3.2 微量元素特征

本区岩石中微量元素含量(表2)采用原始地幔值(Sun and McDonough，1989)标准化后(图5)，总体上表现为 Cr、Ni、Co、V 等相容元素含量较低，不相容元素和大离子亲石元素(LILE)富集，使微量元素分布形式上隆，表现出与富集地幔类似的特征(图5)。Sr明显负异常，P也有一定程度负异常，指示了岩浆演化过程中磷灰石先期发生过分异结晶作用。Rb正异常，可能与岩石属于碱性和K含量较高有关。

原始地幔的Th/Ta值约为2.3(Wooden et al.，1993)，上地壳中Th/Ta值约为10(Condie，1993)，因Th和Ta均为强不相容元素，Th/Ta值可以很好反映原始岩浆的地球化学特征和判别是否存在同化混染作用。本文Th/Ta值在1.14～3.44，平均值为1.66，暗示受大陆地壳和地层混染很弱。

现代研究认为地幔组分的不均匀性，反映在4个地幔端元(MORB型、HIMU型、EMⅠ型和EMⅡ型)在同位素组成、微量元素含量和比值有差异(Zindler and Hart，1986;Weaver，1991)，微量元素比值可区分原始地幔、大陆地壳、具有DMM特征的N-MORB、EMⅠ和EMⅡ(Zindler and Hart，1986)。Weaver(1991)认为稀土元素(Sm和Nd等)和大离子亲石元素(Rb，Sr，Th，U和Pb)比值反映信息有限，因为稀土元素和大离子亲石元素具有相似的地球化学特征。由于REE性质和行为，在地幔过程中不会发生强烈分馏，但与高场强元素能发生强烈分馏，更能反映OIB的源区信息。本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩类具有与OIB类似的特征(表3)，与EMⅠ OIB型地幔端元的特征接近，揭示本区碱性钛铁质辉长岩和碱性钛铁质闪长岩类具有地幔源区特征，可能与EMⅠOIB型地幔端元具有类似的地幔源区(表3)。

总之，本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩具有富集大离子亲石元素、高场强元素和不相容元素等微量元素地球化学特征，显示与EMⅠOIB型地幔端元的地幔源区类似，暗示它们形成于OIB源区(高铁地幔源区)。本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩中Cu、Fe和Ti含量明显富集，对于形成铁氧化物铜金型矿床十分有利，这种OIB源区可以提供足够的成矿物质来源。

表1 白锡腊矿段辉长岩类岩石化学特征表(%)Table1 Major element contents(%)of the gabbros in the Baixila ore district

表2 白锡腊矿段辉长岩类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 本区岩石与地幔端元组分的微量元素比值对比表Table3 Comparison of the trace element ratios in mantle end-members and the gabbros in this study

3.3 稀土元素

采用球粒陨石(Sun and McDonough，1989)对本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩中稀土元素进行标准化，从表4和图6看，本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩具有较高的稀土元素丰度，∑REE=16.3 ×10－6～295 ×10－6，平均 225 ×10－6，稀土元素含量高与本区岩石中含有磷灰石有关。其中碱性钛铁质闪长岩∑REE普遍高于碱性钛铁质辉长岩，暗示前者比后者具有更强的结晶分异作用，处于岩浆结晶演化序列较晚的阶段。本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩稀土配分模式曲线为右倾型(图6)，轻稀土元素富集，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，轻稀土元素和重稀土元素有一定程度的分异。样品无明显的Eu和Ce异常，碱性钛铁质闪长岩总体为轻微的正Eu异常，与斜长石堆晶作用有关。而碱性钛铁质辉长岩多为轻度负Eu异常，与斜长石分离结晶作用有关。

3.4 锆石SHRIMP U-Pb法定年

由图7和8、表5可见，ZS02、ZS03及ZS04号样品各点年龄有一定差距，故计算其交点年龄，ZS02样品为1067±20 Ma，ZS03和ZS04号样品年龄相同，均为1047±15 Ma。与昆阳群富良棚组安山质凝灰岩形成时代相近(1032±9 Ma，张传恒等，2007;1043±7 Ma，陆松年等，2010)，属于中元古代末期，晚于黑山组凝灰岩的形成时代(1503±17Ma，孙志明等，2009;1499 ±7Ma、1450 ±4Ma，陆松年等，2010)。因此，本文认为云南省东川白锡腊铁铜矿段碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩和铁氧化物铜金型矿体的成矿成岩时代为中元古代末期(1067±20 Ma～1047±15 Ma)。

