付小錦，李其在，劉 歡，周癸武，張維濤，張長(zhǎng)青，張盼盼，鄭瑜林,,5，李 彪

（1中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；2天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300170；3云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，云南昆明 650200；4合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽合肥 230009；5浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局，浙江紹興 312000；6河北省地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)，唐山河北 063000）

金沙江-哀牢山富堿斑巖帶是中國(guó)重要的銅、金、鉛、鋅等金屬資源集中區(qū)（Lu et al.，2013；Mao et al.，2017），帶內(nèi)發(fā)育眾多新生代富堿斑巖。云南北衙富堿斑巖是金沙江-哀牢山新生代富堿斑巖帶的重要組成部分（肖曉牛等，2011；和文言等，2012；2013；Lu et al.，2013；Hou et al.，2015a），其作為滇西北地區(qū)與富堿斑巖有關(guān)的金礦床的典型代表之一，一直是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。眾多學(xué)者從不同角度對(duì)北衙金礦進(jìn)行了深入的研究，發(fā)表過(guò)很多北衙地區(qū)富堿斑巖體和金多金屬礦床成礦作用關(guān)系的研究成果。徐受民等（2006）通過(guò)對(duì)萬(wàn)硐山、紅泥塘和筆架山巖體的主微量元素和稀土元素分析認(rèn)為，富堿斑巖并非起源于俯沖大洋板片，而是源于加厚地殼底部，源區(qū)為榴輝巖相巖石；薛傳東等（2008）認(rèn)為北衙富堿斑巖具有埃達(dá)克巖石特征，來(lái)源于加厚玄武質(zhì)下地殼底部或上地幔的局部熔融，北衙成巖成礦作用是喜馬拉雅期印亞大陸碰撞造山在東南緣轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)程效應(yīng)的結(jié)果；Hu等（2004）通過(guò)黃鐵礦He-Ar同位素分析認(rèn)為，北衙富堿斑巖來(lái)自幔源巖漿，但受到地殼巖石水巖相互作用的影響而有別于幔源堿性巖漿；肖曉牛等（2009）對(duì)富堿斑巖Sr-Nd-Pb同位素研究認(rèn)為，富堿斑巖源區(qū)為EMII富集地幔，與區(qū)域上成礦關(guān)系密切的富堿斑巖源區(qū)一致（畢獻(xiàn)武等，2005；Lu et al.，2013；2015）；肖曉牛等（2011）、和文言等（2012；2013）認(rèn)為北衙地區(qū)喜馬拉雅期的走滑斷裂誘發(fā)殼幔相互作用，形成富堿斑巖，巖漿作用不僅為流體上升提供通道，也是成礦物質(zhì)的主要來(lái)源和載體；鮑新尚等（2017）對(duì)北衙富礦巖體中的角閃石進(jìn)行了分析，得出富礦巖體具有較高的含水量和氧逸度，對(duì)成礦較為有利。

