鲁春-红坡三叠纪双峰式火山岩带

以鲁春锌-铜-铅（银）多金属矿床和红坡牛场铜-金（铅-锌-银）矿点为代表的喷流-沉积型块状硫化物矿床，产于中三叠世晚期至晚三叠世早期鲁春-红坡“双峰式”火山岩带中，因而对其地层沉积物的空间叠置关系、火山岩的产出特征及其构造环境判别分析，是进行鲁春-红坡火山沉积盆地性质分析和鲁春喷流-沉积型块状硫化物矿床成因研究的前提。

（一）地层沉积物的空间叠置关系

通过对鲁春矿区东西、南北向的路线地质调查以及矿区地层空间产状的追索，对鲁春矿区赋矿盆地的空间分布和规模有一个初步了解。现存盆地呈南北向展布长约10km，东西向宽约5km，分布面积约50km²，呈现为（地层产状）东陡西缓的不对称向斜构造。矿区地层的空间分布见图2-7及表2-1。

1.中三叠统上兰组（T₂s）

在鲁春矿区西北部，主要分布于德钦河以西的贡卡海—牧房一带，东侧与鲁春矿区上三叠统人支雪山组呈断层接触，西侧与上三叠统红坡组呈断层接触。地层产状倾向西，地层层序、岩性组合为：下部为中厚层石英砂岩夹薄中层粉砂岩，底部为中厚层灰岩；中部为薄中层粉砂岩、粉砂质泥岩夹中层砂岩、基性火山岩（?）：上部为薄层砂泥质复理石夹硅质岩。其地层层序、岩性组合反映出从下到上水体逐渐变深的沉积组合序列。

图2-7　鲁春矿区区域地质图

1—上三叠统人支雪山组三段；2—上三叠统人支雪山组一段；3—花岗闪长岩；4—中三叠统上兰组；5—上三叠统红坡组；6—石炭系—二叠系浅变质岩；7—第四系；8—上三叠统人支雪山组二段下亚段（下含矿层）；9—上三叠统人支雪山组二段上亚段（上含矿层）；10—元素化探异常；11—矿体；12—矿化体

表2-1　鲁春矿区地层沉积物的空间叠置关系

2.上三叠统人支雪山组（T₃r）

根据鲁春矿区地层的岩性组合、岩石类型和蚀变矿化强度，将人支雪山组划分为T₃r¹、T₃r²（T₃r^2-1、T₃r^2-2）和T₃r³三个岩性段。

（1）人支雪山组一段（T₃r¹）分布于165道班-几家顶一带，地层产状倾向东，主要为一套基性火山岩（玄武岩）、火山碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩及凝灰质硅质岩组合。在鲁春矿区北部普弄沟，见人支雪山组一段（T₃r¹）玄武岩向西逆冲推覆于人支雪山组二段和三段地层（T₃r²⁺³）之上（图3-1）。

（2）人支雪山组二段（T₃r²）为鲁春矿区的赋矿层位，地层产状倾向东，可分为两个亚段（T₃r^2-1、T₃r^2-2）。下亚段（T₃r^2-1）主要由灰色薄层钙质绢云板岩、绿泥绢云板岩、绢云绿泥板岩（砂泥质复理石）、薄层泥质灰岩、灰质泥岩（灰泥建造）夹玄武岩、流纹岩和中厚层灰岩透镜体（滑塌体）构成，其中见有多层矿化体分布；该亚段向北延伸经蔡松茸牛场至更北部的普弄沟，出露宽度因断层作用变化大，从几十米至1000余米不等；在鲁春矿区的东部各几农一带，见有下亚段出露，地层产状倾向西。上亚段（T₃r^2-2）主要由下部灰绿色/墨绿色片理化绿泥板岩（原岩为火山凝灰岩）夹泥质条带灰岩透镜体和上部灰色薄层钙质绢云板岩、炭质板岩、砂质板岩、泥质灰岩和灰质泥岩构成，其中夹有多层流纹岩；该亚段为鲁春矿床赋矿的主体，矿体呈多层状赋存于中下部的绿泥石岩中；含矿层以具强片理化、绿泥石化以及硫化物的大量富集为显著特征；该亚段向北延伸经蔡松茸牛场至更北部的普弄沟，出露宽度变化较大，由南向北逐渐变薄，从300余米至几十米不等。

（3）人支雪山组三段（T₃r³）主要以浅灰白色流纹岩为主夹薄层钙质绢云板岩、砂质板岩、炭质板岩构成，在矿区大面积分布，出露宽度200余米至2000m不等，地层产状倾向东。在北部普弄沟，见几家顶大套玄武岩（T₃r¹）向西逆冲在流纹岩（T₃r²）之上。

