上地壳岩浆作用对斑岩矿床形成的制约

　　上地壳岩浆作用过程在斑岩矿床的岩浆系统与热液系统间发挥着关键的连接效用，最终对成矿流体的生成起到控制作用。明晰岩浆房内的这些过程，对于阐释斑岩矿床的形成具有至关重要的意义。由于斑岩成矿系统是开放体系，成矿过程交织着成矿物质的补给、聚集和释放，而全岩地球化学组成往往是多种岩浆过程叠加的产物，揭示岩浆演化过程中所发生的具体变化存在一定的局限性。相对而言，矿物在岩浆演化过程中往往经历较长的结晶历史，矿物对岩浆系统中条件变化极其敏感，而且矿物微量元素含量受与其平衡的熔体成分密切相关。因此，矿物成分研究为解决上述争议问题提供了重要机遇。

　　巴基斯坦山达克（Saindak）斑岩铜–金矿床位于查盖（Chagai）斑岩成矿带西段（图1），其是特提斯–喜马拉雅带的重要组成部分。山达克矿床在成矿时代、成矿岩浆组合、矿化和蚀变样式等方面，均与特提斯成矿带内新生代其它斑岩矿床十分相似，因而对其进行研究具有普适性意义。因此，本研究以山达克矿床为研究对象，结合前期研究基础，针对矿区内成矿与贫矿岩浆，系统开展了岩石学、矿物学及热力学模拟的综合研究，取得了以下重要成果：

　　（1）特提斯成矿带新生代斑岩矿床内发育的镁铁质暗色包体多为岩浆混合成因。山达克矿床暗色包体显示为角闪石堆晶集合体，本文限定了其为岩浆堆晶演化的产物（图2），表明暗色矿物堆晶也是成矿岩浆中包体的成因之一。

　　（2）成矿岩浆中识别出了三种不同的角闪石，记录了岩浆从约5千米深处初始侵入到约2千米深处的连接岩浆系统所经历的整个结晶分异过程。角闪石和磷灰石等矿物成分和热力学模拟结果显示，富矿岩浆在开放系统中经历了大规模的流体出溶，而贫矿岩浆流体释放较弱（图3，图4）。

　　（3）精细刻画了山达克矿床成岩岩浆演化和成矿过程（图5），揭示出成矿岩浆在合适深度岩浆房达到流体饱和，流体大程度出溶过程中，氯和硫高度分配到了分离出的流体相中，氯和硫可以形成络合物并从熔体中有效地萃取金属元素至流体相。相反，贫矿岩浆要么金属含量低，要么在岩浆房内流体释放有限。证实通过流体出溶高效提取成矿物质是斑岩矿床形成的关键。

　　这项研究剖析了上地壳岩浆过程在斑岩型矿床形成的关键作用，为理解斑岩型矿床的形成机制提供了新的视角，展现了矿物学工作在矿产资源勘探方面的应用潜力。

 

　　本研究得到国家自然科学基金项目（42202081,41872083）,国家重点研发计划（2019YFA0708602），陕西省重点研发计划（2024GH-ZDXM-26）的联合资助，研究成果详见《LITHOS》：Wang, Lu, Wang, Zixuan, Zheng, Yuanchuan, Hou, Zengqian, Yang, Zhusen, Wu, Changda, Li, Xin, 2024, Constraints of upper crust magmatic processes on the formation of Saindak porphyry Cu deposit: Insights from mineral geochemistry. LITHOS, 488-489.