構造轉換背景下應力與流體相互作用控制華南朱溪超大型W-Cu礦床成礦作用*

賀曉龍，張 達**，吳淦國，狄永軍，張志輝,2，李 芳，胡擘捷，霍海龍，李 寧，張鑫明，蔡夢穎，歐陽永棚,，魏 錦

（1中國地質大學地球科學與資源學院，北京 100083；2中國地質調查局發(fā)展研究中心，北京 100120；3中國地質科學院地質力學研究所，北京 100081；4太原理工大學地球科學與工程系，山西太原 030024；5江西省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局912大隊，江西鷹潭 335001）

矽卡巖型W礦是中國乃至世界范圍WO3資源量最大的礦床類型，其次為石英脈型、斑巖型和云英巖型（Mao et al.，2019）。地質工作者通常將構造背景、巖石成因和金屬礦床緊密的聯(lián)系到一起，進而將區(qū)域中同一背景下產(chǎn)出的礦床劃分至同一個成礦帶（Meinert et al.，2005；Wang et al.，2016；2017）。板塊構造理論問世以來，研究者們提出的W礦床成因背景主要有3種：碰撞造山帶的后碰撞環(huán)境（Mitchell et al.，1981；Meinert et al.，2005），活動大陸邊緣的弧后伸展帶或俯沖板片回撤引起的伸展環(huán)境（Lehm‐ann，2004；Blundell et al.，2005；Meinert et al.，2005），以及俯沖后或陸內裂谷環(huán)境（Meinert et al.，2005）。從本質上而言，這些不同背景中的產(chǎn)出的W礦床均與巖石圈從擠壓向伸展轉換時期的地殼物質重熔有關（Meinert et al.，2003；2005；Pirajno，2009）。

江南斑巖-矽卡巖W礦帶位于長江中下游斑巖-矽卡巖Cu礦帶南側，其南側邊界為揚子和華夏板塊之間的欽杭新元古代縫合帶，由江南古陸及其東部地區(qū)的多個斑巖-矽卡巖型W（-Cu或Mo）礦床組成（圖1；Mao et al.，2017；2019）。該帶已探明的WO3資源量達606萬t，對前人關于W礦的某些認知產(chǎn)生了重大沖擊（毛景文等，2020），因此，對其進行成因研究具有全球性意義。江西省浮梁縣朱溪W-Cu礦床探明WO3資源量344萬t，銅資源量11萬t，是目前該礦帶中乃至地球上探明的最大W礦床（He et al.，2022）。前人對朱溪W-Cu礦床開展了大量的巖石學、礦物學、地球化學、穩(wěn)定同位素、年代學和流體包裹體的研究（李巖等，2014；趙苗等，2015；賀曉龍等，2018；Pan et al.，2018；Song et al.，2018a；Zhang et al.，2020a；He et al.，2022）。研究表明，與成礦有關的巖體形成時間集中在153～145 Ma，主要為黑云母花崗巖、白云母花崗巖和花崗斑巖，其成因受控于新元古界淺變質基底的部分熔融（李寧，2017；賀曉龍等，2018；Pan et al.，2018；Song et al.，2018a；Zhang et al.，2020a）。礦化類型主要有鈣矽卡巖、鎂矽卡巖型和白鎢礦-石英-白云母脈型，其次還有鈉長巖型、鈣長巖型和云英巖型等（Pan et al.，2017；2019；He et al.，2022；Song et al.，2018b；2021）。矽卡巖型W-Cu礦化時代集中在150～145 Ma（劉善寶等，2017；Pan et al.，2017；Song et al.，2018b；于全等，2018；Ouyang et al.，2019）。流體包裹體和穩(wěn)定同位素的研究表明，成礦流體主要來源于巖漿出熔，混合有大氣降水（Pan et al.，2019；He et al.，2022）。He等（2022）進一步提出朱溪的成礦流體是還原性的，流體不混溶、沸騰和混合的多次循環(huán)是W-Cu沉淀的重要機制。前人的這些研究對揭示朱溪W-Cu礦床成礦作用特點具有重要意義，但忽視了構造背景和構造演化與巨型成礦作用的內在聯(lián)系?；艉｝埖龋?018a）對朱溪W-Cu礦床所在的塔前-賦春成礦帶進行了中生代推覆構造變形研究，提出170～145 Ma可能是華南中生代主推覆構造活動時期，而成礦作用與推覆構造同期或者稍晚。但由于缺少對礦區(qū)內控礦構造的解析，朱溪W-Cu礦床的控巖控礦機制仍未明確，也制約了對江南斑巖-矽卡巖W礦帶中的構造-巖漿-成礦事件的深入研究。

斷層閥（即斷層閥-地震泵吸-周期性破裂愈合）模式綜合了剪切帶的構造運動學和成礦作用特征，揭示了成礦流體運移、聚集和成礦的過程（Sibson et al.，1988）。斷層閥模式建立在Sibson（1977）提出的“斷層雙層結構”模型基礎上，被廣泛應用于韌性剪切帶型（造山型）Au礦的研究中（Cox，1995；Nguyen et al.，1998；Blundell et al.，2005；王義天等，2004；宋超等，2016），但很少被應用于其他成因和/或礦種類型的礦床。斷層閥的關鍵要素是脆/韌性轉換帶位于脆性域的底部，控制了淺部的地震性滑動和地震成核作用，而脆性破裂不僅能發(fā)生于脆性域或脆/韌性轉換帶，也可以發(fā)生在較深層次的韌性域中（Sibson，1977；Sibson et al.，1988）。實際上，巖漿熱液礦床中的高溫流體一般均達到了韌性域或脆/韌性轉換域的溫度（≥400℃；Fournier，1992；Nguyen et al.，1998）。因此，斷層閥模式同樣也可以應用到其他礦種或類型的巖漿熱液礦床中，如矽卡巖型、斑巖型、石英脈型、熱液脈型和云英巖型等多金屬礦床。

本文通過詳細野外地質調查和巖芯編錄，對朱溪W-Cu礦床中的蝕變帶和礦體進行構造解析，分析成礦所處的脆/韌性域環(huán)境，擠壓或伸展的構造背景和應力狀態(tài)；并根據(jù)前人同位素年代學資料，約束了研究區(qū)擠壓向伸展轉換的時間；通過建立朱溪W-Cu礦床的斷層閥模型，解釋超大型礦床的成礦機制；并探討擠壓向伸展轉換的動力學背景，以期揭示江南斑巖-矽卡巖W礦帶構造-巖漿-流體與成礦的內在聯(lián)系。

1 區(qū)域地質背景

江南斑巖-矽卡巖型W礦帶出露的地層包括前寒武紀基底和顯生宙蓋層（圖1）。其中，陽興-常州斷裂以南的前寒武系基底主要包括中元古界的田里片巖，古元古界雙溪塢群火山碎屑巖，以及中—新元古界沉積巖和蛇綠混雜巖；上覆的顯生宙沉積巖包括志留系—下三疊統(tǒng)海相碳酸鹽巖和碎屑巖、中三疊統(tǒng)—上侏羅統(tǒng)近海-陸相碎屑巖、中—晚侏羅統(tǒng)沉積巖和火山巖，以及一系列NE向陸相斷陷盆地中的白堊系砂巖（圖1；毛景文等，2020）。江南古陸中部的新元古界沉積巖為雙橋山群，為一套灰白至灰綠色絹云母千枚巖、砂質千枚巖、變砂巖等，凝灰?guī)r夾層中的鋯石U-Pb年齡表明其形成于～810 Ma（霍海龍等，2018b）。

