东昆仑造山带Langmuri铜镍硫化物矿床的还原过程与俯冲背景成矿机制

针对俯冲背景下铜镍硫化物矿床成矿机制不清的问题，研究人员以东昆仑造山带Langmuri矿床为对象，通过共生含矿橄榄辉石岩与非矿辉长岩对比研究，揭示其形成于原特提斯洋北向俯冲（约450 Ma），地壳混染导致的岩浆还原作用是硫饱和与成矿的关键，为俯冲环境矿床勘探提供理论依据。

　　

东昆仑造山带作为青藏高原北缘的重要构造单元，长期以产出世界级铜镍硫化物矿床（如夏日哈木）而备受关注。然而，俯冲背景下此类矿床的成矿机制始终是未解之谜。传统观点认为，碰撞后伸展环境中的地幔熔融和地壳混染是成矿主因，但Langmuri矿床独特的时空分布（形成于约450 Ma的俯冲期，位于东昆仑东段）挑战了这一认知。青海有色地勘局与高校合作团队在《Journal of Geochemical Exploration》发表的研究，首次系统揭示了俯冲环境铜镍硫化物矿床的成因链条。

研究团队采用锆石U-Pb定年、全岩地球化学、矿物电子探针和同位素分析等技术，对比分析了Langmuri含矿橄榄辉石岩与非矿辉长岩。样本来自矿区17个超镁铁质-镁铁质岩体，包含27个矿体（Ni平均品位1.5%，Cu 0.18%）。

地质背景与年代学
锆石U-Pb定年显示，含矿橄榄辉石岩（449.9±3.9 Ma）与非矿辉长岩（450.8±1.8 Ma）同期侵位，证实其形成于原特提斯洋北向俯冲阶段。这一年龄明显早于东昆仑西段矿床（427–396 Ma），暗示俯冲与碰撞环境成矿的差异性。

岩石成因与地幔源区
地球化学证据表明，两类岩石均来源于受俯冲板片流体改造的富集岩石圈地幔。含矿岩体母岩浆为玄武质，经历橄榄石和少量铬铁矿堆晶作用，而非矿辉长岩则以橄榄石分离结晶为主。关键差异在于：含矿岩体具有显著的地壳混染特征（如Th/Nb比值升高），导致其氧逸度（QFM-1至QFM）低于正常弧岩浆。

成矿机制解析
研究提出两阶段模型：1）深部岩浆房中橄榄石与铬铁矿分离结晶，残余岩浆形成非矿辉长岩；2）堆晶矿物使岩浆密度增大、上升缓慢，与地壳物质发生强烈反应。地壳混染不仅引入硫，更通过Fe³⁺
还原为Fe²⁺
降低氧逸度，最终触发硫饱和并形成以磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿为主的矿体。

该研究突破性地论证了俯冲环境下地壳混染的“还原成矿”效应，填补了板块俯冲阶段铜镍矿床成因理论的空白。其提出的“密度控制混染强度”模型，为造山带隐伏矿体勘探提供了新的地球化学指标——低氧逸度堆晶岩与高Th/Nb比值或可作为俯冲环境找矿标志。