江西德兴铜矿的成矿物质来源：矿物原位微区微量元素制约

Dexing copper deposit in Jiangxi province is the largest porphyry copper-gold deposit in eastern China, which has gained wide interests, However, the source of the ore-forming materials has been obscure and hotly debated. Based on previous results, this proposal will focus on geochemical microanalysis of trace elements and isotope characteristics of iron oxides and accessory minerals in porphyry, such as hematite, magnetite combined with refractory minerals, i.e., zircon and apatite collected from open pit and drill holes at the Dexing porphyry copper deposit. Particularly measuring the Ce anomaly and Hf-O isotope of zircons, Sr isotope, F, Cl and REE contents of apatite by SIMS and LA-(MC)-ICPMS, the results may reflect the genesis relationship between hydrothermal fluid and ore-bearing porphyry, constrain the sources of ore-forming material and porphyry oxygen fugacity, reveal the process about the magma forming, hydrothermal fluid and ore mineralization stages. By doing all these, we are aiming at better constraints on the mechanism and geodynamic setting of the Dexing porphyry copper deposit, and porphyry deposits in general.

江西德兴铜矿是我国东部最大的斑岩型铜金矿床，受到广泛关注。然而该矿床的成矿物质来源问题一直存在着很大争议。本项目拟在前人和已有工作基础上，结合申请者近期完成的对露天采坑和钻井剖面精细取样，通过对矿体内不同空间位置上含矿斑岩难熔副矿物（特别是锆石和磷灰石）和铁氧化物（磁铁矿和赤铁矿等）进行系统的微区原位微量元素、同位素地球化学研究，特别是利用锆石的Ce异常和Hf-O同位素以及磷灰石的F、Cl含量、微量元素含量和Sr同位素组成等特征，揭示成矿斑岩氧逸度和成矿物质来源，旨在讨论热液流体和含矿斑岩之间的成因联系，从而反演含矿岩体岩浆的形成过程，最终揭示该矿床的成矿机制，为判断斑岩型铜金矿床成矿物质来源提供新的依据。

德兴斑岩铜矿是我国东部最大的斑岩型矿床，其成矿物质来源一直存在着较大争议。本项目在已有工作基础上，通过全面的露天采坑和钻井剖面精细取样，对含矿斑岩和围岩的锆石和磷灰石以及硫化物的微区原位微量元素、同位素等研究，得到以下认识：.德兴斑岩铜矿中广泛发育赤铁矿+磁铁矿（镜铁矿）共生组合，代表了成矿体系氧逸度达到了ΔFMQ+2，是斑岩成矿的最佳条件，并且赤铁矿以更为氧化的状态（镜铁矿）出现；.德兴斑岩铜矿的斑岩和围岩具有明显的差异性，其中富家坞钻孔样品FJW-13和FJW1702-16代表了围岩双桥山群浅变质千枚岩，其年龄分别为830Ma和899Ma，为双桥山群横涌组和计林组的年龄；斑岩年龄主要集中在168~173Ma。而εHf(t)和δ18O分布具有明显差异性，其中斑岩分布范围较为集中，其εHf(t)和δ18O化范围为4.58~5.51, 5.3~5.6‰, 区别于围岩的εHf(t)和δ18O分布宽泛，分别为-7~16, 7.4~7.9‰。将模式年龄、εHf(t)和δ18O和高氧逸度及岛弧属性的埃达克岩等结合起来发现，双桥山群具有和斑岩明显的差异性，说明双桥山群可能不是斑岩铜矿的主要物质来源，而斑岩可能有地幔物质的加入，在上涌过程中遭到了双桥山群的混染作用。.德兴斑岩中有大量高Cl含量的磷灰石存在，基于Cl的强不相容性和磷灰石中F和Cl的相对含量，这些“高Cl”磷灰石指示成矿流体可能来源于地幔或俯冲带。斑岩磷灰石具有更高的Th、U和更低的Sr和REE的含量，区别于围岩磷灰石特征。同时，磷灰石富Sr低Rb，斑岩磷灰石的87Sr/86Sr比值的变化范围为0.7042~0.7088，是具有岛弧性质的Sr同位素组成。而围岩磷灰石的87Sr/86Sr比值变化范围为0.7065~0.7183，其87Sr/86Sr比值明显区别于斑岩的磷灰石Sr同位素组成，具有壳源特征。.该项目对热液过程中的同期黄铁矿和黄铜矿做了原位硫同位素研究，结果表明无论是斑岩还是围岩，它们黄铁矿和黄铜矿的δ34S分异性都不大，说明在斑岩铜矿成矿过程中，侵入到斑岩和围岩中的热液流体为同一来源，而围岩仅仅只是受到了热液流体的干扰，这些流体可能来自于地壳深部或上地幔，受壳层混染。.项目已完成论文6篇，其中SCI论文5篇，核心期刊1篇。