我校在斑岩型铜矿床岩浆热液成矿过程领域取得新进展

作者: 时间:2018-06-12 点击数:

(通讯员 许峰)近日,国际地球化学顶级期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》(T1)刊发了资源学院和GPMR国家重点实验室李建威教授团队有关西藏东缘玉龙超大型斑岩铜矿床多期次岩浆热液流体形成和演化的研究成果。斑岩铜矿床是世界上铜、钼等金属的主要来源,半个多世纪以来,一直是矿产勘查和成矿作用研究的热点。李建威教授团队通过西藏东部玉龙超大型斑岩铜矿床单个流体包裹体化学组成的LA-ICP-MS成分分析等研究,揭示了该矿床多期次岩浆热液流体的形成和演化过程。这是首次通过单个流体包裹体成分分析研究我国岩浆热液矿床成矿过程和成矿机理的报道。

1 超大型斑岩铜矿床,通常认为与大型中上地壳岩浆房的形成和演化有关,往往伴随着多期次斑岩体的侵位和多期次岩浆热液流体的活动(图片引自Sillitoe, 2010

     首先,通过对玉龙铜矿前两个成矿阶段不同类型流体包裹体的系统分析发现:从深部岩浆中出溶的中等密度流体经相分离形成的富气相流体快速向上迁移,而相分离产生的另一种流体—高盐度、富金属卤水(~0.9 wt% Cu, ~0.04 wt% Mo)则倾向于滞留于流体发生强烈相分离的部位,随着卤水相的降温而发生大规模的铜沉淀。由此提出由相分离产生的高盐度卤水对成矿元素的富集很可能是导致斑岩铜矿床中巨量铜±钼堆积的关键因素之一。其次,斑岩铜矿床中晚期的矿化通常表现出更富钼的特征,如玉龙矿床第二个岩浆热液阶段发育一套位于矿床深部且非常富钼的矿化。由于钼在岩浆结晶分异过程中相对于铜更加不相容,通常认为是由于成矿岩浆在演化过程中Mo/Cu比值逐渐增加,导致晚期成矿流体中Mo/Cu比值升高,从而形成晚期更加富钼而贫铜的矿化特征。玉龙铜矿前两个成矿阶段石英脉中流体包裹体的成分具有非常相似的金属含量 (图2),表明玉龙铜矿床第二阶段的富钼特征并不是由于深部成矿岩浆变得更加演化并具有高的Mo/Cu比值,而可能是钼更早地从相分离之前的中等密度流体中沉淀出来导致。另外,第3个岩浆热液阶段虽然并未形成具有工业意义的矿体,但发育一套特征的黄铁矿-绢云母±石英细脉。这一套脉体往往比矿体的分布范围更广,因此具有一定的找矿意义。通过与前两个阶段成矿流体比较,作者发现形成这样一套脉体的流体具有异常高的Cs/KRb/K等元素比值。结合其他证据,推测形成这样一套脉体的流体,来自于逐渐固结的深部岩浆房中一套高分异的酸性熔体。

2 玉龙铜矿两个矿化阶段代表性流体成分的比较,图中流体包裹体分别为25 μm(左)和20 μm(右)

     论文第一作者为我校资源学院2013级直博生昌佳,是我校与德国拜罗伊特大学地球科学研究所(Bayerisches Geoinstitut)的联合培养博士,2015年10月-2016年1月和2016年10月至今,分别受学校“研究生国际合作与交流基金”和“国家建设高水平大学公派研究生项目”的资助,在德国进行合作研究。

论文信息:

Title: Formation and evolution of multistage magmatic-hydrothermal fluids at the Yulong porphyry Cu-Mo deposit, eastern Tibet: Insights from LA-ICP-MS analysis of fluid inclusions

Authors: Jia Chang, Jian-Wei Li?, Andreas Audétat

Source: Geochimica et Cosmochimica Acta 88 (2018) 255–274

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.gca.2018.04.009

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