青藏高原喜马拉雅期碰撞造山型金矿成矿机制和矿化模式

国际上流行的造山型金矿理论主要是在前寒武古老克拉通剪切带型金矿基础上发展起来的,一般认为造山型金矿主要发育在增生造山带，而碰撞造山带不利于成矿。但在青藏高原东缘特提斯成矿域，喜马拉雅期造山型金矿大量发育，至少形成了2条重要的Au矿带:哀牢山和锦屏山Au矿带，在高原腹地雅江缝合带两侧，也有主碰撞期Au矿的发育。本项目拟以国际合作和对比方式,对这些金矿的成矿地质背景、成矿流体特征和成矿机制进行系统研究, 特别是研究韧性变形的详细过程与Au矿化耦合关系、壳/幔相互作用和纵向物质交换与Au富集机制、大型Au矿的成矿年龄与成矿机理等，以系统揭示主要金矿带的韧性变形特征和过程及其在纳米尺度上的流体/矿物界面反应和金成矿的机制，建立陆陆碰撞条件下造山型金矿成矿模式。重点开展青藏高原造山型金矿带的系统研究，不仅有助于造山型金矿理论的完善, 且有可能创建新的碰撞造山型金矿成矿理论，有力地指导该区金矿的勘查。

造山型金矿是增生造山带最重要的一种Au矿类型，其能否产出于碰撞造山带? 碰撞造山带Au矿的成矿机制如何? 本项目通过对藏南和云南哀牢山等Au矿带的系统研究，不仅证明碰撞造山带可以产出大型造山型金矿，而且初步提出了碰撞造山型Au 矿成矿新模型。研究显示青藏高原中各主要金矿的成矿作用均与本区强烈的壳幔相互作用相关，其成矿模式为：喜马拉雅造山运动早期，由印度板块与欧亚板块的碰撞产生侧向挤压，形成大型走滑剪切带，使得Moho面上升，地幔物质部分熔融并上涌，形成大量煌斑岩等基性岩脉, 同时发生强烈排气作用，对下地壳进行热烘烤，地幔排气形成的深源地幔流体和下地壳脱水形成的富CO2流体混合形成携带Au、S等成矿物质或矿化剂的深源富CO2流体，并沿韧性剪切带形成的显微构造上升。在10 km左右的韧－脆性转换的构造层次，由于脆性断裂的形成，温压下降而流体快速上升，将产生CO2相持续的不混溶作用，而与Au(HS)2－稳定性相关的H2S随气相与流体分离，引起Au(HS)2－分解和Au０的沉淀，形成金矿。本次研究发现，相比于国内外典型的增生造山型金矿, 青藏高原发育的喜马拉雅期碰撞造山型金矿整体上具有如下主要特点: (1) 矿石矿物组合复杂, 为自然金＋贱金属硫化物＋菱铁矿等，常见白钨矿，大量出现方铅矿, 相应的矿化元素组合也较为复杂,出现Au＋Ni组合和Au＋W+Cu+Pb+Zn等组合； (2)成矿时代主要为喜马拉雅期, 主碰撞后30Ma以内成矿; (3)成矿流体盐度和组成上：盐度较高，出现较多幔源组分； CO2含量很高，甚至出现大量纯CO2流体包裹体；含金石英和白钨矿流体包裹体中CO2的δ13C组成绝大多数为－2～－6‰，显示其中CO2可能主要来自幔源；（4）围岩中出现较多的同时代基性和碱性脉岩；（5）垂直方向物质交换较强, 壳幔相互作用明显；（6）虽然金矿体主要形成于喜马拉雅造山期，但具有多期多阶段成矿的特点。推测其原因是：（1）碰撞造山环境下，壳幔相互作用强烈，垂直方向物质交换明显，较多地幔流体加入；（2）控矿断裂为活动断裂，多期改造和矿化叠加；（3）成矿时代较新，保留原始成矿信息. 本项目共完成学术论文25篇，其中已发表21篇，9篇为SCI收录，1篇为ISTP收录，培养研究生6人。