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方舒彬,April 13, 2023
斑岩型矿床为全球提供了大量的Cu、Mo、W、Sn、Au、Ag等金属，其中斑岩型Cu矿是世界Cu矿最重要的工业类型，占据全球Cu总量的75%。大型斑岩型矿床主要分布在汇聚板块边缘，与弧火山岩密切相关。世界三大主要的斑岩成矿带分别为环太平洋成矿带，中亚成矿带和特提斯-喜马拉雅成矿带，分别对应弧环境和大陆碰撞环境。
早期的研究主要针对弧环境下的斑岩矿床，建立了经典的斑岩矿床成因模式。从板片俯冲，板片脱水，到交代熔融等一系列的过程解释了斑岩矿床的成因。这一理论的关键点是俯冲的洋壳和沉积物脱水提供了高水高氧逸度的环境，水作为金属的溶剂，高氧逸度可以使得地幔楔中的金属从硫化物中被活化出来进入到硫酸盐相，进而带入到岩浆-热液体系成矿。因此，斑岩型Cu矿的形成与岩浆中的水含量以及氧逸度密切相关。
而对于大陆碰撞环境并没有洋壳俯冲脱水交代地幔楔过程，这与经典的弧环境下斑岩矿床成矿过程并不一致。因此提出了新的成因模式是在没有洋壳俯冲的背景下,后碰撞阶段岩浆活动依然很强烈, 前人的研究推测早期俯冲洋壳断离，俯冲大陆板块撕裂或拆沉等多种触发机制，均可诱发软流圈上涌, 引发含金属硫化物的岩石圈地幔或者下地壳重熔。考虑到Cu和Au在硫化物和硅酸盐熔体间的分配系数非常高, 少量残余硫化物就可以把铜和金留在残余相，要使得硫化物释放出金属，就需要在重熔过程伴随高氧逸度条件。在没有俯冲洋壳和沉积物脱水、熔融过程的情况下，氧化性流体交代地幔楔，角闪石-石榴子石分离结晶，以及高氧逸度超钾质岩浆的加入都可能导致岩浆氧逸度的升高，从而促进斑岩矿床的形成。
除了岩浆氧逸度对斑岩成矿的影响，目前对于成矿金属的来源依然存在争议。因此未来需要重点关注俯冲带流体、岩石圈地幔以及新生下地壳的组成, 包括流体和熔体中金属、 S、 Cl和氧逸度特征, 并结合高温高压实验模拟, 来分析成矿元素在碰撞带的地球化学行为。这不但有助于了解壳幔物质循环、大陆地壳的形成和演化过程, 而且对深入剖析汇聚板块边缘金属矿床的形成过程和完善斑岩成矿理论均具有重要的科学意义。
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