ZS03采于ZK179-2号钻孔45.12 m处次透辉石钛辉辉长岩(图2)，ZS04采于ZK179-2号钻孔107.78 m处细粒铁质闪长岩，证明碱性钛铁质辉长岩和碱性钛铁质闪长岩属于同期岩浆分异产物。ZS02采于 ZK219-2号钻孔 288.70～292.50 m 处，碱性钛铁质闪长岩形成年龄为1067±20 Ma。镜下鉴定这些岩石无后期构造－热流体叠加，因此，认为这些年龄为碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩和含铜磁铁矿矿体的形成时间。

图6 白锡腊矿段辉长岩类稀土元素球粒陨石标准化图Fig.6 Chondrite normalized REE patterns of the gabbros in the Baixila ore district

表4 白锡腊矿段辉长岩类稀土元素(×10－6)地球化学参数表Table4 REE(×10－6)parameters of the gabbros in the Baixila ore district

图7 白锡腊铁铜矿段辉长岩类锆石的阴极发光照片Fig.7 CL images of the zircons from the gabbros in the Baixila ore district

鉴于ZS01具有较高烧失量和蚀变特点，选择ZS01进行了脆性构造－热流体叠加改造事件定年。由图7和8、表6可见，ZS01样品各点年龄较为一致，谐和年龄为269.9±3.4 Ma，本文认为代表了早期碱性钛铁质辉长岩和碱性钛铁质闪长岩遭受后期热液蚀变的年龄，暗示本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩，遭受了与峨眉山玄武岩侵入活动有关的热液蚀变事件，本区钛铁矿表面发育热液溶蚀结构属于该热液蚀变事件的记录。这与在云南东川地区东侧厚达千米的二叠纪峨眉山玄武岩事实相一致。考虑到锆石U-Pb体系封闭温度相当高，推测本区深部有二叠纪次火山岩侵入相存在，这是值得重视和今后深入研究的找矿信息。碱性钛铁质辉长岩类受后期脆性构造－热流体叠加改造特征是碎裂岩化和含铜碳酸盐细脉带。

表5 白锡腊矿段辉长岩类中锆石SHRIMP U-Pb法分析结果Table5 SHRIMP U-Pb results for the zircons from the gabbros in the Baixila ore district

表6 白锡腊矿段辉长岩类ZS01样品锆石SHRIMP U-Pb法分析结果Table6 SHRIMP U-Pb results for the zircons from the gabbros in the Baixila ore district(ZS01)

图8 白锡腊矿段辉长岩类锆石U-Pb年龄图Fig.8 Concordia U-Pb diagrams for the zircons from the gabbros in the Baixila ore district

4 讨论

4.1 碱性钛铁质辉长岩类的构造－岩相学特征与铁铜成岩成矿作用

(1)碱性钛铁质辉长岩类侵入体的地质产状和岩相学相体结构不同，具有三类不同成岩成矿作用:(a)本区碱性钛铁质辉长岩类中磁铁矿和钛铁矿含量较高，经过岩浆结晶分异作用，形成了橄榄苏长辉长岩、次透辉－钛辉辉长岩、钛铁闪长岩和正长斑岩等次火山侵入相，具有明显岩相学分带。在侵入体外围发育隐爆火山角砾岩相带、黑云母化热液角砾岩相带和绿泥石黑云母化热液角砾岩相带，铁氧化物铜金型矿体赋存在这些相带中。本区碱性钛铁质辉长岩类切割东川群全部层位，被上震旦统陡山沱组和灯影组不整合覆盖，证明它们形成于震旦纪之前(杨应选等，1988;龚琳等，1996)。(b)在滥泥坪铜矿、白锡腊铁铜矿、汤丹铜矿和新塘铜矿等，碱性钛铁质辉长岩类侵入体大致呈近东西向断续分布，在与东川群因民组和落雪组白云岩接触带之间，形成了明显的蚀变角砾岩化相带，从内向外为钠长石－次闪石－绿帘石蚀变岩相→透闪石蚀变岩相→透闪石化白云岩相，具有强烈的热液交代蚀变－角砾岩化作用，富铜矿体呈不规则脉状、囊状、脉带型和角砾岩体型(杨应选等，1988;龚琳等，1996)，显示了碱性钛铁质辉长岩类侵入过程中叠加成矿作用明显，同时也限定其侵入时代为前震旦纪。(c)在因民铜矿－落雪铜矿近南北向落因构造带中，东川群因民组二段(稀矿山段)层状赤铁矿矿体(稀矿山型铁铜矿)上下盘围岩中，铁质粗面质凝灰岩、铁质苦橄岩类和铁质玄武岩类(习称铁质板岩类，张学诚和李天福，1994;龚琳等，1996)发育。在构造－岩相学相体结构上，这些层状碱性铁质凝灰岩相呈层状和似层状相体，碱性钛铁质辉长岩侵入相呈穿切这些碱性铁质凝灰岩的层状和似层状相体，揭示具有异时异相同位叠加相体特征。顺层侵入的碱性钛铁质辉长岩呈似层状侵入相体，它们与层状碱性铁质凝灰岩相之间，发育黑云母化蚀变岩相、黑云母－绿泥石化蚀变岩相和黑云母－绿泥石－阳起石化蚀变岩相等，在似层状铁铜矿体和铁矿体上下盘形成了稀土元素矿化体，揭示后期顺层侵位形成了异时异相同位叠加相体。这种稀矿山型铁铜矿体与REE矿化体共生，具有铁氧化物铜金型矿床中多矿种共伴生富集成矿特征。最新研究证明东川群因民组内部辉绿岩形成于中元古代早期(1667±13 Ma，朱华平等，2011)，属于因民组内部似层状－脉状辉绿岩－辉长岩形成时代。

