研究生知识库

普朗超大型斑岩铜矿床位于我国西南“三江”地区义敦岛弧南端，铜储量418万吨，伴生金的储量145吨，伴生钼储量8.48万吨，为继德兴、玉龙之后，我国发现的少数几个超大型斑岩型铜矿床之一，其成矿作用与普朗复式岩体存在密切的成因联系。斑岩中的副矿物具有难熔、惰性和化学性质稳定等特征，是确定岩浆源区特征和岩浆物理化学条件的理想对象。本研究选择普朗超大型斑岩铜矿床印支期复式岩体成矿的第一期石英闪长玢岩和第二期石英二长斑岩以及不成矿的第三期闪长玢岩为主要研究对象，运用扫描电镜、电子探针和激光剥蚀等离子质谱等技术，通过对这些岩体中锆石和磷灰石等副矿的矿物学、原位微区元素—同位素组成，以及其它相关地质地球化学的系统研究，初步确定成矿与不成矿斑岩体成岩物理化学条件（氧逸度、水含量、硫逸度、Cl/H2O比值）的差异，为深入理解普朗超大型斑岩铜矿床的成矿机制和成矿潜力提供了科学依据。取得的主要认识包括：（1）普朗复式岩体锆石U-Pb年代学研究表明，第一期石英闪长玢岩加权平均年龄为219.4Ma，中期石英二长斑岩为220.7-224.0Ma，晚期闪长玢岩为217.9-222.9Ma。锆石U-Pb年代学结果显示普朗复式岩体三期斑岩的年龄比较接近，主要集中在220 Ma左右。（2）锆石Ce/Ce*值（石英闪长玢岩：43.17-1219.89，平均461.80；石英二长斑岩：110.26-1045.99，平均391.01；闪长玢岩：67.19-1246.14，平均507.61）、Ce4+/Ce3+比值（石英闪长玢岩：55.45-1178.29，平均517.91；石英二长斑岩：63.98-798.23，平均332.04；闪长玢岩：153.52-1083.94，平均541.37）和Ce/Nd比值（石英闪长玢岩：9.28-65.27，平均34.50；石英二长斑岩：8.18-44.26，平均26.19；闪长玢岩：11.44-45.04，平均28.17）指示，不成矿的第三期闪长玢岩与成矿的第一期石英闪长玢岩的岩浆相对氧化状态大致相当，且明显高于成矿的第二期石英二长斑岩。（3）石英闪长玢岩的磷灰石Cl含量为0.03-0.45，平均为0.21。石英二长斑岩的磷灰石Cl含量为0.00-0.38，平均为0.12。闪长玢岩的磷灰石Cl含量为0.00-0.38，平均为0.08。普朗石英闪长玢岩、石英二长斑岩和闪长玢岩的磷灰石中OH摩尔数的范围和均值分别为：0.05-0.88（平均值为0.44）、0.01-1.18（平均值为0.49）、0.02-1.94平均值为0.50）。石英闪长玢岩的磷灰石SO3含量为0.03-0.46，平均为0.14。石英二长斑岩的磷灰石SO3含量为0.00-0.38，平均为0.08。闪长玢岩的磷灰石SO3含量为0.00-0.15，平均为0.05。磷灰石Cl、OH和SO3成分指示，普朗复式岩体三期斑岩具有相似的岩浆含水量，但成矿的第一期石英闪长玢岩和第二期石英二长斑岩较不成矿的第三期闪长玢岩具有更高的岩浆挥发分Cl含量和硫逸度。岩浆的高氧逸度和硫逸度、富水和富挥发分Cl均是形成斑岩铜矿床的关键因素，普朗不成矿的第三期闪长玢岩与成矿的第一期石英闪长玢岩和第二期石英二长斑岩均具有富水和高氧逸度特征，但不成矿的第三期闪长玢岩较成矿的第一期石英闪长玢岩和第二期石英二长斑岩具有明显更低的岩浆挥发分Cl含量和硫逸度，这很可能是导致第一期石英闪长玢岩和第二期石英二长斑岩成矿，而第三期闪长玢岩不成矿的重要原因之一。