板块俯冲与斑岩铜金成矿

• 作者: 张丽鹏 李贺 王鲲
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 板块俯冲 斑岩铜金矿床 氧逸度 埃达克岩 洋脊俯冲
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 113-124
• 页数: 12页
• 分类号: P542|P618.41|P618.51
• 字数: 10625字
• 语种: 中文
• DOI: 10.18654/1000-0569/2020.01.12

摘要

绝大多数斑岩铜金矿床分布在汇聚板块边缘.研究表明高氧逸度和洋壳部分熔融是控制斑岩铜金矿床形成的两个关键因素.作为亲硫元素,铜金的性质主要受还原态的硫(S2-)控制,而硫的价态和性质则强烈受氧逸度的影响.矿床学家很早就发现氧逸度ΔFMQ+2是斑岩铜金矿床成矿的魔幻数字.研究发现其原因是硫的性质在此氧逸度附近发生巨变,在低氧逸度时,硫主要以硫化物的形式存在,但是当氧逸度在AFMQ+ 1.5以上时,硫主要以硫酸根的形式存在.硫酸盐在岩浆中的溶解度通常是硫化物的10倍左右,因此在部分熔融过程中,高氧逸度可以大幅度提高硫在岩浆中的溶解度,有利于源区硫化物被破坏,以硫酸根的形式被熔出,从而大幅度提高初始岩浆中的铜(金)含量;与此同时,硫化物在岩浆演化过程中可以保持不饱和状态,有利于作为中度不相容元素的铜(金)通过岩浆演化进一步富集.在磁铁矿结晶等过程中,岩浆体系的氧逸度降低,硫酸根被还原,还原态的硫(S2-)将岩浆中的铜金萃取,富集到流体相,从而形成斑岩铜金矿床.这种高氧逸度岩浆通常出现在汇聚板块边缘.由于洋壳铜、金、硫含量远高于陆壳和地幔,而且俯冲带氧逸度高出地幔和下地壳约2个数量级,因此俯冲洋壳部分熔融形成岩浆的初始铜、金、硫含量远高于陆内岩浆,有利于成矿.年轻洋脊的俯冲因其高热量是显生宙以来最容易发生俯冲洋壳部分熔融的地质过程,且同时具有高氧逸度,因此洋脊俯冲是形成大型、超大型斑岩铜金矿床的最佳途径.统计结果显示,全球主要超大型斑岩铜金矿床均与洋脊俯冲有关.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李贺	中国科学院海洋研究所深海研究中心	27	208	9.0	13.0
7	张丽鹏	中国科学院海洋研究所深海研究中心	5	13	1.0	3.0
19	王鲲	中国科学院海洋研究所深海研究中心	3	3	1.0	1.0