廣州地化所在古生代斑巖型銅礦剝露與保存機制研究中獲進展
斑巖型銅礦是最重要的銅礦類型之一。該類礦床在空間上主要分布于匯聚板塊邊緣的環(huán)太平洋成礦域、中亞成礦域和特提斯成礦域，成因上與淺成-超淺成（1-6 km）中酸性斑狀侵入體有關。匯聚板塊邊緣的島弧或陸緣弧在增生匯聚過程中抬升剝蝕的速率非常快，因此，目前斑巖型礦床多發(fā)現(xiàn)于中、新生代。對于這種時空分布模式，前人通過對全球斑巖礦床的數(shù)值模擬認為古生代及更古老的斑巖型銅礦床較少是由于被抬升剝蝕掉了。然而，中亞成礦域內(nèi)的斑巖型銅礦多形成于古生代，這些古老斑巖型礦床能夠保存下來是受到獨特的地質(zhì)作用的影響，厘清這些古老斑巖型礦床變化與保存的控制因素對于資源潛力評價和勘探具有重要意義。理解這些機制的關鍵是確定成礦后的剝露與埋藏過程。由于相對低的封閉溫度和對于近地表地質(zhì)過程的敏感性，低溫熱年代學定年方法是目前定量約束成礦后剝露演化歷史的重要手段。
針對上述問題，中國科學院廣州地球化學研究所礦物學與成礦學重點實驗室博士研究生龔林，在其導師、研究員陳華勇的指導下，與澳大利亞墨爾本大學教授Barry Kohn、中科院地質(zhì)與地球物理研究所副研究員張志勇等合作，選取位于中亞成礦域南緣形成于晚古生代的延東銅礦開展典例研究，綜合運用低溫熱年代學定年手段（磷灰石裂變徑跡分析、鋯石(U-Th)/He定年和磷灰石(U-Th)/He定年），并結(jié)合區(qū)域上的地質(zhì)記錄（包括構(gòu)造、地層和古氣候），以期查明延東銅礦的剝露與保存過程、機制及其對應的地質(zhì)事件，并為區(qū)域找礦勘查提供指示。
低溫熱年代學數(shù)據(jù)和熱史反演模擬顯示延東銅礦至少經(jīng)歷了兩期冷卻過程和一期熱重置，第一期顯著的冷卻事件與晚二疊-三疊紀塔里木板塊的北向運移以及羌塘地體與歐亞大陸的碰撞相關；第二期相對較弱的冷卻事件與中侏羅-早白堊世蒙古-鄂霍茨克洋的閉合以及拉薩地體與羌塘地體的碰撞有關；兩期冷卻事件被中侏羅世的沉積熱重置所分隔（圖1）。結(jié)合區(qū)內(nèi)的地質(zhì)記錄，研究認為張性的構(gòu)造背景、成礦后的埋藏作用、干旱的古氣候條件和未遭受新生代印度-歐亞大陸碰撞遠程效應的影響是控制延東銅礦能夠保存至今的有利因素。此外，該研究還利用前人對于天山地區(qū)已有的磷灰石裂變徑跡年齡和高程數(shù)據(jù)，提出裂變徑跡熱年齡-高程關系可以作為剝蝕程度評價的有利指標，認為哈爾里克山部分地區(qū)、土屋-延東、庫魯克塔格和北山的剝露程度相對較弱，具有較好的礦床保存潛力（圖2）。
近日，相關研究成果發(fā)表在Economic Geology上。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）和國家杰出青年科學基金項目的資助。
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圖1.延東銅礦成礦后的剝露與演化過程及其對應的構(gòu)造事件和古氣候條件
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圖2.（a）中國天山地區(qū)地貌和已表的磷灰石裂變徑跡年齡分布圖；（b）中國天山地區(qū)磷灰石裂變徑跡年齡等值線圖；（c-d）橫切延東礦區(qū)的年齡-高程關系圖。具有較老冷卻年齡的低海拔地區(qū)有利于礦床的保存
【來源：廣州地球化學研究所】
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