(2)在白锡腊铁铜矿段深部，碱性钛铁质辉长岩类侵入体斜切东川群因民组三段和落雪组，本文获得了锆石SHRIMP U-Pb年龄为1067±20 Ma和1047±15 Ma，这些锆石具有较清晰环带结构，属于岩浆成因，代表了这些碱性钛铁质辉长岩类侵入体和铁氧化物铜金型矿床的形成时代(中元古代末期)。东川群黑山组晶屑 －岩屑凝灰岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为 1503±17 Ma(孙志明等，2009)，黑山组属于中元古代(1499±7 Ma、1450±5 Ma，陆松年等，2010)。本文辉长岩类形成时代与东川地区黑山组中顺层侵位的碱性铁质辉长岩岩床形成时代(1028 Ma、1059 Ma，龚琳等，1996)一致，也与云南省迤纳厂铁氧化物铜金型矿床(Fe-Cu-REE)大宝山辉长岩和东川猫狸沟辉长岩年代相近(1059 Ma，辉石和黑云母 K-Ar法，沈权，1993)。

滇中昆阳群黑山头组富良棚段上部发育厚近百米的安山质熔结凝灰岩和层凝灰岩(1032±9 Ma，锆石U-Pb法，张传恒等，2007)，形成于汇聚板块边缘内，本区碱性铁质杂岩枝(墙)与滇中昆阳群黑山头组富良棚段中安山岩类形成时代基本一致。

(3)在白锡腊矿段深部碱性钛铁质辉长岩类侵入体的边部，形成了糜棱岩化带并叠加了后期碎裂岩化相的脆性构造变形与热流体叠加蚀变作用，含铜碳酸盐细脉和绿泥石化强烈。脆性构造变形与热流体叠加改造的形成时代为269.9±3.4 Ma，暗示与峨眉山玄武岩侵入活动先期形成的构造－热流体事件有密切关系，考虑到锆石U-Pb同位素体系封闭温度较高，推测本区深部有隐伏的二叠纪辉长岩类侵入相存在。