圖1 江南斑巖-矽卡巖W礦帶和長江中下游斑巖-矽卡巖Cu礦帶地質和礦床分布圖（據(jù)Wang etal.，2014；Mao etal.，2019略改）Fig.1 Geological and spatial distribution of deposits in the Jiangnan porphyry-skarn Wore belt and the Middle-Lower Yangtze Riv‐er porphyry-skarn Cu ore belt(modified after Wang et al.,2014;Mao et al.,2019)

朱溪W-Cu礦床隸屬于江南斑巖-矽卡巖型W礦帶中部之塔前-賦春成礦亞帶（陳國華等，2012）。研究區(qū)自元古宙以來經(jīng)歷了復雜的構造-巖漿演化，特別是早中生代以來由于巖石圈變形體制的轉換導致該區(qū)發(fā)育強烈而廣泛的斷裂構造，及與其相伴產(chǎn)出的中酸性侵入巖（毛景文等，2020）。其中，與中生代NW-SE向逆沖推覆構造有關的4條大致平行的NE向斷裂構成了區(qū)域構造格局的主體，并控制了區(qū)內的石炭系—三疊系碳酸鹽巖和碎屑巖地層在新元古界雙橋山群淺變質巖系中呈狹長狀展布（圖2a）。研究區(qū)推覆構造的斷層面具有上陡下緩呈“鏟狀”的特點（圖2b），總體構成疊瓦扇或雙重構造（霍海龍等，2018a）。石炭系黃龍組為一套淺灰色白云巖加白云質灰?guī)r的組合，以朱溪斷裂為界與下伏雙橋山群斷層接觸；而石炭系船山組為一套深灰色-灰黑色灰?guī)r夾燧石條帶的組合；這2套碳酸鹽地層為朱溪W-Cu礦床主要的賦礦圍巖（圖2a、b）。區(qū)內巖漿活動主要為燕山期淺成-超淺成相中酸性侵入巖脈以及深部隱伏的花崗質巖石，其產(chǎn)出整體上也受NE向斷裂控制，年齡集中在160～145 Ma（霍海龍，2016；李寧，2017；賀曉龍等，2018；Pan et al.，2018；Song et al.，2018a）。

2 礦床地質特征

鉆孔揭露的朱溪W-Cu礦床由深部向淺部呈現(xiàn)出W、W-Cu和Cu的礦化分帶（圖2b）。具體而言，深度約250 m處及以上的淺部地層和Cu礦體產(chǎn)狀均較緩；向下至250～1100 m深度，地層較陡立，礦化較弱；至深度約1100～1900 m則逐漸過渡為厚大的W（-Cu）礦體，地層和礦體產(chǎn)狀相對平緩（圖2b）。厚大的礦體整體上位于黃龍組碳酸鹽巖與雙橋山群淺變質巖接觸界面（即朱溪斷裂，He et al.，2022）之上的黃龍組白云巖和船山組灰?guī)r之中；而矽卡巖蝕變帶的范圍相對更大，還可見于二疊系碳酸鹽巖中（圖2b）。朱溪斷裂作為不同地質單元的構造接觸界面，在中生代逆沖推覆構造發(fā)育期間具有NW-SE向逆沖斷層的性質（圖2；霍海龍等，2018a），在成礦期則表現(xiàn)出了滑脫的特點（陳國華等，2012）。根據(jù)鉆孔勘探線控制的剖面推測其傾角約63°±18°（圖2b）。礦體一般呈脈狀、透鏡狀或似層狀產(chǎn)出，呈NE向展布，傾向NW（圖2b），與區(qū)內中生代推覆構造斷層面類似，上陡下緩形似“鏟狀”（霍海龍等，2018a）。需要指出的是，大脈在鉆孔方向的視厚度（脈寬）可達1～50 m，呈似層狀和透鏡狀產(chǎn)出（圖3a）；較小的脈在鉆孔方向的視厚度（脈寬）約1～100 cm（圖3b～e）。

朱溪W-Cu礦床主要包括3類蝕變礦化類型：鈣矽卡巖型（圖3a～c、e、f）、鎂矽卡巖型（圖3d、g）和白鎢礦-石英-白云母（SQM）脈型（圖3a、b、e、h）。鎂和鈣矽卡巖型礦化受控于圍巖地層的性質，分別賦存于白云巖和灰?guī)r中，未見相互穿切。SQM脈則常常穿切了2類矽卡巖（圖3a、b、e、h）。并且這種脈的賦存范圍比矽卡巖更為廣泛，還出現(xiàn)在大理巖、黑云母花崗巖、白云母花崗巖、花崗斑巖以及雙橋山群淺變質巖中（He et al.，2022）。

依據(jù)野外和鏡下觀察到的穿切關系，將成礦過程劃分為6個階段：①早矽卡巖階段；②退化蝕變階段；③石英-硫化物階段；④方解石-螢石階段；⑤SQM脈階段；⑥角礫巖化階段（圖4）。早矽卡巖階段主要產(chǎn)出無水硅酸鹽礦物，例如石榴子石、輝石和硅灰石等（圖3a～f）；退化蝕變階段是矽卡巖中白鎢礦的主要形成時期。中細粒的白鎢礦呈浸染狀與大量的含水硅酸鹽礦物共生，如陽起石-透閃石、綠簾石、蛇紋石和綠泥石等，它們的集合體通常交代了早期無水硅酸鹽礦物（圖3f、g）；石英-硫化物階段是矽卡巖中黃銅礦的主要形成時期，通常呈石英-黃銅礦-黃鐵礦-閃鋅礦的不規(guī)則脈狀或細脈浸染狀集合體產(chǎn)出，充填于矽卡巖中的裂隙（圖3c）；方解石-螢石階段主要產(chǎn)出中細粒方解石和螢石，通常呈他形粒狀集合體在裂隙中產(chǎn)出；SQM脈階段產(chǎn)出了高品位W-Cu礦體，常見的礦物組合為白鎢礦-石英-白云母-黃銅礦-閃鋅礦-螢石-磷灰石-方解石，偶見電氣石和黃玉。SQM脈中的白鎢礦與白云母密切共生，其粒度一般和脈體中的石英-白云母粒度呈正相關，細者呈浸染狀展布（圖3e、h），粗者粒徑可達1 cm，故脈體又形似偉晶巖（圖3b）。與不規(guī)則脈狀或細脈浸染狀石英-硫化物脈相比，SQM脈通常發(fā)育白云母，產(chǎn)出大量白鎢礦，且脈壁較平直；角礫巖化階段的常見礦物組合為綠泥石-磁黃鐵礦-黃鐵礦-石英，偶爾可見閃鋅礦和方鉛礦，它們的泥狀集合體膠結了角礫。角礫構造多見于朱溪斷裂附近，角礫成分多為破碎的SQM脈。因此，對于W-Cu礦體而言，這種角礫構造實際上是破礦構造。

