多体系热年代学在矿床保存中的应用——以西天山阿希金矿为例

Ore deposits are the products of complex geological processes. Their formation needs five processes of "source-transportation-storage-transformation-preservation". Previous studies have focused on the source of ore-forming materials. Research on the transformation and preservation of ore deposits after their formation remains weak. In the early researching stage of the deposit transformation and preservation, most of methods can only get a qualitative result. With the development of isotope thermochronology, it has been generally accepted that low temperature thermochronology (fission track, (U-Th)/He) plays an important role in restricting the uplift-exhumation history of deposits quantitatively. As an important type of gold deposits, epithermal deposits have always been the focus of mineral deposit research. Most of the worldwide epithermal deposits were formed in the Mesozoic-Cenozoic. The pre-Mesozoic deposits may have been destroyed by long-term exhumation process. However, there are many Paleozoic epithermal deposits in the western Tianshan, whose preserving conditions still remain unsolved. This project intends to quantitatively study the burial and exhumation process of the Axi gold deposit in the western Tianshan Mountains by means of multi-system thermochronology, aiming to explore the preservation conditions of the deposit, and find out the location regularity of epithermal deposits in the ancient orogenic belt.

矿床是一系列复杂地质过程耦合的产物，其形成需要经过“源-运-储-变-保”五个过程，以往的研究多集中于成矿物质的来源问题，针对矿床形成之后的变化和保存的研究极为薄弱。在研究矿床变化和保存的早期，多数方法仅能得到一个定性的结果，随着同位素热年代学的发展，应用低温热年代学（裂变径迹，（U-Th）/He）定量约束矿床隆升-剥露历史已得到普遍认同。作为金矿床的重要类型，浅成低温热液矿床一直以来都是国内外矿床学研究的热点，世界范围内浅成低温热液矿床的形成时代多数为中-新生代，中生代之前的矿床可能遭受长期的剥蚀而消失殆尽，然而，中国西天山发育众多古生代浅成低温热液矿床，其特殊的保存条件是尚未解决的重要科学问题。本项目拟采用多体系热年代学定量研究西天山阿希金矿形成以来的埋藏与剥露过程，探讨矿床的保存条件，查明古老造山带内浅成低温热液矿床的定位规律。

矿床是一系列复杂地质过程耦合的产物，其形成需要经过“源-运-储-变-保”五个过程，以往的研究多集中于成矿物质的来源问题，而针对矿床形成之后的变化和保存的研究则处于摸索阶段。应用低温热年代学（裂变径迹，（U-Th）/He）定量约束矿床隆升-剥露历史已得到普遍认同。作为金矿床的重要类型，浅成低温热液矿床一直以来都是国内外矿床学研究的热点，世界范围内浅成低温热液矿床的形成时代多数为中-新生代，中生代之前的矿床可能遭受长期的剥蚀而消失殆尽，然而，中国西天山发育众多古生代浅成低温热液矿床，其特殊的保存条件是尚未解决的重要科学问题。项目组在西天山主要山体（科古琴山、乌孙山、婆罗科努山）和含古生代浅成低温热液矿床的吐拉苏盆地开展了系统的研究，获取了低温热年代学数据38组，结果表明，西天山北部晚古生代以来独特的盆山演化历史致使阿希金矿曾经经历了~5km的埋藏作用，这是矿体最终得以保存的关键；项目组进一步对比了世界范围内不同时代斑岩型矿床和浅成低温热液矿床的保存条件，结果表明，古老造山带（前中生代）内的浅成低温热液矿床均经历了不同程度的埋藏作用。以上结果为西天山的找矿勘查提供了重要科学依据。本项目自2020年1月实施以来，严格按照年度研究计划开展工作。截止到2023年1月，申请人在项目的支持下共发表论文5篇，均被SCI收录，其中第一作者2篇，通讯作者1篇，第二作者2篇。