板塊俯沖與斑巖銅金成礦
發(fā)布時(shí)間：2021-02-16 06:23
絕大多數(shù)斑巖銅金礦床分布在匯聚板塊邊緣。研究表明高氧逸度和洋殼部分熔融是控制斑巖銅金礦床形成的兩個(gè)關(guān)鍵因素。作為親硫元素,銅金的性質(zhì)主要受還原態(tài)的硫(S2-)控制,而硫的價(jià)態(tài)和性質(zhì)則強(qiáng)烈受氧逸度的影響。礦床學(xué)家很早就發(fā)現(xiàn)氧逸度ΔFMQ+2是斑巖銅金礦床成礦的魔幻數(shù)字。研究發(fā)現(xiàn)其原因是硫的性質(zhì)在此氧逸度附近發(fā)生巨變,在低氧逸度時(shí),硫主要以硫化物的形式存在,但是當(dāng)氧逸度在ΔFMQ+1. 5以上時(shí),硫主要以硫酸根的形式存在。硫酸鹽在巖漿中的溶解度通常是硫化物的10倍左右,因此在部分熔融過程中,高氧逸度可以大幅度提高硫在巖漿中的溶解度,有利于源區(qū)硫化物被破壞,以硫酸根的形式被熔出,從而大幅度提高初始巖漿中的銅（金）含量;與此同時(shí),硫化物在巖漿演化過程中可以保持不飽和狀態(tài),有利于作為中度不相容元素的銅（金）通過巖漿演化進(jìn)一步富集。在磁鐵礦結(jié)晶等過程中,巖漿體系的氧逸度降低,硫酸根被還原,還原態(tài)的硫(S2-)將巖漿中的銅金萃取,富集到流體相,從而形成斑巖銅金礦床。這種高氧逸度巖漿通常出現(xiàn)在匯聚板塊邊緣。由于洋殼銅、金、硫含量遠(yuǎn)高于陸殼和地幔,而且俯沖帶氧...
【文章來(lái)源】：巖石學(xué)報(bào). 2020,36(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)
【部分圖文】：
全球斑巖銅(-金-鉬)礦床分布圖(數(shù)據(jù)來(lái)源于USGS,1999(1))
在部分熔融過程中，高氧逸度會(huì)使巖漿源區(qū)中的硫化物被氧化，以硫酸根的形式進(jìn)入熔融巖漿，大幅度提高巖漿中親硫元素的初始含量。實(shí)驗(yàn)表明，硫化物在巖漿中的溶解度隨壓力的減小而增大，隨溫度的增加而增加，但是對(duì)壓力更敏感，在50kbar、1350℃條件下，硫(硫化物飽和)的溶解度是385×10-6(Mavrogenes and O"Neill,1999)。原始地幔硫的豐度為200×10-6～250×10-6(McDonough and Sun,1995;Mavrogenes and O"Neill,1999)，在50bar、1350℃，地幔部分熔融程度小于50%的情況下，殘留相中都會(huì)有硫化物，控制著親硫元素在地幔橄欖巖與熔體間的分配系數(shù)。即使巖漿源區(qū)在近地表情況下(硫的溶解度約為1000×10-6)，也需要20%～25%的部分熔融方能去除源區(qū)的硫化物殘留相，徹底釋放親銅元素。圖3 硫的存在形式與巖漿氧逸度關(guān)系(據(jù)Jugo et al.,2 0 1 0)
圖2 不同礦床類型相關(guān)巖漿巖的Fe含量與氧逸度特征(據(jù)Thompson et al.,1999修改)地球化學(xué)研究表明銅為中度不相容元素(Sun et al.,2003a,2004)，原始地幔中銅的豐度為30×10-6(McDonough and Sun,1995)。作為中度不相容元素，銅在虧損地幔中的豐度應(yīng)該比原始地幔低。而大洋玄武巖中的銅含量在65×10-6～125×10-6之間(Hofmann,1988;Sun et al.,2003a,b,2004)。在巖漿氧逸度高于ΔFMQ+2時(shí)，巖漿中的硫主要以硫酸鹽的形式存在，其在巖漿中的溶解度可以達(dá)到1000n×10-6(Jugo et al.,2005,2010;Jugo,2009)，巖漿源區(qū)中的硫化物被大量破壞，親硫元素大量進(jìn)入熔體，也可以大幅度提高巖漿中銅金等親硫元素的初始含量。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]跳出南�？茨虾！绿靥崴寡箝]合與南海的形成演化[J]. 孫衛(wèi)東,林秋婷,張麗鵬,廖仁強(qiáng),李聰穎. 巖石學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]Major Miocene geological events in southern Tibet and eastern Asia induced by the subduction of the Ninetyeast Ridge[J]. Xinlei Sun,Wei-dong Sun,Yong-bin Hu,Wei Ding,Trevor Ireland,Mei-zhen Zhan,Ji-qiang Liu,Ming-xing Ling,Xing Ding,Zhao-feng Zhang,Wei-ming Fan. Acta Geochimica. 2018(03)
