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Sn和Cu在中酸性岩浆中的地球化学行为不同,导致锡矿化与富F还原性岩浆高分异有关,而铜矿主要与富水高氧化岩浆形成演化有关。世界上多数花岗岩型锡矿床多不含或少含铜,而与中基性岩有关铜矿床亦含锡很低,少见斑岩型铜矿床含锡。我国云南个旧锡铜多金属矿田Sn和Cu都大规模富集,形成高品位铜矿床和锡矿床,世界罕见。过去对个旧的研究主要集中在成岩-成矿时代和岩石地球化学特征等方面,发现个旧矿田矿床主要和晚白垩世岩浆作用有关,但对控制个旧矿田锡和铜矿化的关键因素研究相对薄弱,导致形成个旧超大型锡铜共生矿床的成因尚未明确。个旧燕山期岩浆活动强烈,与矿化空间关系不密切的辉长岩、二长岩和花岗岩多出露于个旧断裂西侧,而区内主要的矿床几乎都集中在个旧断裂东侧。与矿化空间关系密切的花岗岩可分为两类,一为等粒状花岗岩,另一为似斑状花岗岩。围绕这些隐伏岩体从北向南依次形成马拉格、松树脚、高松、老厂和卡房五个成矿中心。个旧矿田矿床主要矿化类型为云英岩型-矽卡岩型锡铜矿化、脉状锡矿化和玄武岩型层状铜矿化。本文以区内晚白垩世石英二长岩、闪长质暗色微粒包体(MME)、等粒状花岗岩和似斑状花岗岩作为研究对象,在系统地分析岩石地球化学特征、锆石U-Pb定年和前人工作的基础上,借助电子探针(EMPA)和LA-ICP-MS等手段对各岩体中锆石、黑云母和磷灰石的原位微区化学成分进行分析;探讨区内主要岩体的岩浆氧逸度和挥发分组成及其变化;阐明区内是否既发育有利铜矿化的富Cl氧化岩浆,也发育有利锡矿化的富F、还原、高演化岩浆;结合区内赋矿玄武岩、含“东川式铜矿床”基底成矿元素组合和同位素异常以及不同类型矿体S-Pb同位素特征的分析,尝试讨论个旧Cu的可能来源;揭示了区内锡铜共生成矿作用与各类岩体的形成演化之间的关系,并总结控制超大型锡铜共生矿床的主要因素。目前已取得如下认识:(1)个旧矿田主要类型岩体锆石U-Pb年龄集中在79.6±1.8 Ma~84.6±1.2Ma之间;不同岩体黑云母主微量元素组成特征表明,石英二长岩和闪长质暗色包体黑云母具有较低的Al2O3和Fe O含量和较高的Mg O含量,源于壳幔混合源区;等粒状花岗岩黑云母具有较高的Al2O3、Fe O含量和最低的Mg O含量,来源于地壳;似斑状花岗岩黑云母介于两者之间,显示个旧矿田在晚白垩世处于伸展背景下,中基性岩就是软流圈上涌引发地幔混染地壳物质的产物,花岗岩则来源于地壳的部分熔融。(2)等粒状花岗岩比似斑状花岗岩岩浆具有更高的演化程度。从似斑状花岗岩到等粒状花岗岩,黑云母中Mn O、Al T值和Rb含量逐渐增加,而Ti O2和Ba含量逐渐降低;磷灰石中Sr含量、(La/Yb)N、(La/Sm)N和(Sm/Yb)N比值逐渐降低,而δEu逐渐增加。结合等粒状花岗岩表现出强烈的Eu异常和典型的“四分组效应”,较高的Rb/Sr和Nb/Ta比值,显示似斑状花岗岩具有相对较低的演化程度。(3)黑云母主量元素及锆石微量元素特征表明,个旧矿田中基性岩浆具富Cl富水高氧化特征,等粒状花岗质岩浆具富F贫水还原特征,而似斑状花岗质岩浆介于两者之间。石英二长岩和闪长质暗色包体锆石Ce4+/Ce3+和(Eu/Eu*)N相对较高,与智利北部的富铜斑岩特征一致;似斑状花岗岩黑云母在Fe3+-Fe2+-Mg2+图解位于HM附近,而等粒状花岗岩分布在NNO附近,表明似斑状花岗岩岩浆氧逸度高于等粒状花岗岩。等粒状花岗岩浆具有富F贫Cl特征,并且出溶较低Cl/F值的流体,中基性岩相对富集Cl,出溶较高Cl/F值流体,而似斑状花岗岩同样介于两者之间。个旧中基性岩锆石具有更高的10000*(Eu/Eu*)/Y比值(>1)和(Ce/Nd)/Y)比值(>0.01)以及更低的Dy/Yb比值(<0.3),表明具有富水特征。等粒状花岗岩中不含角闪石,似斑状花岗岩中含少量角闪石,而中基性岩中普遍含角闪石,结合锆饱和温度和中酸性岩浆热液体系相图粗略估算800 MPa熔体中H2O含量范围:等粒状花岗岩的H2O含量小于2.8%,而似斑状花岗岩、石英二长岩和闪长质暗色包体的H2O含量分别为4.0~9.2%、8.8~11.7%和9.1~11.8%。(4)等粒状和似斑状花岗岩源区相似,而两者岩浆F/Cl组成和水含量却不同,前者高F/Cl和低水含量,后者相对低F/Cl和高水含量,结合区内中基性岩浆具高水含量和低的F/Cl值,提出似斑状花岗岩浆挥发相组成特征可能与个旧矿田中基性岩浆房发生去气作用有关:深源岩浆房去气导致出溶的氧化富Cl流体进入花岗质岩浆中,形成似斑状花岗岩。(5)个旧矿床铜矿化S-Pb同位素组成和赋矿三叠系玄武岩存在一定差异,不支持铜来自玄武岩,结合区域内新元古界发育“东川式铜矿床”及个旧矿田内深部基性岩浆房可能发生去气作用,其形成的流体可萃取途经的玄武岩围岩、元古宙基底以及岩浆房中的Cu,为个旧矿田形成富铜锡矿提供物质基础。(6)个旧在晚白垩世之间,处于伸展背景下,岩石圈减薄导致软流圈上涌和地壳熔融分别形成氧化的基性岩浆房和还原的酸性岩浆房。深部基性岩浆房经历去气,形成富水、富Cl流体。这些挥发相萃取包括元古宙含“东川式铜矿”基底和深源中的Cu,并进入酸性岩浆房中,导致似斑状花岗岩熔体与等粒状花岗岩熔体挥发分组成不同。富F还原的高演化等粒状花岗岩熔体形成区内石英脉型锡矿化,而富铜流体溶解似斑状花岗岩早期结晶黑云母等富钛矿物中的Sn,形成云英岩型和矽卡岩型Sn-Cu矿床,富铜流体流经玄武岩,形成层状铜矿化。