地质地球所揭示包古图斑岩铜矿岩浆混染作用及成矿意义

　　世界上超过50%的Cu、几乎所有的Mo和大量的Au、Ag等金属均来源于斑岩型矿床，因此斑岩型矿床研究受到广泛关注。近年来，有关斑岩型矿床的成岩成矿机理进展包括俯冲板片之上地幔楔形区部分熔融、岩浆与岩石圈相互作用以及MASH(熔融-混染-存储-均化)过程、岩浆在上地壳岩浆房的侵位以及流体出溶机理等。基于此，Richards(2003，2005)建立了经典的岩浆弧斑岩型矿床成矿模式，这一模式得到了普遍的认可。然而，岩浆侵位之后斑岩可能发生的成岩成矿过程仍有许多值得研究的问题。

　　大多数斑岩铜矿为氧化性斑岩铜矿(含石膏、CO2)，含矿岩浆为高氧逸度岩浆，这种岩浆有利于金属随岩浆迁移并有效地出溶。然而，还有一些矿床具有还原性特点(含磁黄铁矿、CH4)，其含矿岩浆是否为高氧逸度岩浆，又如何形成了还原性斑岩铜矿，这仍然是一个未解之谜。

　　中科院地质与地球物理研究所固体矿产资源研究室申萍副研究员等人对新疆西准噶尔地区的包古图斑岩铜矿进行了研究，认为该矿床具有还原性斑岩铜矿的特点。进一步对含矿岩体研究发现，含矿岩浆侵位之后发生了围岩的混染作用，其主要依据包括：(1)岩相学研究发现，含矿岩体主阶段岩株组成复杂、变化大、界线不清;岩石中包含长英质围岩捕掳体;斑晶在结构及组成上都不均一(图1);(2)区域剖面测量发现，岩体围岩发育含碳质岩石，如含碳质泥质凝灰岩和含海绵骨针的碳质泥质硅质岩等，表明围岩混染可导致还原物质加入岩浆;(3)电子探针研究表明，辉长岩和闪长岩矿物化学组成稳定，而强烈混染形成的英云闪长斑岩矿物化学组成很不稳定，变化大;(4)岩石地球化学和Sr-Nd同位素分析结果表明，混染成因英云闪长斑岩的岩石地球化学特征介于闪长岩和围岩之间。此外，对含矿岩体氧逸度研究表明，包古图含矿原始岩浆为高氧逸度岩浆，这与经典的斑岩铜矿含矿岩浆特点一致。这种氧化性岩浆侵位之后与围岩发生了混染作用，而含碳质围岩等还原物质加入，可导致岩浆氧逸度降低及还原性成矿作用的发生。上述研究表明，岩浆与围岩的混染作用，对包古图斑岩铜矿的形成具有重要意义，据此，申萍等人提出了包古图斑岩铜矿含矿岩浆混染成岩成矿模式(图2)，他们认为这一认识是对经典的岩浆弧斑岩铜矿成矿模式的有益补充。

　　该研究成果近期发表在国际岩石学研究期刊Lithos上。

图1 包古图斑岩铜矿含矿岩体显微照片和BSE图(显示围岩混染作用)

图2 包古图斑岩铜矿成岩成矿模式卡通图(据Richards 2003，2005修编)