吳超,陳華勇等-AM:黃鐵礦地球化學(xué)揭示中亞造山帶疊加改造斑巖銅礦成因
中亞造山帶是全球最大的增生造山帶之一,已經(jīng)勘探發(fā)現(xiàn)一系列世界級的斑巖銅礦床,包括Oyu Tolgoi,Erdenet和Aktogai-Aiderly等,因此也是世界上最重要的斑巖銅礦帶之一。中亞造山帶斑巖礦床大部分形成于島弧或大陸弧環(huán)境,經(jīng)歷了晚古生代碰撞及隨后的碰撞后和板內(nèi)伸展背景,這些復(fù)雜的地質(zhì)過程對于先形成礦床的改造過程仍然不明,制約了中亞造山帶內(nèi)斑巖銅礦的進一步勘查。
廣州地化所吳超副研究員在陳華勇研究員指導(dǎo)下,與塔斯馬尼亞大學(xué)的David Cooke教授等合作,選擇典型具有疊加改造特征的玉勒肯哈臘蘇斑巖礦床開展研究,通過詳細的野外地質(zhì)調(diào)查,室內(nèi)鏡下觀察,劃分了精細的成礦期次。在此基礎(chǔ)上,利用激光剝蝕分析對于各熱液階段黃鐵礦成分分析,輔以年代學(xué)和流體包裹體研究,揭示了玉勒肯哈臘蘇銅礦復(fù)雜的多期熱液疊加演化過程。
研究取得的具體認識包括以下方面:1)玉勒肯哈臘蘇礦床發(fā)育斑巖型蝕變,以及廣泛的晚期含銅硫化物礦脈切割斑巖型蝕變,和成礦后斷層構(gòu)造控制的泥化蝕變;2)熱力學(xué)模擬闡明了黃鐵礦中Se/S比值的空間變化受熱液流體組成和溫度變化的共同影響;黃鐵礦Se/S比值隨熱液溫度升高而降低,可以解釋靠近礦體的黃鐵礦中硒濃度較低的現(xiàn)象,這表明黃鐵礦化學(xué)成分可以指示斑巖系統(tǒng)中礦體空間位置;3)源自泥盆紀閃長巖斑巖的流體產(chǎn)生了早期斑巖型蝕變和礦化;4)形成晚期含銅硫化物脈的流體具有較高的Co/Fe和Ni/Fe比值,表明這些流體可能來自晚泥盆紀-石炭紀鎂鐵質(zhì)侵入體;5)泥化蝕變形成于二疊紀,其中黃鐵礦的金含量相對富集(局部含有自然金包裹體),與二疊紀早期的區(qū)域造山金礦化事件有關(guān)。
項目成果近期發(fā)表于國際地學(xué)權(quán)威期刊《American Mineralogist》,該項研究成果獲得了科技部重點研發(fā)項目(2022YFC2903301)、國家自然科學(xué)基金(41921003, 41902089, 42230810)、和廣東省重點實驗室項目(2020B1212060055)的資助。
論文信息:Chao, Wu(吳超), David R. Cooke, Michael J. Baker, Lejun Zhang, Pei Liang(梁培), Jing Fang(方京), Paul Olin, Leonid V. Danyushevsky, Huayong Chen(陳華勇). 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

圖1 玉勒肯哈臘蘇礦床黃鐵礦微量元素面掃分析

圖2 玉勒肯哈臘蘇礦床成礦模式圖

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