新聞動(dòng)態(tài)廣州地化所在古生代斑巖型銅礦的剝露與保存機(jī)制方面取得新進(jìn)展
斑巖型銅礦是世界上最重要的銅礦類(lèi)型，提供了世界上將近75%的Cu，50%的Mo以及20%的Au。該類(lèi)礦床在空間上主要分布于匯聚板塊邊緣的環(huán)太平洋成礦域、中亞成礦域和特提斯成礦域，成因上與淺成-超淺成（1-6 km）中酸性斑狀侵入體有關(guān)。匯聚板塊邊緣的島弧或者陸緣弧在增生匯聚過(guò)程中抬升剝蝕的速率非?？?，因此目前斑巖型礦床多發(fā)現(xiàn)于中、新生代。對(duì)于這種時(shí)空分布模式，前人通過(guò)對(duì)全球斑巖礦床的數(shù)值模擬認(rèn)為古生代及更古老的斑巖型銅礦床較少是由于被抬升剝蝕掉了。但是中亞成礦域內(nèi)的斑巖型銅礦多形成于古生代，這些古老斑巖型礦床能夠保存下來(lái)一定是受到了獨(dú)特的地質(zhì)作用的影響，厘清這些古老斑巖型礦床變化與保存的控制因素對(duì)于資源潛力評(píng)價(jià)和勘探具有重要的意義。理解這些機(jī)制的關(guān)鍵是確定成礦后的剝露與埋藏過(guò)程。由于相對(duì)低的封閉溫度和對(duì)于近地表地質(zhì)過(guò)程的敏感性，低溫?zé)崮甏鷮W(xué)定年方法是目前定量約束成礦后剝露演化歷史的重要手段。
針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所礦物學(xué)與成礦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的博士研究生龔林，在導(dǎo)師陳華勇研究員的指導(dǎo)下，通過(guò)與澳大利亞墨爾本大學(xué)的Barry Kohn教授以及中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的張志勇副研究員等進(jìn)行合作，選取位于中亞成礦域南緣形成于晚古生代的延?xùn)|銅礦進(jìn)行典例研究，綜合運(yùn)用低溫?zé)崮甏鷮W(xué)定年手段（磷灰石裂變徑跡分析、鋯石(U-Th)/He定年和磷灰石(U-Th)/He定年），并結(jié)合區(qū)域上的地質(zhì)記錄(包括構(gòu)造、地層和古氣候)，以期查明延?xùn)|銅礦的剝露與保存過(guò)程、機(jī)制及其對(duì)應(yīng)的地質(zhì)事件，并為區(qū)域找礦勘查提供指示。
低溫?zé)崮甏鷮W(xué)數(shù)據(jù)和熱史反演模擬顯示延?xùn)|銅礦至少經(jīng)歷了兩期冷卻過(guò)程和一期熱重置，第一期顯著的冷卻事件與晚二疊-三疊紀(jì)塔里木板塊的北向運(yùn)移以及羌塘地體與歐亞大陸的碰撞相關(guān)；第二期相對(duì)較弱的冷卻事件與中侏羅-早白堊世蒙古-鄂霍茨克洋的閉合以及拉薩地體與羌塘地體的碰撞有關(guān)；兩期冷卻事件被中侏羅世的沉積熱重置所分隔（圖1）。結(jié)合區(qū)內(nèi)的地質(zhì)記錄，研究認(rèn)為張性的構(gòu)造背景、成礦后的埋藏作用、干旱的古氣候條件和未遭受新生代印度-歐亞大陸碰撞遠(yuǎn)程效應(yīng)的影響是控制延?xùn)|銅礦能夠保存至今的有利因素。此外，該研究還利用前人對(duì)于天山地區(qū)已有的磷灰石裂變徑跡年齡和高程數(shù)據(jù)，提出裂變徑跡熱年齡-高程關(guān)系可以作為剝蝕程度評(píng)價(jià)的有利指標(biāo)，認(rèn)為哈爾里克山部分地區(qū)、土屋-延?xùn)|、庫(kù)魯克塔格和北山的剝露程度相對(duì)較弱，具有較好的礦床保存潛力（圖2）。
圖1 延?xùn)|銅礦成礦后的剝露與演化過(guò)程及其對(duì)應(yīng)的構(gòu)造事件和古氣候條件
圖2 （a）中國(guó)天山地區(qū)地貌和已表的磷灰石裂變徑跡年齡分布圖；（b）中國(guó)天山地區(qū)磷灰石裂變徑跡年齡等值線圖；（c-d）橫切延?xùn)|礦區(qū)的年齡-高程關(guān)系圖。具有較老冷卻年齡的低海拔地區(qū)有利于礦床的保存
研究成果近期發(fā)表于礦床學(xué)領(lǐng)域著名期刊《Economic Geology》上。該項(xiàng)研究獲得了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)（B）項(xiàng)目（XDB18030206）和國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目（41725009）資助。文章信息如下：
Gong, L., Kohn, B.P., Zhang, Z.Y., Xiao, B., Wu, L., Chen, H.Y.* (2021). Exhumation and Preservation of Paleozoic Porphyry Cu Deposit: Insights from the Yandong Deposit, Southern Central Asian Orogenic Belt. Economic Geology, https://doi.org/10.5382/econgeo.4812
中國(guó)科學(xué)院礦物學(xué)與成礦學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室&科技與規(guī)劃處 供稿
