云南马厂箐铜钼矿床石榴子石LA-ICP-MS原位U-Pb定年及成分研究 *

王潇逸 张静 边晓龙 佟子达 李登峰

1. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083 2. 中山大学海洋科学学院，广州 510006 3. 广东省海洋资源与近岸工程重点实验室，广州 510006

自然界中的石榴子石一般具有较低的U含量和较高的普通Pb含量，故不是U-Pb定年的最佳对象；然而石榴子石U-Pb同位素体系封闭温度可达850℃以上，存在U-Pb同位素测年的潜在可能性(Mezgeretal., 1989；Lietal., 2018, 2019；林彬等, 2020；张小波等, 2020； Tangetal., 2021)。近年来，随着测试仪器和技术的不断提高，石榴子石U-Pb定年已经被逐渐应用并取得了良好的效果，例如：Dengetal.(2017a)通过对邯邢地区矽卡岩铁矿中的钙铁榴石进行原位U-Pb定年，限定了矽卡岩矿化年龄，这对准确限定成矿年龄提供了可靠的参考；此外，目前在矽卡岩型钨矿、铅锌矿、铜矿等矿床中均已应用石榴子石U-Pb定年且获得了较好的研究成果(Lietal., 2018, 2019；Duanetal., 2020；刘益等，2021)。同时，石榴子石作为矽卡岩矿床中典型的蚀变矿物之一，其结构与化学成分特征可以反映矽卡岩化热液流体的演化(Jamtveit and Hervig, 1994; Jamtveitetal., 1995；Meinertetal., 2005)，因此，石榴子石原位微区成分也在矽卡岩型矿床成因、物理化学条件、物质来源示踪等研究方面受到广泛重视(Gasparetal., 2008；边晓龙等, 2019；Yangetal., 2020)。

云南马厂箐矿床是金沙江-哀牢山成矿带与喜马拉雅期富碱斑岩侵入有关的典型斑岩-矽卡岩型多金属矿床，目前在矿区内已发现斑岩型钼铜矿化、矽卡岩型铜钼矿化以及浅成低温热液型金矿化(葛良胜等，2002；王治华等，2011；Fuetal., 2018)。因矿区内以斑岩型矿化占主导，故前人已有成果主要集中在斑岩体的地球化学特征和年代学研究(梁华英等，2004；郭晓东等，2012)、矿石矿物的辉钼矿Re-Os定年(王登红等，2004；曾普胜等，2006)等。相对而言，矽卡岩型矿化在矿区内分布有限、且受测试手段的限制，对矽卡岩型矿化的特点、形成条件和时间等研究较少，目前仅有学者进行了矿化矽卡岩中热液成因榍石的U-Pb定年、矽卡岩型矿石中白云母Ar-Ar定年以及流体包裹体研究(郭晓东等，2013；Fuetal., 2018；Liuetal., 2020)，矽卡岩型矿床与斑岩型矿床之间成因联系尚不明确。基于此，本文以马厂箐矽卡岩型矿化中的石榴子石为研究对象，在详细岩相学研究的基础上，进行电子探针成分分析(EMPA)和LA-ICP-MS原位U-Pb定年、微量元素成分测试，精确厘定了矿区矽卡岩矿化的时间，约束了石榴子石形成过程中的物理化学条件，为深入了解马厂箐矽卡岩型矿化机制及岩浆-热液成矿过程提供可靠证据。

1 区域地质

西南“三江”地区位于全国三大成矿域之一的特提斯-喜马拉雅成矿域东段，为冈瓦纳古陆与欧亚古陆碰撞地带，是我国重要的铜、钼、铅、锌等金属资源产区(邓军等，2010；Dengetal., 2014, 2017b；Zhangetal., 2014)。金沙江-哀牢山成矿带是三江特提斯成矿域东段的重要组成部分，位于扬子板块与印支大陆之间的缝合带(图1a)，呈NNW向展布，延伸可达3000km以上，经历过复杂的特提斯构造演化、陆内造山运动及新生代构造活动的改造(潘桂棠等，1997)，沿缝合带广泛发育新生代富碱岩体，被认为与区内大型-超大型矿床的形成有关(邓军等, 2011；Zhangetal., 2017)。