(4)东川铁铜矿床集中区具有多期叠加成岩成矿特征。东川群青龙山组顶部与昆阳群大营盘组底部之间发育区域性不整合面，称为东川小黑箐运动(龚琳等，1996)，大营盘组底部赤铁矿层和铁质碳质板岩之上的凝灰质硅质岩形成时代为966 Ma(Rb-Sr全岩等时线法，李复汉等，1988)，与四川满银沟运动对应。熊家墉(1993)认为云南省中东部大营盘组(柳坝塘组，军哨组)与下伏昆阳群存在不整合界面，时限为1000 Ma左右。在近南北向落因构造带北端人占石铜矿区，受近东西向挤压应力作用形成了人占石近南北向背斜构造，青龙山组白云岩层间构造带和隐爆角砾岩相带控制了铜矿体。这与滥泥坪－白锡腊－汤丹近东西向倒转背斜形成于近南北向挤压应力场方向完全相反，显示二者形成于不同构造变形域中。近南北向挤压应力场时限为1000 Ma左右，与本文辉长岩类侵位时代大致相近，而且与东川区域性不整合面、大营盘组底部凝灰质硅质岩形成时代具有相互吻合的地层－构造－岩浆岩配套的构造－岩相学记录。邱华宁等(2001)采用真空击碎技术和阶段加热技术，对落雪铜矿老山矿段层状铜矿中选出的两个石英样品进行了40Ar-39Ar定年，获得1470 Ma和810～770 Ma两组年龄，后者与邱华宁等(1998，2000)测定的汤丹铜矿落雪组脉状铜矿石英和稀矿山硅质角砾状铜矿中硅质角砾的脉状铜矿形成时代相一致(780～700 Ma)。本文认为1470 Ma年龄与落雪组白云岩在形成后压实沉积成岩作用形成的盆地流体成矿作用有关。810～700 Ma年龄值在晋宁－澄江期，与区域性近东西向挤压应力场中，形成了人占石等近南北向褶皱带的构造事件期限相吻合。

4.2 碱性钛铁质辉长岩类与铁氧化物铜金型矿床成矿关系

在南非金伯利岩中富铁纯橄岩包体证明了富铁地幔源区的存在，榴辉岩有可能成为铁质苦橄岩的地幔源区(Gibson，2002;Tuff et al.，2005)，辉石、角闪石、金云母、磷灰石、碳酸盐矿物、尖晶石、钛铁矿、金红石和一些特殊氧化物指示了地幔流体交代作用的矿物组合(Larsen et al.，2003;Yaxley et al.，1998)，这些矿物是形成大离子亲石元素、高场强元素、不相容元素和Ti发生富集的矿物地球化学机制。本区碱性钛铁质辉长岩类具有富集大离子亲石元素、高场强元素和不相容元素特征，辉石－角闪石－金云母－磷灰石，钛磁铁矿－钛铁矿－金红石等矿物组合具有典型地幔流体交代的特征。本区Ti发生强烈富集并具有较大成矿潜力与地幔流体交代作用密切有关。

(1)本区碱性钛铁质辉长岩类可能起源于富铁地幔源区。首先，地球化学特征显示其贫硅、富碱、高磷、富铁，富集大离子亲石元素(LILE)、稀土元素(REE)及高场强元素(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，与现代EMⅠOIB型地幔端元特征类似，本文辉长岩类属于板内洋岛玄武岩(OIB)(牛耀龄，2010)(图9和10)。第三，碱性钛铁质辉长岩可能属于在地幔流体交代作用参与下，地幔柱尾部上涌侵入，贫硅、富碱的钛铁质岩浆进一步发生结晶分异形成了碱性钛铁质辉长岩和碱性钛铁质闪长岩。

图9 白锡腊矿段辉长岩类形成构造背景判别图(仿 Pearce et al.，1977)Fig.9 Tectonic setting discrimination of the gabbros in the Baixila ore district(after Pearce et al.，1977)

图10 白锡腊矿段辉长岩类形成构造背景判别图(仿 Pearce and Norry，1979)Fig.10 Tectonic setting discrimination of the gabbros in the Baixila ore district(after Pearce and Norry，1979)

(2)本区碱性钛铁质辉长岩类具有较好的岩浆分异结晶作用，有利于钛铁矿和铜硫化物(铂钯)富集成矿。碱性钛铁质辉长岩岩浆固结指数SI=25.38～33.69，平均 29.44，碱性钛铁质闪长岩 SI=20.45 ～33.55，平均 24.30，后者低于前者。碱性钛铁质闪长岩TiO2和TFeO含量、Fe2O3/FeO值，高于碱性钛铁质辉长岩，SI及碱度(Na2O+K2O)低于碱性钛铁质辉长岩;As发生明显富集，Cu及∑REE也要高于碱性铁质辉长岩。揭示钛铁质闪长岩的分异演化程度更高，形成于较为偏氧化环境中，有利于钛铁矿和PGE富集成矿。TFeO、TiO2、Cu、S和As含量较高暗示具有丰富的成矿物质来源，有利于钛铁矿矿床的形成。S和As是铂钯矿化剂，Cu、S和As含量较高有利于铜(铂钯)矿床形成，且发育有岩浆熔离成矿特征的圆珠状黄铜矿和黄铁矿，这与滇东Pt和Pd地球化学特征异常相对应(陈永清等，2009)。

