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吴超,陈华勇等-AM:黄铁矿地球化学揭示中亚造山带叠加改造斑岩铜矿成因

撰稿: 发布时间:2023-07-03

   中亚造山带是全球最大的增生造山带之一,已经勘探发现一系列世界级的斑岩铜矿床,包括Oyu Tolgoi,Erdenet和Aktogai-Aiderly等,因此也是世界上最重要的斑岩铜矿带之一。中亚造山带斑岩矿床大部分形成于岛弧或大陆弧环境,经历了晚古生代碰撞及随后的碰撞后和板内伸展背景,这些复杂的地质过程对于先形成矿床的改造过程仍然不明,制约了中亚造山带内斑岩铜矿的进一步勘查。

  中国科学院矿物学与成矿学重点实验室吴超副研究员在陈华勇研究员指导下,与塔斯马尼亚大学的David Cooke教授等合作,选择典型具有叠加改造特征的玉勒肯哈腊苏斑岩矿床开展研究,通过详细的野外地质调查,室内镜下观察,划分了精细的成矿期次。在此基础上,利用激光剥蚀分析对于各热液阶段黄铁矿成分分析,辅以年代学和流体包裹体研究,揭示了玉勒肯哈腊苏铜矿复杂的多期热液叠加演化过程。
  研究取得的具体认识包括以下方面:1)玉勒肯哈腊苏矿床发育斑岩型蚀变,以及广泛的晚期含铜硫化物矿脉切割斑岩型蚀变,和成矿后断层构造控制的泥化蚀变;2)热力学模拟阐明了黄铁矿中Se/S比值的空间变化受热液流体组成和温度变化的共同影响;黄铁矿Se/S比值随热液温度升高而降低,可以解释靠近矿体的黄铁矿中硒浓度较低的现象,这表明黄铁矿化学成分可以指示斑岩系统中矿体空间位置;3)源自泥盆纪闪长岩斑岩的流体产生了早期斑岩型蚀变和矿化;4)形成晚期含铜硫化物脉的流体具有较高的Co/Fe和Ni/Fe比值,表明这些流体可能来自晚泥盆纪-石炭纪镁铁质侵入体;5)泥化蚀变形成于二叠纪,其中黄铁矿的金含量相对富集(局部含有自然金包裹体),与二叠纪早期的区域造山金矿化事件有关。
  项目成果近期发表于国际地学权威期刊《American Mineralogist》,该项研究成果获得了科技部重点研发项目(2022YFC2903301)、国家自然科学基金(41921003, 41902089, 42230810)、和广东省重点实验室项目(2020B1212060055)的资助。
  论文信息:Chao, Wu(吴超), David R. Cooke,  Michael J. Baker,  Lejun Zhang,  Pei Liang(梁培), Jing Fang(方京), Paul Olin, Leonid V. Danyushevsky, Huayong Chen(陈华勇). Using pyrite composition to track the multi-stage fluids superimposed on a porphyry Cu system. American Mineralogist (2023). https://doi.org/10.2138/am-2022-8727
  论文链接http://www.minsocam.org/MSA/Ammin/AM_Preprints.html.
图1 玉勒肯哈腊苏矿床黄铁矿微量元素面扫分析
图2 玉勒肯哈腊苏矿床成矿模式图 

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