图1 金沙江-哀牢山成矿带大地构造位置(a)及矿床分布图(b)(据He et al., 2016)Fig.1 The tectonic setting of Jinshajiang-Ailaoshan metallogenic belt (a) and distribution of ore deposits in this area(after He et al., 2016)

研究区位于金沙江-哀牢山深大断裂与扬子板块西缘交汇部位的东侧(图1b)，区内主要构造有呈NW向展布的复式背斜，南端倾没于马厂箐矿床附近，断裂为扬子板块内近EW向基底断裂和金沙江-哀牢山深大断裂带(图1b)。区内地层从元古宇至新生界均有出露，中生界地层分布最广，主要为页岩、泥岩和砂岩。区域内岩浆活动频繁，酸性-基性岩浆岩均有出露，按岩体形成时代可划分为晋宁期酸性岩浆岩，海西期中性、基性及超基性岩，印支-燕山期酸性岩及喜马拉雅期酸性、碱性、富碱性岩，其中喜马拉雅期富碱斑岩(斑状花岗岩、花岗斑岩及正长斑岩等)与成矿作用关系最为密切(和文言等，2011；Zhangetal., 2014)。

2 矿床地质

马厂箐多金属矿床位于云南省大理州弥渡县，坐标为25°31′19″N、100°26′23″E。矿区出露地层主要为下奥陶统向阳组(O1x4)滨海相碎屑岩、下泥盆统康廊组(D1k)白云质灰岩、青山组(D1q)灰岩、莲花曲组(D1l)互层状粉砂质页岩与石英砂岩，北部和南部分别出露少量二叠纪玄武岩和第四系(Q)堆积物(图2a)。矿床位于区域性向阳复式背斜的南端，整体上受NNE向展布的褶皱控制，矿区内主要存在NW向、SN向及近EW向控矿断裂构造。矿区内岩浆岩出露主要为马厂箐杂岩体，属于滇西喜马拉雅期富碱侵入岩带的重要组成部分，具备多期次侵入特点，岩性以斑状花岗岩为主，局部有正长岩、花岗斑岩、二长花岗岩，呈岩株、岩脉、岩墙状产出(图2a)。

矿区内由北向南依次划分为金厂箐-人头箐、乱硐山、宝兴厂和双马槽矿段，目前已发现了几十条铜、钼、铅锌、磁铁等矿化脉体，多呈透镜状和似层状产出(图2b)。已探明Cu金属量39Mt，平均品位为0.64%；Mo金属量为56Mt，平均品位为0.08%(Houetal., 2006)。已发现的钼矿化类型以斑岩型为主，主要分布在宝兴厂矿段，金属矿物以辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿为主(郭晓东等，2012, 2013)。Cu、Fe矿化以矽卡岩型矿化为主，主要分布在乱硐山、宝兴厂矿段，矿石矿物以黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿为主(图3a-c、图4f)，含少量辉钼矿(图3a, d、图4e)；脉石矿物以石榴子石为主，其次为透辉石、绿泥石等(图3d、图4d, f)。矿石组构主要是半自形-他形粒状结构(图4a, b)、交代结构(图4f)、浸染状构造(图3a)、细脉状构造(图3a, d)等。

