《Journal of Asian Earth Sciences》：Multistage exhumation of the Jinchuan Ni–Cu deposit, China, with emphasis on the 175–140?Ma phase revealed by zircon and apatite fission-track thermochronology
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•新的锆石和磷灰石裂变径迹数据揭示了三个阶段性的剥露事件，分别发生在约343–292 Ma、约175–140 Ma和约115–95 Ma。•约175–140 Ma的剥露事件很可能归因于拉萨地块与羌塘地块的初始碰撞。•多体系热年代学方法约束了自约318 Ma以来累计约6.9 k
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新的锆石和磷灰石裂变径迹数据揭示了三个阶段性的剥露事件，分别发生在约343–292 Ma、约175–140 Ma和约115–95 Ma。
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约175–140 Ma的剥露事件很可能归因于拉萨地块与羌塘地块的初始碰撞。
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多体系热年代学方法约束了自约318 Ma以来累计约6.9 km的剥露量。
引言
区域剥露是控制矿床保存的关键因素。系统构建成矿后的剥露历史及其规模，不仅为深部矿床勘探提供重要约束，也能为区域构造演化提供信息（Zhai等，2000；Groves等，2005；Márton等，2010；Yuan，2016）。位于中国西北的金川Ni-Cu硫化物矿床拥有超过500万吨的镍资源量，是地球上第三大岩浆型硫化物矿床（Tang和Li，1995；Li和Ripley，2011；Naldrett，2011）。针对其成因提出了两种模型：一种认为该矿床与中元古代（约1508 Ma）大陆裂谷相关的岩浆事件有关（Tang等，1992）；另一种则主张其为新元古代（约830 Ma）地幔柱起源（Li等，2005；Zhang等，2010）。目前的勘探工作已圈定主要矿体，其埋深向下延伸至现地表以下约1.2 km处，而其原始就位深度估计为约10–15 km（Tang和Li，1995）。这一差异意味着就位后的最小剥露量为约9–14 km，然而详细的剥露历史仍存在争议，需要更好的约束（Ma等，2014；Lei等，2023；Tao等，2023）。
关于这一剥露年代史存在两种截然不同的模型。一种观点认为金川矿体在志留纪时期就已经被剥露至现今深度（Tao等，2023），经历了早古生代的隆升（Tang和Li，1995；Tao等，2023）；而另一种观点则提出最终剥露至近地表深度的时间晚至中新世，经历了中生代—新生代的分阶段隆升（Liu等，2022；Lei等，2023）。近期的磷灰石裂变径迹（AFT）数据表明自晚白垩世以来剥露了约4 km（Lei等，2023）。然而，晚白垩世之前的剥露历史尚未量化，这在对矿床完整就位后演化过程的理解上留下了显著的知识空白。
低温热年代学方法，包括锆石裂变径迹（ZFT）、磷灰石裂变径迹（AFT）、锆石（U-Th）/He（ZHe）和磷灰石（U-Th）/He（AHe）定年，是重建剥露历史和量化矿体剥露深度的有力工具（例如，Groves等，2005；Márton等，2010；Zhao等，2015；Feng等，2017；Sun等，2021；Zhang等，2021；Hu等，2023；Gong等，2024；Wang等，2024；Yang等，2024）。在本研究中，我们采用了锆石裂变径迹（ZFT）分析，其封闭温度（330–190°C）高于磷灰石裂变径迹（120–60°C）（Reiners和Brandon，2006）。通过将新的ZFT和AFT数据与已有的低温热年代学数据集整合，我们旨在（1）重建金川矿床成矿后的剥露历史，以及（2）为古深度演化提供新的约束，以指导未来的勘探工作。
章节摘要
地质背景
金川Ni-Cu硫化物矿床位于阿拉善地块西南缘的龙首山东段（图1a，b）（Tang和Li，1995；Li和Ripley，2011）。其南侧，龙首地块以早古生代阿拉善地块与祁连-柴达木地块碰撞形成的北祁连造山带为界（Song等，2013），北侧则为中亚造山带，主要通过俯冲和
样品
从三个位置采集了代表性样品，每个样品重20–25 kg：(1) 样品JC-20-T采自二矿区的片麻岩露头（38°28′36″ N，102°10′29″ E；海拔1,644 m）；(2) 样品LS-6采自二矿区地下约400 m深处的包体（38°28′28″ N，102°09′29″ E；海拔1,220 m）；(3) 样品LS-2180采自金川矿床北部的片岩（38°31′02″ N，102°02′42″ E；海拔2,180 m）。先前的年代学研究表明，
锆石裂变径迹（ZFT）结果
锆石裂变径迹定年结果见图2d–e，详细数据见补充表S1–S3，包括ZFT测量结果，如锆石分析总量、统计的裂变径迹数目、裂变径迹密度以及每个单晶锆石的铀浓度。对于样品JC-20-T，每个单晶锆石分析了347–92条自发裂变径迹和233–43条人工诱导裂变径迹。锆石颗粒的铀浓度范围为178.1 ppm至
晚古生代以来的加速剥露阶段
新的锆石裂变径迹（ZFT）和磷灰石裂变径迹（AFT）数据及反演建模揭示，金川地区经历了三个加速冷却事件，分别发生在约343–292 Ma、约175–140 Ma和约115–95 Ma（图2–5）。具体而言，新获得的ZFT年龄（343 ± 25–292 ± 13 Ma）与已发表的锆石（U-Th）/He（约341–262 Ma）及正长石/斜长石??Ar/3?Ar数据（约318–308 Ma）（Cai等，2023；Tao等，2023）大致一致，证实了石炭纪的快速冷却。108 ± 23 Ma的磷灰石裂变径迹年龄（样品
结论
为阐明世界级金川Ni-Cu硫化物矿床的剥露历史，我们从金川地区的辉绿岩、片岩和包体样品中获得了新的锆石裂变径迹（ZFT）和磷灰石裂变径迹（AFT）年龄。将这些新的热年代学数据与已发表的资料整合后，约束了石炭纪以来金川矿床加速剥露的时间和剥露深度。与古气候记录、区域造山事件、岩浆活动以及相邻地区的冷却历史进行对比后，
作者同意声明
本手稿的作者（蔡庆松博士、范宇新博士、王莹博士、李晓虎博士，研究生严雪宇、高敏敏、杨光亮）直接参与了研究规划、野外工作和数据分析。所有作者均同意将本手稿提交至《亚洲地球科学杂志》（Journal of Asian Earth Sciences）考虑发表。
CRediT作者贡献声明
蔡庆松：撰写–初稿、方法论、调查研究、数据整理。范宇新：撰写–初稿、方法论、调查研究、资金获取、数据整理。严雪宇：方法论、调查研究。高敏敏：撰写–初稿、调查研究。杨光亮：方法论、调查研究。王莹：方法论、数据整理。李晓虎：方法论。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究由国家自然科学基金委员会（42371157、42572230）和中国国家重点研发计划（2023YFC2811305）共同资助。
蔡庆松 | 范宇新 | 严雪宇 | 高敏敏 | 杨光亮 | 王莹 | 李晓虎
