?斑巖銅礦是全球重要的Cu,Au和Mo金屬來源，該類礦床通常被劃分為Cu-Au型與Cu-Mo型兩大類。兩者皆與中-酸性弧巖漿活動密切相關(guān)，但其金屬組合的分異機制（如Au/Cu與Mo/Cu比值差異）長期存在爭議。當前主流觀點認為，Au/Cu與Mo/Cu等金屬比值的差異可能與構(gòu)造背景、巖漿成分和演化以及巖漿侵位深度等多個因素的作用有關(guān)。已有統(tǒng)計研究顯示，成礦巖漿的鋁飽和指數(shù)（ASI，Aluminum Saturation Index）可能是影響斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床分異的重要巖漿地球化學參數(shù)之一，然而目前仍缺乏對其控制機理的系統(tǒng)研究。
?針對上述科學問題，中國科學院廣州地球化學研究所陳華勇研究員團隊開展了系統(tǒng)的高溫高壓實驗與數(shù)值模擬研究，重建了上地殼巖漿房內(nèi)流體出溶并萃取Cu、Au、Mo的過程，評估了巖漿ASI、流體氯度及流體HCl含量對金屬配分行為的影響，揭示了控制Cu-Au與Cu-Mo型礦床金屬比值的關(guān)鍵機制。
核心研究結(jié)果：
（1）巖漿鋁飽和指數(shù)對礦體Au/Cu與Mo/Cu比值的分異具有重要影響
?實驗結(jié)果表明，富堿準鋁質(zhì)巖漿（ASI~1.0）有利于出溶富Au流體，形成高Au/Cu比值礦體（Au/Cu~0.8–0.9 × 10??），與Grasberg等典型斑巖Cu-Au礦床相當。ASI升高至>1.2后，流體萃取Au能力顯著下降，形成貧Au礦體。相比之下，Mo對ASI呈“雙峰型”響應(yīng)，ASI~1.0和>1.2時均有利于形成高Mo/Cu比值流體，形成富Mo礦體（Mo/Cu~0.015），接近El Teniente等典型斑巖Cu-Mo礦床水平。
（2）流體初始氯度（鹽度）與巖漿初始H2O含量的作用較為次要
?對比分析顯示，在相近的巖漿ASI條件下，流體初始氯度和巖漿初始H?O含量變化對金屬比值影響相對較弱，這進一步顯示巖漿ASI作為控制礦體金屬比值的首要因素。
（3）斑巖型Cu-Mo與Cu-Au礦床所需巖漿房體積差異顯著
????基于實驗與數(shù)值模擬結(jié)果，研究團隊進一步估算了形成典型斑巖Cu-Au（Grasberg）與Cu-Mo（El Teniente）礦床所需的巖漿房體積。結(jié)果表明，富Mo礦床的形成依賴于更大規(guī)模的巖漿系統(tǒng)，指示其成礦過程中金屬的出溶效率較低或富集過程更為緩慢，因此對巖漿系統(tǒng)的持續(xù)供給能力具有更高要求。
圖1. 不同弧巖漿ASI值與礦床金屬組合的對應(yīng)關(guān)系，以及斑巖Cu-Au與Cu-Mo礦床所需巖漿條件差異
研究意義與展望：
?本研究揭示了巖漿ASI對Cu、Au和Mo在巖漿-熱液體系中配分行為的協(xié)同調(diào)控作用，厘清了Cu-Au與Cu-Mo型礦床分異的關(guān)鍵機制。該成果為多金屬斑巖礦床的形成提供了新的地球化學視角，并為區(qū)域找礦與巖漿成礦潛力評估提供了關(guān)鍵實驗依據(jù)。
?相關(guān)成果近期發(fā)表于國際地球化學領(lǐng)域權(quán)威期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》，第一作者為李建平博士（現(xiàn)于加拿大麥吉爾大學從事博士后研究），通訊作者為陳華勇研究員，加拿大麥吉爾大學A.E. Williams-Jones教授，中國科學院廣州地球化學研究所丁興副研究員，中國科學院地球化學研究所蔣子琪博士為主要合作者。本研究獲得了國家自然科學基金和科技部重點研發(fā)項目的聯(lián)合資助。
?論文信息：Jianping Li (李建平),?A.E. Williams-Jones,Xing Ding(丁興),Ziqi Jiang(蔣子琪),Huayong Chen*(陳華勇),(2025). The role of the melt aluminum saturation index in controlling gold and molybdenum?proportions in porphyry copper deposits: An?experimental investigation.
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703725002686
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