图3 马厂箐矿床矿石及野外照片(a)石榴子石矽卡岩，脉状石榴子石，局部发育细脉状辉钼矿、浸染状黄铜矿；(b)石榴子石矽卡岩中的自形黄铁矿及团块状石榴子石；(c)矽卡岩化大理岩，发育强烈的黄铜矿化、斑铜矿及块状石榴子石；(d)矽卡岩，发育浸染状辉钼矿和黄铁矿、粒状石榴子石及脉状方解石，绿泥石化. Grt-石榴子石；Ccp-黄铜矿；Mot-辉钼矿；Py-黄铁矿；Bn-斑铜矿；Cal-方解石；Chl-绿泥石Fig.3 Photos of rocks and ores of the Machangqing skarn deposit(a) garnet veins in Garnet-skarn with local disseminated molybdenite and veinlet-chalcopyrite; (b) euhedral-pyrite and massive-garnet in the garnet-skarn; (c) skarn-marble with chalcopyrite, bornite and garnet; (d) disseminated molybdenite, pyrite, garnet, calcite and chlorite in skarn. Abbreviation: Grt-garnet; Ccp-chalcopyrite; Mot-molybdenite; Py-pyrite; Bn-bornite; Cal-calcite; Chl-chlorite

图4 马厂箐矽卡岩矿床矿物显微照片(a)石榴子石矽卡岩中Grt Ⅰ的BSE图；(b)反射单偏光下具生长环带的石榴子石，裂隙间发育黄铁矿；(c)正交光下发育聚片双晶结构及交替变换的生长环带的石榴子石；(d)透辉石矽卡岩中的透辉石；(e)辉钼矿化矽卡岩，呈叶片状、膝折状结构；(f)矽卡岩金属矿化，存在闪锌矿、黄铜矿、磁铁矿等，磁铁矿被闪锌矿交代，黄铜矿以固溶体结构发育. Di-透辉石；Spe-闪锌矿；Mag-磁铁矿Fig.4 Photomicrographs of minerals from Machangqing skarn deposit(a) the BSE image of Grt Ⅰ in garnet-skarn; (b) oscillatory zoned Grt Ⅲ; (c) polysynthetic twin and oscillatory zoning in the garnet under crossed polarized light; (d) diopside-skarn; (e) molybdenite-skarn; (f) sphalerite, chalcopyrite and magnetite in skarn, magnetite was cut by sphalerite. Di-diopside; Spe-sphalerite; Mag-magnetite

根据矿物共生组合、交代关系及蚀变特征等，可将马厂箐矽卡岩型矿床的蚀变矿化期次划分为三期(图5)：进化蚀变阶段、退化蚀变阶段及石英-硫化物阶段。进化蚀变阶段又称干矽卡岩阶段，主要发育无水矿物组合，如石榴子石和透辉石(图3a、图4d)；退化蚀变阶段主要发育含水矿物组合，早期生成绿帘石、绿泥石、黑云母等(图3d)，晚期主要生成大量磁铁矿，少量黄铜矿、黄铁矿，极少量辉钼矿，脉石矿物发育方解石、石英等(图4c, f)；石英-硫化物阶段主要生成大量石英、黄铁矿、少量黄铜矿、斑铜矿等(图3b, c)。

图5 马厂箐矽卡岩型矿床蚀变矿化期次Fig.5 Alteration and mineral paragenesis of the Machangqing skarn deposit

3 样品及测试方法

3.1 石榴子石岩相学特征

本文研究的石榴子石样品采自宝兴厂矿段的石榴子石矽卡岩(图2b)，为进化蚀变阶段产物。在手标本上呈现红褐色-红棕色，以团块状、粒状集合体、细脉状(图3a, b)产出，粒径0.2～4mm，手标本上发育强烈的黄铜矿化、斑铜矿化、黄铁矿化及微弱的辉钼矿化(图3a-c)，其他脉石矿物包括透辉石、绿泥石、方解石等(图3d、图4d)。根据镜下矿物生长顺序及光学特征，可将该矿床的石榴子石分为早(Grt I)、中(Grt II)、晚(Grt III)三个世代，三者均呈现自形-半自形结构，以菱形十二面体为主，少数为四角三八面体；单偏光下为正极高突起，干涉色为I级灰白；正交光下显示出非均质性，可见聚片双晶结构(图4c)。主要区别如下：① Grt I：核部无明显生长环带发育，边部出现少量振荡环带，且在BSE图解中颜色较暗，与Grt II形成明显对比(图4a、图6a)；② Grt II：主要发育于Grt I边部，无明显生长环带发育，在BSE图解中颜色较亮(图6a)；③ Grt III：晶体表面粗糙，裂隙间发育有黄铁矿，具明显的生长环带，在正交光下呈明暗交替变换(图4b, c)。

