岩浆流体对冲绳海槽现代海底热液硫化物矿床Au的贡献：原位微区S-Sr同位素及多S同位素示踪

The tectonic environments of the modern seafloor hydrothermal sulfide deposits (HSDs) in Okinawa Trough are similar to the gold-rich VMS deposits, which indicating that the HSDs in Okinawa Trough may have high gold resource potential. It’s generally accepted that seawater, igneous rocks and sediments have contributed to the HSDs in the Okinawa Trough. Nevertheless, the contribution of the magmatic fluids to the gold in HSDs in Okinawa Trough is controversial. In order to solve this problem, we select different types of representative hydrothermal sulfide samples from the Yonaguni Knoll IV HSD in southern Okinawa Trough. We carry out mineral assemblages, mineralization stages, metallogenic physicochemical conditions, in situ sulfur and strontium, and multiple sulfur isotopes compositions studies of the hydrothermal sulfides to calculating the contribution ratios of the magmatic fluid to the different mineralization stages, and then discuss the gold derived from the magmatic fluids. The innovation of this project is combine with in-situ sulfur, strontium isotopes and mineral multiple sulfur isotopes of the hydrothermal sulfides to identifying the contribution of magmatic fluid-derived materials to hydrothermal sulfide from the mineral scales. This study will help us to better understanding the metallogenic mechanism of HSDs in Okinawa Trough and refine the theory of the contribution of the magmatic fluids to the gold in back-arc basin/island arc HSDs, and also can provide some contrastive data when study the source of gold in VMS deposits.

冲绳海槽分布的现代海底热液硫化物矿床和陆地富金型VMS矿床所处的构造环境相似，可能具有较好的金资源潜力。海水、基岩和沉积物对冲绳海槽热液硫化物矿床金等成矿金属的贡献已得到普遍认同，但岩浆流体的贡献还存在一定争议。为解决这一科学问题，本研究拟选取冲绳海槽第四与那国矿床不同类型的硫化物矿石及基岩样品，在前期研究基础上，开展矿物共生组合、成矿阶段、成矿物理化学条件、原位S-Sr同位素及单矿物多S同位素组成特征研究，厘定岩浆流体对不同成矿阶段的贡献比例，在此基础上探讨岩浆流体对冲绳海槽热液硫化物矿床金等成矿金属的贡献。从矿物尺度入手，运用原位微区S-Sr同位素和单矿物多S同位素相结合的方法共同示踪岩浆流体的物质贡献构成了本项目的特色与创新之处。本研究可深化对冲绳海槽热液硫化物矿床成矿机制的认识，丰富岩浆流体对弧后盆地热液硫化物矿床金的贡献理论，也可为研究岩浆流体对陆地VMS型矿床金的贡献提供对比。

岛弧/弧后盆地型现代海底热液硫化物矿床具有较高的Au含量，普遍认为是来源于岩浆流体的直接供给，具有较好的资源潜力。冲绳海槽作为沉积物覆盖型弧后盆地，不同热液硫化物矿床Au含量差异较大，岩浆流体对热液硫化物矿床Au的贡献还存在一定争议。本项目选取冲绳海槽位于不同构造环境的4个热液硫化物矿床，开展了矿物共生组合、成矿阶段及成矿物理化学条件、原位S同位素及Sr-Pb同位素组成特征、岩浆流体示踪和岩浆流体对Au的贡献研究。通过以上研究，本项目获得以下2点重要认识：.1）冲绳海槽位于火山穹隆上的热液硫化物矿床，沉积物厚度较薄，沉积物对热液系统的贡献较小，岩浆流体对热液系统贡献了成矿物质和S，导致热液硫化物形成高氧逸度-硫逸度矿物组合，同时具有较高的Au、Cu含量，资源潜力较好；.2）位于海洼的热液硫化物矿床，沉积物厚度较厚，热液流体和沉积物反应，导致沉积物中的有机质分解，产生的H2进入热液系统，使得热液系统的氧逸度-硫逸度降低，形成低氧逸度-硫逸度矿物组合的硫化物，同时Au、Cu等成矿元素可能在深部沉积物孔隙中沉淀，导致热液硫化物贫Au、Cu，资源潜力较差。.本项目研究丰富了岩浆流体对沉积物覆盖型弧后盆地热液硫化物矿床Au等成矿金属的贡献理论，评价了冲绳海槽不同构造环境热液硫化物矿床的资源潜力；此外，冲绳海槽位于中日大陆架划界的争议区域，本项目研究研究成果还可为大陆架划界案提供一定理论参考。