2. 成都理工大学地球科学学院, 成都 610059
2. College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China
0 引言
云南普朗铜矿床发现于1999年，后经过10多年的勘查，在斑岩体中心部位查明由细脉浸染状矿石组成的筒状矿体(KTI)，长 > 1 600 m，宽120~600 m。铜品位0.20%~0.74%, 平均0.57%。伴生金品位0.25×10-6，金储量为28.80 t，伴生钼储量6 399 t。首采地段勘探获资源储量200万t，整个矿体预测资源量650万t[1-2]，为一典型的超大型铜多金属矿床。
普朗斑岩型铜多金属矿床位于我国西南三江成矿带，产于义敦岛弧带南端的格咱构造-岩浆弧中, 是印支期斑岩成矿的典型代表。作为目前亚洲单矿体储量最大的斑岩型铜多金属矿床，其在我国斑岩型铜矿床中具有其特殊性，该矿床的研究工作对格咱岛弧带的基础地质和矿产资源评价预测均具有重要意义。前人对该矿床形成的大地构造背景、含铜斑岩的岩石学和地球化学特征、成矿模式、成矿时代等方面开展了很多的研究工作，取得了若干成果[1-10]，大量高精度测年数据表明，普朗斑岩型铜多金属矿床成矿作用于印支期完成[3-5, 7-9]。但迄今对于该矿床的成矿作用阶段仍划分不清，在很大程度上影响了该矿床的找矿勘查及评价工作。
隐爆角砾岩是一种特殊的次火山岩，常与浅成—超浅成的中酸性斑岩相伴产出，与成矿关系密切[11-14]。许多斑岩型金、银、钨锡矿及斑岩型铜金钼矿床都与隐爆角砾岩存在密切的时空及成因联系[15-18]。但迄今为止，鲜见与普朗复式斑岩体有关的隐爆角砾岩的报道，普朗斑岩型铜多金属矿床是否存在气液隐爆角砾岩仍存在争议[3,5,19]。本文通过详细的野外地质调查，结合室内岩相学和矿相学研究，确认了普朗斑岩型铜多金属矿床Ⅰ号矿体(KTI)发育气液隐爆角砾岩，表明存在叠加成矿作用，指示其深部仍具有进一步寻找斑岩型钼(铜)矿的潜力。
1 矿床地质特征普朗铜多金属矿大地构造位置位于甘孜—理塘结合带西侧，中咱微陆块东缘，义敦岛弧带南端的格咱弧内(图 1a)，该地区是近年来新发现的重要的贵金属-有色金属成矿区之一[4]。自中生代以来，区内构造活动强烈，岩浆活动频繁，成矿地质条件优越，在国土资源大调查工作中，该地区被列为国家矿产资源重点评价区[20]。区域构造形态总体为一被断裂破坏的红山复式背斜，由一系列北北西向紧密线性褶皱、断裂组成[8]。
矿区出露地层主要为上三叠统图姆沟组(T3t)，为一套火山-碎屑岩建造，岩性为灰—深灰色板岩、粉砂质绢云板岩夹变质砂岩、安山岩等，自下而上可分为3个岩性段：一段(T3t1)为灰—深灰色板岩、绢云板岩、变质砂岩夹灰岩，厚度487.6~633.6 m；二段(T3t2)为灰—深灰色板岩、粉砂质绢云板岩夹中酸性火山岩和硅质岩，厚度2 346.8~2 712.7 m；三段(T3t3)分布于矿区外围，与成矿无关。
矿区内构造发育，普朗背斜和断裂构成了矿区的基本构造格架，控制了普朗复式岩体及矿体的展布。普朗背斜呈穹窿状，核部为普朗复式岩体，边部为三叠纪图姆沟组(T3t), 靠近岩体的地层发生明显的角岩化热蚀变(图 1b)。主要断裂构造为NNW NW向的黑水塘断裂(F4)和NE EW向全干力达断裂(F5)，普朗复式岩体沿断裂侵位。
