4月24日，我校資源學(xué)院Matthew J. Brzozowski（馬修）教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)在地學(xué)國(guó)際權(quán)威期刊《Economic Geology》上發(fā)表了題為《Sulfur Isotopes as a Record of Complex Sulfide Saturation Histories in Conduit-Type Ni-Cu-PGE Deposits: An Example from the Eastern Gabbro, Coldwell Complex, Canada》的研究論文，系統(tǒng)揭示了加拿大Coldwell雜巖體東部輝長(zhǎng)巖系統(tǒng)中巖漿硫化物成礦的復(fù)雜機(jī)制。

通道型Cu-Ni-PGE（銅-鎳-鉑族元素）礦床（如全球著名的Noril’sk、Voisey’s Bay等）的形成高度依賴(lài)于巖漿早期硫化物的飽和。由于硅酸鹽熔體達(dá)到硫化物飽和所需的硫含量（The Sulfur Content at Sulfide Saturation ,SCSS）隨著壓力的降低而顯著增加，因此淺部巖漿常因缺乏硫而難以成礦。傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，外部硫的加入是解決這一矛盾的關(guān)鍵，然而其具體機(jī)制（如硫源類(lèi)型、混染程度、硫化物分離過(guò)程）仍存在爭(zhēng)議。

針對(duì)這些科學(xué)問(wèn)題，馬修教授領(lǐng)銜的國(guó)際銅鎳硫化物礦床研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析北美最大的Coldwell堿性雜巖體東部輝長(zhǎng)巖套(圖1)中Cu-Ni-PGE 礦床群的硫同位素組成（δ3?S和Δ33S）以及全巖Cu/Pd比值，發(fā)現(xiàn)（圖2）：北部礦床的δ3?S值（-0.7‰至3.78‰）和Δ33S值（-0.44‰至0.34‰）顯著偏離地幔范圍（δ3?S=0±2‰，Δ33S=0±0.1‰）。據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)提出，（1）北部礦床群中的硫有約20%來(lái)自太古代地殼，硫化物經(jīng)過(guò)多期次分離與PGE（鉑族元素）動(dòng)態(tài)再富集；（2）東部Marathon 礦床硫源均來(lái)自地幔，深部沒(méi)有出現(xiàn)硫化物熔離，巖漿快速上升導(dǎo)致地殼混染極弱(圖3)。本次研究為巖漿通道型礦床中硫同位素的分餾機(jī)制及PGE成礦動(dòng)力學(xué)提供了新視角。

圖1 Coldwell雜巖體及北部礦床群和東部Marathon礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖

圖2北部各礦床（A）δ3?S 和 Δ33S、（B）δ3?S 和 Cu/Pd，以及（C）Δ33S 和 Cu/Pd 的變化情況，灰色區(qū)域代表地幔中 δ3?S（0 ± 2‰）、Δ33S（0 ± 0.1‰）

圖3（A）Maraton礦床與北部各礦床之間的成因關(guān)系，以及可能導(dǎo)致（B）Northern礦床和（C）Maraton礦床形成獨(dú)特的Cu /Pd比值和S同位素組成的過(guò)程?？s寫(xiě)說(shuō)明：B = Boyer，F(xiàn)D = Four Dams，M = Maraton，RS = Redstone，S = Sally。

我校Matthew J. Brzozowski（馬修）教授為論文第一作者和通訊作者。共同作者還包括加拿大Lakehead University 的Pete Hollings教授、Western University的David J. Good教授以及Generation Mining工程師Chanelle Boucher和Matthew Pitts。

（審稿：李佐臣  網(wǎng)絡(luò)編輯：和燕）