长江中下游是中国东部重要的铜多金属成矿带之一，发育一系列矽卡岩型-斑岩型铜（金）矿床（图1），这些矿床大都与具有埃达克岩地球化学特征的中生代中酸性侵入岩体密切相关。位于皖中庐枞盆地北部边缘的沙溪大型斑岩铜（金）矿床（图1），其含矿闪长斑岩体也属于白垩世（~130Ma）埃达克质岩，此外，沙溪矿区北部外围还发育同期高Sr/Y黑云母辉长岩，目前尚未发现与成矿有关。

图1 沙溪矿区在长江中下游成矿带的位置

通过系统研究该区及外围这两类岩石的主微量元素、全岩Sr-Nd-Pb同位素以及锆石Hf同位素特征，同时对比长江中下游其他地区铜金成矿相关的高钾钙碱性埃达克质岩，我们发现沙溪埃达克质岩其以富钠和钙碱性等地球化学特征明显区别于长江中下游其他地区高钾钙碱性岩浆岩（图2c），显示出特殊性。研究显示，沙溪含矿闪长（斑）岩具有高Sr含量、高Sr/Y比值（图2d），中等(La/Yb)_N比值，MgO含量和Mg#，以及低的K₂O/Na₂O比值(图3a)，脱耦的Sr/Y比值以及(La/Yb)_N比值(图3b)，低的Th/U比值等地球化学特征，最有可能来至于俯冲洋壳部分熔融，明显区别于长江中下游地区由普通岛弧幔源岩浆分离结晶（如鄂东—九瑞地区）或者幔源—壳源岩浆混合形成的埃达克质岩（如铜陵等地区）（图3）。同时也明显区别于加厚或拆沉下地壳部分熔融形成的埃达克质岩（如大别山和南郯庐断裂带等），以及普通厚度（30-40km，对应压力1-1.25Gpa）下地壳部分熔融形成的埃达克质熔体（图3b）。此外，沙溪地区埃达克质岩具有长江中下游埃达克质岩中最亏损的锆石Hf同位素组成（图4a）以及Sr-Nd同位素特征（图4b），显示了最少的陆壳物质组分。结合其中发现的新元古继承锆石，我们认为沙溪地区埃达克质熔体在从深部侵位到近地表过程中经历了古老陆壳物质的同化混染。此外，沙溪地区高Sr/Y黑云母辉长岩则可能形成于埃达克质熔体交代的富集地幔部分熔融。沙溪地区的这套埃达克质岩—高Sr/Y辉长岩的组合，反映了早白垩时期古太平洋板俯冲背景下洋壳部分熔融—熔体地幔反应—交代地幔部分熔融等复杂的地质过程。

图2 沙溪矿区埃达克质岩地球化学特征与长江中下游其他地区埃达克质岩石对比

图3沙溪矿区埃达克质岩及长江中下游其他地区埃达克质岩石成因判别图解

图4沙溪斑岩铜矿埃达克质岩及长江中下游其它埃达克质岩Sr-Nd-Hf同位素组成图解

该论文发表在岩石学主流期刊Lithos上，第一作者为中国科学技术大学杨晓勇教授课题组博士后邓江洪。本研究成果受“国家重点研发计划‘深地资源勘查开采’重点专项(2016YFC0600404）”第一资助。

论文信息：Deng,J. H., Yang, X. Y., Li, S., Gu, H. L., Mastoi, A.S., Sun, W. D., 2016. Partialmelting of subducted paleo-Pacific plate during the early Cretaceous:Constraint from adakitic rocks in the Shaxi porphyry Cu-Au deposit, LowerYangtze River Belt. Lithos，262, 651-667.

全文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493716302134