会议报道 ‖ 第二十四期青年矿床网络论坛

中国矿物岩石地球化学学会

2021年5月22日，由中国矿物岩石地球化学学会青年工作委员会参与主办的第二十四期青年矿床网络论坛成功举行。本期论坛的主题为“以小见大：从分子模拟、PGE示踪到矿床成因”，报告嘉宾为来自澳大利亚联邦工业与科学研究组织（CSIRO）的梅媛研究员以及来自韩国首尔国立大学的郝宏达博士作学术报告。会议由合肥工业大学的汪方跃副教授主持。

梅媛的报告题目为“利用分子模拟探测热液流体中金属迁移”。了解金属元素在流体过程中的迁移机制，不仅有助于深入理解金属元素由地球深部向上迁移直至成矿的过程，也有助于成矿元素的高效冶炼提取，基于此，该报告聚焦热液流体中金属的迁移问题，采用分子模拟以及同步辐射XAS光谱两种主要的研究手段，开展了理论和实验研究，并得到了以下新认识：（1）气相流体中二氧化碳（CO₂）含量的升高不利于金（Au）的溶解和运移，而水合作用对金在流体中的运移非常关键；（2）即使在俯冲带深部的高温高压环境下，流体中的氯化氢分子（HCl）依然具有较高的电离常数，这就使得流体保持了酸性的状态且含有大量游离的氯离子（Cl^-），这可能解释了俯冲带流体为何可以交代地幔岩石并且可以携带如此大量的金属元素；（3）氨（NH₃）迁移金的能力较弱，分子动力学模拟证明仅有少量的金可以在极度还原的的中性-碱性热液流体中被氨（NH₃）所迁移；（4）由于存在热液重结晶作用，磷灰石中砷（As）的氧化还原状态可能并不能代表磷灰石结晶时环境流体中的As(Ⅲ)/As(Ⅴ)比值，真实情况要更为复杂；（5）锌(Zn)在流体中的溶解度以及其与氯离子（Cl）和硫氢根离子（HS^-）离子的结合形式/程度是与迁移状态受到温度和压力的强烈控制；（6）晚阶段低硫逸度流体对早阶段含金毒砂的交代对金的运移、富集、沉淀至关重要。

郝宏达的报告题目为“铂族元素地球化学在斑岩矿床中的应用”。该报告讲述了利用铂族元素地球化学行为来约束斑岩矿床的成矿过程。相比于Cu，铂族元素在硫化物相中具有更高的分配系数，同时后期的热液蚀变对其迁移影响很小，因此选择其作为地球化学指纹。报告人以Northparkes斑岩Cu-Au矿床和Escondiada斑岩Cu矿床为例，研究了岩浆演化过程中铂族元素的行为，提出可以利用铂族元素来限定硫化物饱和的时间，认为硫化物相对于流体饱和的时间以及硫化物沉淀的量对于岩体是否成矿以及成矿类型具有重要指示意义，岩浆演化过程对于岩浆的成矿潜力起到重要作用。同时，该报告还聚焦斑岩铜矿床中Au品位变化极大的原因讲述了近期的研究进展：（1）在较厚地壳中，由于较高的压力及Fe含量的降低，岩浆较早达到硫化物饱和并形成下地壳堆晶，在之后演化过程中形成相对贫Cu，但亏损Au、Pd的岩浆，因此进入浅部岩浆房后，可形成贫Au的斑岩Cu矿床；（2）由于岩浆房形成在较深的地壳，岩浆房较热，经过长时间的注入使岩浆房形成相当大的体量，在岩浆上升至上地壳后同样会形成较大的上地壳岩浆房，从而形成具有较高铜资源量的斑岩矿床；（3）在较薄地壳中，由于岩浆形成较浅，岩浆快速冷却，形成的岩浆房较小，同时硫化物饱和时间较晚，因此岩浆具有相对高的Cu、Au、Pd含量，形成较高Au品位的斑岩铜矿床，但是由于岩浆体量较小，形成的资源量相对较小。

（青年工作委员会：杨炎申、刘鹏供稿）

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