普朗复式斑岩体出露面积约8.9 km2, 主要岩性为石英闪长玢岩、石英二长斑岩和花岗闪长斑岩，岩石具斑状结构，基质具蚀变微细粒状结构，块状构造。岩石化学和地球化学特征显示普朗复式斑岩为碱性岩石系列Ⅰ型花岗岩，形成的大地构造环境为同碰撞与火山弧过渡区[19]。
普朗斑岩型铜多金属矿目前圈定出的7个工业矿体均产于普朗复式斑岩体内。矿体可分为3类：1) 细脉-浸染状矿体，主要赋存于钾硅酸盐化带内，铜品位较高，可达1%以上，以KTI主矿体为代表。2) 隐爆角砾岩型矿体，分布于Ⅰ号主矿体(KTI)东侧石英闪长玢岩中，位于细脉-浸染状矿体之上[3]。3) 脉状铅锌矿体，分布于Ⅰ号主矿体(KTI)北部，主要为沿张性裂隙充填的方铅矿-闪锌矿石英脉。
Ⅰ号主矿体(KTI)空间上呈NW向展布，平面上为不规则的亚葫芦状(图 1), 剖面上为一向上凸的穹窿，中间铜品位高，向四周铜品位逐渐降低[5]，具有典型的“斑岩型”矿床的矿化分带特征：由中心向外可依次划分为硅化核-钾硅酸盐化带-绢英岩化带-青磐岩化带-角岩带，铜矿化主要赋存于钾硅酸盐化带和绢英岩化带内。矿石构造简单，具有细脉-浸染状、星点状和脉状构造。矿石矿物有黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、自然金；脉石矿物主要为斜长石、角闪石、黑云母、绿泥石、钾长石、石英等。
普朗斑岩型铜多金属矿床主要的蚀变矿物有高岭石、绿帘石、伊利石、透辉石及云母类等矿物，可确定的围岩蚀变类型有钾长石化、黑云母化、钠长石化、硅化、绢云母化、黏土化、绿泥石化和钠黝帘石化等，其中钾长石化、黑云母化、硅化与铜矿化关系最为密切。
2 普朗隐爆角砾岩的地质特征 2.1 隐爆角砾岩的野外宏观特征本次发现的气液隐爆角砾岩位于普朗矿床Ⅰ号主矿体(KTI)的探矿平硐(PD1) 中，见于ZK0003钻孔，赋存标高3 928 m, 宽度约80 cm，可见高度约1 m，产状近于直立，延伸情况未控制，且具有向下变宽的趋势。隐爆角砾岩的围岩为含矿石英二长斑岩，与围岩接触界线清晰，局部呈树枝状。角砾岩的角砾呈深灰色，棱角分明，角砾粒径为3~5 cm(图 2a)；胶结物为含硫化物的致密微细粒石英，新鲜断面颜色为乳白色，气孔发育，贝壳状断口(图 2b)。
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| 图 2 普朗斑岩型铜多金属矿床隐爆角砾岩特征 Figure 2 Photos of cryptoexplosive breccias of Pulang porphyry copper polymetallic deposit |
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隐爆角砾岩的角砾岩性为石英二长斑岩，斑状结构，基质具显晶质(微粒)结构。斑晶成分有斜长石(5%~25%)、钾长石(1%~20%)、黑云母(1%~2%)及石英少量；基质有斜长石(10%~25%)、钾长石(14%~40%)、石英(5%~15%)、黑云母(约2%)。胶结物为含硫化物的细粒石英，石英晶型不规则，属隐晶质到显晶质的过渡类型；胶结物与角砾之间界限清晰(图 3a)；角砾中可见石英(图 3b、c)、长石(图 3c、d)，这是能干性较强的矿物被隐爆-震碎的特征；长石斑晶中夹杂有外来岩屑，岩屑碎片棱角清晰(图 3e)，可见碎裂长石斑晶在后期流体作用下发生强烈绢云母化蚀变和重结晶，重结晶作用形成的矿物颗粒细小，具有一致的光性特征，在长石矿物边缘形成亮边结构(图 3c、e)；被隐爆斑岩角砾中长石震裂斑晶和黑云母斑晶的边缘均呈现出不规则港湾(图 3c、e)、伴有撕裂和黑色烘烤边(图 3d、f)，形成类似“碎斑结构”的特征。
