洪涛：OGR: 辉钼矿Re-Mo体系对大型斑岩钼矿多阶段构造岩浆成因机制的指示意义
以下文章来源于：Hong, T., Dolejš, D., Zhai, M. G.*, Oscar, L., Xu, X. W.*, Gao, J., ... & Wang, Y. J. (2021). Multiple tectonic-magmatic Mo-enrichment events in Yuleken porphyry Cu-Mo deposit, NW China and its’ implications for the formation of giant porphyry Mo deposit. Ore Geology Reviews, 104401.
DOI:10.1016/j.oregeorev.2021.104401
辉钼矿Re-Mo体系对大型斑岩钼矿多阶段构造岩浆成因机制的指示意义
铼是航空工业的关键金属材料。因铼的离子半径（Re4+）和钼（Mo4+）相近，Re能够通过取代Mo进入辉钼矿的晶格中。经过系统的数据统计发现：形成于大陆碰撞或者陆内裂谷环境的大型-超大型的斑岩钼矿中辉钼矿往往含较低含量的Re，而形成于岛弧环境的斑岩铜钼矿往往含较少的钼储量和较高的Re含量。那么，辉钼矿中Re含量的这种差异是否有重要的启示意义？在同一个构造单元早阶段斑岩铜钼矿的形成是否与晚期的斑岩钼矿形成有相应的成因联系？辉钼矿中Re含量能否作为多阶段成矿作用的指示标志？Mo的富集与成矿过程是否也伴生Re的富集与成矿？
针对以上科学问题，聚焦中亚斑岩铜矿带中受到明显多期叠加改造成矿作用的玉勒肯斑岩铜钼矿开展辉钼矿原位微区测试分析。玉勒肯斑岩铜钼矿保存了至少明显三期的成矿作用（图1）：岛弧阶段（成岩年龄391-371Ma-成矿年龄374-372Ma）形成的辉钼矿的LA-ICP-MS显示Re含量变化在116-201 ppm(平均值在165ppm)；同碰撞阶段（成矿年龄363-356Ma）形成的辉钼矿的LA-ICP-MS显示Re含量变化在13.2-129 ppm；后碰撞阶段（成矿年龄在335–320Ma）形成的辉钼矿中Re含量变化在1.86-45.0 ppm（平均值在16.0 ppm）。
图1. 玉勒肯斑岩铜钼矿中保存的多阶段叠加改造成矿事件及相应的辉钼矿的岩石学特征
图2. 玉勒肯斑岩铜钼矿中不同成矿阶段辉钼矿中Re-Mo含量、Mo-W含量以及和成矿年龄数值关系图
通过将辉钼矿原位微区数据中的Re-Mo含量、Re-W含量以及和对应的辉钼矿Re-Os年龄进行系统的数学分析，发现辉钼矿的Re含量和Mo含量存在以下的数学关系：Re (apfu) = − 0.0026 Mo (apfu) +0.00268 (R2= 0.613)（图2a）；年龄越新的辉钼矿的Re含量越低，对应的钼的含量越高。这意味着玉勒肯斑岩铜钼矿中辉钼矿记录的Re含量降低的趋势是多阶段岩浆-构造成矿事件的良好记录对象。
为了佐证这个观点，我们同时利用大数据的方法，收集了全球报道有Re，Mo品位及储量的斑岩型Mo, Cu-Mo, Cu-Au, 以及W-Mo矿的数据（图3）。全球的数据也显示出一定的趋势：log (Re grade in rocks) = 0.4986 log (Re in molybdenite) − 2.258；log (Mo grade in rocks) = − 0.5065 log (Re in molybdenite) − 0.4684；log (Re reported resource) = 0.8219 log (Re in molybdenite) − 0.489，说明辉钼矿中Re-Mo负相关的体系可能确实存在，辉钼矿中Re含量的降低可能是陆壳组分贡献增大的有效指标。
我们的研究结果对于大型-超大型Mo矿成因机制与Re矿的找矿预测的指示意义在于：
1）斑岩钼矿床辉钼矿中Re含量降低的趋势与超大型斑岩钼矿中多期多阶段的成矿作用正好对应，即斑岩钼矿大规模成矿作用与巨型矿床的形成是构造-岩浆-热液作用多阶段富集的结果；
2）岩石中辉钼矿Re-Mo体系的解耦，在形成Mo的大规模成矿作用的同时也可形成Re的富集与成矿，大型-巨型斑岩钼矿的成矿区也可能是Re富集成矿的有利区带。
图3. 全球斑岩矿床中Re、Mo含量及品位间的数据关系
图4. 中国华北、大别以及华南主要斑岩钼矿带和全球较大的斑岩钼矿的数据
以上研究成果是中山大学地球科学与工程学院洪涛副教授在中国科学院地质与地球物理研究所翟明国院士、徐兴旺研究员、高俊研究员、德国弗赖堡大学David Dolejš教授、中山大学地球科学与工程学院王岳军教授合作指导下完成, 测试分析分别在苏黎世联邦理工学院和德国埃朗根大学完成，受到国家自然科学基金（41802093，41390442）等项目的联合资助。
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