但北衙地區(qū)富堿斑巖出露數(shù)量較多，外圍斑巖體（白蓮村、馬頭灣、南大坪）由于并未發(fā)現(xiàn)明顯礦化，所以研究較少。年代學(xué)研究表明，北衙礦區(qū)外圍的富堿斑巖體形成年代與金礦區(qū)的富堿斑巖相近，但只有主礦段（萬(wàn)硐山、紅泥塘）的富堿斑巖礦化強(qiáng)烈，礦石礦物含量達(dá)到工業(yè)品位，為富礦巖體；其余外圍富堿斑巖體（白蓮村，馬頭灣，南大坪）礦化強(qiáng)度極弱甚至部分未發(fā)現(xiàn)礦化，為貧礦巖體。針對(duì)這一問(wèn)題，本文對(duì)北衙地區(qū)貧礦的富堿斑巖體進(jìn)行了礦物學(xué)特征和地球化學(xué)特征的研究，從礦物學(xué)特征和地球化學(xué)特征2個(gè)方面，將貧礦巖體與富礦巖體特征進(jìn)行綜合對(duì)比，厘定了北衙地區(qū)富堿斑巖體含礦性特征，并為后續(xù)找礦勘探工作的部署提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)地層出露較為齊全，從元古界到新生界均有發(fā)育。點(diǎn)蒼山變質(zhì)巖是區(qū)內(nèi)元古界出露的主要地層，該地層在大理洱海西側(cè)出露廣泛，巖性主要為斜長(zhǎng)角閃巖、變粒巖、云母片巖、片麻巖以及大理巖等；下古生界主要為志留系和奧陶系，巖性為砂巖、白云巖、頁(yè)巖和粉砂巖等；上古生界發(fā)育齊全，以碳酸鹽巖為主；中生界發(fā)育較全，三疊系以碎屑巖和碳酸鹽為主，主要分布于麗江—北衙一帶。其中，三疊系北衙組灰?guī)r與北衙富堿斑巖型金礦關(guān)系密切，是本區(qū)主要的賦礦層位。侏羅系、白堊系主要為河湖相紅色碎屑巖，夾碳酸鹽巖，僅出露于程海—賓川斷裂以東和紅河斷裂以西的地區(qū)。在北衙地區(qū)，侏羅系、白堊系缺失。區(qū)內(nèi)新生界出露不完整，主要出露新近系沉積砂泥巖及紅色粗碎屑巖，夾膏鹽、角礫巖層。研究區(qū)位于揚(yáng)子克拉通西緣，西鄰德格-中甸、蘭坪—思茅陸塊，區(qū)域上被金沙江—紅河斷裂、賓川—程海斷裂和木里—麗江斷裂3個(gè)斷裂所夾持（圖1a、b）。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以二疊系玄武巖分布最廣，次為酸性巖，基性巖和堿性巖。巖漿具有多期次活動(dòng)特征，并受到區(qū)域斷裂構(gòu)造的控制，并以新生代富鉀堿性火山-巖漿巖活動(dòng)最為廣泛。新生代巖漿巖沿著金沙江斷裂帶、紅河斷裂帶和哀牢山斷裂帶兩側(cè)分布，明顯受斷裂帶控制，巖性復(fù)雜，以二長(zhǎng)花崗斑巖、花崗斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖、透輝石正長(zhǎng)巖、細(xì)晶斑巖、石英正長(zhǎng)斑巖和正長(zhǎng)斑巖為主（侯增謙等，2015b）。此外，還有與富堿侵入巖分布時(shí)空一致的煌斑巖脈和鉀質(zhì)火山巖，如堿玄巖、安粗巖、粗面巖等（Huang et al.，2010；Lu et al.，2015）。前人測(cè)得堿性侵入巖、堿性火山巖、煌斑巖的U-Pb同位素年齡范圍分別為38.4~33.0 Ma、37.3~30.0 Ma、（31.12±0.88）Ma（Xu et al.，2007a；Lu et al.，2013；Yan et al.，2018）。

圖1 揚(yáng)子克拉通西緣構(gòu)造格架圖（a）和滇西新生代富堿斑巖分布簡(jiǎn)圖（b，據(jù)Lu et al.，2013修改）Fig.1 Tectonic framework of western margin of the Yangtze Craton（a）and distribution of Cenozoic alkali porphyry in West Yunnan（b，modified after Lu et al.，2013）

礦區(qū)地層出露面積較大，地層較完整，由老到新依次為：上二疊統(tǒng)峨眉山組灰綠色玄武巖；下三疊統(tǒng)青天堡組灰黑色砂泥巖、雜砂巖及砂礫巖；中三疊統(tǒng)北衙組灰白色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、鐵質(zhì)砂屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及蠕蟲(chóng)狀灰?guī)r；第四系更新統(tǒng)蛇山組、更新統(tǒng)與全新統(tǒng)為褐紅色、黃褐色殘坡積砂礫、黏土及含砂礫黏土（巖）。礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，北衙向斜是北衙金多金屬礦區(qū)的主要控礦褶皺，向斜北北東向延伸，最大延伸可達(dá)12 km，兩翼寬比較均勻，約1.4 km，兩翼地層主要為三疊系北衙組灰?guī)r和青天堡組砂巖（圖2）。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中南北向馬鞍山大斷裂是區(qū)內(nèi)主要的斷裂構(gòu)造，延伸距離超過(guò)10 km。該斷裂的次級(jí)斷裂是萬(wàn)硐山礦體的主要控礦斷裂，這些斷裂具有多期次、多階段性的特點(diǎn)，區(qū)內(nèi)可見(jiàn)壓扭性、張扭性斷裂破碎帶。礦區(qū)內(nèi)主要的巖漿巖為喜馬拉雅期的富堿斑巖體，出露的富堿斑巖體數(shù)量較多，規(guī)模較小，富堿斑巖體的巖性變化不大。其中，巖性為石英正長(zhǎng)斑巖的萬(wàn)硐山巖體與北衙金礦成礦有關(guān)；白蓮村、馬頭灣、南大坪正長(zhǎng)斑巖中未發(fā)現(xiàn)礦化。徐興旺等（2006）在萬(wàn)硐山礦段深部發(fā)現(xiàn)存在石英鈉長(zhǎng)斑巖，研究表明該石英鈉長(zhǎng)斑巖與金多金屬礦床的成礦也有一定的關(guān)系。在礦區(qū)外圍廣泛分布的二疊系峨眉山玄武巖呈灰綠色，氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造及其發(fā)育。此外，紅泥塘礦段還可見(jiàn)隱爆角礫巖。