[3]Adakitic rocks associated with the Shilu copper–molybdenum deposit in the Yangchun Basin,South China,and their tectonic implications[J]. Lipeng Zhang,Yongbin Hu,Jinlong Liang,Trevor Ireland,Youliang Chen,Rongqing Zhang,Saijun Sun,Weidong Sun. Acta Geochimica. 2017(02)
[4]Processes of initial collision and suturing between India and Asia[J]. DING Lin,Satybaev MAKSATBEK,CAI FuLong,WANG HouQi,SONG PeiPing,JI WeiQiang,XU Qiang,ZHANG LiYun,Qasim MUHAMMAD,Baral UPENDRA. Science China（Earth Sciences）. 2017(04)
[5]印度與歐亞大陸初始碰撞時(shí)限、封閉方式和過程[J]. 丁林,Satybaev MAKSATBEK,蔡福龍,王厚起,宋培平,紀(jì)偉強(qiáng),許強(qiáng),張利云,Qasim MUHAMMAD,Baral UPENDRA. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2017(03)
[6]The formation of porphyry copper deposits[J]. Weidong Sun,Jin-tuan Wang,Li-peng Zhang,Chan-chan Zhang,He Li,Ming-xing Ling,Xing Ding,Cong-ying Li,Hua-ying Liang. Acta Geochimica. 2017(01)
[7]西藏邦鋪鉬銅多金屬礦床含礦斑巖的地球化學(xué):對(duì)成巖源區(qū)與成礦機(jī)制的啟示[J]. 胡永斌,劉吉強(qiáng),胡敬仁,丁興,孫衛(wèi)東,劉焰,凌明星. 巖石學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]伊朗薩爾切什梅銅-鉬-金礦床研究新進(jìn)展[J]. 張洪瑞,楊志明,宋玉財(cái). 地質(zhì)科技情報(bào). 2013(05)
[9]大陸碰撞成礦作用:Ⅰ.岡底斯新生代斑巖成礦系統(tǒng)[J]. 侯增謙,鄭遠(yuǎn)川,楊志明,楊竹森. 礦床地質(zhì). 2012(04)
[10]哈薩克斯坦阿克斗卡超大型斑巖型銅礦田地質(zhì)特征與成礦模式[J]. 陳宣華,楊農(nóng),陳正樂,韓淑琴,王志宏,施煒,葉寶瑩. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
本文編號(hào)：3036330
【文章來(lái)源】：巖石學(xué)報(bào). 2020,36(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)
【部分圖文】：
全球斑巖銅(-金-鉬)礦床分布圖(數(shù)據(jù)來(lái)源于USGS,1999(1))
在部分熔融過程中，高氧逸度會(huì)使巖漿源區(qū)中的硫化物被氧化，以硫酸根的形式進(jìn)入熔融巖漿，大幅度提高巖漿中親硫元素的初始含量。實(shí)驗(yàn)表明，硫化物在巖漿中的溶解度隨壓力的減小而增大，隨溫度的增加而增加，但是對(duì)壓力更敏感，在50kbar、1350℃條件下，硫(硫化物飽和)的溶解度是385×10-6(Mavrogenes and O"Neill,1999)。原始地幔硫的豐度為200×10-6～250×10-6(McDonough and Sun,1995;Mavrogenes and O"Neill,1999)，在50bar、1350℃，地幔部分熔融程度小于50%的情況下，殘留相中都會(huì)有硫化物，控制著親硫元素在地幔橄欖巖與熔體間的分配系數(shù)。即使巖漿源區(qū)在近地表情況下(硫的溶解度約為1000×10-6)，也需要20%～25%的部分熔融方能去除源區(qū)的硫化物殘留相，徹底釋放親銅元素。圖3 硫的存在形式與巖漿氧逸度關(guān)系(據(jù)Jugo et al.,2 0 1 0)