图6 马厂箐矽卡岩矿床石榴子石环带成分变化示意图Fig.6 The composition variation diagrams of garnet zonation from the Machangqing skarn deposit

3.2 测试方法

将挑选后的手标本制成探针片，经详细的显微镜下观察鉴定后，选取具代表性的、不含包裹体的、未经蚀变的石榴子石样品进行电子探针成分分析(EMPA)，再利用激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)测试进行原位U-Pb定年及成分分析。

EMPA及背散射电子(BSE)图像在山东省地质科学研究院原国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室完成。使用仪器型号为JEOLJXA-8230，测试加速电压为20kV，束电流为20nA，束斑直径为1～10μm(根据粒径选择)。采用ZAF校正程序，检测精度为0.02%。

LA-ICP-MS原位U-Pb定年和微量元素分析在中山大学广东省海洋资源与近岸工程重点实验室完成。石榴子石样品使用电感耦合等离子体质谱仪(Agilent 7700x)和193nm ArF准分子激光剥蚀系统(GeoLasPro)联机分析。激光剥蚀束斑为32μm，激光能量密度为5J/cm2，剥蚀频率为5Hz。微量元素含量采用国际标样NIST610作为外标，利用电子探针分析获得的石榴子石Si元素平均含量作为内标。石榴子石U-Pb年龄计算采用标准锆石91500作为外标进行校正。所用石榴子石标样为WS20，其206Pb/238U加权平均年龄为1158±7Ma(MSWD=0.53；n=14)，符合误差范围(～1160Ma；Yangetal., 2018)。样品剥蚀前先采集20s的背景信号，随后进行45s的样品剥蚀。分析数据处理采用ICPMSDATACal软件(Liuetal., 2010)完成，石榴子石年龄T-W图解使用IsoplotR(Vermeesch，2018)软件绘制，绝大多数微量元素的检出限为0.01×10-6。

4 分析结果

4.1 主量元素

50个石榴子石电子探针测试数据列于表1。所有样品中SiO2(34.15%～36.97%)和CaO(32.55%～34.40%)含量变化范围不大，而FeO(15.6%～28.3%)和Al2O3(0.03%～10.47%)含量变化较大，为明显的负相关关系(图6d-f)；MnO(0.18%～0.55%)和MgO(0.01%～0.26%)含量较低。

计算获得石榴子石端元组分含量为：钙铝榴石(Gro)=0.29%～46.38%；钙铁榴石(And)=50.60%～99.08%；锰铝榴石(Spe)=0.43%～1.27%；镁铝榴石(Pyr)=0%～1.04%(大多数<1%)；铁铝榴石(Alm)=0%～1.07%(大多数含量为0%)(表1)，数据表明马厂箐矿床的石榴子石以钙铁榴石组分含量居多，其次为钙铝榴石及少量的锰铝榴石，几乎不含镁铝榴石和铁铝榴石，属于钙铝榴石-钙铁榴石(Gro1-47And51-99)固溶体系列(图7)。

