综述：中国西南部金沙江-哀牢山金属成矿带碰撞后斑岩矿化体系中金属组合差异富集的控制因素

《Earth-Science Reviews》：Controls on the differential enrichment of metal assemblages in post-collisional porphyry mineralization systems, Jinshajiang-Ailaoshan metallogenic belt, SW China

研究揭示了后碰撞斑岩Cu、Au、Mo矿床的金属组合差异由岩浆分异度、氧逸度、水分含量和crustal厚度共同控制，不同crustal厚度（60-63 km、42-51 km、33-36 km）分别对应Cu主导、Au-Cu混合和Au主导矿床。

　　在地球科学领域，铜、金和钼等金属的矿化作用对于资源勘探和经济发展具有重要意义。特别是后碰撞型斑岩矿床，它们是全球范围内这些金属的重要来源之一。然而，尽管斑岩矿床的形成机制已有广泛研究，其矿化组合的控制因素仍然存在较大的不确定性。为了深入理解这些因素，研究人员以中国西南部的金沙江-哀牢山成矿带为研究对象，对该区域的后碰撞型斑岩铜、金及钼矿床进行了系统的地质、地球化学和地球物理研究。

该成矿带在地质历史中经历了复杂的构造演化过程，特别是在古新世至始新世时期，印度板块与欧亚板块的碰撞作用促使了大规模的岩浆活动。这些岩浆活动不仅塑造了区域内的地质结构，也对矿化组合的形成起到了关键作用。研究人员通过收集和分析超过2500份的岩浆岩全岩地球化学数据，结合地球物理和热力学模型，揭示了后碰撞型斑岩矿床中金属矿化组合变化的内在机制。

研究发现，矿化相关岩浆的来源是多种多样的，主要由新生下地壳熔体与下地壳交代后的大陆岩石圈地幔（SCLM）熔体以不同比例混合形成。这种混合过程影响了岩浆的成分，进而控制了矿化组合的类型。例如，铜矿化斑岩通常与高氧逸度和高水含量的岩浆相关，而金矿化斑岩则往往出现在氧逸度和水含量相对较低的条件下。此外，地壳厚度的变化也对矿化组合产生了显著影响。在较厚的地壳环境中，岩浆经历更长的演化过程，从而形成了更高程度的岩浆分异、更高的氧逸度和水含量，有利于铜的富集；而在较薄的地壳区域，岩浆演化时间较短，因此更倾向于形成金的富集。

在岩浆演化过程中，流体的析出是一个关键环节。随着岩浆侵位深度的降低，析出流体的盐度也会发生变化，从而影响金属的提取效率。铜主要以氯化物形式在流体中迁移，而金则主要以硫代物形式迁移。因此，流体的盐度变化不仅决定了铜和金的提取比例，也对矿化组合的形成起到了关键作用。在较低的侵位深度下，流体的析出更有利于金的富集，而在较高的侵位深度下，铜的提取更为显著。

研究还发现，不同金属矿化组合的形成与岩浆的氧化还原状态密切相关。高氧逸度的岩浆更有利于铜的富集，而低氧逸度的岩浆则更有利于金的富集。这种差异不仅体现在岩浆本身的成分上，也反映在矿床的形成过程中。例如，在高氧逸度条件下，硫化物更容易饱和，从而导致金的沉淀，减少其在岩浆中的溶解度；而在低氧逸度条件下，硫化物的饱和度较低，有利于金的富集。此外，岩浆的水含量也对矿化组合的形成产生了重要影响。高水含量的岩浆更有利于流体的析出，从而促进金属的迁移和富集，而低水含量的岩浆则更倾向于形成金的富集。

通过对金沙江-哀牢山成矿带不同金属矿化组合的系统比较，研究人员提出了四个关键因素：岩浆分异程度、氧逸度、水含量和地壳厚度。这些因素共同控制了后碰撞型斑岩矿床中金属矿化组合的类型和分布。例如，在地壳较厚的区域，岩浆经历更长的演化过程，导致更高的分异程度和氧逸度，从而形成以铜为主的矿化组合；而在地壳较薄的区域，岩浆演化时间较短，氧逸度和水含量相对较低，更有利于金的富集。在中等厚度的地壳环境中，岩浆分异程度、氧逸度、水含量和地壳厚度处于适中水平，有利于铜和金的同时富集，从而形成以铜和金为主的矿化组合。

这些发现不仅为理解后碰撞型斑岩矿床的矿化组合提供了新的视角，也为资源勘探提供了重要的理论依据。研究人员通过分析不同金属矿化组合的地球化学特征，揭示了它们在成矿带内的空间分布规律。例如，金沙江-哀牢山成矿带中的北段主要形成铜矿化斑岩，而南段则以金矿化斑岩为主。这种差异不仅与岩浆来源和演化条件有关，也与区域构造演化历史密切相关。

此外，研究还强调了地球化学数据和地球物理模型在理解矿化组合形成机制中的重要性。通过对岩浆岩全岩地球化学数据的分析，研究人员能够识别出不同金属矿化组合的特征，从而为矿床的分类和预测提供了依据。同时，地球物理模型可以帮助理解岩浆的流动路径和演化过程，进一步揭示矿化组合的形成条件。

研究的结论表明，后碰撞型斑岩矿床的矿化组合变化主要受到岩浆分异程度、氧逸度、水含量和地壳厚度的影响。这些因素在不同地质条件下表现出不同的特征，从而导致了矿化组合的多样性。例如，在高氧逸度和高水含量的条件下，铜的富集更为显著；而在低氧逸度和低水含量的条件下，金的富集更为突出。此外，地壳厚度的变化也对矿化组合的形成起到了关键作用，厚地壳区域更有利于铜的富集，而薄地壳区域则更有利于金的富集。

这些发现对于未来的资源勘探具有重要的指导意义。通过对成矿带内不同金属矿化组合的系统研究，研究人员可以更好地预测矿床的分布规律，优化勘探策略。例如，在高氧逸度和高水含量的区域，可以优先寻找铜矿化斑岩；而在低氧逸度和低水含量的区域，则更有可能发现金矿化斑岩。同时，地壳厚度的变化也可以作为重要的勘探指标，帮助识别潜在的矿化区。

此外，研究还强调了地球化学和地球物理数据在矿床研究中的综合应用。通过对这些数据的分析，研究人员能够更全面地理解矿化组合的形成机制，从而为资源勘探提供科学依据。例如，在分析岩浆岩全岩地球化学数据时，研究人员可以识别出不同金属矿化组合的特征，从而为矿床的分类和预测提供依据。同时，地球物理模型可以帮助理解岩浆的流动路径和演化过程，进一步揭示矿化组合的形成条件。

综上所述，后碰撞型斑岩矿床的矿化组合变化是一个复杂的过程，受到多种因素的共同影响。通过系统的地球化学和地球物理研究，研究人员能够更好地理解这些因素的作用机制，从而为资源勘探提供重要的理论支持。这些研究不仅深化了对后碰撞型斑岩矿床形成机制的认识，也为未来的资源勘探提供了新的思路和方法。