西藏东南部哀牢山金厂Au-Ni叠合矿床成矿流体来源与演化机制

本研究针对西藏哀牢山带金厂Au-Ni叠合矿床中镍（Triassic期）与金（Miocene期）两期成矿事件流体来源不明的科学问题，通过硫化物He-Ar同位素（R/Ra=0.002-0.24）、微量元素（如含金黄铁矿Ni达2848 ppm）及硫同位素（δ34S低至-36.3‰）分析，揭示镍成矿流体源自地壳，金成矿流体具幔源特征且与前期镍矿化存在反应，为造山带多期叠合成矿模型建立提供关键证据。

　　

在青藏高原东南缘的哀牢山造山带，蕴藏着一条举世瞩目的新生代金矿带，金资源量超过200吨，镍资源量超过80万吨。然而，金厂矿床却以其独特的Au-Ni叠合成矿特征脱颖而出——这里既有三叠纪的镍矿化，又叠加了中新世的金矿化。长期以来，科学界对这两期成矿事件的流体来源和演化过程存在激烈争议。早期研究认为镍和金的成矿可能同属一期热液事件，但最新年代学研究却明确区分出了相隔数千万年的两期独立成矿过程。这一争议直接制约着对该区域成矿规律的认识和找矿预测的准确性。

为破解这一谜题，中国科学院地球化学研究所等机构的研究人员对金厂矿床开展了系统研究。通过精细的矿物学观察、黄铁矿He-Ar同位素分析、硫化物微量元素和硫同位素测试等多学科手段，研究团队成功揭示了两期成矿流体截然不同的来源和演化轨迹。相关成果发表在《Journal of Asian Earth Sciences》上，为理解造山带多期叠合成矿作用提供了典范案例。

研究主要采用了四项关键技术：黄铁矿He-Ar同位素分析（用于判别幔源与壳源流体贡献）、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）微量元素分析（揭示流体化学演化）、原位硫同位素测试（追踪硫源及流体-岩石反应）、以及背散射电子成像（BSE）观察矿物显微结构。样品均采自金厂矿床不同成矿期的典型矿石。

区域地质背景
哀牢山带作为分隔华南地块与思茅地块的NW向缝合带，以发育蛇绿混杂岩、火山-沉积岩系和变质岩为特征。金厂矿床位于该带的高变质岩区，超基性岩体为镍矿化提供了重要物源。

LA-ICP-MS微量元素特征
含金黄铁矿显示出异常高的Ni含量（均值2848 ppm），显著高于镍矿化期黄铁矿。这一现象证明金成矿流体在上升过程中与早期镍矿体或超基性岩发生了强烈相互作用。

黄铁矿He-Ar同位素
镍矿化期黄铁矿的R/Ra比值（0.002-0.03）和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值（318-625）明确指示壳源流体主导；而金矿化期R/Ra比值（0.025-0.24）则显示幔源流体特征，但混入地壳组分有限。

流体来源与演化
镍矿化流体可能源自氧化环境或经历氧化演化的还原流体，导致硫同位素强烈分馏（δ³⁴S低至-36.3‰）。超基性岩中镍的淋滤和沉淀主要受流体-岩石反应控制。金矿化阶段，侵入砂岩（δ³⁴S:-9.1‰至-6.5‰）和板岩（-6.1‰至-4.0‰）的黝铜矿硫同位素差异，反映了围岩性质对流体硫组成的改造。

结论与意义
该研究首次明确金厂矿床存在独立的两期成矿事件：三叠纪镍矿化受壳源流体控制，中新世金矿化则与幔源流体相关。这一发现不仅修正了前人"单期热液成矿"的认识，更建立了"壳-幔流体分阶段叠加成矿"的新模型。特别是金矿化流体与早期镍矿体的反应证据（高Ni黄铁矿），为理解造山带多金属富集机制提供了关键线索。研究成果对哀牢山带乃至全球类似构造背景下的矿产勘查具有重要指导价值。