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| QMP.石英二长斑岩；Q.石英；Pl.长石；Bi.黑云母。 图 3 隐爆角砾岩显微特征 Figure 3 Micrographs of cryptoexplosive breccia |
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已有研究表明，隐爆角砾岩与侵入体的空间关系主要有两种方式：一为底侵隐爆，二为侧向隐爆。底侵隐爆角砾岩常发生于浅成—超浅成中酸性侵入岩、次火山岩顶部，深部常与较大的隐伏岩体相连；而侧向隐爆角砾岩与围岩直接接触，深部不与侵入体相连，表现为“无根”的特征。前人在Ⅰ号主矿体(KTI)东侧石英二长斑岩外围的石英闪长玢岩中发现近东西向的隐爆角砾岩型矿石，其位置处于细脉-浸染状铜矿化带上部，属矿化体的顶部[3]，根据其所处位置为石英二长斑岩岩体边缘，且纵向上处于矿化体顶部，判断前人报道的隐爆角砾岩为侧向隐爆角砾岩。普朗斑岩型铜多金属矿床主矿体(KTI)垂深为17~801 m，矿体厚度32.50~630.29 m，赋存标高为3 868~4 320 m[6]，而本次发现的隐爆角砾岩出露标高为3 928 m，为主矿体的中下部。因此，隐爆角砾岩应为深部隐伏岩体的底侵隐爆作用形成的。
隐爆角砾岩胶结物主要为含硫化物的硅质脉，无岩屑、岩粉，且碎裂长石斑晶中含有外来岩块。该隐爆角砾岩处于角砾岩系统的顶部，依据周济元等[21]关于隐爆角砾岩的分类，本次发现的气液隐爆角砾岩属于与深部隐伏岩体有关的隐爆崩塌角砾岩类。
隐爆崩塌角砾岩中可见含硫化物的硅质网脉贯穿震碎斑岩角砾的斑晶与基质，并与含硫化物的硅质大脉相连(图 4a)；穿插碎裂长石斑晶的硅质脉中可见黄铜矿、斑铜矿呈连晶产出(图 4b、c、d)，且含铜硅质网脉中广泛发育闪锌矿化，并可见闪锌矿溶出黄铜矿的现象(图 4c、e)，角砾(石英二长斑岩)中的黄铜矿主要以微细浸染状产出(图 4f)，而靠近硅质脉，矿化程度明显增强(图 4g)。因此可初步判断该隐爆作用伴随有铜、锌矿化作用发生。
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| QMP.石英二长斑岩；Pl.斜长石；Clp.黄铜矿；Bn.斑铜矿；Sp.闪锌矿；Q.石英。 图 4 普朗主矿体内隐爆角砾岩矿化特征 Figure 4 Mineralization characteristics of cryptoexplosive breccias of Pulang main orebody |
