从滇东南地区大地构造演化与成矿作用的继承性和递进性分析,成矿物质的初始聚集可以追溯到地槽期,其中哀牢山群及昆阳群地层内锡、铜、铅、钨等元素已有显著的富集(表3.3);在地台演化的早期阶段,尤其是寒武纪和泥盆纪,在滇东南地区沿一系列同生断裂带或断拉谷已发生海底热水沉积活动(周建平等,1998),形成了文山都龙、蒙自白牛厂及砚山芦柴冲等地区的Sn、Cu、Pb、Zn等多金属矿化。
表3.3个旧地区结晶基底地层中微量元素含量表
(据张志信等,1984)
个旧变火山岩型矿床的形成与VHMS型矿床可以对比。据变火山岩型矿床矿物流体包裹体压力测试(薛传东,2002),成矿压力为612~713×105Pa,如果按海水深度每增加1m,压力增加0.101×105Pa计算,变火山岩型矿床形成的海底深度约为6050~7050m范围,代表了断拉谷底部深海环境;而产于个旧组碳酸盐岩环境的层状、似层状锡石-硫化物型矿床则可以与SEDEX型矿床对比,与海底火山喷溢间歇期的热水活动有关,由于热源处在相对较深的位置,深部热能主要通过大规模热液对流系统缓慢释放。
在印支期海底热水沉积成矿事件中,海底火山喷溢期及火山喷发间歇期分别形成了变火山岩型矿床和层状锡石-硫化物型矿床。由于成矿事件发生在海底面附近,并与海底基性火山活动有关,硫的主要来源包括深源硫和海水硫,并通过热液对流系统发生混合与均一化,个旧组地层中富重硫的黄铁矿是海水硫热还原的产物;矿石铅具有岛弧铅特征;个旧组白云岩和安尼期玄武岩中方解石杏仁体的碳、氧同位素组成特征显示,参与热液活动的碳质来自碳酸盐岩地层的溶解作用,与海底热液对流系统中碳的循环有关。
产于个旧组碳酸盐岩环境的层状、似层状锡石硫化物型矿床的形成与围岩中的白云石化蚀变有直接联系,或者说与热液对流系统中碳的循环有关。白云石化蚀变反映了偏碱性物理化学条件,反应可表示为:Ca2++Mg2++
就个旧矿区而言,作为印支期海底火山活动及热液喷流通道的断拉谷及其背景上的同生深断裂系统无疑代表了地壳薄弱部位,受随之而来的燕山期运动影响而再次活化,使燕山期大规模岩浆沿这些构造薄弱部位再度上侵,所以,燕山期岩浆沿该构造系统在个旧地区侵位是深大断裂及深部岩浆长期性和继承性演化的必然结果,并在构造有利部位对印支期先成矿体或矿化体改造和叠加富化,形成接触带矽卡岩型矿体及一系列脉状矿体、层脉交叉状矿体。
在燕山期岩浆-热液成矿作用中,后生矿体的形成及空间定位明显受到印支期先成矿体的制约,原因在于先成矿体提供了丰富的硫源,而热液系统中硫的循环又导致了新一轮的矿质活化-迁移-堆积。在该成矿事件中,个旧组地层中的膏盐层提供了一部分富重硫同位素的硫源。东西向断裂带脉状铅锌(银)矿床铅同位素组成特征显示了更多的上地壳铅的参与。细脉带型矿石中碳同位素组成则显示,通过碳酸盐岩地层的溶解作用再次为热液系统提供了碳的来源。
从动态成矿的角度分析,多因复合成矿作用是矿物晶体生长的内在机制和规律的体现。多次成矿作用意味着有用矿物晶体的多次生长和聚集,由于早期形成的矿(化)体的存在,后期热液成矿过程中矿物晶体的生长会受到早期晶体的诱导,导致后期矿物晶体是在一种非均匀成核条件下形成的,也就是说,由于已存在早期的诱导粒子,后期晶体的生长无须克服很大的晶核能障碍就可以继承性生长,并且新晶核与诱导粒子之间成分、结构越相近,非均匀成核越易发生,因此相同晶相的粒子在诱导成核时最为有利和优先。当后期含矿热液循环经过早期矿体时,成矿物质将优先围绕先存晶体增生,早期形成的矿(化)体往往成为后期热液成矿的地球化学障。当然,在多次成矿作用过程中,早期形成的矿(化)体能否进一步生长和富集,还取决于早期矿(化)体与后期热液在热液对流系统的空间耦合情况,当早期矿(化)体恰好处在后期热液流体的还原性区域和流体物化性质的转化区域,则有利于早期矿(化)体再生长并进一步富集;如果早期矿(化)体处在后期热液流体的氧化区域时,则早期矿(化)体中的硫化物容易氧化破坏,造成部分矿质发生转移。个旧矿区的情况正是如此,有一部分印支期先成矿(化)体与燕山期岩体接触带相耦合,对后期岩浆热液活动产生了诱导成矿作用,造成了同位叠生成矿现象。而另一部分远离岩体接触带的先成矿体,由于处在后期热液流体的氧化区域而发生氧化,其中的硫化物遭到破坏,铅、锌等金属元素和硫发生迁移,可能成为后期脉状铅锌(银)矿体的主要物质来源。还有一部分先成沉积矿(化)体,由于受后期岩浆热液活动影响相对较弱而较多地保留了原矿化特征。