3.上三叠统红坡组（T₃h）

通过地层剖面的测制和区域路线地质调查，红坡组的岩性变化大。在德钦县里仁卡村西南方向平距约700m处，识别出20余米宽的沉积底砾岩，砾岩之上为基性-酸性的火山岩、火山角砾熔岩以及大量分布的闪长玢岩，火山岩之上为泥质条带石膏层夹生物碎屑灰岩（图2-2，图2-8）。在德钦县城北部层李拉附近，红坡组为紫红色中厚层砂岩夹砂质泥岩。在鲁春矿区南部的红坡组为紫红色砂岩、砂质泥岩夹中酸性火山岩。红坡组的岩性组合及剖面结构显示为裂谷盆地（碰撞后伸展盆地）关闭、消亡时的一套火山-沉积岩系、膏盐层和紫红色碎屑岩堆积。

（二）沉积环境分析

中三叠统上兰组的下部为厚层粗碎屑岩和碳酸盐岩，中部为薄中层细碎屑岩夹基性火山岩（?），上部薄层状砂泥质复理石夹硅质岩，属滨海相-陆棚相碎屑岩建造，其地层层序、岩性组合反映出从下到上水体逐渐变深的沉积组合序列，为盆地形成初期的碎屑岩堆积。晚三叠世早期的人支雪山组，为鲁春-红坡盆地形成的主体时期。

盆地拉张、裂陷作用的早期，形成碎屑岩夹泥灰岩及杏仁状橄榄拉斑玄武岩组合，砂岩中具有小型斜层理，为浅海相碎屑岩、火山岩建造；继而盆地扩宽、水体变深，形成橄榄拉斑玄武岩、火山碎屑岩和硅质岩组合，火山活动强烈，凝灰质与硅质的组合形成凝灰质浊积岩、凝灰质-硅质浊积岩（图2-9）及砂泥质复理石，为次深海相凝灰质浊积岩、凝灰质-硅质浊积岩、砂泥质复理石及火山岩建造。盆地发育到中期，拉张裂陷作用进一步加强，形成玄武岩、流纹岩、火山碎屑岩、碎屑岩、硅质岩组合，以及扩张背景下侵位的辉长辉绿岩-辉长辉绿岩玢岩岩墙、岩脉群，反映盆地中期剧烈扩张成谷作用，为次深海相-深海相凝灰质浊积岩、凝灰质-硅质浊积岩、砂泥质复理石及火山岩建造。盆地发展到晚期，拉张裂陷作用减弱，水体变浅，形成流纹岩、火山碎屑岩、碎屑岩组合，为浅海相的碎屑岩、火山岩建造。

晚三叠世中晚期的红坡组，盆地演化发展的末期，构造环境发生变化，由拉张裂陷转化为挤压，盆地逐渐萎缩、消亡，形成基性-酸性火山岩、碎屑岩、膏盐层组合，为滨浅海相的具磨拉石性质的一套火山-沉积岩系、膏盐层和紫红色碎屑岩堆积。

里仁卡上三叠统红坡组实测剖面描述如下。

石炭系—二叠系变质岩（C-P?）

21.灰色/灰绿色绢云绿泥片岩、绿泥片岩、云母片岩、云母石英片岩等夹片理化玄武岩

和辉长辉绿岩脉，变质程度为低绿片岩相-绿片岩相，构造变形强烈，片理及流变构造发育

——断层——

上三叠统红坡组（T³h）

20.浅灰白色/白色泥质条带石膏层夹灰色/灰黑色泥灰岩，产状245°∠22°～26°

19.浅灰色/褐黄色英安质火山角砾熔岩

18.浅灰色/褐黄色英安质火山角砾熔岩，其中见多条闪长玢岩脉

17.灰色/灰绿色英安岩，其中见多条闪长玢岩脉

16.浅灰色/褐黄色英安质火山角砾熔岩，其中见多条闪长玢岩脉，黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物矿物呈浸染状/团块状分布

