新聞動態(tài)肖兵等-AM：黃鐵礦結(jié)構(gòu)和地球化學(xué)特征揭示VMS礦床脈動式巖漿作用對成礦的重要貢獻(xiàn)
VMS礦床，即火山成因塊狀硫化物礦床，是Zn、Cu、Pb、Ag、Au等金屬資源的重要來源。目前普遍認(rèn)為這些礦床的形成不僅與加熱海水對海底火山巖的淋濾作用有關(guān)，位于礦床下方巖漿房的去氣作用也對礦床中的成礦流體和成礦元素有所貢獻(xiàn)。然而，當(dāng)前的研究主要集中在現(xiàn)代海底熱液成礦系統(tǒng)上，如何在古老VMS成礦系統(tǒng)識別這些過程仍然是一個有待解決的難題，也制約了對古老VMS成礦系統(tǒng)成因機(jī)制的認(rèn)識。
針對上述科學(xué)問題，廣州地球化學(xué)研究所肖兵副研究員和陳華勇研究員與加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)潘元明教授合作，在成礦期次研究的基礎(chǔ)上，對我國新疆阿舍勒大型VMS型Cu-Zn礦床開展黃鐵礦結(jié)構(gòu)、成分與原位S同位素研究，取得了以下認(rèn)識：（1）該礦床可以劃分為塊狀硫化物、石英-黃鐵礦、綠泥石-石英-黃銅礦-黃鐵礦、石英-絹云母-綠泥石-黃鐵礦和石英-絹云母-黃鐵礦5個帶。Cu礦化主要出現(xiàn)在塊狀硫化物和綠泥石-石英-黃銅礦-黃鐵礦兩個帶；（2）對兩個礦化帶的黃鐵礦開展研究，識別出三種不同類型的黃鐵礦生長環(huán)帶。第一種發(fā)育在塊狀硫化物中，富集Cu、As和揮發(fā)性元素（Hg和Tl），負(fù)的δ34S值（-7.83‰–-0.35‰），以及高的Se/S（>500）比值，指示了巖漿去氣作用的參與。第二種環(huán)帶發(fā)育在綠泥石-石英-黃銅礦-黃鐵礦帶中，富集Cu、As但虧損揮發(fā)性元素（Hg和Tl），正的δ34S值（2.59‰–6.56‰），明顯的孔洞結(jié)構(gòu)，指示了其形成于流體沸騰環(huán)境。第三種環(huán)帶在兩個帶都有發(fā)育，不富集Cu、As和揮發(fā)性元素（Hg和Tl），正的δ34S值（2.59‰–6.56‰），指示其形成過程中沒有巖漿去氣和流體沸騰作用的參與。（3）兩個礦化帶中的單顆粒黃鐵礦出現(xiàn)多期不同類型的環(huán)帶，指示了脈沖式巖漿去氣或流體沸騰作用。這些結(jié)果表明，黃鐵礦的結(jié)構(gòu)與成分特征可以揭示古老VMS成礦系統(tǒng)下伏巖漿房的去氣作用，這些過程不僅為成礦提供了熱源，也提供了重要的成礦流體與成礦物質(zhì)，可能是大型VMS成礦系統(tǒng)形成的關(guān)鍵因素。因此，這些過程的識別對于理解古老VMS礦床的成因機(jī)制與指導(dǎo)找礦勘查都具有重要指示意義。
阿舍勒VMS礦床成礦模式圖
相關(guān)成果近期發(fā)表于國際地學(xué)權(quán)威期刊《American Mineralogist》，該項研究成果獲得了科技部重點研發(fā)項目（2022YFC2903301）、新疆維吾爾自治區(qū)重點研發(fā)項目（2023B03014）、國家自然科學(xué)基金（42173065、42230810、41921003和U2344208）和廣東省重點實驗室項目（2020B1212060055）等項目的聯(lián)合資助。
論文信息：Xiao, B. (肖兵), Chen, H.Y.* (陳華勇), Feng, Y.Z. (馮雨周), Pan, Y.M. (潘元明), Episodic magmatism contributes to sub-seafloor copper mineralization: Insights from textures and geochemistry of zoned pyrite in the Ashele VMS deposit. American Mineralogist (2024).
論文鏈接：https://doi.org/10.2138/am-2023-9250