2 巖石學(xué)特征

區(qū)內(nèi)巖體多受北衙向斜兩翼的斷層影響，巖體傾角一般為21°~85°不等。萬(wàn)硐山富堿斑巖體呈巖株?duì)町a(chǎn)出，白蓮村、馬頭灣和南大坪富堿斑巖呈巖脈產(chǎn)出（和中華等，2013）。其中，萬(wàn)硐山巖體主要為石英正長(zhǎng)斑巖，白蓮村、馬頭灣和南大坪為正長(zhǎng)斑巖。

本次采集的貧礦富堿斑巖來(lái)自白蓮村、馬頭灣和南大坪，其巖相學(xué)特征為：正長(zhǎng)斑巖，淺灰白色，具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量約35%~50%，斑晶的主要組成礦物是鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英和少量的角閃石，基質(zhì)主要是由長(zhǎng)石和石英組成（圖3a~h）。鉀長(zhǎng)石斑晶含量約15%~20%，呈自形-半自形斑狀或柱狀，粒徑大小約0.5~3.0 mm，可見(jiàn)卡式雙晶，部分鉀長(zhǎng)石斑晶包裹已經(jīng)完全綠泥石化的角閃石斑晶；斜長(zhǎng)石斑晶含量約5%~10%，呈自形-半自形長(zhǎng)柱狀，可見(jiàn)聚片雙晶，粒徑約0.5~2.0 mm，部分斜長(zhǎng)石發(fā)生蝕變；石英斑晶含量約5%，呈他形粒狀，具有熔蝕形成的圓滑或港灣狀邊界，石英表面干凈，粒徑約0.3~2.0 mm；角閃石斑晶含量約2%~5%，呈他形-半自形晶型，部分角閃石呈他形，粒徑約0.3~1.5 mm，自形程度高的角閃石可見(jiàn)環(huán)帶構(gòu)造，2組解理，部分角閃石發(fā)生蝕變，形成綠泥石。副礦物有鋯石和榍石。

圖3 北衙正長(zhǎng)斑巖手標(biāo)本及鏡下照片a、b.正長(zhǎng)斑巖手標(biāo)本照片；c~h.正長(zhǎng)斑巖鏡下照片Kfs—鉀長(zhǎng)石；Pl—斜長(zhǎng)石；Qtz—石英；Ccp—黃銅礦；Ser—絹云母；Bt—黑云母；Am—角閃石Fig.3 Hand specimen and microscopic characteristic of the Beiya syenite porphyry a,b.Hand specimen of syenite porphyry;c~h.Microscopic characteristic of syenite porphyry Kfs—Potassium feldspar;Pl—Plagioclase;Qtz—Quartz;Ccp—Chalcopyrite;Ser—Sericite;Bt—Biotite;Am—Amphibole

3 樣品采集與分析方法

野外避開(kāi)斷裂破碎帶、蝕變帶等，在露天采坑、鉆孔及少量新鮮露頭，采集新鮮的富堿斑巖體樣品。全巖樣品制備，首先對(duì)采集的新鮮樣品進(jìn)行切片鑒定，進(jìn)一步選擇新鮮的樣品在實(shí)驗(yàn)室將風(fēng)化面除去，經(jīng)純水洗凈風(fēng)干后，在碎樣機(jī)上粉碎，研磨至<200目。本次選取白蓮村、馬頭灣和南大坪巖體進(jìn)行主微量元素分析，鋯石定年及角閃石主量元素分析，取樣位置見(jiàn)圖2。

圖2 北衙礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)王建華等，2015）Fig.2 Simplified geological map of the Beiya area（after Wang et al.，2015）

巖石樣品全分析是由國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成測(cè)試，將樣品無(wú)污染粉碎至200目，主量元素Na2O、MgO、Al2O3、K2O、P2O5、CaO、SiO2、FeOT、MnO、TiO2等采用X熒光法（XRF）在X熒光光譜儀（3080E）上測(cè)定，燒矢量（LOI）為高溫加熱后重量和灼燒后重量之差。微量元素和稀土元素采用電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICP-MS）在離子質(zhì)譜儀（X-series）上完成測(cè)試。

LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb分析測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，測(cè)試儀器為T(mén)hermo Finnigan Neptune型MC-ICP-MS，具體測(cè)試步驟參考侯可軍等（2009）。

角閃石礦物成分分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所電子探針實(shí)驗(yàn)室完成，測(cè)試采用日本電子JOEL公司生產(chǎn)的JXA-823V型電子探針?lè)治鰞x，實(shí)驗(yàn)中的加速電壓為15 kV，束流為2.0×10-8A，束斑大小為5μm，測(cè)試的主量元素包括Na2O、MgO、Al2O3、K2O、P2O5、CaO、SiO2、FeOT、MnO、TiO2、NiO、Cr2O3、F、V2O3。

4 測(cè)試結(jié)果

4.1 全巖地球化學(xué)特征

4.1.1 主量元素特征

研究區(qū)內(nèi)富堿斑巖主量元素測(cè)試結(jié)果（表1）顯示，該地區(qū)富堿斑巖體w（SiO2）為58.01%~71.96%，平均66.82%，屬于中酸性-酸性巖類(lèi)；w（Al2O3）為13.39%~15.86%，平均14.78%；w（FeOT）為1.39%~4.22%，平均2.39%；w（K2O+Na2O）為8.18%~10.06%，平均9.39%；里特曼指數(shù)（σ）為3.07~4.51，平均3.67，屬于鈣堿性-堿性巖石；鋁飽和指數(shù)為0.94，屬于偏鋁質(zhì)巖石。固結(jié)系數(shù)（SI）為2.16~13.87，平均5.24，分異指數(shù)（DI）為69.90~93.52，平均85.49，指示巖漿分異程度較高。

在TAS圖解（圖4a）中，所有富堿斑巖侵入體樣品均落到石英正長(zhǎng)巖和花崗巖過(guò)渡區(qū)，富礦斑巖主要落在花崗巖和石英二長(zhǎng)巖區(qū)域，貧礦斑巖主要落在石英二長(zhǎng)巖和正長(zhǎng)巖區(qū)域，個(gè)別貧礦巖體的樣品落在花崗巖區(qū)域；在w(SiO2)-w(K2O)圖解（圖4b）中，所測(cè)樣品均落入鉀玄巖系列。Haker圖解（圖5a~f）中可以很清楚地看到，北衙地區(qū)富堿斑巖TiO2、MgO、CaO、FeOT、P2O5的含量隨SiO2含量的減少而增加，而Al2O3的含量隨著SiO2含量的減少而減少，指示巖漿演化過(guò)程中發(fā)生了分離結(jié)晶作用。

圖4 北衙礦區(qū)富堿斑巖TAS圖解（a）和SiO2-K2O圖解（b）（富礦巖體數(shù)據(jù)引自Xu et al.，2007b；Lu et al.，2013）Fig.4 TAS diagram(a)and SiO2-K2O diagram(b)of alkali-rich porphyries from the Beiya area(data of ore-forming porphyries are after Xu et al.,2007b;Lu et al.,2013)

4.1.2 微量元素特征

微量元素的測(cè)試結(jié)果如表1所示，在微量元素的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解（圖6a）中，富礦斑巖體與貧礦斑巖體的配分曲線表現(xiàn)出一致的右傾趨勢(shì)，暗示了他們具有相同的起源。巖體整體上相對(duì)富集大離子石元素（Ba、K、Pb和Sr等），虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素（Ta、Ti、P、Th、Nb和HREE等）。但不同的巖體中元素之間具有不同的富集或虧損程度，可能表明不同巖體在巖漿演化過(guò)程中具有一定的差異。其中，富礦巖體的Rb、U和K含量略高于貧礦巖體，Nb、Ta和Ti等含量略低于貧礦巖體。

稀土元素見(jiàn)表1，北衙貧礦富堿斑巖體稀土元素總量（ΣREE）為76.57×10-6~113.86×10-6；高w(Sr)（319×10-6~891×10-6），低w(Y)（8.28×10-6~19.4×10-6），高Sr/Y比值（17.16~94.39）；輕、重稀土元素比值（LREE/HREE）=7.62~12.58，(La/Yb)N=9.13~18.32，指示輕、重稀土元素之間有很強(qiáng)的分異程度，屬于輕稀土元素富集型。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解（圖6b）中，富堿斑巖體配分曲線均為右傾型，δEu=0.76~0.93，平均0.83，表現(xiàn)出輕微的銪負(fù)異常，說(shuō)明在巖漿的分離結(jié)晶過(guò)程中沒(méi)有或有少量的斜長(zhǎng)石晶出，導(dǎo)致殘余巖體中形成了弱的銪負(fù)異常。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖（圖6b）中，富礦巖體與貧礦巖體均呈右傾，表明富礦與貧礦富堿斑巖體的演化過(guò)程基本一致。