(3)在强烈地幔流体交代作用下形成了地幔流体上侵的动力源，这种碱性钛铁质辉长岩类代表了地幔柱根部的岩石学记录，赤铁矿化是由于在深部形成的钛铁矿在大陆地壳浅部高演化状态下形成的产物，这种地球化学相变(半氧化状态转化为高氧化状态)有利于铁氧化物铜金型矿床的形成。

4.3 格林威尔(Grenville)造山期

本区近东西向岩浆－构造带可能形成于格林威尔(Grenville)造山期。杨崇辉等(2009)厘定了扬子地块西缘格林威尔期花岗岩(1014±8 Ma)为壳源碰撞花岗岩，认为这些花岗岩属于扬子地块与华夏地块在格林威尔期碰撞拼贴时的产物，表明江南造山带向西可能一直延伸到扬子地块西缘会理攀枝花一带。姜勇彪等(2006)和耿元生等(2008)通过构造解析发现会理－东川早期构造线总体方向为近东西向，说明早期(1000 Ma)变形构造运动指向为南北向挤压;这种构造动力学与运动指向与扬子地块北缘和秦岭造山带具有一致性(李江海和穆剑，1999;郑永飞和张少兵，2007;裴先治，1997;陆松年等，2003)。

1000 Ma左右，在本区和四川、广西、陕西等形成了近南北向挤压收缩构造－岩浆侵位(杨应选等，1988;李复汉等，1988;裴先治，1997;李江海和穆剑，1999;陆松年等，2003)，与桂北四堡造山运动形成的近东西向褶皱形成时代相吻合。在扬子地块西缘格林威尔期形成了二长花岗岩(1027±8 Ma)、会理群天宝山酸性火山岩(1028 Ma)和登相营火山岩(1030±19 Ma)(耿元生等，2008)、攀枝花南部大田康定群花岗片麻岩中锆石U-Pb年龄为1007 Ma(Li et al.，2002)和云南黑山头组安山质熔结凝灰岩和层凝灰岩(1032±9 Ma，张传恒等，2007)，揭示了区域上与格林威尔造山期有相一致的火山岩、岩浆岩和构造变形事件。本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩与这次区域性构造－岩浆事件的时间和构造指向相同，本文认为本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩和白锡腊铁氧化物铜金型矿床形成时代为中元古代末期。

扬子地块西南缘铁铜矿床与在格林威尔期造山期形成的构造 －岩浆侵入事件有关，吴健民等(1998)认为扬子地块西缘中元古代铜矿变质改造成矿年龄集中在1087～1017 Ma，云南大红山铁铜矿床变质改造成矿年龄为1087 Ma，迤纳厂铁铜矿床改造成矿年龄为1037 Ma，四川通木梁和槽子沟多金属矿床改造成矿年龄为1040～1090 Ma。川西会理天宝山组酸性火山岩形成于中元古代晚期(1028±9 Ma，耿元生等，2007)，揭示扬子地块在格林威尔造山期，岩浆侵入－构造变形事件与铁(钛)氧化物铜金型矿床和钛铁矿矿床有内在联系，值得进一步深入研究。

5 结论

(1)白锡腊铁铜矿段，具有明显岩相学分带的碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩具有较高的成矿潜力，铁氧化物铜金型(IOCG)矿体受碱性铁质辉长岩与隐爆角砾岩相带控制，它们的形成时代为中元古代末期(1067±20 Ma、1047±15 Ma)，后期发生过构造－热流体叠加改造(269.9±3.4 Ma)。

(2)碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩具有贫硅、富碱、高磷、富铁特征，富集大离子亲石元素、稀土元素及高场强元素，与板内洋岛玄武岩特征类似，属于EMⅠOIB型地幔端元，推测源于富铁地幔源区，经地幔熔体交代形成的上涌作用导致上升侵位。

(3)本区碱性钛铁质辉长岩－碱性钛铁质闪长岩属与扬子地块南缘格林威尔同造山期产物，这为区域上大规模铁铜金属超量聚集，提供了良好的成矿动力学条件和丰富的成矿物质，不但有利于大型－超大型IOCG矿床形成，而且有利于钛铁矿和铜硫化物(铂钯)富集成矿。

致谢:感谢两位审稿人提出的修改意见。感谢科技部专家咨询组提出“增加新类型和新矿种成矿时代研究”的具体建议，对完善本文有直接指导价值。

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