西藏白容斑岩系统内基性煌斑岩中氯元素的来源以及演化过程

Porphyry copper deposits associated with continental collisional environment are unique with arc environment. However, the source and evolution of chlorine, as the one of the most important complex with copper, is still unknown. This application, we take the lamprophyres in Bairong porphyry Cu system as the research objective to study this issue. Based on systematic geological mapping and precise field observation, we conduct detailed microstructure observations on minerals at different magmatic stage. We propose to analyze in-situ major, trace elements on these minerals, especially Cl, and also apatite Sr-Nd isotope by EPMA, LA-(MC)-ICPMS. Then we will discuss the magmatic mineral crystallization environment and formation processes, and evolving paths of Cl content in the magma evolution. This study will provide a better understanding on magma chamber formation processes for collision-related Cu porphyry system, and a new view to demonstrate the controlling factors of porphyry ore precipitation, which has important significance to improve the metallogenesis of Tibetan collision-related porphyry deposit.

西藏冈底斯斑岩铜矿的形成主要与陆陆碰撞过程有关。然而作为可以和金属形成络合物的氯元素的研究还不清晰。作为金属的迁移剂和沉淀剂，氯元素在斑岩矿床来源和演化过程是了解斑岩矿床形成的因素之一。煌斑岩作为一种挥发分极高的岩浆，并且含有大量含氯元素矿物。因此本次申请拟对白容斑岩矿床内部同时期形成基性煌斑岩为研究对象，在详实的野外工作基础之上，对其内部的矿物进行精细显微结构观察，运用电子探针，激光剥蚀等离子质谱技术等，主要对煌斑岩内部含有氯元素的矿物进行分析。主要开展矿物元素分布尤其是Cl元素分布，原位主微量分析，原位同位素分析，综合分析含氯元素矿物的形成过程以及在不同岩浆阶段的演化过程，进而探讨碰撞环境的氯元素的来源以及演化过程。以上研究可以进一步了解碰撞环境斑岩矿床的挥发分的来源和相关金属的运移，为陆陆碰撞斑岩矿床提供约束。

本项目通过对白容斑岩型矿床煌斑岩的原位年代学、地球化学和全岩同位素、云母的矿物学研究及冈底斯矿带的三维大地电磁和地震特征研究，识别出在软流圈、古老的难熔岩石圈、壳幔边界附近的存在一个来源于地幔的基性低速体。软流圈地幔上升，热能和挥发分元素随之运移释放，在拉萨地块东南缘的岩石圈产生了新生的岩石圈，为冈底斯成矿带的成矿作用提供了挥发分等相关成矿物质。在此之上，结合特提斯成矿带区域研究，并建立了多种方法的磷灰石标样，包括Cl和S含量测试方法和宝石磷灰石挥发分含量和Sr同位素标样及测试方法。通过对比，识别出碰撞环境中成矿斑岩中磷灰石具有更高的Cl和S含量，并指示出更高的Cl和S含量可以指示斑岩体具有较高的成矿潜力。并结合碰撞斑岩型矿床的87Sr/86Sr同位素特征和模拟计算，建立了碰撞环境中斑岩系统的挥发分双阶段演化模型。以上的成果内容分别发表在Crystal、American Mineralogist和Earth Science Reviews等国际SCI期刊上。