圖4 朱溪W-Cu礦床礦物共生次序Fig.4 Paragenetic sequence of minerals in the Zhuxi W-Cu deposit

此外，前人還有報道少量云英巖型（或蝕變花崗巖型）、鈣長巖和鈉長巖型的礦化（Song et al.，2018b；2021；Pan et al.，2019），均與巖漿有直接的成因聯(lián)系。鈣長巖型礦化與富Al、Si、P、和F的過鋁質巖漿密切相關，而鈉長巖型的礦化與極度分異的貧硅酸鹽富水花崗質巖漿有關（Song et al.，2021）；云英巖型則是巖漿冷卻時期造巖礦物退化蝕變的產(chǎn)物，對應于矽卡巖的退化蝕變階段，常出現(xiàn)在黑云母花崗巖和白云母花崗巖的頂部。

還需指出的是，鎂矽卡巖和鈣矽卡巖受圍巖地層巖性控制，呈現(xiàn)出了不同的礦物組合（圖4）。鎂矽卡巖型礦體中常見的礦物為石榴子石、輝石、透閃石、蛇紋石、滑石、富Mg綠泥石、白鎢礦和黃銅礦等（圖4）。其中，石榴子石主要為鈣鋁榴石固溶體系列GrtⅠ（圖5a），輝石主要為透輝石端員PxⅠ（圖5b；He et al.，2022）。鈣矽卡巖型礦體中常見的礦物有石榴子石、輝石、硅灰石、陽起石、透閃石、富Fe綠泥石、白鎢礦和黃銅礦等（圖4）。其中，石榴子石主要為鈣鐵榴石-鈣鋁榴石固溶體系列，依據(jù)早晚穿切關系可劃分為3個世代，即GrtⅡ～Ⅳ（圖5a），輝石則主要為鈣鐵輝石端員PxⅡ（圖5b；He et al.，2022）。

圖5 朱溪W-Cu礦床石榴子石（a）和輝石組分（b）端員圖解（數(shù)據(jù)引自趙苗等，2015；賀曉龍等，2018；于全等，2018；Heetal.，2022）Fig.5 Ternary diagrams of garnet(a)and pyroxene compositions(b)in the Zhuxi W-Cu deposit(from Zhao et al.,2015;He et al.,2018;2022;Yu et al.,2018)

鉆孔揭示的隱伏巖漿巖主要有深部（深度約1400～2200 m）呈巖株狀產(chǎn)出的黑云母花崗巖，中深部（深度約400～1800 m）呈巖舌狀產(chǎn)出的白云母花崗巖，中深部（見于800～2200 m）呈脈狀產(chǎn)出的花崗斑巖（圖2b）。大量同位素年代學的研究表明這些巖漿巖的侵位時間為153～147 Ma（李巖等，2014；賀曉龍等，2018；李寧，2017；Pan et al.，2018；Song et al.，2018a；Zhang et al.，2020a；2021）。鉆孔ZK4212和ZK4213還揭示出在深部（深度大于1300 m）的白云母花崗巖和黑云母花崗巖中常見一些時代更老的巖漿巖（圖2b），視厚度約1～20 m不等，如輝綠巖（約279 Ma，待發(fā)表數(shù)據(jù)）、閃長玢巖（（162.7±1.4）Ma；饒建鋒等，2020）、絹云母化的黑云母花崗巖（（159±1）Ma；霍海龍，2016）和花崗斑巖等。

3 蝕變和礦化有關的構造及構造解析

本文基于野外對10、30、42、56、62號等勘探線鉆孔的巖芯編錄工作（圖2b），總結了與礦體和蝕變巖石有關的構造。這里需要指出的是，野外編錄的巖芯均來自計算朱溪W-Cu礦床品位和儲量的鉆孔，符合鉆探工程要求的標準，因此鉆孔與垂向的夾角一般在5°以內。巖芯近于直立，熱液脈體與巖芯柱的夾角（α）與脈傾角（β）可視為互余（圖6）。矽卡巖型的W-Cu礦體一般賦存在陡傾的波狀脈中，脈體邊緣的硅灰石和石榴子石等礦物一般呈大角度或近垂直于脈壁生長，而脈中的白鎢礦則具有一定的定向性（圖6）。這種脈體一般穿切了早期不含礦的近水平熱液脈（圖6），例如貧礦矽卡巖脈。SQM脈型礦體則一般表現(xiàn)為近直立而平直，且這種脈體一般穿切了前兩種脈體（圖6）。依據(jù)地質體的先后穿切關系，劃分了5種主要的熱液脈體或控礦構造類型：①早期的近水平貧礦熱液脈（H脈，圖6、圖7）；②稍晚的陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈，圖6、圖8）；③同期的流體逃逸構造（圖9）；④晚期的近直立平直SQM脈（F脈，圖6、圖10）；⑤更晚期的角礫構造（圖11）。它們的特點分述如下。

圖6 蝕變帶和礦體中常見的構造類型的穿插關系示意圖Fig.6 Cross-cutting relationships between different structure types in alteration zone and orebodies

3.1 近水平貧礦熱液脈（H脈）

近水平的貧礦熱液脈（H脈）一般發(fā)育鈣矽卡巖，常見的礦物組合為石榴子石-鈣鐵輝石-透閃石（圖7a～h）。這種脈體中一般不發(fā)育或欠發(fā)育硅灰石（圖7a～f中均不發(fā)育硅灰石），無W-Cu礦化或較弱（圖7a～h中均無礦化）。但石榴子石-輝石也可能不發(fā)育，形成透閃石為主的白色細脈（圖3a、e、圖7a）。其中，石榴子石通常為鈣矽卡巖中的GrtⅡ，顏色為橘黃至淺棕色（圖7a～f），呈他形至半自形，粒徑約100～300μm，全消光（圖7g）。脈體中的石榴子石、輝石和透閃石多具有一定的定向性，表現(xiàn)為礦物集合體呈細脈狀延伸，與脈體延伸方向近于平行（圖7g～h），形似條帶狀展布（圖7a’、g～h），反映出礦物在韌性域或脆/韌性轉換帶結晶的特點（Robert et al.，1986；Fournier，1992；Nguyen et al.，1998）。與大理巖化的碳酸鹽圍巖的接觸部位一般見有白色重結晶的方解石，作為彎曲弧狀的脈壁（圖7b、d、f）。統(tǒng)計的脈傾角范圍約為5°～28°，大多集中在10°～12°，近于水平（圖7a～f；表1）。這種在韌性或脆韌性轉換域形成的矽卡巖也見于其他金屬礦床中，如瑞典的Sm?ltarmossen矽 卡 巖 型Fe礦 床（Jansson et al.，2013），德國的H?mmerlein矽卡巖型Sn多金屬礦床（Lefebvre et al.，2019），和馬其頓的Sasa矽卡巖型Pb-Zn-Ag礦床等（Palinka?et al.，2018）。