表1 北衙地區(qū)富堿斑巖主量與微量分析結(jié)果表Table1 Major and trace elements compositions of Beiya alkali-rich porphyries

圖6 北衙富堿斑巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化分配模式圖（a）與稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配模式圖（b，微量元素原始地幔和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值來(lái)自Sun et al.,1989）（富礦巖體數(shù)據(jù)引自Xu et al.，2007b；Lu et al.，2013）Fig.6 Primitive mantle-normalized trace element pattern of alkali-rich porphyries from the Beiya area(a)and chondrite-normalized rare earth element(REE)patterns(b,chondrite and primitive mantle normalizing value are from Sun et al.,1989)(data of ore-forming porphyries are from Xu et al.,2007b;Lu et al.,2013)

4.2 鋯石U-Pb同位素測(cè)年結(jié)果

所測(cè)試貧礦巖體（白蓮村，馬頭灣和南大坪）的鋯石顆粒均為無(wú)色透明，顆粒大小不等，晶型多為自形-半自形，呈長(zhǎng)柱狀，鋯石顆粒大小變化較大。從CL圖像（圖7）中可以看到大部分鋯石顆粒具有清晰的震蕩環(huán)帶，平均Th/U比值均大于0.1，表明鋯石具有巖漿結(jié)晶鋯石的特征。

鋯石測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，白蓮村巖體中鋯石的w（U）為404×10-6~1860×10-6，平均1024×10-6，w（Th）為35×10-6~2835×10-6，平均1174×10-6，Th/U比值介于0.32~2.02，平均1.10，年齡諧和圖（圖7b）顯示，樣品的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為（33.96±0.43）Ma(MSWD=0.24，n=19)。馬頭灣巖體中鋯石的w(U)為305×10-6~1603×10-6，平均1017×10-6，w（Th）為69×10-6~1872×10-6，平均820×10-6，Th/U比值介于0.32~1.87，平均0.88，年齡諧和圖（圖7d）顯示，樣品的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為（33.26±0.30）Ma(MSWD=0.54，n=18)。南大坪巖體中鋯石的w(U)為333×10-6~2374×10-6，平均1147×10-6，w（Th）為74~8256，平均1228×10-6，Th/U比值介于0.32~5.02，平均0.91，年齡諧和圖（圖7f）顯示，樣品的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為（32.80±0.27）Ma(MSWD=0.89，n=13)。

表2 北衙富堿斑巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)定結(jié)果Table2 Zircon LA-ICP-MS U-Pb analytical data of the alkali-rich porphyries from the Beiya area

圖7 北衙富堿斑巖CL圖像(a、c、e)及年齡協(xié)和圖(b、d、f)Fig.7 Zircon Cathodoluminescence photograph(a,c,e)and U-Pb concordia age diagram(b,d,f)

4.3 角閃石成分特征

研究區(qū)角閃石呈自形-半自形晶出現(xiàn)，角閃石電子探針結(jié)果顯示（表3），其中貧礦巖體中角閃石斑晶的w（SiO2）為38.68%~42.36%；w（Al2O3）為9.08%~12.64%；w（FeO）為19.15%~24.53%；w（F）為0.79%~1.84%。角閃石陽(yáng)離子特征，CaB=1.76~1.85，NaA+KA=0.72~0.91。按國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)角閃石專(zhuān)業(yè)委員會(huì)提出的命名原則，屬于鈣角閃石（CaB≥1.5，NaA+KA≥0.5）。

本次工作通過(guò)對(duì)貧礦巖體中角閃石的研究，結(jié)合前人對(duì)富礦巖體中角閃石的研究，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，北衙地區(qū)富堿斑巖體中，角閃石有一定差別（圖8），主要體現(xiàn)在角閃石類(lèi)型方面，富礦巖體中角閃石投點(diǎn)主要落在淺閃石區(qū)和鎂角閃石區(qū)，屬于SiO2飽和類(lèi)型，其中，富礦巖體中有2個(gè)點(diǎn)落在陽(yáng)起石區(qū)，表明部分樣品已經(jīng)發(fā)生蝕變；而在貧礦巖體中，角閃石投點(diǎn)主要落在綠鈣閃石區(qū)，屬于SiO2不飽和類(lèi)型。

