鲁西铜石地区岩浆－流体成矿系统研究

本项目将以中生代岩石圈减薄环境下岩浆活动和金成矿作用为主线，成矿流体演化与矿床成因为研究重点，系统解剖鲁西铜石地区次火山杂岩体以及赋生其中的归来庄、磨坊沟和梨方沟金矿。通过成因岩石学与锆石U-Pb年代学研究，确定铜石杂岩体成岩时代与侵入序列，阐明杂岩体成因及与华北岩石圈减薄之间的联系；通过岩相学研究和流体包裹体测试分析，确定成矿流体介质条件和矿质沉淀的控制因素，查明铜石地区流体成矿系统性质、演化、发育及与构造、岩浆之间的关系；利用LA ICP-MS与同位素等手段研究矿物和流体包裹体微区微量元素和同位素地球化学特征，揭示成矿流体和成岩、成矿物质的来源与演化；通过地质年代学研究，确定流体迁移与金矿化的时间。在厘清铜石地区金矿的成矿机制和过程的基础上，最终揭示本区岩浆－流体－成矿系统的性质和演化规律，确定成矿系统的发育时间和构造背景，建立本区较完善的岩浆－流体成矿模式，丰富鲁西地区金矿成矿理论。

鲁西铜石杂岩体是多阶段岩浆侵位的产物，归来庄、磨坊沟和梨方沟金矿赋存在铜石杂岩体边部，其中归来庄金矿为隐爆角砾岩型，磨坊沟和梨方沟金矿为镁质碳酸盐层内微细浸染型，另外在杂岩体内还有夕卡岩叠加型、斑岩型、蚀变岩型等金矿化体，构成了一个较为典型的浅成低温热液成矿系统。本项目将以中生代岩石圈减薄环境下岩浆活动和金成矿作用为主线，成矿流体演化与矿床成因为研究重点，系统解剖鲁西铜石地区次火山杂岩体以及赋生其中的典型金矿床，在厘清铜石地区金矿的成矿机制和过程的基础上，最终揭示本区岩浆－流体－成矿系统的性质和演化规律，确定成矿系统的发育时间和构造背景，建立本区较完善的岩浆－流体成矿模式。研究表明：(1) 铜石杂岩体为高钾钙碱系列与钾玄质系列岩石共存，总体就位年龄~180Ma，主要来自软流圈地幔的部分熔融，同时反映了各种壳-幔端元(地壳、岩石圈地幔和软流圈地幔)的强烈相互作用，这与碰撞后岩浆活动具有一定的相似性，暗示其可能同样属于碰撞后岩浆岩；(2) 归来庄金矿区内获得正长斑岩和闪长玢岩成岩年龄分别为180.6~179.7 Ma和179.5~178.9 Ma，与区域铜石杂岩体年龄一致。含矿角砾岩体内萤石-方解石胶结物Sm-Nd等时线年龄为~180Ma，与铜石杂岩体侵位年龄一致，可代表归来庄金矿化时间，这是华北克拉通东南缘中生代最早金成矿事件；(3) 归来庄金矿灰岩型矿化和角砾岩型矿化的碲金矿实际上是Ag-Au-Te复杂化合物；(4) 磷灰石原位Sr-Nd-O同位素分析显示，正长斑岩与归来庄金矿化的关系可能较之于闪长玢岩更为密切；(5) 鲁西莱芜石英二长岩侵位于~130Ma，来自富集地幔(受陆壳交代)的基性岩浆底侵下地壳并与地壳花岗质岩浆混合形成了的母岩浆，是华北克拉通中生代强烈的壳幔相互作用产物。本项目的主要研究成果已有7篇论文发表在《Ore Geology Reviews》(2篇)、《Lithos》(2篇)、《Journal of Asian Earth Sciences》(1篇)、《Gondwana Research》(1篇)和《岩石学报》(1篇)等国际重要SCI学术刊物上，另外还有2篇研究成果在国际会议论文专辑上刊出，超额完成了原申请书预定的目标任务。