前人對朱溪W-Cu礦床的流體包裹體研究表明（Pan et al.，2019；He et al.，2022）：形成于早矽卡巖階段的石榴子石和輝石等無水硅酸鹽礦物中的流體包裹體均一溫度大多數(shù)高于340℃，高溫甚至可大于550℃，形成壓力可達168 MPa，對應靜巖壓力下的深度6.2 km；而矽卡巖中的退化蝕變階段和更晚期的SQM脈階段中包裹體的均一溫度則大部分低于300℃。前人研究還表明，巖石脆性行為的極限溫度約為400℃（有流體參與時，該極限溫度值更低），高于這個溫度則表現(xiàn)出韌性的特點（Fournier，1992；Nguyen et al.，1998），因此，以早矽卡巖階段礦物為主的H脈可能反映了巖石的韌性行為。另一方面，前人研究還表明在擠壓背景中，在深部約10～15 km的脆/韌性域會形成近水平的脆性網(wǎng)脈構造（mesh structure），形成的溫度為350～400℃，最大主應力σ1方向為水平（圖7i、j；Sibson，2017；2019），形似朱溪近水平的貧礦矽卡巖脈（圖7f）。朱溪W-Cu礦床中近水平的貧礦熱液脈主要由鈣矽卡巖礦物組成，溫度達到了脆性行為的極限溫度，但深度遠小于Sib‐son提出的網(wǎng)脈構造形成深度，因此，朱溪的這類脈體可能受到巖體侵位帶來的高熱量影響，在相對較淺的韌性域或脆/韌性轉換域結晶（Jansson et al.，2013；Lefebvre et al.，2019），其形成時的應力場是逆沖推覆構造同期的擠壓背景。陳國華等（2012）對朱溪淺部銅礦坑道中的節(jié)理測量統(tǒng)計表明，朱溪礦區(qū)發(fā)育近SN向和近EW向的2組節(jié)理，對應SE-NW向的最大擠壓應力方向，據(jù)此得到水平面的應力分析如圖7k，最大主擠壓應力σ1方向為水平?；艉｝埖龋?018a）對研究區(qū)推覆構造變形的研究也同樣表明，研究區(qū)內中生代推覆構造主要為NW向SE的推覆，且推覆構造可能稍早于區(qū)內的巖漿-成礦事件。前人的工作與本次研究的結果一致。

3.2 陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈）

陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈）一般由鈣矽卡巖（圖8a～g）或鎂矽卡巖組成（圖8h～k），它們共同組成了朱溪厚大的矽卡巖型W礦體。2種矽卡巖的礦物組合在礦床地質部分已經(jīng)介紹，此處不再贅述。鉆孔中常見矽卡巖R脈穿切了H脈（圖3a、e；圖6），或充填了再張開的近水平H脈（圖3e），因此R脈形成晚于H脈。此外，有無礦化也是區(qū)別R脈和H脈的重要依據(jù)（圖7f～h；圖8b、f、i～k）。統(tǒng)計得到的脈傾角大多集中在72°～74°，（圖8a～c、e～f、i～k；表1）。由于灰?guī)r強烈的大理巖化作用，在野外難以判別碳酸鹽巖和脈體的實際產(chǎn)狀，但依據(jù)其較大的傾角，以及鉆探工程控制的礦體產(chǎn)狀（圖2b），推測其與次一級的主剪切面即朱溪斷裂（傾角63±18°；圖2b）呈小角度相交，交角約10°。

R脈脈壁舒緩波狀起伏，脈中的石榴子石、輝石和硅灰石等礦物通常垂直或大角度相交于脈壁生長（圖8a～c、g～h），常見多次“張開-填隙-結晶”（圖8a、c、d），在破裂的脈體核部表面中偶爾能見到擦痕，呈典型的張剪脈特征（Nguyen et al.，1998；Kenworthy et al.，2007；Fossen，2016）。脈體中的白鎢礦受矽卡巖脈產(chǎn)狀的控制，其浸染狀集合體的形態(tài)線偶爾還呈現(xiàn)出剪切的特點（圖8a～b），與現(xiàn)存的朱溪斷裂形態(tài)上相似（圖2b）。因此，R脈形成的應力場可能相當于里德爾剪系中的R破裂（圖8l；Roberts，1987；Fossen，2016），最大主應力σ1方向垂直，σ3為水平向外（表1）。R破裂與平行主剪切方向平面（M面）的交線可能呈現(xiàn)出弧形，形成月牙形的矽卡巖W礦脈（圖8j），這類構造則是與R破裂有關的顫痕，表現(xiàn)為彎曲的線性構造（圖8l；Fossen，2016）。還值得注意的是，R脈中偶見波狀消光的白鎢礦和石英，礦物間的裂隙被綠泥石和微晶石英充填（圖8m、n）；R脈再張開后充填的晶體延伸方向與脈張開的方向平行，如圖8d右下角的GrtⅢ。脈壁舒緩波狀起伏表現(xiàn)出韌性變形的特點（Fournier，1992）,也可以得到朱溪矽卡巖流體包裹體測溫研究的支持（＞550℃；He et al.，2022），因此，R脈也應形成于韌性域或脆/韌性轉換域。但是這些偏韌性的變形可能還與巖漿-流體的參與密切相關，因為流體包裹體推算的矽卡巖型礦體形成深度約為6.2 km，低于傳統(tǒng)認為的脆/韌性轉換域深度（10～15 km；Sibson，2019）。在早矽卡巖階段之后（圖4），矽卡巖型W礦化發(fā)生的退化蝕變階段的溫度約為250℃，低于韌性域的極限溫度（Fournier，1992），壓力則降至68 MPa，流體發(fā)生沸騰并成礦（He et al.，2022）。綜上所述，張剪性R脈的形成記錄了巖漿-熱液系統(tǒng)降溫降壓的過程，成礦系統(tǒng)從韌性域（或脆/韌性轉換域）向脆性域轉變，區(qū)域構造應力狀態(tài)由擠壓向伸展轉換。

圖8 朱溪W-Cu礦床陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈）典型特征a、b.大理巖中的W礦化石榴子石、輝石、硅灰石矽卡巖脈；c～g.W礦化的鈣矽卡巖，礦物通常垂直脈壁或裂隙面生長；i～k.W礦化的鎂矽卡巖；l.里德爾剪切系中R破裂的形成機制；m～n.R脈中變形的白鎢礦和石英（a～e和i～k為手標本照片，其中b、e、j、k為鎢燈照射下拍攝；f、h、m、n為正交偏光顯微照片；g、h為單偏光顯微照片；l據(jù)Fossen，2016）

3.3 含礦的流體逃逸構造

有“張開-填隙-結晶”特點的張剪性R脈與水壓致裂關系密切，反映了超壓成礦流體在擠壓向伸展轉換期減壓釋放并發(fā)生成礦，是重要的容礦構造（Phillips，1972；Nguyen et al.，1998；Kenworthy et al.，2007）。在含礦矽卡巖的周圍還常見一類暈圈狀的流體逃逸構造，記錄了超高壓的巖漿-熱液成礦流體在壓力驟降時發(fā)生沸騰，向上向外擴展并卸載成礦物 質（圖9a、d；Meinert et al.，2003；Pirajno，2009；Weatherley et al.，2013）。

