斑巖型銅(鉬-金)礦床作為一種典型巖漿熱液成礦系統(tǒng),是板塊俯沖帶之上最具代表性的成礦類(lèi)型,具有極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,長(zhǎng)期以來(lái)是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象.已有研究揭示了大型斑巖礦床一般起源于俯沖作用誘發(fā)地幔楔部分熔融而形成的初始弧巖漿,在經(jīng)歷一系列復(fù)雜的演化之后,最終上升至近地表(3～5km)成礦.這其中涵蓋了下列步驟:(1)俯沖板片的脫水或部分熔融并交代地幔楔誘發(fā)橄欖巖部分熔融;(2)地幔巖漿上升至下地殼底部并經(jīng)歷熔融-同化-滯留和均一(MASH)以及初期分離結(jié)晶;(3)初始母巖漿自下地殼底部上升至中上地殼底部形成巖漿房;(4)巖株或巖枝的最終就位與揮發(fā)分出溶;(5)成礦流體匯集和金屬沉淀等眾多關(guān)鍵地質(zhì)過(guò)程.雖然對(duì)這些過(guò)程的研究已經(jīng)產(chǎn)生了豐富的成果,極大促進(jìn)和加強(qiáng)了對(duì)不同構(gòu)造背景之下斑巖型銅礦形成機(jī)制的認(rèn)識(shí),但斑巖成礦機(jī)理研究目前仍存在較多問(wèn)題亟待解決,如不同構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景對(duì)成礦巖漿地球化學(xué)特征的控制、巖漿弧演化的長(zhǎng)期性與成礦作用瞬時(shí)性的不協(xié)調(diào)、成礦物質(zhì)來(lái)源、巖漿源區(qū)和演化過(guò)程金屬預(yù)富集作用對(duì)成礦的貢獻(xiàn)、Cu和Au在預(yù)富集過(guò)程中的解耦機(jī)制等.這些尚未解決的科學(xué)問(wèn)題對(duì)斑巖成礦機(jī)理的進(jìn)一...

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圖1 俯沖帶斑巖型礦床成礦模式圖

俯沖帶中洋殼脫水是比板片熔融更普遍的地質(zhì)過(guò)程(Pearce等,2005).俯沖板片中蛇紋石和水鎂石脫水產(chǎn)生的流體進(jìn)入上覆軟流圈地幔楔并交代地幔橄欖巖(Grove等,2002;Hattori和Guillot,2003),生成角閃石和云母等礦物相,從而降低地幔固相線溫度,使之發(fā)生部分....

圖2 下地殼MASH帶演化示意圖

下地殼MASH帶在演化過(guò)程中伴隨有富水地幔玄武巖的周期性注入,從而積累豐富的揮發(fā)分和較高含量的金屬(Wilkinson,2013).原始弧巖漿熔體(高鋁玄武巖)水含量范圍是1.2～2.5wt.%(Sobolev和Chaussidon1996),而中性巖漿中角閃石相穩(wěn)定域需要滿(mǎn)足高....

圖3 不同含水量(5、7和10wt.%)中性巖漿熔體在地殼溫度-壓力條件下的結(jié)晶礦物相圖

圖2下地殼MASH帶演化示意圖下地殼MASH帶內(nèi)熔體高的水含量還會(huì)促進(jìn)橄欖石、輝石和尖晶石等較重的基性礦物大量結(jié)晶,在下地殼的底部形成一層超鎂鐵質(zhì)的堆晶層,這種化學(xué)成分不連續(xù)面可能形成了地震波速不連續(xù)的莫霍面(Hildreth,1981;Richards,2003;Ducea等....

圖4 上地殼巖漿房演化示意圖

目前關(guān)于硫化物飽和的誘發(fā)機(jī)制尚無(wú)定論,除磁鐵礦的結(jié)晶或者同化還原性的地殼物質(zhì)可能導(dǎo)致巖漿具有還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),巖漿混合是另一種普遍接受的觀點(diǎn)(Keith....

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