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中国科学院秦克章团队:氧化铁磷灰石与斑岩型铜金矿化的成因联系:来自中国东南部长江下游泥河铁矿床和沙溪铜金矿床黑云母-辉石-锆石研究的启示

论论资讯 | 2023-03-01 1热度

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The Genetic Link between Iron-Oxide–Apatite and Porphyry Cu–Au Mineralization: Insight from the Biotite–Pyroxene–Zircon Study of the Nihe Fe Deposit and the Shaxi Cu–Au Deposit in the Lower Yangtze Valley, SE China

Li Y.; Qin K.-Z.; Song G.-X.; Fan Y.; Wang F.-Y.; Wang L.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/min13030451

研究背景

矿床的形成一直是地质学家们研究的重要课题。然而,不同类型的矿床可能源自同一种岩浆热液系统。因此,建立不同矿床类型之间的遗传联系,不仅可以加深我们对岩浆热液成矿过程的理解,还可以指导勘探。本研究通过对中国东南部的倪和铁氧化物磷灰石(IOA)矿床和沙溪斑岩型铜金矿床进行研究,旨在探究这两个矿床之间的遗传联系。

研究内容

本研究使用地层岩相剖面、黑云母和辉石矿物化学、锆石年代学、Hf同位素和微量元素等方法,对倪和IOA矿床和沙溪斑岩型铜金矿床之间的时间-空间和潜在遗传联系进行了研究。研究结果表明,倪和矿床相关斑岩的侵入深度比沙溪矿床相关斑岩的侵入深度浅。倪和矿床的岩浆锆石和热液锆石提供了130.6±0.7 Ma和130.7±0.7 Ma的U-Pb年龄。沙溪矿床的岩浆锆石U-Pb年龄(130.0±0.8 Ma)与其钼矿Re-Os年龄(130.0±1.0 Ma)重合。研究结果表明,倪和IOA矿床和沙溪斑岩型铜金矿床具有时间上的一致性,而且它们之间存在可能的遗传联系,考虑到它们在同一矿区内距离仅为15公里。锆石Hf同位素和微量元素支持了这两个矿床的演化来自富集的岩石圈地幔,尽管沙溪矿床可能经历了江南型基底的污染。这两个矿床都位于长石石榴子石石英平衡线之上,但倪和矿床的岩浆锆石温度较低,氧化程度也较低。沙溪矿床的锆石具有更高的Eu/Eu*和Yb/Dy值,可能是由于早期斜长石结晶的抑制和角闪石分馏的普遍存在,因此表明沙溪矿床相关岩浆含水量更高。此外,沙溪矿床相关斑岩具有更高的锆石Hf浓度,表明斑岩型铜金矿床经历了更高程度的岩浆分馏。本研究强调了倪和IOA矿床和沙溪斑岩型铜金矿床具有共同的岩浆来源,而不同的地壳污染程度、岩浆氧化状态、含水量和岩浆分馏程度共同导致了这两个不同的矿床类型。

研究意义

本研究揭示了倪和IOA矿床和沙溪斑岩型铜金矿床之间的可能遗传联系,表明中下扬子河流成矿带,尤其是IOA区的深部,存在斑岩型铜金铂族元素矿化的巨大潜力。这对于矿产资源的开发具有重要意义,也对于我们深入理解不同类型矿床的形成机制具有重要意义。

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