对3个世代石榴子石进行了详细分析(图6)：Grt I中FeO含量为15.60%～19.64%，Al2O3含量为7.09%～10.47%，钙铁榴石端元组分含量为50.06%～65.90%(平均含量56.99%)，钙铝榴石端元组分含量为33.39%～46.38%(平均含量为41.46%)；Grt II中FeO含量为15.83%～28.30%，Al2O3含量为0.03%～10.41%，钙铁榴石端元组分含量为51.18%～99.08%(平均含量92.09%)，钙铝榴石端元组分含量为0.29%～46.74%(平均含量为7.17%)；Grt III中FeO含量为16.38%～27.95%，Al2O3含量为1.04%～9.68%，钙铁榴石端元组分含量为54.26%～94.92%(平均含量79.71%)，钙铝榴石端元组分含量为3.54%～44.03%(平均含量为19.17%)。主量元素的变化趋势表明从早期到晚期石榴子石中FeO含量逐渐增加，Al2O3含量逐渐降低， Grt I中钙铝榴石组分含量较高，而Grt II和Grt III中钙铁榴石组分逐渐增加，到后期几乎有纯钙铁榴石出现(And含量>99%)。

4.2 微量元素

31个石榴子石原位LA-ICP-MS微量元素测试数据见表2。相较原始地幔(Sun and McDonough, 1989)，该区石榴子石中明显富含高场强元素(Th、U、Nb、Ti等)，亏损大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr、Sc、Y、Sn等)。稀土元素总量较低(∑REE=48.79×10-6～122×10-6)，轻重稀土分异明显(LREE/HREE=0.75～265，绝大多数比值大于1)，总体显示轻稀土相对富集、重稀土相对亏损的右倾型(图8)，且U与∑REE呈现正相关性(图9c)；(La/Sm)N=0.01～44.65，(La/Yb)N=0.03～454，轻重稀土分异明显。δCe (0.52～1.47)变化较小，大多数呈现微弱的正异常。对于Grt I而言，Eu从核到边均呈现出较为明显的Eu负异常，且边部较核部更易富集HREE(图8a)，而Grt II和Grt III则表现出从核部到边部由Eu负异常逐渐过渡为强烈的Eu正异常，且核部较边部而言更加富集HREE(图8b, c)。

4.3 原位U-Pb定年

49个石榴子石原位LA-ICP-MS U-Pb同位素测试数据列于表3。其中U含量相对较高(1.95×10-6～56.85×10-6)，Th(0.01×10-6～4.74×10-6)和Pb含量较低(0.10×10-6～9.45×10-6)。通过Tera-Wasserburg图解来降低普通铅对测年结果的影响(张小波等，2020)后得到T-W下交点206Pb/238U年龄为34.77±0.38Ma(n=49，MSWD=1.5)，初始207Pb/206Pb值为0.817(图10)。

表2 石榴子石LA-ICP-MS微量元素(×10-6)测试结果

表3 马厂箐矽卡岩矿床石榴子石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果

图7 马厂箐铜钼矿床石榴子石端元三角图解Ura-钙铬榴石；Pyr-镁铝榴石；Spe-锰铝榴石；Alm-铁铝榴石；Gro-钙铝榴石；And-钙铁榴石Fig.7 The end member component diagrams of garnets from Machangqing Cu-Mo depositUra-uvarovite; Pyr-pyrope; Spe-spessartine; Alm-almandine; Gro-grossularite; And-andradite

图8 马厂箐矽卡岩矿床石榴子石球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(标准化值据Sun and McDonough, 1989)Fig.8 Chondrite-normalized REE patterns of garnets of Machangqing skarn deposit(normalizing values from Sun and McDonough, 1989)

图9 U与HREE (a)、LREE (b)、∑REE (c)及Ca (d)的相关性图解Fig.9 The correlation diagrams of U against HREE (a), LREE (b), ∑REE (c) and Ca (d)

图10 马厂箐矽卡岩矿床石榴子石U-Pb年龄T-W图解Fig.10 Tera-Wasserburg diagram of garnet from the Machangqing skarn deposit