圖9 朱溪W-Cu礦床流體逃逸構造典型特征a.貧礦石英中的白鎢礦-石英-白云母暈；b.含硫化物暈圈的石榴子石輝石矽卡巖被白鎢礦-石英-白云母（SQM）脈穿切；c～d.絹云母化花崗巖中的綠泥石-黃鐵礦-黃銅礦暈；e.流體逃逸構造的形成機制（Fossen，2016）（a～c為手標本照片，其中a為鎢燈照射下拍攝；d為正交偏光顯微照片）Fig.9 Photographs and microphotographs showing typical characteristics of the fluid-escape structure in the Zhuxi W-Cu deposit a.Scheelite-quartz-muscovitehalos in thebarren quartz;b.Thegarnet-pyroxeneskarn with sulfidemineralshalos cut by a scheelite-quartz-musco‐vite(SQM)vein;c～d.Chlorite-pyrite-chalcopyrite halos in the sericite-altered granite;e.Formation mechanism of the fluid-escape structure(from Fossen,2016)(a～c arephotographsof hand specimens,and ais photographed under ultraviolet light;d isamicrophotograph in cross-polarized light)

例如，在不含礦的粗粒石英脈中呈暈圈狀的細粒白鎢礦黃銅礦熱液脈（圖9a）；在石榴子石輝石矽卡巖中的暈圈狀微-細粒硫化物暈圈（圖9b）；在絹云母化的花崗質巖石中的暈圈狀微-細粒綠泥石-黃鐵礦-黃銅礦暈（圖9c、d）。應力莫爾圖解解釋了其形成機制，即隨著流體壓力的不斷增大，有效正應力逐漸減小，應力莫爾圓向左移動（圖9e；表1）。這也可以得到流體包裹體和H-O同位素研究結果的支持，W礦化發(fā)生的退化蝕變階段和SQM脈階段的典型特征即是流體沸騰和脫氣效應（He et al.，2022）。

3.4 近直立平直SQM脈（F脈）

近直立平直SQM脈（F脈）主要由白鎢礦-石英-白云母（SQM）脈體組成（圖10a～h），偶見一些較純的自形粗粒方解石脈（圖10i）。這類脈體通常切割H和R脈（圖3d～e、圖6、圖7）、花崗斑巖（圖10f）、白云母花崗巖和黑云母花崗巖，故其形成時間晚于矽卡巖和這些已知的成礦巖體。另外，這類脈體還見于碳酸鹽巖地層（圖10a～e、h～i）和雙橋山群淺變質巖。F脈的典型特征是脈壁平直，無變形，無擦痕（圖10），脈邊緣的白云母近于垂直脈壁生長且與浸染狀白鎢礦密切共生（圖3b、10a～g），而脈核部的石英、方解石和螢石等礦物晶體之間緊密連接（圖10a～g），反映了礦物在張性的空間中結晶生長（Kenworthy et al.，2007）。

圖10 朱溪W-Cu礦床近直立平直SQM脈（F脈）典型特征a～e.大理巖化灰?guī)r中的平直SQM脈；f～g.花崗斑巖中的SQM脈；h.細脈浸染狀W礦化的SQM脈；i.大理巖化灰?guī)r中的平直方解石脈；j～k.近直立平直的SQM脈的形成機制（a、d、e、f、h和i為手標本照片，其中h’為鎢燈照射下拍攝；b和g為單偏光顯微照片；c為正交偏光顯微照片；k據(jù)Fossen,2016）Fig.10 Photographs and microphotographs showing typical characteristics of the sub-vertical straight SQM veins(Fveins)in the Zhuxi W-Cu deposita～e.Thestraight SQM veins in themamorization limestone;f～g.SQM veinsin granitic porphyry;h.A SQM vein with disseminated Wmineraliza‐tion;i.A straight calcitevein in themamorization limestone;j～k.Formation mechanism of thesub-vertical straight SQM veins(a,d,e,f,h and iarephotographs of hand specimens,and h’isphotographed under ultraviolet light;b and g aremicrophotographs in plane-polarized light;c is a microphotograph in cross-polarized light;k is from Fossen,2016)

礦物垂直脈壁生長的機制有多種：①剪切帶中的伸展脈，相當于里德爾剪切系中的T破裂，最大主應力σ1方向垂直（圖10j）?？尚纬捎诖?韌性轉換域（Nguyen et al.，1998；Kenworthy et al.，2007），或形成于脆性域（宋超等，2016）；②剪切帶中的張剪脈，脈延伸方向和脈核部的石英生長方向均與剪切方向平行，但是靠近脈壁的晶體表現(xiàn)為垂直脈壁生長（Oli‐vo et al.，2002）；③剪切帶活動的末階段最大剪切應力減小，流體壓力（Pf）增加達到靜巖壓力值（Plitho）引起的水壓致裂（Phillips，1972；Robert et al.，1995；Nguyen et al.，1998；Chi et al.，2011）；④伸展背景中的張性脈，如南嶺W-Sn成礦帶中的典型石英脈型黑鎢礦床（劉戰(zhàn)慶等，2016）。本次研究統(tǒng)計的脈傾角一般大于75°，集中在78°～88°（圖10a～i；表1），推測其與朱溪斷裂的夾角約為20°，類似于里德爾剪切系中的T破裂有關的伸展脈（圖10j）。但這類脈體還常出現(xiàn)傾角變平緩的分支（圖10e），因此筆者認為這種張性脈體的形成與水壓致裂的關系更為密切。脈體形成時的流體壓力達到了靜巖壓力值，在莫爾圖解中應力莫爾圓向左漂移（圖10k）。流體包裹體的研究表明（He et al.，2022），礦物中的包裹體均一溫度一般低于300℃，形成的壓力約34 MPa，對應靜水壓力下的深度為3.4 km，故其形成部位可能位于脆/韌性轉換域的頂部（Fournier，1992；Nguyen et al.，1998）；這類脈體中常見富氣相和富液相流體包裹體共生的沸騰現(xiàn)象，且局部存在達159 MPa的超壓，是水壓致裂的直接證據(jù)。

3.5 角礫構造

在上述4類主要脈體或構造形成之后，朱溪斷裂附近的礦體中還偶爾出現(xiàn)角礫構造。角礫磨圓差，棱角分明，粒度大小不一，形成于張性條件。角礫組分通常由破碎的SQM脈中的石英、螢石和方解石等礦物組成（圖11a、d），中細粒的白鎢礦也常常被膠結（圖11a、c），因此這種角礫構造的形成時間晚于F脈。角礫構造的膠結物一般為含礦的硫化物細網(wǎng)脈，常由黃鐵礦、磁黃鐵礦和綠泥石組成（圖11b、d）。多見石英脈發(fā)生脆性破裂，碎裂成多節(jié)（圖11d下方）。因此，角礫構造形成于脆性域中的張性環(huán)境，背景為伸展拆離剪切（Fossen，2016），受控于朱溪斷裂（圖2b）。

綜上所述，早期的近水平貧礦熱液脈（H脈）形成于韌性或脆/韌性轉換域，背景為推覆構造末期的擠壓；而陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈）形成于擠壓向伸展的構造轉換期間，同期的流體逃逸構造形成于局部流體超壓引起的水壓致裂；近直立平直SQM脈（F脈）為張性脈，形成時的背景為伸展拆離，但是主要受控于流體超壓引起的水壓致裂（表1）；角礫構造則是晚期伸展拆離背景的另一種表現(xiàn)形式。

表1 朱溪W-Cu礦床中5類控礦構造類型及其特征和控礦機制Table 1 Summary of the five ore-controlling structure types and their characteristics and ore-controlling mechanism in the Zhuxi W-Cu deposit

