大兴安岭中南段高度演化的花岗岩与大规模成矿

With the new discovery of large-sized Sn polymetallic deposits in South Central Great Xing’an Range in recent years, this region is considered to be the second largest Sn polymetallic ore concentration area after Nanling in China. It is noted that the formation of Sn and rare polymetallic deposits in this region is closely related to the highly evolved granites. However, what kind of tectonic setting was the highly evolved granite and related mineral resources formed? With highly evolved granites, why the concentrated ore-forming elements in different rocks are so different? What is the mechanism? To answer these questions, the Baiyinchagan Sn polymetallic, Shamai W and Shihuiyao Rb polymetallic deposits and ore-related granites will be studied in this project, in order to reveal the origin and evolution of the highly evolved granite, trace the changes of the ore-related elements during the melt/fluid transformation, and discuss the mechanism of enrichment, migration and precipitation of ore-forming elements. By comparing with the highly evolved granite and related mineralization in Nanling region of China, it will clarify the highly evolved granite-related metallogenic specialization in South Central Great Xing’an Range, enrich the research contents of granite-related metallogenic specialization, and provide reliable theory for the mineral exploration and potential assessment in the region.

随着近年来大兴安岭中南段地区不断发现新的大型Sn多金属矿床，该区被认为是仅次于南岭的我国第二大Sn多金属矿集区，并且包括Sn在内的稀有多金属矿床的形成与高度演化的花岗岩关系密切。然而，到底是什么样的构造背景形成如此众多的高度演化的花岗岩及相应矿产？同为高度演化的花岗岩，为什么不同岩体富集的成矿元素差别很大？其控制机理是什么？针对这些科学问题，本项目拟选择白音查干Sn多金属矿床、沙麦W矿床和石灰窑Rb多金属矿床等研究程度较低的矿床及与成矿有关的花岗岩开展研究，查明高度演化的花岗岩的起源与演化，示踪熔体-流体转变过程中成矿元素的变化规律，揭示成矿元素的富集机制，并与我国南岭地区高度演化的花岗岩及有关成矿作用进行对比，查明大兴安岭中南段地区高度演化的花岗岩的成矿专属性，丰富花岗岩成矿专属性研究内容，为区域找矿勘查和资源潜力评价提供可靠的理论依据。

随着近年来大兴安岭中南段地区不断发现新的大型Sn多金属矿床，该区被认为是仅次于南岭的我国第二大Sn多金属矿集区，并且包括Sn在内的稀有多金属矿床的形成与高度演化的花岗岩关系密切。然而，到底是什么样的构造背景形成如此众多的高度演化的花岗岩及相应矿产？同为高度演化的花岗岩，为什么不同岩体富集的成矿元素差别很大？其控制机理是什么？针对这些科学问题，本项目选择了毛登Mo-Bi-Sn-Cu、查木罕W-Mo、维拉斯托Sn-Bi-Rb等研究程度较低的金属矿床及与成矿有关的高分异花岗岩开展研究。结果表明，阿鲁包格山杂岩体侵位年龄与毛登矿床形成年龄基本一致，指示金属矿化与早白世花岗质岩浆活动具有密切的成因联系，揭示了岩浆源区和演化机制及其对金属元素富集成矿的制约，认为低氧逸度、富F环境下，随着岩浆的演化程度升高Sn、Bi元素倾向在晚期熔体中富集，而Mo元素倾向分配进入岩浆出溶流体，两者都可能是成矿元素富集的重要机制。深入探讨了金属元素的富集机制，认为Mo、Bi矿质沉淀机制主要为沸腾作用，Sn金属沉淀机制以沸腾作用和流体混合作用为主，而Cu金属沉淀机制主要为流体混合作用。总结了大兴安岭南段高分异花岗岩的成矿专属性特点，超分异花岗岩多形成稀土、稀有、W、Sn的独立矿床，超分异-高分异花岗岩易形成Sn(W)多金属矿床，高分异花岗岩通常形成Cu、Pb、Zn、Ag、Sn(W)、Fe等金属组合矿床，岩体分异程度相对最低的花岗岩多形成Mo(Cu)矿床。.对比发现，大兴安岭南段与成矿有关的高分异花岗岩与南岭地区成矿的高分异花岗岩在地球化学特征上具有一致性，即具有较低的氧逸度、较高的形成温度和岩体中的云母具有较高的Sn含量，这为将南岭地区成熟的锡矿找矿方法运用到大兴安岭地区开展锡矿找矿提供了理论支撑。另外，本次在北大山高分异花岗岩基识别出了互补岩相，一个为高分异岩相，一个堆晶岩相，具有重要的科学意义，为研究高分异花岗岩的形成、演化及其与成矿的关系提供了范例。