与原始岩浆组成(δ18O=8.36×10-3)相比，铜厂花岗闪长斑岩的氧同位素在纵向上存在着3个特征区段：①中段(标高0～80 m之间)样品接近原始岩浆18O值；②上段：在此之上的样品δ18O值变化区间很大(5.43～10.86)×10-3，有富集18O的，也有亏损18O的；③下段：标高在0 m以下深部未/弱蚀变斑岩样品的δ18O值均一，亏损18O，集中在(6.8±0.5)×10-3范围内。研究表明，这种现象是岩浆流体、深部非岩浆流体和浅部大气降水等3种不同来源的热液流体在不同温度、水/岩比环境下发生水-
### 德兴斑岩铜矿成矿流体来源及其演化的氧同位素证据
#### 摘要
本文详细探讨了德兴斑岩铜矿床的成矿流体来源及其演化过程，通过分析花岗闪长斑岩的氧同位素特征，揭示了岩浆流体、深部非岩浆流体以及浅部大气降水等三种不同来源的热液流体在不同温度、水/岩比环境下发生的水-岩交换作用。这一研究成果对于理解斑岩型矿床的成因机制具有重要意义。
#### 引言
斑岩型矿床的形成机制一直是地质学领域的重要研究课题之一。传统的观点认为，斑岩型矿床是由含异常高金属元素的小岩体侵入后简单结晶的产物。然而，近年来的研究表明，斑岩铜矿床的形成实际上是由于地壳浅部斑岩岩浆产生的大量热液流体，并通过一系列复杂的流体作用和演化过程最终聚集起岩浆中的铜元素而形成的。为了更深入地理解这一过程，氧同位素成为了一种非常有用的工具，它可以帮助我们追踪热液流体的来源和演化路径。
#### 样品制备与测试
本研究选取了江西德兴铜厂特大型斑岩铜矿床作为研究对象。通过对45个不同蚀变程度的岩石样品以及4个单矿物（包括黑云母和石英）样品进行氧同位素分析，旨在揭示这些样品在不同深度下的氧同位素组成特征。样品的采集涵盖了矿区的不同区域，包括未蚀变、各种蚀变类型的斑岩以及海变质千枚岩。样品的处理采用了BrF5法，确保了测试结果的准确性。
#### 全岩氧同位素组成特征
通过对采集到的样品进行测试，可以观察到氧同位素比值的变化趋势。具体而言，根据样品的位置不同，可以将其分为三个不同的区段：
1. **中段**（标高0~80米之间）：这个区域的样品氧同位素比值接近原始岩浆的δ18O值（8.36×10^-3），这表明在这个深度范围内，样品主要受到了原始岩浆流体的影响。
2. **上段**：位于中段之上的样品显示出较大的δ18O值变化区间（5.43~10.86）×10^-3，既有富集18O的情况，也有亏损18O的现象。这可能反映了深部非岩浆流体和大气降水对这一区域的影响。
3. **下段**：标高在0米以下的深部未/弱蚀变斑岩样品的δ18O值均一，且普遍亏损18O，集中在(6.8±0.5)×10^-3范围内。这种现象暗示着在这个深度范围内，样品主要受到大气降水的影响。
#### 影响因素分析
针对蚀变花岗闪长斑岩，其氧同位素组成偏离原始岩浆组成的程度可能与以下几个因素有关：
1. **矿物类型**：不同矿物对氧同位素的交换能力存在显著差异，如长石、石英容易与水发生氧同位素交换，而铁镁矿物则较为稳定。
2. **流体来源**：包括岩浆流体、深部非岩浆流体以及大气降水等。
3. **温度条件**：不同的温度条件会影响水-岩交换的速率和效率。
4. **水/岩比**：较高的水/岩比会促进氧同位素的交换过程。
#### 结论
通过对德兴斑岩铜矿床的氧同位素研究，我们不仅能够深入了解成矿流体的来源和演化过程，还能够揭示不同类型热液流体在不同温度和水/岩比条件下对岩石氧同位素组成的影响。这一研究成果对于理解斑岩型矿床的成因机制具有重要的理论意义和实际应用价值。
---
本研究通过详细分析不同深度的岩石样品氧同位素组成特征，为解释德兴斑岩铜矿床的成矿机制提供了有力的证据。未来的研究可以通过结合其他同位素数据（如氢、硫同位素）进一步深化我们对该地区成矿过程的理解。