4 討論

4.1 同位素年代學約束擠壓向伸展轉換的時間

對蝕變帶和礦體有關的構造的解析表明，朱溪W-Cu礦床在成礦期前后經(jīng)歷了逆沖推覆的擠壓-擠壓向伸展轉換-伸展拆離的構造演化。轉換的時間可以結合地質特征和同位素年代學的證據(jù)來約束。前人對朱溪W-Cu礦床巖漿巖中的鋯石、榍石和磷灰石等礦物，以及矽卡巖型W-Cu礦體中的白鎢礦、輝鉬礦、白云母和榍石等礦物進行了大量的同位素年代學研究（表2）。年代學研究結果表明（表2）：矽卡巖型W-Cu礦體成礦時代約為150～145 Ma；而與成礦有關的主要3類巖體，即白云母花崗巖、花崗斑巖和黑云母花崗巖的形成年齡分別約為153～149 Ma、153～148 Ma和153～147 Ma。因此，矽卡巖型W-Cu礦體（R脈為主）的形成時間（150～145 Ma）稍晚于與矽卡巖型W-Cu礦化有關的巖漿巖侵位時間（153～147 Ma）。153～145 Ma的巖漿-成礦事件是在擠壓向伸展轉換時期發(fā)生，擠壓向伸展轉換的起始時間應該至少早于該時間段。區(qū)域上而言，朱溪W-Cu礦床所在的塔前-賦春成礦帶在白堊紀進入伸展變形階段，形成了一系列NE-NNE向張性或張剪性斷裂，或使早期斷裂發(fā)生伸展改造（張達等，2021）。與本項目組未發(fā)表的數(shù)據(jù)對應，即SQM脈型礦體的形成時間約為145 Ma。因此，擠壓向伸展轉換的結束時間約為145 Ma。

表2 朱溪W-Cu礦床成巖和成礦背景時間信息表Table 2 Information of magmatic and ore-forming ages in the Zhuxi W-Cu deposit

鉆孔ZK4212和ZK4213揭露了白云母花崗巖巖枝中存在時代更老的的輝綠巖、閃長玢巖和絹云母化的黑云母花崗巖（圖2b），它們的鋯石U-Pb加權平均年齡分別為（279.00±0.96）Ma（內部數(shù)據(jù)投稿中），（162.7±1.4）Ma（饒建鋒等，2020）和（159±1）Ma（霍海龍，2016），可能是在白云母花崗巖侵位時被捕獲。實際上，白云母花崗巖中還見多個大理巖化灰?guī)r捕擄體（ZK4210，圖2b），同樣是在白云母花崗巖侵位時被捕獲，并與巖漿-熱液交代并發(fā)生了矽卡巖型W礦化（圖2b）。朱溪W-Cu礦床的中深部白云母花崗巖在形態(tài)上具有受左行剪切作用的特點（繼承了先前逆沖推覆構造發(fā)育時的右行剪切），在石炭系和二疊系之間的層間滑脫帶（早期為層間逆沖帶）產(chǎn)出，反映出了伸展構造的特點。前人對研究區(qū)構造變形的研究表明，中生代推覆構造主要為由北西向南東向推覆（圖2a），且推覆構造卷入的最年輕地層為下侏羅統(tǒng)水北組（張達等，2021）。塔前-賦春成礦帶的棗林地區(qū)發(fā)現(xiàn)的同推覆構造花崗巖，其鋯石U-Pb加權平均年齡為（161.6±3.0）Ma（霍海龍等，2018a），限定了成礦前的這次推覆構造活動的時間為燕山早期，發(fā)生在擠壓向伸展的構造轉換之前。

綜上所述，研究區(qū)（161.6±3.0）Ma（下限可能稍晚，但早于153 Ma）為擠壓背景，形成了近水平貧礦熱液脈（H脈）；擠壓向伸展轉換的時期為153～145 Ma（上限可能稍早，但晚于161 Ma），產(chǎn)出了厚大的矽卡巖型W-Cu礦體，表現(xiàn)為陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈）并伴生流體逃逸構造；而近直立平直SQM脈（F脈）的形成則是在伸展拆離背景下，該背景的上限時間約為145 Ma。角礫構造也是在伸展拆離背景下形成，其形成時間更晚（圖12）。

圖12 朱溪W-Cu礦床構造-巖漿-成礦事件演化概要圖Fig.12 Tectonic-magmatic-mineralization events and their schematic evolution diagram in the Zhuxi W-Cu deposit

4.2 斷層閥行為控制成礦作用發(fā)生

W是一種高度不相容的親石元素（Newsom et al.，1996）。朱溪W-Cu礦床中過鋁質的高鉀鈣堿性系列的成礦巖漿巖（李巖等，2014；李寧，2017；Song et al.，2018a；Zhang et al.，2020a）、高W和Cu豐度值的變質基底和圍巖（陳國華等，2015；李寧，2017；Song et al.，2018a；Zhang et al.，2020a）、以及從巖漿中出熔的較還原的成礦流體（Zhang et al.，2020a；2021），且具有高溫、高壓、高鹽度的特點（He et al.，2022），均有利于金屬元素在成礦前富集。

斷層閥（即斷層閥-地震泵吸-周期性破裂愈合）模式綜合了剪切帶的構造運動學和成礦作用特征，揭示了成礦流體運移、聚集和成礦的過程（Sibson et al.，1988）。該模式建立在Sibson（1977）提出的“斷層雙層結構”模型基礎上，被眾多礦床學研究者認可，尤其被廣泛應用于韌性剪切帶型（造山型）Au礦的研究中（Cox，1995；Nguyen et al.，1998；Blundell et al.，2005；王義天等，2004；宋超等，2016）。該模式的關鍵論點在于：①大型剪切帶在地殼深部表現(xiàn)為韌性變形，構造運動的方式是連續(xù)且非地震性的；②在地殼淺部則表現(xiàn)為脆性變形，運動方式為非連續(xù)的地震性滑動；③脆/韌性轉換帶位于脆性域的底部，控制了淺部的地震性滑動和地震成核作用。該模式可劃分為5個階段：破裂前，斷層閥（地震破裂），流體充填（地震泵吸），自愈合和再循環(huán)（Sibson，1977；Sibson et al.，1988）。基于礦床地質特征和構造解析，結合前人對礦物學和流體包裹體研究，本文將朱溪W-Cu礦床具有受斷層閥行為控制的諸多表現(xiàn)和特點分述如下：

（1）破裂前階段：在逆沖推覆背景的末期，逆沖推覆的次一級構造即朱溪斷裂處于愈合狀態(tài)。巖體的侵位使出熔的流體持續(xù)聚集，流體壓力逐漸增高形成超壓流體（Cox，1995），當Pf=σn+Rt時（Pf，σn和Rt分別為流體壓力，荷載壓力或正應力，巖石抗張強度；Sibson，1977），巖石將破裂并產(chǎn)生水平裂隙。這種水平裂隙在較淺的韌性或脆/韌性轉換帶形成，類似于Sibson（2017；2019）指出的近水平的脆性網(wǎng)脈構造形成時的應力場，為H脈的形成提供了所需的空間（圖7）；

