[特邀报告]藏东义敦弧斑岩铜矿成矿差异性——来自锆石和磷灰石组分的约束及对找矿的指示意义

藏东义敦弧斑岩铜矿成矿差异性——来自锆石和磷灰石组分的约束及对找矿的指示意义
编号：1173 稿件编号：3998 访问权限：私有 更新：2023-04-09 21:58:52 浏览：276次 特邀报告

报告开始：2023年05月07日 10:10 （Asia/Shanghai）

报告时间：15min

所在会议：[16B] 16B、矿产与资源 » [16B-2] 16B-2 矿产与资源>斑岩成矿系统及层圈相互作用

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摘要
对于斑岩铜矿系统而言，岩浆的成矿潜力在很大程度上取决于水含量、硫含量和氧逸度。前人通过成矿斑岩与无矿岩体的对比研究，提出了用以预测岩浆成矿潜力的一些全岩地球化学指标，但这些指标易受蚀变和风化作用影响而失真，使其区域成矿潜力评价效果十分有限。近年来，利用中酸性岩体中普遍发育的副矿物锆石示踪岩浆的氧逸度和水含量来预测岩浆成矿潜力成为学术界和工业界关注的热点。但这种基于特定区域所建立的锆石组分指标在其它地区是否适用尚不清楚。相比而言，另一种副矿物磷灰石的组分能用来反演岩浆的挥发分（如S和Cl）含量和氧逸度，但其作为成矿潜力评价指示矿物的研究还很薄弱。因此，通过锆石和磷灰石组分联用来判断岩浆的成矿潜力将是有益的尝试。
    藏东古特提斯构造域义敦弧南部发育多个斑岩铜矿床，而其北部则发育大量同时期的无矿花岗岩体。针对上述科学问题，我们对这些成矿斑岩和无矿花岗岩体开展了锆石和磷灰石组分及全岩地球化学对比研究，以此探究导致这种同一岩浆弧内斑岩铜矿成矿差异性的岩浆控制因素，同时也对斑岩铜矿找矿勘探中预测岩浆成矿潜力的全岩地球化学和矿物组分指标进行评价。本次研究取得的主要认识如下：
（1）义敦弧成矿斑岩和无矿岩体不同的全岩地球化学特征指示两种不同的成因机制。成矿斑岩具高Sr/Y, La/Yb和V/Sc比值，无明显负Eu异常，表现出埃达克岩亲和性，表明形成早期以角闪石分离结晶为主，斜长石结晶较少。无矿岩体具低Sr/Y, La/Yb和V/Sc比值，弱-明显负Eu异常，它们来源于同一母岩浆的分离结晶演化，形成过程中以斜长石分离结晶为主，角闪石结晶较少。
（2）义敦弧成矿斑岩为一套富水和硫的氧化性岩体，而无矿岩体为一套富水但贫硫酸盐的还原性岩体。成矿岩体普遍发育角闪石+榍石+石英+磁铁矿的矿物组合，具高的全岩Fe2O3/FeO, Sr/Y和V/Sc比值，高的锆石Eu/Eu* (0.43–0.91)和ΔFMQ (+0.8到+2.4)值，利用磷灰石SO3含量（0.07–0.79 wt %）估算得到的相应岩浆S含量为35–160 ppm，表明其为一套富水和硫的氧化性岩体，因而有利于斑岩铜矿床的形成。相反，无矿岩体普遍发育角闪石+钛铁矿的矿物组合，具低的全岩Fe2O3/FeO, Sr/Y和V/Sc比值，低的锆石Eu/Eu* (0.01–0.34)和ΔFMQ (–3.3到+0.5)值，低磷灰石SO3含量（<0.04 wt %），表明其为一套富水但贫硫酸盐的还原性岩体；这些特征阻碍岩浆运移大量S和金属来形成斑岩铜矿床。因此，义敦弧北部不太可能有斑岩铜矿的找矿潜力。
（3）前人提出的预测岩浆成矿潜力的全岩地球化学和部分锆石组分指标在义敦弧也适用，但部分锆石组分指标不适用，磷灰石组分可成为有效的成矿潜力评价指标。全岩Sr/Y (>20), V/Sc (>32.5–0.385 × wt % SiO2), Eu/Eu* (~1)和10000*(Eu/Eu*)/Y (>400)比值，锆石Eu/Eu* (>0.4)和ΔFMQ (>1)，磷灰石SO3含量(>0.1 wt %)能够准确区分义敦弧成矿斑岩与无矿岩体，表明其可作为预测岩浆成矿潜力的有效指标。但对于前人提出的锆石Ce异常值（Ce4+/Ce3+, Ce/Ce*, Ce/Nd），氧化性成矿斑岩和还原性无矿岩体存在相互重叠，表明其不能用于准确估算岩浆的相对氧化还原状态，因而并非有效的岩浆成矿潜力评价指标。
斑岩铜矿的找矿勘探是一个不断缩小找矿范围的过程，准确识别具成矿潜力的岩浆能有效降低找矿成本。通过义敦弧成矿斑岩与无矿岩体的对比研究，我们发现，南北岩浆氧化还原状态的差异性导致了斑岩铜矿成矿的差异性；同时我们也确证并提出了一些有效预测岩浆成矿潜力的全岩地球化学和矿物（锆石和磷灰石）组分指标，也指出前人提出的部分找矿指标需要谨慎使用。
 
关键字
斑岩铜矿床,锆石,磷灰石,成矿差异性,义敦弧
报告人
曹康
中国地质大学（武汉）

稿件作者
曹康 中国地质大学
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