近日，中國科學院廣州地球化學研究所研究員陳華勇團隊同合作者，研究揭示了巖漿ASI對Cu、Au和Mo在巖漿-熱液體系中配分行為的協同調控作用，厘清了Cu-Au與Cu-Mo型礦床分異的關鍵機制。相關成果發表于《地球化學與宇宙化學學報》（Geochimica et Cosmochimica Acta）。
不同弧巖漿ASI值與礦床金屬組合的對應關系，以及斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床所需巖漿條件差異。研究團隊供圖
斑巖銅礦是全球重要的Cu、Au和Mo金屬來源，該類礦床通常被劃分為Cu-Au型與Cu-Mo型兩大類。兩者皆與中-酸性弧巖漿活動密切相關，但其金屬組合的分異機制（如Au/Cu與Mo/Cu比值差異）長期存在爭議。當前主流觀點認為，Au/Cu與Mo/Cu等金屬比值的差異可能與構造背景、巖漿成分和演化以及巖漿侵位深度等多個因素的作用有關。已有統計研究顯示，成礦巖漿的鋁飽和指數（ASI）可能是影響斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床分異的重要巖漿地球化學參數之一，然而目前仍缺乏對其控制機理的系統研究。
針對上述科學問題，研究團隊在國家自然科學基金和科技部重點研發項目的聯合資助下，開展了系統的高溫高壓實驗與數值模擬研究，重建了上地殼巖漿房內流體出溶并萃取Cu、Au、Mo的過程，評估了巖漿ASI、流體氯度及流體HCl含量對金屬配分行為的影響，揭示了控制Cu-Au與Cu-Mo型礦床金屬比值的關鍵機制。
實驗結果表明，富堿準鋁質巖漿（ASI~1.0）有利于出溶富Au流體，形成高Au/Cu比值礦體（Au/Cu～0.8–0.9 × 10-4），與Grasberg等典型斑巖Cu-Au礦床相當。ASI升高至>1.2后，流體萃取Au能力顯著下降，形成貧Au礦體。相比之下，Mo對ASI呈“雙峰型”響應，ASI～1.0和>1.2時均有利于形成高Mo/Cu比值流體，形成富Mo礦體（Mo/Cu~0.015），接近El Teniente等典型斑巖Cu-Mo礦床水平。
對比分析顯示，在相近的巖漿ASI條件下，流體初始氯度和巖漿初始H?O含量變化對金屬比值影響相對較弱，這進一步顯示巖漿ASI作為控制礦體金屬比值的首要因素。
基于實驗與數值模擬結果，研究團隊進一步估算了形成典型斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床所需的巖漿房體積。結果表明，富Mo礦床的形成依賴于更大規模的巖漿系統，指示其成礦過程中金屬的出溶效率較低或富集過程更為緩慢，因此對巖漿系統的持續供給能力具有更高要求。
該研究成果為多金屬斑巖礦床的形成提供了新的地球化學視角，并為區域找礦與巖漿成礦潛力評估提供了關鍵實驗依據。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.gca.2025.05.025
本文鏈接：新研究揭示多金屬斑巖礦床的形成機制http://m.sq15.cn/show-11-22188-0.html
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