（2）斷層閥（地震破裂）階段：當Pf＞σn+Rt時，流體壓力克服了荷載壓力和巖石抗張強度并產(chǎn)生陡傾或陡直的剪切破裂，該破裂在深部脆/韌性轉換帶發(fā)生地震成核作用，在淺部表現(xiàn)為地震破裂并產(chǎn)生大量滲透性裂隙，釋放剪應力（Sibson et al.，1988），為流體在韌性或脆/韌性轉換帶與圍巖反應提供空間。剪切破裂提供了張剪性R脈和水壓致裂主導的F脈形成所需的空間。早期H脈的流體與早期侵位的巖漿出熔有關（如153 Ma），并形成貧礦矽卡巖（圖7）。而R脈的形成所需的流體則與擠壓向伸展轉換期間（153～147 Ma）不斷侵位的巖漿有關。巖漿的脈動式涌動與不斷形成的滲透性裂隙耦合，形成了多個世代（種類）的石榴子石（GrtⅡ～Ⅳ；圖4、圖5、圖8a、d）；

（3）流體充填（地震泵吸）階段：應力釋放使壓力驟降，W的溶解度降低（Wang et al.，2019）。流體在裂隙中充填（并可能發(fā)生沸騰），成礦物質從流體中卸載沉淀（Sibson et al.，1988；Cox，1995）。Weath‐erley等（2013）基于韌性剪切帶的研究進一步提出，由于圍巖的熱質量（熱式質量流量）以及圍巖與流體接觸的表面積較大，流體和圍巖的成礦體系此時處于等溫環(huán)境。當壓力驟降至最小流體壓力（Pfm）時發(fā)生閃蒸作用，可理解為瞬時的沸騰（Weatherley et al.，2013），形成流體逃逸構造（圖9h～k）。這就很好理解了為何在退化蝕變矽卡巖階段所形成的白鎢礦均交代了多種類型或世代的石榴子石（GrtⅠ～Ⅳ）和輝石，而未見晚世代石榴子石交代白鎢礦。當巖漿持續(xù)侵位的時候，流體不斷出熔，體系溫度一直較高，“斷層閥-流體充填”循環(huán)返復會造成壓力的頻繁波動，高溫的無水硅酸鹽礦物在此時形成，但溫度較低的含水硅酸鹽礦物，白鎢礦和黃銅礦等礦物則未形成，使得晚世代的石榴子石（如GrtⅣ）脈在再張開的石榴子石（早世代，如GtrtⅡ～Ⅲ）輝石矽卡巖中形成，即R脈的形成（例如圖8a；另見賀曉龍等，2018，圖4a）。依據(jù)朱溪流體包裹體的研究可推測，當成礦體系的溫度降至330℃時（Pan et al.，2018；He et al.，2022），新一輪的“斷層閥-流體充填”使得體系壓力降低，伴隨流體沸騰作用，白鎢礦沉淀。因此，體系溫度變化的主要控制機制是巖漿的侵位是否持續(xù)。此外，大氣水的加入也會使體系的溫度和鹽度降低，并帶來圍巖地層中的還原性物質（He et al.，2022），這個過程促使白鎢礦的溶解度降低，白鎢礦溶解度達到過飽和狀態(tài)（Wang et al.，2019），從巖漿-熱液系統(tǒng)中析出；

（4）自愈合階段：流體充填和礦物的形成使破裂逐漸愈合，巖石滲透率逐漸降低，流體的繼續(xù)聚集使流體壓力逐漸增高。例如，R脈中常見多次張開-愈合的現(xiàn)象（圖8a、c、d）。每當脈體中的礦物結晶充填后，破裂愈合，而流體的持續(xù)出熔又會使流體壓力再次增高；

（5）再循環(huán)階段：上述過程重新開始，進入下一個循回。但是值得指出的是，“破裂前—斷層閥—流體充填—自愈合”的循回并不是每次都會發(fā)育完整，例如H脈中可能較少發(fā)育或不發(fā)育低溫的退化蝕變礦物、白鎢礦和黃銅礦等。有時候這個循回會發(fā)生在同一個破裂處，沿愈合的破裂面發(fā)生再破裂，呈現(xiàn)多次張開—填隙—結晶（圖8a、c、d）；也可能是形成新的破裂，不沿原來的破裂面發(fā)生，從而形成脈體之間的穿插關系（圖3b；圖7d）。

上述過程主要涉及到了脆/韌性轉換域形成的H脈和R脈。但是在朱溪W-Cu礦床中，水壓致裂也是一類重要的成巖成礦機制。斷層閥模式認為，剪應力的釋放、剪切帶的滑動、剪切脈的形成、地震的發(fā)生以及張性脈的形成，均會伴隨水壓致裂（Phillips，1972；Roberts，1987；Robert et al.，1995；Nguyen et al.，1998；Sibson et al.，1988；Kenworthy et al.，2007；Chi et al.，2011）。成礦作用常常發(fā)生在應力集中區(qū)，例如正斷層、逆沖（推覆）斷層和走滑斷層（Fossen，2016）。應力的集中會抑制流體的活動，致使流體壓力（Pf）不斷增大。當Pf≥σ3+T時（σ3為垂直方向的最小主應力，T為巖石的抗張強度），莫爾圓與莫爾包絡線相切，地質體發(fā)生水壓致裂并產(chǎn)生脆性破裂（圖13a）。破裂產(chǎn)生后空間得以釋放，流體壓力瞬間降低（圖13b），金屬物質的溶解度降低，導致礦物沉淀析出并充填裂隙。裂隙的愈合又會再次抑制流體活動，從而使流體壓力再次增大，并重復上述過程（圖13b）。

圖13 水壓致裂莫爾圖解（a，據(jù)Fossen，2016）及斷層閥模式中流體壓力的波動（b，據(jù)Sibson et al.，1988）當初始應力狀態(tài)為莫爾圓位于莫爾包絡線下方時，流體壓力增加使莫爾圓左移與莫爾包絡線相交，形成走滑斷層（箭頭A）；當初始差應力較小時，流體壓力增加使莫爾圓左移至伸展體制中并與莫爾包絡線相交，產(chǎn)生水壓致裂的張性裂隙（箭頭B）σ—正應力；σ1—最大主應力；σ3—最小主應力；τ—剪應力；P f—流體壓力Fig.13 Coulomb Mohr’s criterion during fluid fracturing(a,after Fossen,2016)and fluctuation of fluid pressure in fault-valve model(b,after Sibson et al.,1988)If theoriginal stateof stresswasso that the Mohr’scirclewaswell below the Coulomb failureline,increasing thefluid pressuremay shift the Mohr’s circleso much to theleft on thediagram that onepoint on the Mohr’scircletouches the Coulomb line,resulting in fault slip(shift A);and if theoriginal stressdifferenceis small,the Mohr’s circlemay be shifted all theway into thetensileregimeand generateapureextension fracture,i.g.,fluid fracturing σ1—Themaximum principal stress;σ3—Theminimum principal stress;τ—Theshear stress;P f—Thefluid pressure