圖2 不同礦床類型相關(guān)巖漿巖的Fe含量與氧逸度特征(據(jù)Thompson et al.,1999修改)地球化學(xué)研究表明銅為中度不相容元素(Sun et al.,2003a,2004)，原始地幔中銅的豐度為30×10-6(McDonough and Sun,1995)。作為中度不相容元素，銅在虧損地幔中的豐度應(yīng)該比原始地幔低。而大洋玄武巖中的銅含量在65×10-6～125×10-6之間(Hofmann,1988;Sun et al.,2003a,b,2004)。在巖漿氧逸度高于ΔFMQ+2時(shí)，巖漿中的硫主要以硫酸鹽的形式存在，其在巖漿中的溶解度可以達(dá)到1000n×10-6(Jugo et al.,2005,2010;Jugo,2009)，巖漿源區(qū)中的硫化物被大量破壞，親硫元素大量進(jìn)入熔體，也可以大幅度提高巖漿中銅金等親硫元素的初始含量。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]跳出南�？茨虾！绿靥崴寡箝]合與南海的形成演化[J]. 孫衛(wèi)東,林秋婷,張麗鵬,廖仁強(qiáng),李聰穎. 巖石學(xué)報(bào). 2018(12)
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[3]Adakitic rocks associated with the Shilu copper–molybdenum deposit in the Yangchun Basin,South China,and their tectonic implications[J]. Lipeng Zhang,Yongbin Hu,Jinlong Liang,Trevor Ireland,Youliang Chen,Rongqing Zhang,Saijun Sun,Weidong Sun. Acta Geochimica. 2017(02)
[4]Processes of initial collision and suturing between India and Asia[J]. DING Lin,Satybaev MAKSATBEK,CAI FuLong,WANG HouQi,SONG PeiPing,JI WeiQiang,XU Qiang,ZHANG LiYun,Qasim MUHAMMAD,Baral UPENDRA. Science China（Earth Sciences）. 2017(04)
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[6]The formation of porphyry copper deposits[J]. Weidong Sun,Jin-tuan Wang,Li-peng Zhang,Chan-chan Zhang,He Li,Ming-xing Ling,Xing Ding,Cong-ying Li,Hua-ying Liang. Acta Geochimica. 2017(01)
[7]西藏邦鋪鉬銅多金屬礦床含礦斑巖的地球化學(xué):對(duì)成巖源區(qū)與成礦機(jī)制的啟示[J]. 胡永斌,劉吉強(qiáng),胡敬仁,丁興,孫衛(wèi)東,劉焰,凌明星. 巖石學(xué)報(bào). 2015(07)
[8]伊朗薩爾切什梅銅-鉬-金礦床研究新進(jìn)展[J]. 張洪瑞,楊志明,宋玉財(cái). 地質(zhì)科技情報(bào). 2013(05)
[9]大陸碰撞成礦作用:Ⅰ.岡底斯新生代斑巖成礦系統(tǒng)[J]. 侯增謙,鄭遠(yuǎn)川,楊志明,楊竹森. 礦床地質(zhì). 2012(04)
[10]哈薩克斯坦阿克斗卡超大型斑巖型銅礦田地質(zhì)特征與成礦模式[J]. 陳宣華,楊農(nóng),陳正樂,韓淑琴,王志宏,施煒,葉寶瑩. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
本文編號(hào)：3036330
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