矿床地球化学国家重点实验室知识库

花岗岩与成矿关系研究表明，岩浆的高氧逸度是控制其能够形成热液Cu、Au矿床的关键因素之一。但以往取得的这一重要认识是通过对岛弧和陆缘弧岩浆 (包括钙碱性和碱性) 的研究获得的，而对大陆富碱岩浆的氧逸度研究则相对薄弱。我国由大陆富碱岩浆诱导的热液Cu、Au矿成矿作用非常发育，在全球独具特色，为开展与Cu、Au成矿有关的大陆富碱岩浆系统的氧逸度研究提供了很好的机遇。论文选取我国西南“三江”地区在大陆环境形成的金沙江-红河富碱侵入岩带内若干与Cu(Mo、Au)成矿有关和无关的富碱侵入体为研究对象，开展富碱岩浆系统氧逸度特征研究，阐述含矿与无矿富碱侵入体的氧逸度特征的差异，深入剖析这种差异的形成机制。论文取得以下主要成果和认识： ⑴对与Cu(Mo、Au)成矿有关和无关的富碱侵入体的全岩主量元素、稀土及微量元素的分析表明，两类富碱侵入体属中酸性岩类 (SiO2=59.55~72.81%,平均66.98%)；高钾 (K2O/Na2O普遍大于1, 最高达3.74, 平均1.53)，属钾玄岩系列和/或高钾钙碱性系列；富碱 (K2O+Na2O=7.60~12.08 %, 平均9.43%)；具A型花岗岩属性；准铝质到弱过铝质；轻稀土元素富集而重稀土元素亏损；富集大离子亲石元素 (Rb、Sr、Ba、Th、U等) 而亏损高场强元素 (Nb、Ta、Ti等)，具明显的“TNT”负异常，显示其源区具有受俯冲带流体的交代的特征。全岩及单矿物Sr-Nd-Pb同位素组成研究表明，两类富碱侵入体均起源于富集地幔II源区，形成于造山带环境。 ⑵对与Cu(Mo、Au)成矿有关和无关的富碱侵入体的锆石LA-ICPMS U-Pb定年表明，两类富碱侵入体成岩年龄变化范围为43 Ma~35 Ma±，其中含矿岩体为43 Ma~35 Ma±，无矿岩体为40 Ma~35 Ma±，形成于印度-欧亚大陆晚碰撞转换阶段。金沙江-红河成矿带南段和北段的含矿富碱侵入体的成岩年龄存在差异，自北向南岩体的年龄逐渐变年轻。其中北段的玉龙斑岩Cu(Mo、Au)矿带含矿岩体的年龄自北向南逐渐递减，变化趋势明显，年龄变化于43 Ma~37 Ma±之间；而南段含矿岩体 (马厂箐至铜厂) 的成岩年龄变化不大，总体处于35 Ma±。与此相对应，斑岩Cu(Mo、Au)矿床的成矿年龄沿金沙江-红河成矿带自北向南同样呈现逐渐变年轻的趋势。北段玉龙矿带的斑岩Cu(Mo、Au)矿的成矿年龄自北向南递减趋势明显，变化于41 Ma~36 Ma±之间；而南段哀牢山-红河矿带的斑岩Cu(Mo、Au)矿床总体处于35 Ma±。因此，与以往认识不同，本次研究显示金沙江-红河成矿带斑岩Cu(Mo、Au)矿床并非为同一成矿集中期的产物，其成矿作用与印度-亚洲大陆的持续碰撞造成金沙江-红河走滑断裂表现为南北差异性走滑作用密切相关。 ⑶系统开展了金沙江-红河Cu(Mo、Au)成矿富碱岩浆系统的氧逸度特征及其与不含矿富碱侵入岩的差异研究。结果表明，与成矿有关和无关的富碱侵入体的锆石Ce4+/Ce3+比值所反映的岩浆相对氧逸度特征显示，两类富碱侵入体的岩浆氧逸度变化范围非常大 (Ce4+/Ce3+=9.5~336)；含矿岩体较无矿岩体具有更高的氧逸度 (含矿岩体锆石Ce4+/Ce3+=161~336, 平均225; 无矿岩体的锆石Ce4+/Ce3+=9.5~98, 平均=61)。北段与南段含矿岩体氧逸度特征没有明显的差异。另外，与Cu(Mo、Au)成矿有关的富碱侵入体岩浆榍石的dCe值 (dCe=1.17~1.23, 平均为1.20) 也明显高于无矿富碱侵入体岩浆榍石的dCe值 (dCe=1.10~1.18, 平均为1.15)，也指示含矿富碱岩浆具有较高的氧逸度特征。岩体锆石的Ce4+/Ce3+值特征可作为重要的找矿标志。这一成果对认识与Cu(Mo、Au)成矿有关的大陆富碱岩浆系统的氧逸度特征具有重要的理论意义，对金沙江-红河富碱侵入岩带寻找与富碱侵入岩有关的Cu(Mo、Au)矿床具有重要的指导意义。 ⑷综合分析认为，金沙江-红河富碱侵入岩带含矿与无矿富碱岩浆氧逸度特征与源区物质组成和氧逸度特征密切相关。含矿与无矿富碱岩浆的地幔源区均遭受了高氧化性壳源物质的注入交代，且含矿富碱岩浆的地幔源区遭受高氧化性的壳源物质的交代作用更为强烈。受高氧化性的壳源物质不同程度交代的富碱岩浆的地幔源区部分熔融，分别形成高氧逸度特征的含矿富碱母岩浆和低氧逸度特征的无矿富碱母岩浆，这些富碱母岩浆沿金沙江-红河深大断裂及次级断裂输入到地壳深部的岩浆房，岩浆房内的富碱母岩浆进一步演化成高氧逸度的含矿富碱岩浆系统和低氧逸度的无矿富碱岩浆系统，并分别在地壳浅部定位。