綜上所述，朱溪斷裂是上覆晚古生代碳酸鹽圍巖和下伏雙橋山群變質基底之間的構造接觸界面，也是區(qū)域構造薄弱帶（霍海龍等，2018a），也是反映塔前-賦春成礦帶乃至江南斑巖-矽卡巖W礦帶中生代推覆構造（滑脫構造）與成礦的關系的重要窗口。朱溪斷裂內及其附近的“構造-巖漿-流體”活動相對集中，它不僅可以作為導礦構造為流體的遷移提供空間和通道，也能作為容礦構造成巖成礦，還能作為配礦構造驅動次級裂隙發(fā)育，加強水巖反應，導致W-Cu礦化。成礦作用的發(fā)生，即W-Cu的卸載，主要與朱溪“巖漿-熱液”系統(tǒng)的溫度、壓力和鹽度的降低有關，其控制因素正是擠壓向伸展應力轉換時的斷層閥行為。

4.3 擠壓向伸展轉換的動力學背景

前人提出的W礦床形成背景主要有以下幾種：①槽臺學說中蘇聯(lián)學者提出的地槽褶皺回返期間的產(chǎn)物，或黃汲清（1959）提出的準地臺中多輪回的褶皺-斷裂-巖漿活動相關的產(chǎn)物；②板塊構造理論中碰撞造山帶的后碰撞環(huán)境（Mitchell et al.，1981；Meinert et al.，2005）；③活動大陸邊緣的弧后伸展帶或俯沖板片回撤引起的伸展環(huán)境（Lehmann，2004；Blundell et al.，2005；Meinert et al.，2005）；④俯沖后或陸內裂谷環(huán)境（Meinert et al.，2005）。實際上，對于同一個地區(qū)的動力學機制也可能存在較大爭議。例如對于南嶺W-Sn成礦帶，華仁民等（2005）認為其形成于印支造山運動后的大規(guī)模伸展減薄，華南地區(qū)燕山中期（150～139 Ma）的大規(guī)模金屬成礦作用均形成于碰撞后的動力學背景；毛景文等（2020）則認為其形成于古太平洋板塊俯沖的弧后伸展環(huán)境，其展布與東南沿海發(fā)育的中晚侏羅世斑巖-矽卡巖銅多金屬成礦帶平行。W礦床形成背景雖然在動力學背景上有區(qū)別，但實質上均是與巖石圈擠壓向伸展轉換時的地殼物質重熔有關（Meinert et al.，2003；2005；Pirajno，2009）。華南板塊的巖石圈從擠壓向伸展轉換主要表現(xiàn)為中晚侏羅世強烈推覆構造變形，導致廣泛發(fā)育層間滑脫，為矽卡巖型-斑巖型礦床的形成提供空間；而燕山晚期受脆性伸展變形的影響則形成獨立的熱液脈型礦床，或疊加于早期礦化之上的脈狀礦（化）體（張達等，2021）。

前人對朱溪W-Cu礦床及所在的江南斑巖-矽卡巖型W礦帶（圖1）形成的地球動力學背景存在不同認識。陳毓川等（2014）認為，贛北地區(qū)由北向南的推覆構造促進了朱溪W-Cu礦床的形成，其動力學背景是中生代古太平洋板塊向歐亞板塊俯沖；Pan等（2018；2019）進一步提出朱溪地區(qū)花崗質巖漿作用及其伴生的W-Cu成礦作用發(fā)生在154～145 Ma的巖石圈擠壓環(huán)境中，可能是由太平洋板塊向西俯沖引起的；Zhang等（2020b）通過對朱溪晚侏羅世煌斑巖（圖2）的研究提出朱溪W-Cu礦床的形成背景是古太平洋板塊板塊回撤導致的弧內裂谷或弧后環(huán)境；Fu等（2021）則認為，古太平洋板塊俯沖到歐亞板塊之下使基底巖石重熔形成了朱溪的成礦巖漿并造成W-Cu礦化。毛景文等（2020）提出了一種新的成礦背景：即古太平洋俯沖板片沿揚子和華夏板塊間的欽杭結合帶撕裂（156～135 Ma），軟流圈物質經(jīng)板片窗或撕裂帶上涌，引發(fā)上地殼物質重熔，并形成了殼源的過鋁質-偏鋁質花崗巖類和與之相關的W（多金屬）礦床；俯沖板片重熔則形成長江中下游斑巖-矽卡巖Cu礦帶。江南斑巖-矽卡巖型W礦帶中（圖1；毛景文等，2020），W礦床的形成時間整體上表現(xiàn)出中部較老（160～145 Ma），向兩側較新（晚于141 Ma）。中部如塔前Mo（少量W；（162.0±2.0）Ma、朱溪W-Cu（150～145 Ma）、陽儲嶺W-Mo（（146.4±1.0）Ma）和東源W礦床（（146.4±2.3）Ma）等；向西如大湖塘和獅尾洞W礦床（～140 Ma），以及香爐山W礦床（（125.5±0.7）Ma）等；向東如鄧家塢W-Mo礦床（（141.8±2.2）Ma）、上金山W礦床（（141.9±3.1）Ma）、竹溪嶺W礦床（（140.2±1.5）Ma）、雞頭山WMo礦床（（136.6±1.5）Ma）和百丈巖W礦床（（136.3±2.6）Ma）等。俯沖板片撕裂背景下，這種W（多金屬）礦床成礦時間不均一且無線性趨勢的原因還有待進一步探討。

5 結 論

（1）朱溪W-Cu礦床的形成經(jīng)歷了“逆沖推覆的擠壓-擠壓向伸展轉換-伸展拆離滑脫”的構造轉換。其中，（161.6±3.0）Ma（下限可能稍晚，但早于153 Ma）為擠壓背景，形成了近水平貧礦熱液脈（H脈）；153～145 Ma（上限可能稍早，但晚于161 Ma）為擠壓向伸展轉換的時期，形成了厚大的矽卡巖型W-Cu礦體，表現(xiàn)為陡傾波狀張剪性含礦脈（R脈）并伴有水壓致裂作用相關的流體逃逸構造；約145 Ma之后為伸展拆離背景，以近直立平直SQM脈（F脈）為主要表現(xiàn)形式，其形成主要受控于水壓致裂；角礫構造也是在伸展拆離背景下形成，其形成時間比F脈更晚。

（2）朱溪W-Cu礦床成礦期的斷層閥行為發(fā)生在擠壓向伸展應力轉換的背景中，可主要劃分為破裂前，斷層閥（地震破裂），流體充填（地震泵吸），自愈合和再循環(huán)等5個階段。斷層閥行為控制了巖漿-熱液系統(tǒng)溫度、壓力和鹽度的降低，并導致W-Cu的卸載。

（3）朱溪斷裂是不同地層單元的構造接觸界面，作為區(qū)域構造薄弱帶，是反映塔前-賦春成礦帶乃至江南斑巖-矽卡巖W礦帶中生代推覆構造（滑脫構造）與成礦的關系的重要窗口。朱溪斷裂內及其附近的“構造-巖漿-流體”活動相對集中，它不僅可以作為導礦構造為流體的遷移提供空間和通道，也能作為容礦構造成巖成礦，還能作為配礦構造驅動次級裂隙發(fā)育，加強水巖反應。

致 謝江西省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局912大隊的同事們在長期的野外地質調查期間給予了熱忱支持和幫助，兩位審稿人對本文提出了諸多寶貴意見，在此一并表示衷心感謝！