热液矿物微区成因信息提取研究：以大黑山斑岩钼矿为例

Minerals are the most basic unit of products from geological processes, which preserve abundant genesis information. The development of in-situ micro analysis allows for extracting the compositional information of sulphides, which gives a novel insight into the ore genesis.The Daheishan supergiant porphyry deposit in Jilin Province is characterized with distinct four stages of mineralization, and provides an excellent example to study multi-stage hydrothermal fluid activities in porphyry deposits. The former work was unable to distinguish the composition difference of fluids among the four stages, and the evolution trend. This work aims to apply LA-ICPMS mapping technique on pyrite and molybdenite samples from the four mineralization stages to reveal the elemental composition and distribution pattern, and therefore to clarify the compositions of hydrothermal fluids and evolution trend, to understand the accumulation mechanism of significant amount of Mo, and to polish the mineralized model.

矿物是地质作用产物的基本单元，封存了丰富的成因信息。随着原位微区分析技术的发展，提取并研究金属硫化物晶体内封存的成因信息就成为矿床成因研究的一个新方向。吉林大黑山超大斑岩钼矿以清晰的四阶段热液成矿而成为探讨热液成矿过程的上佳研究对象。但已有研究工作没有解决四个热液阶段流体成分的差异、演化过程等问题。本项目是在前期工作的基础上，应用LA-ICP MS对大黑山矿床四阶段的辉钼矿和黄铁矿晶体开展微区原位元素扫面分析，通过对比各阶段硫化物的元素组合和几何分布型式，探讨斑岩成矿系统多阶段流体演化和金属沉淀卸载规律，为丰富矿床成因理论提供新的信息。

该项目的研究背景是基于矿床矿物的原位分析研究，来辨析不同阶段的成矿流体特征、建立矿床成矿流体的演化格架，丰富矿床成因理论研究。项目的主要研究内容包括1）激光原位扫面技术（LA-ICPMS）在分析金属硫化物的化学成分及分布的方法研发，2）该技术在热液矿床中的成因研究中的应用，尤其是具有多阶段矿化特征的斑岩型矿床。本次研究的重要结果包括成功研发了基于矿床硫化物的快速、精准的激光原位扫面技术，并成功将这一技术应用到了一系列的金矿、铅锌矿、铀矿以及斑岩钼矿中，揭示了不同成矿系统中的金属硫化物的主微量元素成分及分布型式，来了解成矿流体的物理化学条件及演化过程，极大地丰富了矿床成因理论，并对矿床资源的探寻，尤其是对关键金属矿产的研究具有十分大的理论和实际指导意义。相关的研究成果已发表在国内外一系列期刊，包括岩石学报、Precambrian Rsearch、Geochimica et Cosmochimica Acta、Ore Geology Reviews等。