科研進(jìn)展

廣州地化所范晶晶、王強(qiáng)等-CG:Mo同位素揭示俯沖陸殼對(duì)碰撞后斑巖銅礦形成的重要性

發(fā)布時(shí)間:2025-03-07 來(lái)源:廣州地球化學(xué)研究所

?斑巖銅礦作為全球銅、鉬、金的主要來(lái)源,傳統(tǒng)上認(rèn)為其形成于大洋俯沖帶之上的巖漿弧環(huán)境,即俯沖洋殼脫水釋放含H?O、S、Cl的氧化流體,交代上覆地幔楔,誘發(fā)部分熔融,或俯沖洋殼熔融產(chǎn)生的熔體與地幔相互作用,形成富金屬的母巖漿。然而,阿爾卑斯?喜馬拉雅等碰撞造山帶中發(fā)現(xiàn)的形成于碰撞后環(huán)境中的斑巖銅礦,挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)模型,關(guān)鍵問題為在無(wú)大洋板片流體的條件下,巖漿是如何氧化并富集成礦的。

?針對(duì)上述科學(xué)問題,中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所王強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西北大學(xué)龍曉平研究員等,對(duì)青藏高原東岡底斯成礦帶的碰撞后(普遍認(rèn)為印度?歐亞初始碰撞發(fā)生于62?59 Ma)成礦斑巖及相關(guān)侵入巖進(jìn)行了詳細(xì)的Mo同位素分析,研究發(fā)現(xiàn):(1)始新世花崗巖(44.9–53.2 Ma):高δ??/??Mo值(0.37–0.58‰)、高Th/La(0.3–0.4),源于新特提斯洋俯沖改造的基性下地殼的部分熔融,巖漿源區(qū)可能存在再循環(huán)的缺氧大洋沉積物組分。(2)中新世高鎂閃長(zhǎng)巖(~15 Ma):極低δ??/??Mo值(-1.20‰至-0.92‰),源于受俯沖印度陸殼熔體交代的巖石圈地幔的部分熔融。(3)漸新世?中新世成礦斑巖(~30–15 Ma):δ??/??Mo值變化范圍大(-0.85‰至0.34‰),反映了亞洲新生下地殼與印度陸殼熔體組分的混合(圖1)。(4)中新世無(wú)礦花崗巖(~15 Ma):Mo同位素組成偏重(-0.14‰至0.23‰),且Th含量低(7.6–9.6 ppm),指示源區(qū)缺少或僅含少量俯沖陸殼組分。據(jù)此提出俯沖印度陸殼組分的加入可能對(duì)碰撞后斑巖系統(tǒng)的形成起著關(guān)鍵作用(圖2),可能的成礦機(jī)制為印度陸殼俯沖通過(guò)釋放氧化性熔體,改造上覆巖石圈的揮發(fā)分含量與氧化狀態(tài)。

圖1.碰撞后成礦斑巖及相關(guān)侵入巖的Mo同位素與元素含量、比值及Sr-Nd同位素圖解

圖2.碰撞后成礦斑巖δ98/95Mo-εNd(t)混合圖解

?該研究利用Mo同位素來(lái)示蹤疊加有先前大洋俯沖印記的碰撞后巖漿巖的形成,不僅為揭示俯沖陸殼與上覆巖石圈相互作用提供了關(guān)鍵證據(jù),而且深化了對(duì)碰撞造山帶成礦理論的理解。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際地學(xué)期刊《Chemical Geology》,本研究受國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目和第二次青藏科考等項(xiàng)目的聯(lián)合資助。

?論文信息:Fan, J.J., Wang, Q*, Long, X.P., Wyman, D.A., Kerr, A.C., Li, J., Wang, Z.L., Gong, L., Xu,D.J.,Yang,Q.J.,Zhang,L.,Cui,Z.-X.,2025. Mo isotope evidence for the significance of subducted continental crust in formation of post-collisional porphyry Cu deposits. Chemical Geology?680,122683.

?論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2025.122683



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