福建紫金山矿区燕山期复式岩体的氧逸度研究

Oxygen fugacity of granite is important for hydrothermal deposits through controlling the behavior of some elements (i.e., Au and Cu). The Zijinshan Cu-Au ore field is located within a NE-trending Jurassic–Cretaceous volcanic–granitic suite in western Fujian. The pre-Jurassic rocks in the Zijinshan mining area were intruded by the Yanshanian granitoids. The Cu-Au mineralization is related to the later porphyry, while the early intrusions are barren. Abundant of literatures suggest that the high Oxygen fugacity is benefit for Cu-Au mineralization in Zijinshan field area. However, the oxygen fugacities calculated by different methods have big difference. In addition, the later granites have higher oxygen fugacity than the early granites. There is no reasonable explanation to interpret these high values. In view of the above two problems, we will study the biotite Fe3+/Fe2+ ratio by Mössbauer, and calculated the Ce4+/Ce3+ and Eu3+/Eu2+ ratios of zircon by REE fitting method. Further, we will have a try to analysis the Ce4+/Ce3+ directly by XANES. It can be used to correct the results calculated by fitting method.

氧逸度是探究岩浆热液矿床的重要参数，近来的研究揭示它对母岩浆铜金分配系数有重要影响。研究区内分布燕山早期酸性侵入岩及晚期中酸性侵入岩，其中燕山晚期花岗岩与成矿关系最为密切。虽然诸多的学者认为高氧逸度是导致燕山晚期岩体成矿的重要原因，但不同学者计算的氧逸度却有数量级的差别，且对造成氧逸度高低的原因缺乏深度分析。本申请利用黑云母及锆石两种矿物分析研究区内岩体的氧逸度，包括黑云母Fe3+/Fe2+的穆斯堡尔谱法分析、锆石Ce和Eu元素的离子探针（SIMS）分析等。此外，探索利用同步辐射（XANES）直接限定Ce4+/Ce3+和Eu3+/Eu2+，对不同方法及不同岩体的氧逸度进行横纵向比较，厘定研究区燕山期复式岩体的氧逸度，进而探讨造成氧逸度差别的地质过程机制。

氧逸度是描述实验体系氧化还原状态的强度变量指标，是探究岩浆热液矿床的重要参数，近来的研究揭示它对母岩浆铜金分配系数有重要影响。福建紫金山矿区内分布燕山早期酸性侵入岩及晚期中酸性侵入岩，其中燕山晚期花岗岩与成矿关系最为密切。虽然诸多的学者认为高氧逸度是导致紫金山燕山晚期岩体成矿的重要原因，但不同研究者利用黑云母及锆石等方法计算的紫金山矿区岩体的氧逸度结果大小不一，甚至有数量级的差别，即使是同种方法，不同研究者得出的结果也差别较大，造成这种差异的原因令人费解。基于此，本项目主要以福建紫金山矿区燕山期岩体的黑云母及锆石为靶向矿物，利用不同方法计算限定其氧逸度，结合华南燕山期其他典型成矿岩体，横纵向比较各种方法和不同岩体的计算结果，探讨了其差异原因及对岩体成矿和区域构造背景的意义，取得了如下认识： （1）紫金山矿田复式岩体从早期到晚期，氧逸度逐渐增大，可能缘于古太平洋板块俯冲时高氧逸度物质的混染；（2）揭示了紫金山矿田复式岩体不同计算方法和同种计算方法氧逸度差异性可能源于锆石微量元素测试的成分结果不均一、内含微小包裹体及传统计算方法Ce异常的测算不准等原因。（3） 利用紫金山复式岩体和华南其他典型岩体锆石数据，多次拟合（中-重稀土法）进一步校正了氧逸度计，缩小了误差范围（4）进一步提出了基于氧逸度有关锆石稀土元素判别图解。