富碱侵入岩这一概念最早由著名地质学家涂光炽先生于1982年提出,它包括硅不饱和的碱性岩与硅过饱和的碱性花岗岩;两者主要形成于与拉张作用有关的陆内裂谷、热点和后造山松弛环境当中,它们在时间和空间上常与重要多金属矿床共生相伴;源区多与交代富集地幔的部分熔融有关,具有特征的幔源稀土、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素组成,它们是地幔流体和物质在深部地球动力学背景下向上运移并与地壳岩石和流体相互作用的历史记录,因而该类岩石被认为是除镁铁质-超镁铁质岩浆岩外,另一类可直接探测地幔地质作用的重要岩石。受印度-亚欧大陆俯冲碰撞的影响,青藏高原东缘新生代幔源岩浆作用广泛,特别是沿金沙江-哀牢山古缝合带及两侧产出大量以富碱斑岩为主的新生代富碱火成岩和系列相关多金属矿床而彰显其特殊重要性。地幔流体作用是深部地质过程的重要构成,与之相关的成岩成矿作用机制更是当前地学前沿研究课题。本文在已有研究成果的基础上,运用现代流体作用成矿理论和分析测试技术,结合相关典型矿床研究,以遗留于岩(矿)石中的流体作用微观物质踪迹和流体或玻璃包裹体为载体,以揭示地幔流体作用和流体性质演化导致系列成岩成矿效应为主线,深入剖析滇西新生代以六合、剑川、小桥头正长斑岩为代表的硅不饱和富碱岩浆和以马厂箐赋矿斑状花岗岩为代表的硅过饱和富碱岩浆的成岩成矿过程,并结合老王寨金矿、金顶铅锌矿床中岩(矿)石分析,获得如下主要认识和成果:(1)岩相学研究发现,发育于富碱斑岩及其包体中的富钠微晶玻璃、富铁微晶玻璃以及富铁熔浆包体是一种含地幔标型矿物和挥发分的纳米-微米级的超显微隐晶固体,与寄主岩浆呈熔浆不混溶关系,也见穿插于相关典型矿床岩(矿)石中。研究认为,该物质起源于富集地幔,是具熔浆性质的超临界流体在上升运移过程中因温压等环境突变导致挥发分散失,过冷凝形成的隐晶-雏晶-非晶质固体,是地幔流体参与成岩成矿作用而遗留于岩(矿)石中的现实微观物质踪迹,同时也是引发硅化、碳酸盐化、钾化、钠化蚀变和多金属矿化的重要物质源和动力源。(2)地幔流体在伴随富碱岩浆耦合运移和解耦分离过程中,对主岩、包体和矿床围岩进行交代蚀变和引发多金属矿化。在此过程中,地幔流体自身随环境温压和氧逸度及壳幔混染程度的改变而发生物质组成和流体性质演变,其微观物质踪迹的超微观矿物组成表现为:六合、剑川正长斑岩和包体中以富含典型地幔标型矿物组合→马厂箐赋矿斑岩中产出以出现与矿化有关的微晶金属矿物和富铁、钛硅酸盐组合→老王寨矿化岩石以含金硫化物、碳酸盐、硅酸盐等组合→金顶矿化岩石以铅锌硫化物、碳酸盐、甚至出现硫酸盐等组合为特征;相对应的含矿地幔流体性质演化表现为强地幔属性的熔体→壳幔混染属性的熔流体→以壳源为主导的壳幔混染属性的热液流体。(3)富铁熔浆包体、石英包晶(体)中含CO2和H20的高钾玻璃包裹体、石英方解石包晶(体)和钠长石伟晶岩包体共同构成了贫硅富碱岩浆中所含不混溶的四种不同地幔流体物质成分端元,即含CO2和H20的高钾硅酸盐玻璃代表了富K端元;钠长石伟晶岩包体代表了富Na端元、石英方解石包晶(体)代表了富CO2端元,而富铁熔浆包体与富铁微晶玻璃类型相同,代表了富Fe端元;熔流体不混溶作用和氧逸度变化(包括壳慢物质混染)是引发流体性质演化的根本原因。(4)岩(矿)石年代学研究发现,滇西三江地区新生代富碱岩浆源区的形成和富碱岩浆活动是两个不同而又相互联系的阶段。幔源包体中交代角闪石的Ar-Ar年龄在102.87±1.19Ma和116Ma左右,而六合花岗质岩浆活动起始时间约为42.8±1.6Ma,与包体结晶成岩和寄主正长斑岩成岩年龄基本一致,为38.63±0.52Ma,指示幔源包体在富碱岩浆形成之前已经遭受过碱交代作用;马厂箐含矿富碱岩浆起始活动时间约为38.51±0.52Ma,结晶成岩时间与辉钼矿Re-Os模式年龄基本吻合,为35.80±0.20Ma;锆石的Ti温度计、稀土元素以及Ce+4/C e+3分析指示了富碱岩浆上侵过程中发生了岩浆混合作用。据此综合分析认为:超前活动地幔流体的交代作用触发了交代富集地幔的形成,来自交代富集地幔源区的硅不饱和富碱岩浆伴随互不混溶含矿地幔流体同步上升运移;该富碱岩浆以其底劈作用和所含地幔流体交代作用引发地壳深熔成长英质岩浆;此后的两类岩浆演化过程分为两部分:一是富碱岩浆直接捕获少量长英质岩浆以不混溶方式继续同步运移至地壳结晶成岩,形成含花岗岩包体的硅不饱和富碱斑岩;二是富碱岩浆与长英质岩浆发生同化混染形成混合岩浆运移至地壳,其中所含不混溶含矿地幔流体伴随其结晶成岩进行自交代蚀变,形成硅过饱和的赋矿花岗岩类岩石。(5)综合研究认为,成矿作用发生的关键并不在于壳幔混染作用,而是含矿地幔流体作用过程中的某个阶段是否易于多金属成矿物质的活化与卸载。地幔流体作用及其流体性质演化过程是制约滇西新生代多金属系列成矿的核心因素。在上述认识成果基础上,运用地幔流体作用结合透岩浆流体成矿理论的综合分析研究成功揭示,遗留于滇西新生代各类岩(矿)石中的流体作用微观物质踪迹,在与富碱岩浆耦合与解耦过程中,对不同部位的不同岩石进行交代蚀变成矿,相应形成“斑岩型”矿床→“接触交代型”矿床→远程中低温热液矿床系列成矿效应。本论文研究对于深入认识和揭示滇西新生代富碱岩浆-地幔流体-成矿作用三者之间的本质联系和岩浆-流体演化关系具有重要的科学意义。