圖8 北衙地區(qū)角閃石分類(lèi)圖解（據(jù)Leake et al.，1997；富礦巖體數(shù)據(jù)引自鮑新尚等，2017）Fig.8 Classification diagram for amphiboles from the Beiya area(after Leake et al.，1997;data of ore-forming porphyries are from Bao et al.,2017)

續(xù)表1Continued Table 1

5 討論

5.1 成巖成礦年代

北衙金多金屬礦床位于金沙江-哀牢山富堿斑巖帶上，該地區(qū)產(chǎn)出大量不同巖性的富堿斑巖，前人對(duì)北衙礦區(qū)成巖和成礦年齡進(jìn)行了大量的研究工作。Xu等（2007b）利用北衙萬(wàn)硐山礦段石英正長(zhǎng)斑巖鉀長(zhǎng)石Ar-Ar定年，確定成巖年齡為（32.50±0.09）Ma；劉紅英等（2003）利用鋯石SHRIMP U-Pb定年測(cè)得馬頭灣透輝石花崗斑巖成巖年齡為（34.1±4.0）Ma；劉博（2014）在萬(wàn)硐山礦段利用輝鉬礦定年，確定其成礦年齡為（37.47±0.51）Ma；并對(duì)紅泥塘石英正長(zhǎng)斑巖、筆架山正長(zhǎng)斑巖、馬頭灣正長(zhǎng)斑巖進(jìn)行了鋯石U-Pb定年，顯示成巖年齡分別為：（35.06±0.16）Ma、（35.21±0.19）Ma和（35.12±0.13）Ma；Liu等（2012）確定紅泥塘成巖年齡為（35.06±0.16）Ma。本次工作分別對(duì)白蓮村、馬頭灣和南大坪巖體進(jìn)行年代學(xué)研究，確定其成巖年齡依次為（33.96±0.43）Ma、（33.26±0.30）Ma和（32.80±0.27）Ma。這與已有的萬(wàn)硐山、紅泥塘、筆架山和馬頭灣巖體的成巖年限基本一致，顯示北衙地區(qū)富堿巖漿是同一期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

莫宣學(xué)（2011）對(duì)金沙江-哀牢山富堿斑巖體年齡進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，顯示該帶富堿斑巖的成巖時(shí)代在23~62 Ma之間，即形成于印度-歐亞大陸碰撞（65 Ma）之后，高峰期在30~45 Ma之間。鄧軍等（2010；2011），楊立強(qiáng)等（2011）對(duì)金沙江-哀牢山-紅河斷裂帶中富堿斑巖的年代學(xué)進(jìn)行研究，認(rèn)為沿該斷裂帶分布的富礦與貧礦富堿斑巖的成巖年齡基本一致（前者為31~38 Ma，后者為34~39 Ma），都是金沙江-哀牢山-紅河富堿斑巖巖漿活動(dòng)的高峰期的產(chǎn)物。侯增謙等（2004；2009）提出金沙江-哀牢山多金屬成礦帶成礦時(shí)代與成巖時(shí)代大致相當(dāng)，主要落在30~40 Ma之間，并且此期間正是與區(qū)域上大規(guī)模走滑斷裂系統(tǒng)有關(guān)的斑巖型Cu-Mo-Au成礦時(shí)期。北衙地區(qū)成巖成礦年代坐落于大規(guī)模走滑剪切成礦期內(nèi)，表明北衙金多金屬礦床與該帶具有相同的動(dòng)力學(xué)背景：在晚碰撞大規(guī)模走滑剪切背景下，金沙江-紅河斷裂由壓扭向張扭轉(zhuǎn)變，加之礦區(qū)外圍印-亞板塊主碰撞期就已形成的鹽源-麗江走滑斷裂和賓川-程海斷裂等深大斷裂的進(jìn)一步活動(dòng)，使得北衙所處的斷裂交匯部位形成了局部伸展環(huán)境，該環(huán)境導(dǎo)致地殼拉張減薄，誘發(fā)地幔減壓分熔，形成具有殼幔特征的富堿斑巖巖漿，此時(shí)該地區(qū)溝通著金沙江-紅河斷裂和鹽源-麗江斷裂的馬鞍山斷裂構(gòu)造帶為富堿巖漿的運(yùn)移提供了通道（鄧軍等，2011；侯增謙等，2015b），于是隨之上侵的巖漿經(jīng)歷地殼物質(zhì)混染和成礦流體的出溶后定位于淺部環(huán)境，最終構(gòu)成了區(qū)域斑巖-矽卡巖成礦系統(tǒng)。因此，北衙金多金屬礦床的形成是印-亞板塊碰撞及其導(dǎo)致的深部殼幔巖漿形成演化的綜合結(jié)果。

