江西德兴斑岩铜（钼）矿田矿石矿物和共生脉石矿物的流体包裹体对比研究

The Dexing Cu-Mo ore field is one of the largest porphyry Cu ore fields and/or deposits in eastern China, and the mechanism of metal transportation and deposition is always hotly debated. Extensive studies on mineralizing fluids of the Dexing Cu-Mo ore field have been conducted, but these studies mainly rely on the cross-cutting relationships between various veins and traditional microthermometry on fluid inclusions in gangue minerals to determine the properties of ore-forming fluids and the mechanism of metal precipitation. In fact, these traditional methods are unreliable, because the gangue minerals cannot really represent the formation conditions of the coexisting ore minerals, and even one single quartz vein may consist of various sub-stages of fluid events. As a consequence, we need to perform the direct infrared microthermometry on fluid inclusions in ore minerals to obtain the reliable the information on metal transportation and rapid deposition. In addition, it is necessary to conduct the advanced scanning electron microscopy cathodoluminescence to explore the complex mirco-textures of hydrothermal quartz caused by multi-stage hydrothermal events. In this study, we using advanced the methods of ore-forming fluids, in combined with traditional microthermometry, Raman analysis on fluid inclusions, and mineral microanalysis by Electron Probe and LA ICP-MS, to detailed study the complex ore-forming evolution process, to distinguish the mechanism of rapid metal deposition, and to build the genetic model of the Dexing ore field.

德兴铜矿是中国东部规模最大的斑岩型铜矿，其巨量金属富集机制一直是研究热点。尽管前人对德兴铜矿成矿流体开展了广泛研究，但主要依赖野外矿脉穿插关系确定矿化期次，然后通过不同矿化期热液石英脉中的流体包裹体推测成矿流体性质和金属沉淀机制。这种传统的成矿流体研究方法难免有些片面，因为一方面热液石英中流体包裹体未必能够代表与之共生矿石矿物的真实沉淀条件，另一方面，单一石英脉实际上往往经历了多阶段流体事件，到底哪阶段流体事件促使了金属沉淀富集是无法通过传统光学显微镜鉴别的。为此，迫切需要直接对矿石矿物开展红外测温研究，获得成矿物质迁移和沉淀的可靠信息。同时，亟待使用先进的扫描电镜阴极发光技术，精细甄别热液石英的复杂显微结构和多阶段流体特征。本项目，利用上述成矿流体研究的先进手段，结合矿物微区的元素成分分析，精细刻画成矿流体的复杂演化过程，确定金属富集的关键控制因素，构建德兴铜矿成矿模式。

课题组以德兴铜矿为核心，开展一系列钦杭带铜金成矿对比作用的研究，探讨其巨量金属富集机制。课题组发现德兴铜矿还发育一系列的闪长质脉岩，这些中基性脉岩岩浆源区为新元古代俯冲改造的岩石圈地幔。幔源岩浆可能为成矿花岗闪长斑岩的形成提供了大量的热量，但是没有提供过高的铜等成矿物质。课题组选取德兴铜矿外围的张家畈成矿远景区深部的矿化花岗闪长斑岩作为研究对象，发现该岩体的原始岩浆来源于新元古代下地壳物质的部分熔融，并在形成过程中可能加入了地幔组分。张家畈矿化花岗闪长斑岩的成岩时代及锆石Hf同位素特征均与德兴斑岩铜矿田的成矿花岗闪长斑岩相似，且张家畈成矿远景区内自然金与黄铜矿伴生，因此，其深部可能具有斑岩型矿化。江西德兴银山铜多金属矿毗邻德兴铜矿，其深部勘探项目取得重要勘查成果，最新研究揭示出银山铜多金属矿深部矿体尚未封闭,在银山九区—西山区深部是后续找矿的最佳方向。德兴铜矿外围发育典型的造山型金矿如金山金矿和渔塘金矿，课题组开展了系统的成矿年代学和流体包裹体研究，提出金山金矿是新元古代的造山型金矿，而不是加里东期或燕山期构造岩浆的产物；渔塘金矿成矿期发生了不混溶作用，金主要在此阶段富集，渔塘金矿的成矿流体具有典型的不混溶特征，是典型的造山型金矿。课题组系统综述以往研究成果，提出德兴矿集区由两套成矿系统组成：新元古代金山-水石坞-西蒋-渔塘-蛤蟆石-上洛造山型金成矿系统和燕山期德兴和银山斑岩-浅成低温热液型铜金多金属成矿系统。此外，课题组开展了钦杭带船坑铜矿的成矿岩体研究，发现与钦杭带的德兴成矿斑岩体相比，船坑斑岩的氧化程度较低，水含量较少，且源区古地壳物质参与较多，这些差异可能是导致船坑铜成矿规模较小的原因。