5 讨论

5.1 矽卡岩化的物理化学条件

5.1.1 动力学条件

在矽卡岩矿床中，热液接触交代作用主要存在扩散交代和渗滤交代作用，而水岩反应是热液流体与岩石之间进行的物理化学作用，可以用来解释地质过程中的动力学环境，其中水岩比(W/R)是研究水岩反应的重要参数。Gasparetal.(2008)认为热液中高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的分布系数随着水岩比(W/R)的增加而降低，大量研究也表明当W/R比值较高时，成矿系统处于开放、振荡环境，该过程中矿物迅速结晶，石榴子石发育大量生长环带，且富Fe3+石榴子石也更易在较高的W/R环境中形成，岩浆热液作用也以渗滤交代作用为主(Bau, 1991；Smithetal., 2004)。马厂箐矿床中Grt I核部不发育生长环带，且核部Zr和Nb含量分别为4.09×10-6和1.86×10-6，均大于发育明显振荡环带的Grt III(Zr和Nb平均含量为0.99×10-6和0.73×10-6)，表明Grt I结晶时处于相对较低的W/R条件下，系统处于一个相对封闭的环境中，虽然其边缘极少量生长环带的发育暗示着封闭环境出现了细微的变化，但Grt II与Grt I紧密生长，且Grt II并无生长环带发育，这说明Grt I与Grt II仍以扩散交代为主，Grt I结晶末期环境可能由于外界物理化学条件的改变使封闭状态受到影响，但持续时间较短，体系又重新成为封闭状态，而到了晚期Grt III结晶时，热液接触交代方式发生变化，系统由封闭状态转为开放、振荡的环境，导致其出现明显的生长环带。

5.1.2 酸碱度与氧化还原条件

石榴子石振荡环带结构及其化学成分能很好的记录石榴子石在生长过程中热液系统的演化过程(Smithetal., 2004；Gasparetal., 2008；Feietal., 2019；Tianetal., 2019；Jiangetal., 2020)。实验研究发现，钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列的形成与其所处的氧化还原环境密切相关，且钙铁榴石更易在氧化-弱氧化环境中形成，而钙铝榴石则倾向于弱氧化-弱还原环境(赵斌等，1983)，因为钙铁榴石(Ca3Fe2[SiO4]3)中Fe3+的存在需要在高氧逸度条件。该矿床中Grt I、Grt II和Grt III中钙铁榴石含量始终高于钙铝榴石，说明石榴子石形成环境整体上处于一个较为氧化的环境中。但Grt I中钙铁榴石组分含量仅略高于钙铝榴石，表明其结晶时热液体系处于一个相对弱氧化环境中；紧随其生长的Grt II中钙铁榴石组分含量明显增高，说明氧逸度逐渐升高；Grt III中钙铁榴石组分含量与Grt II基本一致，表明二者均处于一个高氧逸度环境中。

表4 马厂箐矿床同位素年龄数据

图11 马厂箐铜钼矿床成岩成矿年龄分布图Fig.11 Geochronology of Machangqing Cu-Mo deposit

基于上述，马厂箐矽卡岩型矿床中的石榴子石从早期到晚期处于一个逐渐变高的氧逸度和由近中性向弱酸性过渡的环境中。

5.2 矽卡岩矿化时间

石榴子石中U的赋存状态对U-Pb定年结果的准确性至关重要(Lietal., 2018；Duanetal., 2020)。目前发现U在石榴子石中主要有三种赋存状态：①以含铀包裹体形式存在；②吸附在晶体表面；③以类质同象形式存在于石榴子石矿物晶格中。当U以前两种赋存状态存在时会对U-Pb测年造成一定的干扰(DeWolfetal., 1996；Baxter and Scherer, 2013)，所以U出现在石榴子石晶格中且无包裹体时可作为理想的测年对象(Zhangetal., 2019)。而本文用于测年的石榴子石为经过镜下详细观察后挑选的不含包裹体的颗粒(图4b, c)，且近来发现的矽卡岩型矿床中的钙铁(铝)榴石内很少存在含铀矿物包裹体(Dengetal., 2017a；Zhangetal., 2019)，故可排除含铀包裹体对马厂箐定年结果的影响。