5.2 巖漿構(gòu)造背景與源區(qū)特征

本次對(duì)北衙地區(qū)富堿斑巖主微量元素特征研究結(jié)果表明，該地區(qū)北衙富堿斑巖在構(gòu)造背景判別圖解中全部落入火山弧型與同碰撞型區(qū)域內(nèi)（圖9a、b），前人研究表明印度和歐亞板塊在新生代（60~55 Ma）發(fā)生了碰撞由此形成了喜馬拉雅造山帶，這也對(duì)哀牢山-紅河斷裂帶的構(gòu)造格局造成了重大影響，上述證據(jù)表明北衙地區(qū)富堿斑巖形成于大陸邊緣環(huán)境。

圖9 北衙地區(qū)富堿斑巖構(gòu)造判別圖解（據(jù)Muller et al.,1992）Fig.9 Discrimination diagram of tectonic settings for alkali-rich porphyries from the Beiya area(base map after Muller et al.,1992)

微量元素測(cè)試結(jié)果顯示，北衙富堿斑巖全巖樣品的Rb/Sr比值平均為0.48；Nb/Ta比值平均為17.63；La/Nb比值平均為1.82。與此對(duì)應(yīng)的地殼、上地幔Rb/Sr比值分別為0.350、0.034（Taylor et al.,1995）；Nb/Ta比值對(duì)應(yīng)的地殼、地幔比值分別為8.3和17.5（Sun et al.,1989）；La/Nb比值對(duì)應(yīng)的地殼、地幔標(biāo)準(zhǔn)值分別為2.20和0.94（Weaver,1991），暗示北衙地區(qū)富堿斑巖具有地殼和地幔雙重特征。此外，本次測(cè)試工作所得富堿斑巖體稀土元素總量（ΣREE）為76.57×10-6~113.86×10-6，與地殼花崗巖平均值（246.5×10-6）和維諾格拉多夫的酸性巖體的平均值（258×10-6）相比明顯偏低。趙振華（2007）總結(jié)殼?；◢弾r稀土組成特征提出，具有輕稀土元素富集（即(La/Yb)N＞10），銪虧損不明顯（δEu>0.5）等特征的這類(lèi)花崗巖，其物質(zhì)來(lái)源為上地?；蛘呦虏康貧す桄V層。本文研究的富減斑巖體稀土元素特征（(La/Yb)N變化范圍9.13~18.32，δEu變化范圍0.76~0.93，與之類(lèi)似，表明研究區(qū)富堿斑巖的物質(zhì)來(lái)源為上地?；蛳碌貧?。同時(shí)，北衙地區(qū)部分斑巖表現(xiàn)出較高的Mg#（＞0.4），和前人實(shí)驗(yàn)證實(shí)有地幔組分參與形成的巖漿巖Mg#特征一致。上述微量元素比值、稀土元素含量等地球特征變化于殼源和幔源之間，表明該地區(qū)富堿斑巖具殼?；旌咸卣?。

5.3 富堿斑巖含礦差異性

本次工作收集了前人對(duì)北衙地區(qū)富礦斑巖體中角閃石斑晶研究成果的基礎(chǔ)上，采集了該地區(qū)白蓮村、南大坪、馬頭灣等貧礦斑巖體樣品，并對(duì)其中的角閃石斑晶開(kāi)展了電子探針實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)Ridolfi（2010）公式計(jì)算巖體中角閃石斑晶的結(jié)晶溫度、壓力和氧逸度等物理參數(shù)（表3）。

表3 北衙富堿斑巖角閃石電子探針?lè)治黾坝?jì)算結(jié)果Table 3 Composition of the amphiboles from the Beiya area

