2022年5月6日，日內(nèi)瓦大學(xué)研究人員在《通訊-地球與環(huán)境》（Communications Earth & Environment）發(fā)表最新研究成果認為，斑巖型銅礦主要是由類似于引起大型火山噴發(fā)的機制所形成，超大型斑巖銅礦是大型火山噴發(fā)失敗的產(chǎn)物。
斑巖型銅礦是銅、鉬的主要來源，通常形成于地殼板塊匯聚邊緣。一直以來，斑巖型銅礦成因始終是有待科學(xué)家破解的熱點科學(xué)問題。該研究關(guān)于斑巖型銅礦成礦機理最新結(jié)論的得出，主要依據(jù)礦業(yè)公司提供的數(shù)據(jù)、研究人員在野外和實驗室收集的數(shù)據(jù)，并結(jié)合巖石學(xué)和地球化學(xué)模型。
該研究認為，銅是從冷卻巖漿釋放出的熱流體中析出的，這些巖漿在地幔中形成，并在中低層地殼層中演化，然后上升至表層，形成巖漿房，在此它們飽和并溶解水流體和銅。巖漿房的深度一般在5 km至15 km之間。研究人員指出，如果巖漿注入這個儲層的數(shù)量和速度非常大，導(dǎo)致火山爆發(fā)，大量流體可能會隨著巖漿災(zāi)難性地排放到大氣中，這樣就無法形成銅礦，因此，只有這些流體在地表下以一種更安靜的方式發(fā)展即火山噴發(fā)失敗，才能在1 km到6 km的深度形成斑巖型銅礦。盡管這種現(xiàn)象并不常見，但在一定程度上解釋了全球銅礦特別是大型斑巖型銅礦稀少的原因所在。研究人員強調(diào)，一次失敗的噴發(fā)取決于幾個參數(shù)的組合：巖漿注入速度、巖漿冷卻速度以及巖漿房圍巖的剛性。并且后者必須靈活地吸收新巖漿的壓力，這樣才確保不會發(fā)生噴發(fā)。物質(zhì)平衡計算表明，超大型斑巖銅礦（> 1000萬噸銅）必需具備巖漿體積（> 2500 km3）和巖漿注入速率（>0.001 km3/a）是裂谷、熱點和板塊俯沖等背景下的大型火山噴發(fā)的典型特征。
該研究有關(guān)大型火山噴發(fā)和礦床形成之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的重要發(fā)現(xiàn)，不僅將有效推進目前對斑巖型礦床成礦機理的認識，而且為在銅資源日益減少的背景下開發(fā)銅礦勘探新技術(shù)開辟了新的途徑。下一步，研究人員將基于該研究成果開發(fā)一個模型，將實現(xiàn)對礦床總銅含量的量化，從而準(zhǔn)確判斷潛在可開采礦床的質(zhì)量。
轉(zhuǎn)載本文請注明來源及作者：中國科學(xué)院蘭州文獻情報中心《地球科學(xué)動態(tài)監(jiān)測快報》2022年第10期，張樹良 編譯。
