Geology：岩浆热液型金矿床的形成

地刊速览 · 公众号 · · 2024-12-08 08:00

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【导读】 近日《地质学》期刊发表文章，研究了全球138个金矿的岩浆成分，并与不含金的岩浆进行了对比。研究发现，形成金矿的岩浆来源于相对低程度部分熔融的富集地幔，并且受到了富含挥发分的流体交代作用，这与不含金的岩浆截然不同。这一发现为寻找金矿提供了新的思路，可以通过分析岩浆的成分来预测金矿的存在。

岩浆热液型金矿床的形成是一个复杂的过程，涉及构造、岩浆和热液活动等多种因素。此前，关于金矿成矿机制的研究主要集中在地幔交代作用、金的迁移和沉淀等方面。然而，岩浆本身的性质，特别是其来源和含水状态，对金矿形成的影响却鲜有研究。

是什么样的岩浆能够形成金矿？金矿成矿岩浆与不含金的岩浆有什么区别？这些问题是本研究试图解答的核心。

研究人员收集了全球138个岩浆热液型金矿床中岩浆的成分数据，并将其与不含金的弧岩浆的成分数据进行对比。他们重点关注了岩石中微量元素的含量，例如钡（Ba）、锆（Zr）、铌（Nb）、钇（Y）、铀（U）和镱（Yb）等。这些元素的相对丰度可以反映岩浆的来源、部分熔融程度以及含水状态。

科学家们用一种叫做“蛛网图”（spidergram）的工具来分析岩浆的微量元素组成。蛛网图就像岩浆的“基因图谱”，可以直观地比较不同岩浆的微量元素差异。另外，科学家们还用V/Y 和 Ba/Zr 的比值来判断岩浆的含水状态。V（钒）和Y（钇）的比值反映了岩浆中磁铁矿的含量，而Ba（钡）和Zr（锆）的比值反映了岩浆中锆石的含量。通过这两个比值的比较，可以判断岩浆的“水分”多少。

研究发现，形成金矿的弧岩浆与不含金的岩浆在蛛网图上的斜率不同。形成金矿的岩浆蛛网图斜率更陡峭，表明其来源于相对低程度部分熔融的富集地幔，并且受到了富含挥发分的流体交代作用。此外，在V/Y 和 Ba/Zr 的比值图解上，形成金矿的岩浆“水分”更充足，就像在水资源丰富的地区更容易孕育出生命一样，更容易形成金矿。

这项研究揭示金矿的形成并不是偶然的，而是由岩浆的“出身”和“水分”决定的。这意味着，我们可以通过分析岩浆的成分来预测金矿的存在。这对于提高金矿勘探的效率具有重要意义。