斑岩型铜矿是全球最重要的矿床类型之一
，提供了世界上约
75%
的铜，
50%
的钼和
25%
的金。然而，斑岩型矿床中铜矿化的主要蚀变阶段长期存在争议。传统斑岩铜矿模型强调早期高温的钾化蚀变阶段为主要矿化时期，但近些年越来越多的矿床研究指出稍后的黄铁绢英岩化蚀变阶段对铜矿化的贡献被低估了。
由于热液蚀变与斑岩型矿化密切相关，对金属沉淀阶段认识的不足严重制约了我们对于该岩浆
-
热液体系中金属有利成矿环境和成矿机理的理解。
铜具有两个稳定同位素，其在自然界的比值变化能为
Cu
的迁移行为提供重要示踪信息。过去多年以来，有众多国内外学者将
Cu
同位素应用于矿床研究，早期研究曾报道典型斑岩铜矿存在由内向外的
Cu
同位素异常分带，但后续对不同斑岩铜矿的研究显示，类似的
Cu
同位素的空间分带现象似乎不是普遍现象，这一问题曾长期困扰相关学者，限制了
Cu
同位素示踪斑岩铜矿成矿过程的进一步应用，成为另一个亟待解决的问题。
针对以上两个科学问题，南京大学地球关键物质循环与成矿全国重点实验室的倪培教授、王国光副教授团队在多年德兴斑岩铜矿研究的基础上，与李伟强教授合作，系统解析了德兴斑岩铜矿不同蚀变
/
流体阶段的
Cu
同位素特征，成功反演了德兴超大型斑岩铜矿中的金属沉淀历史。基于详细的野外和实验室观察，研究团队区分出钾化
-
黄铁绢英岩化
-
青磐岩化三个蚀变阶段，而后对三期热液脉体中的硫化物
Cu
同位素开展精细采样与高精度测量，发现了系统性的
Cu
同位素演化趋势：阶段
1
钾化蚀变（
-0.05‰
至
0.21‰
）和阶段
2
黄铁绢英岩化蚀变（
-0.03‰
至
0.24‰
）的黄铜矿
δ
65
Cu
值相近，但阶段
3
青磐岩化蚀变的黄铜矿
δ
65
Cu
值显著降低（
-0.35‰
至
0.02‰
）（图
1
）。进一步数值模拟结果表明，只有当铜主要沉淀于黄铁绢英岩化阶段，才能解释德兴黄铜矿铜同位素的三阶段演化趋势，这限定了黄铁绢英岩化阶段是德兴的主矿化时期。本研究揭示出黄铁绢英岩化蚀变对铜矿化的重要贡献，并表明
Cu
同位素在复杂的斑岩成矿体系中的行为依然具有高度的一致性和可预测性，其关键在于时序（不同成矿阶段）演化，而不在于空间分布规律。
图
1.
德兴铜矿不同热液蚀变阶段形成的黄铜矿的铜同位素数据投图。
暗灰色的粗线代表平均值，浅灰色的区域代表一倍标准偏差。所有报道的铜同位素数据误差棒均代表两倍标准偏差。
图
2.
德兴铜矿铜同位素演化的瑞利分馏模拟，分别假设主矿化时期为黄铁绢英岩化蚀变阶段（
a
，
b
）和钾化蚀变阶段（
c
，
d
）。
模拟结果表明，当铜主要在酸性的黄铁绢英岩化蚀变阶段沉淀，模拟的铜同位素趋势才能重现德兴铜矿第三阶段脉体中黄铜矿铜同位素的显著降低。
上述研究成果以“Hypogene sulfide precipitation during phyllic alteration: insights from copper isotopic evolution of the Dexing porphyry Cu–Mo–Au deposit, South China”为题，近期发表于国际矿床学顶级期刊《Mineralium Deposita》上。第一作者为南京大学的博士生贺佳峰，通讯作者为南京大学王国光副教授。合作研究团队成员包括南京大学李伟强教授，倪培教授，博士生罗祥龙，博士生穆军，和长安大学的Matthew J. Brzozowski教授。该研究受到国家自然科学基金项目（42172072），国家重点研发计划（2023YFF0804402）、南京大学关键地球物质循环前沿科学中心"GeoX"学科交叉研究基金（2024300247），以及教育部基础学科拔尖学生培养计划2.0（20222068）的联合资助。
论文信息
：
He JF, Wang GG*, Brzozowski MJ, Ni P, Luo XL., Mu J, & Li WQ (2025). Hypogene sulfide precipitation during phyllic alteration: insights from copper isotopic evolution of the Dexing porphyry Cu-Mo-Au deposit, South China: Mineralium Deposita, 60, 811-831.
https://doi.org/10.1007/s00126-024-01321-z
