北秦岭西部铜屿VHMS型铜矿床地质-地球化学及成矿动力学背景研究

The Tongyu VHMS type deposit is one of the few Cu deposits which are of value to industry have been found in the West part of North Qinling. The Tongyu VHMS type copper deposit is also the typical example which belongs to the Caledonian accretion mineralization. Hence, the systematic and extensive studies on the Tongyu Cu deposit will become the key issues which decode the geodynamic difference between the VHMS type deposits in the Eastern and the Western part of North Qinling orogen. The approach and way based on the comparative ore geology and continental dynamics will be used to focus on the dynamics mechanism of the ore-forming source, process, condition for the Caledonian VHMS type mineralization. We plan to do deep studies about geologic background, geology,geochemistry and the time and space coupling relation between volcanic-granitic rocks and ore-forming system, to discuss the relation between the ore-forming process with the structure concentration,deformation and activation of the North Qinling. The uniform metallogenic mode of the Caledonian VHMS type mineralization will be established on the basis of the development and formation of the Qinling orogen. Therefor, this program has scientific and applied values in both developing the accretion metallogenic theory associated with Caledonian tectono-thermal events and giving advice on exploration for the VHMS type deposits in the North Qinling orogenic belt.

铜屿铜矿床是在北秦岭西部确定的少数具有工业价值的VHMS型铜矿床，也是目前在北秦岭西部认定为加里东期俯冲增生成矿的典型矿床实例。对铜屿铜矿床进行系统综合研究，成为揭示东、西秦岭VHMS型矿床产出的构造环境差异以及全面认识东、西秦岭加里东期俯冲增生成矿动力学背景异同的关键。本项目拟运用比较矿床学与大陆动力学的思维、方法，围绕"北秦岭造山带加里东期俯冲增生成矿作用的源区、过程和条件等动力学制约机制"这一科学问题，对北秦岭西部铜屿VHMS型铜矿床进行详细的地质地球化学研究，探讨秦岭造山带形成演化过程中的俯冲增生造山、壳幔物质交换，对矿源供给、流体输运、矿石堆积和铜矿床定位的制约，阐明由俯冲增生造山引发的火山-岩浆-流体-化学作用的耦合关系及铜堆积成矿机理、赋矿火山岩-矿区岩浆岩与成矿系统发育的时空联系，揭示后期碰撞和陆内造山事件对矿床的改造，建立基于秦岭造山带形成演化的VHMS型矿床成矿模式。

铜屿铜矿床是在北秦岭西部确定的少数具有工业价值的VHMS型铜矿床，也是目前在北秦岭西部认定为加里东期俯冲增生成矿的典型矿床实例。对铜屿铜矿床进行系统综合研究，成为揭示东、西秦岭VHMS型矿床产出的构造环境差异以及全面认识东、西秦岭加里东期俯冲增生成矿动力学背景异同的关键。本项目运用比较矿床学与大陆动力学的思维、方法，围绕"北秦岭造山带加里东期俯冲增生成矿作用的源区、过程和条件等动力学制约机制"这一科学问题，对北秦岭西部铜屿VHMS型铜矿床进行了详细的地质地球化学研究，查明了秦岭造山带形成演化过程中的俯冲增生造山、壳幔物质交换，对矿源供给、流体输运、矿石堆积和铜矿床定位的制约、揭示了赋矿火山岩-矿区岩浆岩与成矿系统发育存在时空联系的根本原因，建立了北秦岭造山带VHMS型矿床成矿模式。铜峪铜矿床与国内外典型VHMS型矿床的地质-地球化学对比研究表明，铜峪铜矿床属于产于岛弧或弧后环境的VHMS型矿床。赋矿火山岩和矿区花岗岩锆石的LA-ICP-MS定年及原生矿石中硫化物的Re-Os年龄测定表明，由于商丹洋壳由南向北的俯冲作用，形成了赋矿赋矿岛弧火山岩，与此同时发生了铜峪铜矿床火山喷流热液成矿作用。 微量元素和S -Pb-Lu- Hf-He-Ar同位素联合示踪反演，揭示了成岩成矿物质起源的可能源区和深部过程，结果表明，成岩成矿与俯冲作用有关的壳-幔相互作用关系密切。铜峪铜矿床形成于与早古生代商丹洋壳北向俯冲作用有关的岛弧环境, 成矿物质与赋矿火山岩同源。440 Ma左右，古秦岭洋板片由南向北的俯冲作用导致俯冲板片脱水产生的热液流体进入地幔楔，活化萃取了地幔楔中成矿物质，并促使地幔楔部分熔融，随后岩浆和富含成矿物质的流体上升沉淀富集最终形成了赋矿岛弧火山岩及其中的VHMS型铜矿床。