图2-8　里仁卡上三叠统红坡组实测地质剖面（214国道）

图2-9　鲁春-几家顶剖面人支雪山组一段火山碎屑岩中的冲积岩序列

A—凝灰岩粒序层；B—凝灰岩下平行层；E-F—凝灰岩上平行层；A′—玄武质火山碎屑流堆积；B′—凝灰岩下平行层；C′—凝灰岩沙纹层

15.浅灰色/灰色闪长玢岩

14.浅灰白色流纹岩

13.浅灰白色流纹岩

12.浅灰色/灰色闪长玢岩

11.灰色/灰绿色英安岩

10.灰绿色玄武岩，具黄铁矿化

9.灰色/灰绿色英安岩夹浅灰白色流纹岩，黄铁矿化较强

8.浅灰白色流纹岩，局部地段岩石的构造裂隙中见有弱硅化、碳酸盐化以及细脉状/脉

状闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿硫化物分布，目估Pb、Zn可达边界品位

7.流纹质火山角砾熔岩，见弱硅化、碳酸盐化以及细脉状/脉状闪锌矿、黄铁矿、黄铜

矿分布

6.浅灰白色流纹岩，具弱黄铁矿化

断层

下二叠统吉东龙组（P₁j）

5.浅灰白色/浅灰绿色薄层状泥质条带硅质岩与灰色/灰白色泥灰岩-泥岩的韵律互层，产状95°∠40°

4.浅灰白色/浅灰绿色薄层状泥质条带硅质岩，产状35°～95°∠20°～40°

3.下部浅灰白色薄层状硅质岩，构造破碎强烈，具Pb-Zn矿化，上部浅灰白色薄层状硅质岩夹中厚层白云岩，构造破碎强烈，具Pb-Zn矿化

2.灰色/深灰色中厚层白云岩，构造破碎强烈，Pb、Zn矿化较强，为5～10cm宽的Pb、Zn矿细脉

1.灰黑色/黑色薄层粉砂岩和泥岩的韵律互层，大部被第四系覆盖，产状270°∠55°

（三）火山岩类型及组合特征

鲁春-红坡三叠纪“双峰式”火山岩带中的火山岩系主要由基性端元的玄武岩及其脉岩和酸性端元的流纹岩，以及相应的火山碎屑岩和凝灰岩组成。

玄武岩按CIPW标准矿物分子分类，以橄榄拉斑玄武岩为主，石英拉斑玄武岩次之。蚀变杏仁橄榄拉斑玄武岩具斑状构造，基质为粗玄结构或隐晶结构，局部嵌晶含长结构，由蚀变斜长石、普通辉石、钛铁矿、显微片状绿泥石组成，杏仁被葡萄石、钠长石、绿泥石所充填。蚀变拉斑玄武岩为嵌晶含长结构，基质间片结构，由普通辉石和钠化斜长石及少量钛铁矿、绿泥石、黝帘石、白铁矿等组成。脉岩为辉长辉绿岩和辉长辉绿玢岩，呈辉长辉绿结构及嵌晶含长结构，块状构造，主要由含钛普通辉石和钠化斜长石组成，含有微量的磷灰石、磁铁矿、钛铁矿。

流纹岩或流纹斑岩为斑状结构，但斑晶的含量和大小不一，后者斑晶含量为10%～15%以上，且粒度较流纹岩相对较大者称流纹斑岩。基质为霏细结构或显微花岗结构，流纹构造，斑晶以石英、条纹长石为主，少数为斜长石及钾长石组成。流纹岩基质由微晶-隐晶质长英质矿物和绢云母、绿泥石、绿帘石及少量磁铁矿（褐铁矿）、磷灰石、榍石、锆石等组成。

（四）火山岩构造环境分析

基性火山岩的岩石化学成分表明（表2-2），鲁春-红坡火山岩带中的玄武岩以拉斑系列为主，少数为钙碱性系列（图2-10）。岩石化学成分w（SiO₂）为44.20%～53.03%,w（TiO₂）为0.25%～1.85%,w（K₂O）为0.14%～0.95%,w（Na₂O）为1.36%～4.25%，且Na₂0＞K₂O,w（Al₂O₃）为13.33%～16.65%，岩石具有富钠、贫钾、低TiO₂的特征。与岛弧玄武岩相比，鲁春-红坡火山岩带中的玄武岩的w（Al₂O₃）含量偏低，仅为13.33%～16.65%，平均为15.12%，而岛弧玄武岩的w（Al₂O₃）平均值为17.8%，反映其为张裂条件下喷溢出的拉斑玄武岩系。化学成分投点在FeO^*/MgO-FeO^*（图2-11）和FeO^*/MgO-TiO₂（图2-12）图中，落于岛弧/大陆－洋底之间的过渡区；在KO（大洋系数）－KA（含Al系数）系数图解中（图2-13），位于大陆碱性玄武岩－裂谷过渡带玄武岩之间的过渡区。稀土元素配分模式（表2-3，图2-14）为右倾斜轻稀土富集型，其轻重稀土比值（LREE/HREE）为2.27～4.71，平均为3.70；具有弱的铕异常（δEu为0.73～0.98，平均值为0.87）和铈异常（δCe为0.49～0.82，平均值为0.72）。与岛弧型拉斑玄武岩的稀土配分模式不同，而与洋脊型和裂谷盆地中（如义敦弧间裂谷盆地）拉斑玄武岩的稀土配分模式相似（图2-15）。

