矿床是特定元素在地质过程中异常富集的产物,因此,成矿过程是特殊的地球化学过程。俯冲带是全球最重要的大规模岩浆、流体活动的场所,也是元素分异、富集、成矿的重要场所,研究表明板块俯冲与大规模成矿事件具有密切的内在联系。在南美洲等大洋板块俯冲的典型地区,成矿具有明显的分带现象,由俯冲带向内陆依次是铁矿、斑岩铜金矿、铅锌银矿和钨锡矿。本课题以俯冲带成矿分带的成因为主要研究目标,在前三个课题研究的基础上,以俯冲带构造背景为切入点,结合元素活动性、氧逸度、元素在不同岩浆演化过程中的性质等研究成果,揭示成矿分带的主控因素,建立指示板块俯冲影响程度的有效地球化学指标。在此基础上,用地球化学手段验证华南中生代成矿作用与太平洋板块俯冲是否存在成因联系,揭示中国东部中生代大规模成矿的规律;并结合已有构造地质学、岩石学等方面的研究成果,对比研究华南和秦岭成矿类型和分带的差异及成因。
Plate subduction;metal mineralization zonation;oxygen fugacity;mobility of elements;
本课题围绕着三个主要科学目标开展研究工作(1)认识对地球演化具有重要指示意义的元素和成矿元素的活动性,揭示俯冲带成矿分带的成因;(2)解析中国东部中生代火成岩与成矿作用同西太平洋俯冲的关系;(3)揭示板块俯冲化学过程,并为矿床学研究提供新的思路,为找矿勘查提供新的理论依据。经过4年的研究取得了以下几方面的重要进展和成果(1)提出了斑岩铜矿成矿原岩的最佳氧逸度-酸碱度范围是?FMQ +2 到 +4(高出铁橄榄石+石英-磁铁矿氧逸度缓冲线2个数量级)。(2)提出洋脊俯冲是形成大型、超大型斑岩铜金矿床的最佳途径。(3)揭示中国东部埃达克岩、A型花岗岩等岩浆岩成因,以及华北克拉通破坏机制受控于洋脊俯冲。提出德兴斑岩铜矿成因与太平洋板块俯冲有关。洋壳部分熔融形成的埃达克岩可作为斑岩型铜金矿床的一个有效指示。(4)提出并论证了白云鄂博矿床成因是沉积碳酸岩被与火成碳酸岩有关的流体交代成矿。(5)提出中国东部白垩纪造山型金矿的形成受控于太平洋板块俯冲转向。揭示秦岭钼矿带和环太平洋钼矿的形成与富钼沉积物变质再熔融存在密切联系。通过本课题的资助,共发表标注本项目的SCI论文22篇、核心期刊论文2篇,另有10余篇论文正在审稿中。主编国际期刊专辑5部。培养博士研究生15名、硕士研究生6名。