中安第斯弧后区中中新世埃斯佩兰萨斑岩铜矿床的构造-岩浆控制机制及其成矿潜力

本研究针对中安第斯弧后区中中新世（~16.7–16 Ma）斑岩型铜矿成矿机制不清的问题，通过锆石U-Pb定年、全岩与锆石地球化学分析，揭示埃斯佩兰萨矿床形成于加厚地壳背景下富水岩浆分异过程，其高Sr/Y、Eu/Eu* > 0.36等指标证实了成矿母岩的“肥沃性”，为弧后斑岩勘探提供了关键理论依据。

　　

在广袤的南美安第斯山脉，斑岩铜矿如同埋藏在地壳深处的“金属银行”，供应着全球近半的铜资源。然而，这片矿藏富集的土地仍存在一个科学谜题：为何在远离火山弧的弧后区域，也能孕育出世界级斑岩矿床？中安第斯弧后区的中中新世（约12–16百万年前）成矿事件尤其令人困惑——相比研究程度较高的晚中新世弧区矿床，这段时期的成矿岩浆活动如同被遗忘的“黄金时代”，其构造背景与成矿机制长期笼罩在迷雾中。

阿根廷地质学家N. Rubinstein团队选择埃斯佩兰萨这座曾被西班牙殖民者开采、现由拉丁金属公司勘探的古老矿点作为突破口。通过高精度年代学与地球化学“解码”，他们发现这座矿床形成于法拉隆板块俯冲破碎后的特殊窗口期（~16.7–16 Ma），此时加厚的陆壳（>50 km）如同高压锅，迫使含矿岩浆经历角闪石分离结晶，最终“淬炼”出富含铜钼金的关键元素组合。论文发表于《Journal of South American Earth Sciences》，为全球矿产资源勘探点亮了弧后区的“导航灯”。

研究团队运用三大关键技术：激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）锆石U-Pb定年锁定成矿年龄为16.51±0.21 Ma；⁴⁰
Ar/³⁹
Ar热年代学揭示热液活动持续约70万年；原位锆石微量元素分析（如Dy/Yb <0.247）反演母岩浆含水量>4 wt%。钻孔岩芯样本来自矿区早期矿化（MCFP）与晚期矿化（QRFP）侵入体。

Miocene-Pliocene tectono-magmatic setting
板块重建显示，中中新世时法拉隆板块破裂引发弧后扩张，促使富水玄武质熔体底侵，形成具高Sr/Y（>40）特征的埃斯佩兰萨母岩浆。

Geology of the deposit
矿床赋存于18.5 Ma的Cerro Morado组安山岩中，发育钙钠质-钾化-绢英岩化蚀变分带，黄铜矿-斑铜矿-辉钼矿组合呈脉状分布于角闪石斑晶间隙。

U-Pb geochronology
锆石CL图像显示典型岩浆环带，Th/U比（0.3–1.2）排除了变质成因，16 Ma的成矿年龄晚于区域挤压峰值期（~20–18 Ma）。

Petrogenesis and fertility
全岩数据揭示关键指标：10⁴
×(Eu/Eu*)/Y >1指示富硫熔体，V/Sc比值（>6.5）反映岩浆氧逸度达ΔFMQ +1.5，这些均是斑岩成矿的“基因密码”。

研究结论指出，埃斯佩兰萨案例颠覆了传统斑岩模型：弧后区在板块重组期可通过地壳加厚-岩浆分异“二级火箭”机制成矿。该发现不仅解释了阿根廷普纳高原Filo del Sol等邻近矿床的成因，更指引勘探者关注弧后区中中新世角闪石质侵入体——这些岩石的锆石Dy/Yb比值或许正暗藏着下一个“超级铜矿”的坐标。正如作者强调，这项研究为全球斑岩勘探开辟了“弧后新战场”，在能源转型催生铜资源饥渴的今天，这种理论突破的价值堪比矿床本身的金色光芒。