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普朗斑岩型铜多金属矿床含矿黑云石英二长斑岩中与铜矿化关系最为密切的钾硅酸盐化带(黑云母化和钾长石化带)，热液活动时间为(235.4±2.4)~(221.5±2.0) Ma(黑云母的K-Ar测年)，石英辉钼矿阶段辉钼矿Re-Os年龄为(213.0±3.8) Ma，主矿体中热液黑云母单矿物40Ar-39Ar坪年龄为(214.6±0.9)~(216.0±1.0) Ma[2]；有学者指出普朗复式斑岩岩浆活动时限长达10~40 Ma[3,9]，而目前主流斑岩型铜矿床成矿模型中，斑岩体的活动时限较短，一般约2 Ma[22]，但可以确认，普朗斑岩型铜多金属矿床经历了不止一次的热事件[3]。综上我们认为普朗斑岩型铜多金属矿床成矿作用跨越了晚三叠世早中期，其中铜矿化作用从卡尼阶(Carnian)开始，完成于诺利阶(Norian)早期，而钼为主的成矿作用开始于诺利阶。
本次发现的气液隐爆角砾岩为石英二长斑岩成岩固结之后，在深部又一次岩浆活动诱发下形成的，根据北东东向花岗闪长斑岩锆石U-Pb(LA-ICP-MS)年龄为(213.7±4.2) Ma(另文发表)，与前人报道的辉钼矿Re-Os成矿年龄((213.0±3.8) Ma)十分相近。因此，本次发现的气液隐爆角砾岩的气液隐爆作用应为Ⅰ号主矿体深部石英二长斑岩之后诺利阶岩浆活动引起的。
4 普朗矿区深部找矿潜力分析目前普朗斑岩型铜多金属矿床远景资源储量近500万t，仅Ⅰ号主矿体(KTI)的南段(勘探线0—8线)铜储量就约占总储量的2/3，钻孔ZK0403显示出全孔铜矿化的特点，铜平均品位高达0.7%。矿体中含铜硅质大脉异常发育，这种大而富的特征有别于一般的斑岩型铜矿床(低品位、大储量，矿石以细脉状、浸染状为主)的特点，单凭某一次岩浆成矿作用难以形成如此规模巨大的铜矿床。
最新勘查成果显示，格咱岛弧深部具有较好的找矿潜力，其中燕山期钼多金属成矿作用已展示出良好的找矿前景，岩石地球化学、矿物学特征指示普朗矿区深部仍存在类似的斑岩型铜(金)矿化[7-8]；流体包裹体研究表明，普朗斑岩型铜多金属矿床形成过程中存在地球化学不同的两套成矿流体系统[6]，流体包裹体显示出多期次、多阶段和多次沸腾的特征[19]。本次气液隐爆角砾岩的发现又一次说明，普朗超大型斑岩型铜多金属矿床成矿作用具有多阶段叠加的特征，与阿根廷Agua Rica斑岩型Cu-Mo-Au矿床[23]相似。普朗深部存在与隐伏岩体有关的钼多金属矿床找矿潜力。
断裂和断裂交汇处是斑岩型铜矿形成的有利构造部位[24]，绝大多数斑岩型铜矿在区域上受大型线性构造或线性构造的交汇部位控制[25]。普朗斑岩型铜多金属矿Ⅰ号主矿体(KTI)位于NE向全干力达断裂与NNW向黑水塘断裂构造交汇部位，且本次发现的气液隐爆角砾岩也发育于Ⅰ号主矿体(KTI)的膨大部位。据此推测，隐伏斑岩叠加成矿也受NE和NNW两组断裂构造交汇部位控制，NE和NNW两组断裂构造交汇部位是普朗矿区深部寻找斑岩型Mo(Cu)多金属矿的有利地区。
5 结论1) 普朗矿区存在气液隐爆角砾岩，且隐爆作用系由石英二长斑岩之后诺利阶岩浆活动引起。
2) 普朗斑岩型铜多金属矿床铜成矿作用于卡尼阶开始、诺利阶结束，而钼成矿作用起始于诺利阶。
3) 普朗斑岩型铜矿床NE向隐伏断裂与NNW向断裂构造交汇部位是普朗矿区寻找斑岩型钼(铜)多金属矿的有利地区。
致谢: 野外工作中，云南省地质调查局余海军博士、云南省地质调查院董涛工程师、张世权高工、王建昆高工给予了很大帮助，杨永飞工程师在室内绘图时给予了协助，在此表示由衷的感谢。| [1] |
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