楚雄中-新生代陆相红层盆地,是集“煤、铜多金属、盐”为一体的重要铜矿集区。进入新生代后,在哀牢山造山带强烈的构造推覆作用下,盆地发育大规模褶皱/断裂作用与岩浆浅成侵入作用:构造作用导致砂岩型铜矿床发生改造富集作用;富碱斑岩侵入作用形成斑岩型铜、钼、金多金属矿床,如直苴铜钼矿床和姚安铅银金矿床等,这两类矿床均属喜马拉雅运动在楚雄盆地的成矿响应。本文着眼于楚雄盆地沉积-成岩、改造、岩浆侵入地质作用的演化,探讨两类铜成矿作用之间的时间、空间、物质及其演化关系。取得的主要认识与成果如下:(1)楚雄盆地砂岩型铜矿床主要发育沉积-成岩型、改造型两种矿化类型。沉积-成岩型矿化以六苴铜矿床为代表,形成以浸染状、纹层状矿石构造为主的层状、似层状矿体,并受沉积构造体系控制。该体系发育盆地边缘斜坡带、不整合面、隔水-透水-隔水岩性层等沉积构造结构面,分别控制着牟定斜坡铜矿带、矿层、矿体的展布;在此空间结构上,盆地氧化性、还原性两类盆地流体对流,形成氧化-还原结构面,由此控制浅紫交互带和层状矿体的定位。改造型矿化以郝家河铜矿床为代表,形成大脉状、带状及不规则状矿体,并受褶皱/断裂构造体系控制。该体系发育同生断裂、褶皱构造、断裂构造等三类改造期成矿结构面。六苴、郝家河矿床均经历四期构造主应力作用,其演化依次为:NE-SW向→近EW向→NW-SE向→近SN向。(2)通过砂岩铜矿床地球化学研究,认为Cu、Ag、Pb、Zn、Mo等亲硫元素受还原障控制,强烈富集于浅色砂岩,特别是浅紫交互带与构造热液浅色体中;成岩期成矿流体为温度较低(90～160℃)、盐度中等(5～15 wt%NaCl)、富含SO42-、Ca2+与CH4等,并以有机水为主要来源;其硫源以硫酸盐热还原硫为主,并含少量细菌还原硫;铅、锶同位素示踪表明,该期金属物源以壳源为主,主要源于地层围岩。改造期成矿流体温度相对较高(140～240℃)、盐度相对较低(2～13 wt%NaCl)、富含Cl-、Na+及含一定量CO2,并具有岩浆水、有机水、大气水混合的特点;其硫源以深源硫为主,含少量硫酸盐热还原硫;成矿金属主要源于盆地基底,部分源于围岩,上述特点显示改造期成矿流体、还原硫、金属物质均具有岩浆源的某些属性。通过对成岩成矿期与改造成矿期的共生石英脉进行ESR定年,获得了两期成矿作用的参考年龄分别为80～60 Ma、50～30Ma。砂岩型铜矿床的形成经历沉积-成岩作用、改造作用:成岩期成矿发生于中成岩阶段,浅色砂岩一侧酸性-还原的富有机质流体沿砂岩层中扩张运移,溶解并还原碳酸盐、铁质胶结物及石膏等,形成溶蚀粒间孔隙与还原硫;该流体与碱性-氧化的含铜流体相遇时发生铜的沉淀与矿化。改造成矿作用是盆地受构造挤压、超覆作用驱动深部流体沿同生断裂上升,并汲取基底及围岩富有机质含铜流体,向次级断裂及背斜核部等有利构造空间充填与矿化的结果。(3)盆地进入新生代不仅发生了褶皱造山与砂岩铜矿改造成矿作用,还发生富碱斑岩侵入与铜多金属成矿作用,如直苴铜钼矿床。该矿床产于一套二长-正长花岗(斑)岩中,发育钾硅酸盐化、绢英黄铁矿化、绢云绿泥青盘岩化、绿帘石角岩化等热液蚀变,并形成产于断裂内及旁侧的大脉型矿体,主要有细脉状钾长石-石英-辉钼矿型、大脉状石英-黄铁矿-铜钼硫化物型、大脉状绿泥石-石英-铜硫化物型、大脉状绿帘石-石英-铜钼硫化物型等,大致与蚀变带对应。控岩构造为大雪山背斜与NW向张性-张扭性断裂组,NW向断裂组、节理组也是主要的控矿构造;成矿岩体为似斑状、局部斑状的细粒正长花岗岩(30.7±2.5 Ma),铜多金属成矿年龄为31.3±0.4 Ma。直苴矿区富碱花岗岩类SiO2含量为64.08%～68.61%,K2O+Na2O介于8.27～10.78,铝饱和指数多介于1～1.21之间,K2O/Na2O多为1～2.29,属弱过铝的钾玄质A型花岗岩系列;具有富集Rb-Ba-Th-U-K-Sr等大离子亲石元素、亏损Nb-Ta-Zr-Hf-P等高场强元素、轻稀土富集明显等特点;并具有埃达克质属性。该矿床的初始成矿流体为高温(最高达531.7℃)、高盐度(最高达64.15wt%NaCl)、富含金属物质与CO2、Cl-等矿化剂的岩浆热液,通过发生沸腾、混合等作用而导致矿质沉淀、成矿。He-Ar同位素示踪显示流体以壳源为主,少量幔源为辅;成矿元素也主要以上地壳源为主,有少量地幔物质加入。(4)楚雄盆地演化进程中,稳定沉积-成岩时期发生砂岩铜矿床的成岩成矿作用,进入新生代构造活跃期继续发生改造成矿作用;并在始新世岩浆活动高峰期产出斑岩型铜矿床。空间上,在特定位置发生相应的铜成矿作用:①岩浆侵位至适当深度时,在减压降温环境下发生流体沸腾与矿质沉淀作用,形成斑岩型矿床;②岩浆侵位较深时,不形成斑岩型矿床,但岩浆热液可混入并随盆地卤水向上迁移,在有利褶皱/断裂构造部位形成改造型砂岩铜矿床。其中,岩浆热液成矿作用发生于35～30 Ma,与砂岩铜矿改造成矿年龄(ESR定年:50～30 Ma)总体一致,两类铜矿床均发生于渐新世NW-SE向主压应力下形成的构造体系中;微量元素、成矿流体、同位素等特征也显示两类铜矿床具有密切的成因联系。总体认为,楚雄盆地内改造型砂岩铜矿床与斑岩型铜钼矿床为同一个构造-岩浆-热液成矿作用演化作用的产物,即青藏高原造山带的晚碰撞构造转换成矿作用。