俯冲带斑岩铜矿系统成矿机理与主要挑战

发布时间：2025-02-15 10:12

　　 斑岩型铜(钼-金)矿床作为一种典型岩浆热液成矿系统,是板块俯冲带之上最具代表性的成矿类型,具有极其重要的经济价值,长期以来是学术界和工业界的重点关注对象.已有研究揭示了大型斑岩矿床一般起源于俯冲作用诱发地幔楔部分熔融而形成的初始弧岩浆,在经历一系列复杂的演化之后,最终上升至近地表(3～5km)成矿.这其中涵盖了下列步骤:(1)俯冲板片的脱水或部分熔融并交代地幔楔诱发橄榄岩部分熔融;(2)地幔岩浆上升至下地壳底部并经历熔融-同化-滞留和均一(MASH)以及初期分离结晶;(3)初始母岩浆自下地壳底部上升至中上地壳底部形成岩浆房;(4)岩株或岩枝的最终就位与挥发分出溶;(5)成矿流体汇集和金属沉淀等众多关键地质过程.虽然对这些过程的研究已经产生了丰富的成果,极大促进和加强了对不同构造背景之下斑岩型铜矿形成机制的认识,但斑岩成矿机理研究目前仍存在较多问题亟待解决,如不同构造动力学背景对成矿岩浆地球化学特征的控制、岩浆弧演化的长期性与成矿作用瞬时性的不协调、成矿物质来源、岩浆源区和演化过程金属预富集作用对成矿的贡献、Cu和Au在预富集过程中的解耦机制等.这些尚未解决的科学问题对斑岩成矿机理的进一...

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【部分图文】：

图1 俯冲带斑岩型矿床成矿模式图

俯冲带中洋壳脱水是比板片熔融更普遍的地质过程(Pearce等,2005).俯冲板片中蛇纹石和水镁石脱水产生的流体进入上覆软流圈地幔楔并交代地幔橄榄岩(Grove等,2002;Hattori和Guillot,2003),生成角闪石和云母等矿物相,从而降低地幔固相线温度,使之发生部分....

图2 下地壳MASH带演化示意图

下地壳MASH带在演化过程中伴随有富水地幔玄武岩的周期性注入,从而积累丰富的挥发分和较高含量的金属(Wilkinson,2013).原始弧岩浆熔体(高铝玄武岩)水含量范围是1.2～2.5wt.%(Sobolev和Chaussidon1996),而中性岩浆中角闪石相稳定域需要满足高....

图3 不同含水量(5、7和10wt.%)中性岩浆熔体在地壳温度-压力条件下的结晶矿物相图

图2下地壳MASH带演化示意图下地壳MASH带内熔体高的水含量还会促进橄榄石、辉石和尖晶石等较重的基性矿物大量结晶,在下地壳的底部形成一层超镁铁质的堆晶层,这种化学成分不连续面可能形成了地震波速不连续的莫霍面(Hildreth,1981;Richards,2003;Ducea等....

图4 上地壳岩浆房演化示意图

目前关于硫化物饱和的诱发机制尚无定论,除磁铁矿的结晶或者同化还原性的地壳物质可能导致岩浆具有还原性而引起硫化物沉淀之外(Ishihara和Matsuhisa,1999;Jenner等,2010;Smith等,2012;Sun等2015),岩浆混合是另一种普遍接受的观点(Keith....

本文编号：4034146