表2-2　玄武岩、辉绿岩的岩石化学成分（w_B/%）

注：资源来源于“金沙江课题”（1996～1999）及莫宣学等（1993）。

图2-10　w（FeO^*）/w（MgO）-w（SiO₂）图解

图2-11　w（FeO^*）/w（MgO）-w（FeO^*）图解

图2-12　w（FeO^*）/w（MgO）-w（TiO₂）图解

图2-13　KO（大洋系数）-KA（含Al系数）图解

表2-3　玄武岩、辉绿岩的稀土元素成分（w_B/10^-6）

注：资料来源于“金沙江课题”（1996～1999）及莫宣学等（1993）。

表2-4　流纹岩的岩石化学成分（w_B/%）

注：资料来源于“金沙江课题”（1996～1999）及莫宣学等（1993）。

酸性火山岩的岩石化学成分表明（表2-4），鲁春－红坡火山岩带中的流纹岩为碱性系列的钾质流纹岩，w（SiO₂）为70.75%～81.78%,w（TiO₂）为0.12%～0.49%,w（K₂O）为2.64%～5.66%,w（Na₂O）为0.06%～3.38%，且K₂O＞Na₂O，岩石具有高硅、高钾的特征；其K₂O/TiO₂介于6.77～51.45之间，与日本岛弧火山岩（K₂O/TiO₂为0.3～1.0）、中墨西哥陆缘弧火山岩（K₂O/TiO₂为0.3～2.0）和南秘鲁陆缘弧火山岩（K₂O/TiO₂为2.0～5.0）相比，差异很大。化学成分投点在lgτ-lgσ（图2-16）中，全部落入造山带区。稀土元素配分模式（表2-5，图2-17）为右倾斜轻稀土富集型，其轻重稀土比值（LREE/HREE）为3.89～9.55，平均值为7.15；具有明显的铕异常（δEu为0.14～0.60，平均值为0.41）和弱的铈异常（δCe为0.54～0.78，平均值为0.66）。与义敦弧间裂谷盆地含矿流纹岩的稀土配分模式相似（图2-18）。

图2-14　玄武岩的稀土配分模式图

图2-15　玄武岩的稀土配分模式对比图

图2-16　流纹岩的lgτ-lgσ图解

表2-5　流纹岩的稀土元素成分（w_B/10^-6）

注：资料来源于“金沙江课题”（1996～1999）及莫宣学等（1993）。

（五）岩浆演化序列

鲁春-红坡火山岩带的岩石学和岩石地球化学研究表明，晚三叠世早期火山岩系发育玄武岩和流纹岩组合形成的“双峰式”火山岩系，其构造环境与岛弧火山岩有着较明显的差异，具有洋脊或板内拉张和岛弧的混合特征，应是金沙江洋壳俯冲消减、弧-陆碰撞作用之后，在陆缘火山弧及其边缘带中重新拉张、裂陷形成的碰撞后伸展盆地中的产物，属引张式的火山裂谷盆地。玄武岩的弱铕异常（δEu为0.73～0.98）和铈异常（δCe为0.49～0.82）以及流纹岩明显的铕异常（δEu为0.14～0.60）和弱的铈异常（δCe为0.54～0.78），均暗示玄武岩与流纹岩具有成因联系。玄武岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值为0.7077～0.7099和0.70702～0.70881，ε_Nd为-2.591～-4.47；流纹岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值为0.7099，ε_Nd为-9.93（莫宣学等，1993～1999）；二者具有一致性，属同一岩浆源。

通过对火山岩的岩石化学数据分析处理，鲁春矿区玄武岩、辉绿岩的固结指数SI在24.09～39.20之间，平均为31.02，小于40.00，一般认为SI值小于40的基性火山岩都是幔源原生岩浆经过分异或同化形成的。从图2-19可以看出，玄武岩的lgSI值与SiO₂、CaO、Na₂O+K₂O、MgO呈线性关系，说明Si、Na、K、Ca、Mg在玄武岩浆上升过程中，基本上未与围岩发生同化混染作用；而Al₂O₃和其他组分与lgSI值不具线性关系，说明这些组分在玄武岩浆上升过程中受围岩同化混染作用强烈。从图2-19还可以看出，流纹岩的lgSI值除与Na₂O+K₂O近似线性关系外，与SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃不呈线性关系，说明流纹岩浆在上升过程中受围岩同化混染作用强烈。从图2-19还显示出，长英值指数FL与镁铁指数MF总体呈一条线性关系，说明玄武岩与流纹岩为同一岩浆源，从早期的基性岩浆演化为晚期的酸性岩浆，在MF=70和FL=60～80处为一平缓区段。这与地质剖面观察到的现象是一致的，即人支雪山组一段（T₃r¹）分布有大量的玄武岩，二段（T₃r²）为玄武岩和流纹岩的夹层，三段（T₃r³）为大规模的流纹岩。

图2-17　流纹岩的稀土配分模式图

图2-18　流纹岩的稀土配分模式对比图

图2-19　鲁春矿区玄武岩和流纹岩的氧化物－lgSI及FL-MF图解