續(xù)表2Continued Table 2

角閃石氧逸度計(jì)算結(jié)果表明，北衙地區(qū)與成礦作用有關(guān)的富堿斑巖體（萬(wàn)硐山巖體）的氧逸度（ΔNNO變化范圍為1.12~1.89，鮑新尚等，2017）高于貧礦巖體中角閃石斑晶計(jì)算所得的氧逸度（ΔNNO=-0.62~0.12）（圖10a）。富礦巖體中角閃石斑晶的結(jié)晶環(huán)境相比于貧礦巖體中的角閃石斑晶結(jié)晶環(huán)境具有低溫、低壓的特征（富礦巖體679.98~805.19℃，34.70~70.93 MPa；貧礦巖體860.44~964.57℃，203.60~520.49 MPa）（圖10b、c）。富礦巖體中角閃石斑晶計(jì)算巖漿房侵位深度（約1.22~2.50 km）較之貧礦巖體淺（約7.18~18.37 km）（表6）。然而富礦巖體相關(guān)的巖漿房的水含量（2.05%~3.82%）明顯低于與貧礦巖體相關(guān)的巖漿房的水含量（3.43%~5.19%）（圖10d），暗示與成礦相關(guān)的巖漿房具有低水含量的特征。此外，筆者在對(duì)比巖體主量元素中發(fā)現(xiàn)，富礦巖體全巖主量元素顯示出極其高的K2O含量，可能是富礦巖體在形成后，有大量幔源鉀質(zhì)巖漿熔體的加入（侯增謙等，2003），這種幔源鉀質(zhì)熔體的加入，不僅導(dǎo)致巖體K2O含量的增加，而且還帶來(lái)豐富的金屬元素含量。

圖10 北衙富礦與貧礦巖體角閃石結(jié)晶溫度（a）、壓力（b）、氧逸度（c）和含水量（d）對(duì)比圖解（富礦巖體數(shù)據(jù)引自鮑新尚等，2017）Fig.10 Diagrams of crystallization temperature(a),pressure(b),oxygen fugacity(c)and water content of amphiboles(d)in ore-forming and barren porphyries from the Beiya area(data of ore-forming porphyries are from Bao et al.,2017)

巖漿的氧化性對(duì)金元素、銅元素在熔體中的賦存狀態(tài)具有至關(guān)重要的作用（Richards，2003；Qiu et al.，2017；Zheng et al.，2021）。金屬元素的溶解遷移需要巖漿具有較高的氧逸度，低的氧逸度環(huán)境下，硫以S2-的形式存在，在巖漿結(jié)晶分異過(guò)程中，金屬元素會(huì)與硫形成硫化物沉淀下來(lái)。高的氧逸度情況下，S以的形式存在，有利于金屬元素的在巖漿或流體中的遷移富集。此外，巖漿高含水量是控制斑巖銅礦床形成的另一個(gè)重要因素（Richards，2003；Kelley et al.，2009），雖然北衙礦區(qū)貧礦巖體水含量高于富礦巖體的水含量，但是貧礦巖體低的氧逸度使得金屬元素早期就已經(jīng)沉淀無(wú)法隨巖漿向上運(yùn)移，此外，貧礦巖體較深的侵位深度意味著大的圍巖壓力，也難以發(fā)生對(duì)成礦有利的流體出溶。

6 結(jié)論

（1）本次工作分別對(duì)貧礦巖體白蓮村、馬頭灣和南大坪進(jìn)行年代學(xué)研究，與已有的富礦巖體成巖年限基本一致，顯示北衙地區(qū)富堿巖漿是同一期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。且北衙富堿斑巖成巖和成礦時(shí)與金沙江-哀牢山富堿斑巖帶的巖漿活動(dòng)時(shí)限吻合，表明北衙金多金屬礦床與該帶具有相同的動(dòng)力學(xué)背景和條件，均屬于喜馬拉雅期大規(guī)模巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

（2）印度板塊與歐亞板塊發(fā)生造山運(yùn)動(dòng)，沿著金沙江-哀牢山一帶形成了大規(guī)模的走滑拉分盆地，使得下部地幔發(fā)生減壓熔融作用，加入地殼物質(zhì)，形成具有殼?；烊镜膸r漿，該類(lèi)巖漿沿構(gòu)造薄弱地帶上侵，并經(jīng)歷了一定程度的結(jié)晶分異作用在地殼淺部形成了富堿斑巖體。

（3）本次貧礦巖體中角閃石測(cè)試結(jié)果與前人富礦巖體中的角閃石對(duì)比得出，相比于富礦巖體，貧礦巖體角閃石結(jié)晶環(huán)境具有高溫高壓低氧逸度以及更深的侵位深度的特征。貧礦巖體較深的侵位深度意味著大的圍巖壓力，難以發(fā)生對(duì)成礦有利的流體出溶；低氧逸度意味著金屬元素早期就已經(jīng)沉淀無(wú)法隨巖漿向上運(yùn)移。且對(duì)比全巖主量元素顯示，富礦巖體極高的K2O含量可能是巖漿形成后有幔源鉀質(zhì)熔體的加入，提高了巖漿的金屬量與氧逸度。因此在北衙礦區(qū)，氧逸度和侵位深度以及富含金屬高氧逸度的幔源鉀質(zhì)巖漿的注入是巖體含礦差異性的主要控制因素。