一次岩浆热液活动的周期为1Ma甚至更短(von Quadtetal., 2011; Weisetal., 2012; Chiaradiaetal., 2013)，所以石榴子石U-Pb年龄能精确厘定矽卡岩矿化时间(Dengetal., 2017a; Lietal., 2018, 2019; Duanetal., 2020)。本文石榴子石LA-ICP-MS原位U-Pb 年龄T-W图解下交点年龄为34.77±0.38Ma(n=49, MSWD=1.5; 2s)，说明矽卡岩矿化年龄开始时间为34.77±0.38Ma。这一年龄结果与Fuetal.(2018)测得该矿床的退化蚀变阶段热液成因榍石的LA-ICP-MS原位U-Pb年龄34.3±1.2Ma在误差范围内基本一致，但精度更高；同时也显示石榴子石代表的进化蚀变阶段略早于退化蚀变阶段，与成矿理论和地质事实吻合。

5.3 岩浆-热液成矿时序

岩浆-热液成矿过程具有多期多阶段性，且矿化类型复杂多样。在全面收集马厂箐铜钼矿床已发表的成岩、成矿同位素年龄的基础上，结合本文新获得的矽卡岩矿化时间(表4)，将马厂箐矿区岩浆、热液活动的时序精细厘定如下。马厂箐为一复式杂岩体，侵入活动主要分为三个阶段(图11)：最早的岩浆活动开始于64.8Ma(罗君烈等，1994；彭建堂等，2005)，此时印度板块与欧亚板块发生了大规模碰撞，第一期斑状花岗岩侵入；在48.0～46.5Ma进入主碰撞阶段时，中期岩浆活动开始，这两期主要为第二期斑状花岗岩侵入(张玉泉和谢应雯，1997；郭晓东等, 2012；Liuetal., 2020)；在印度-欧亚板块持续会聚挤压时，晚碰撞造山运动开始于约40Ma，形成了大规模走滑剪切断裂，也是岩浆活动最为强烈的一期，发育斑状花岗岩+花岗斑岩+煌斑岩+正长斑岩+二长花岗岩组合，岩体年龄为37.93～33.77Ma左右，为最主要的成矿期(Luetal., 2012；Fuetal., 2018)。而矽卡岩型矿床矿化时间为34.54～34.3Ma、斑岩型矿化时间为35.8～33.9Ma(表4)，在误差范围内斑岩型矿化与矽卡岩矿化发生时间一致；且发生在正长斑岩和花岗斑岩侵位后(<2Myr)。成矿时间与晚期岩浆活动时间较为接近，可认为斑岩型矿化与矽卡岩型矿化为同期岩浆热液活动所致，二者为同一岩浆-热液系统的产物，喜马拉雅期富碱斑岩的侵入为成矿提供了物质与动力来源，在侵入岩体和围岩接触的不同位置，分别形成斑岩型和矽卡岩型矿体。

6 结论

(1)马厂箐石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体(Gro1-47And51-99)系列，可区分出三个世代，早世代石榴子石相对富铝，晚世代以钙铁榴石为主。热液接触交代方式由早-中期的扩散交代作用过渡到晚期的渗透交代作用。石榴子石也从一个相对封闭的状态变为振荡、开放的环境。物理化学条件为逐渐变高的氧逸度和由近中性向弱酸性变化。

(2)石榴子石的LA-ICP-MS U-Pb年龄限定了马厂箐矽卡岩型矿床矿化年龄为34.77±0.38Ma，与斑岩型矿化年龄(35.8～33.9Ma)一致，二者形成于正长斑岩和花岗斑岩侵入之后的2Myr内，属于同一个岩浆-热液成矿系统的产物。

致谢野外工作过程中得到云南地质调查局的帮助；电子探针分析实验上得到山东省地质科学研究院李增胜研究员和宋英昕高级工程师的指导；审稿专家提出的宝贵意见使本文质量得到提高；在此一并表示衷心感谢。