■文/王艷 范寒興
斑巖型礦床作為一種重要的銅、鉬和金礦床資源,一直備受工業(yè)界和科學(xué)界的關(guān)注,并吸引了越來(lái)越多的學(xué)者進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的研究。中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所、新疆礦產(chǎn)資源研究中心李諾研究員多年來(lái)一直致力于熱液礦床成礦規(guī)律研究,尤其是匯聚板塊邊緣的斑巖-淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)的研究。具體研究?jī)?nèi)容包括增生與碰撞造山帶斑巖-淺成低溫?zé)嵋旱V床地質(zhì)、地球化學(xué)特征、成礦機(jī)制,及其與區(qū)域構(gòu)造演化的耦合關(guān)系。近年來(lái)她主持并參與多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等,在礦床學(xué)的研究領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。
“很感謝我的導(dǎo)師陳衍景教授。陳教授在碰撞成礦領(lǐng)域深耕多年,在他的帶領(lǐng)下,我開(kāi)始了對(duì)斑巖型鉬礦的研究工作?!崩钪Z說(shuō)道。2006年,李諾免試推薦到北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位。讀博期間,依托陳衍景教授負(fù)責(zé)的國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目“華北大陸邊緣造山過(guò)程與成礦”,她開(kāi)始對(duì)秦嶺地區(qū)斑巖型鉬礦開(kāi)展深入研究,由此發(fā)現(xiàn)了獨(dú)特的多子晶富CO2包裹體,這類(lèi)包裹體僅見(jiàn)于碰撞體制的斑巖型鉬礦,未見(jiàn)于陸緣弧和弧后裂谷型斑巖鉬礦。嘗到了科研果實(shí)的甘甜,李諾對(duì)斑巖鉬礦領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚興趣,并對(duì)碰撞與俯沖體制的斑巖型鉬礦開(kāi)展系統(tǒng)對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)了不同體制斑巖鉬礦在成礦流體、圍巖蝕變、成礦巖體等方面的諸多差異。
2014年,李諾博士后出站后,應(yīng)中國(guó)科學(xué)院肖文交院士邀請(qǐng),加入了新成立的中國(guó)科學(xué)院新疆礦產(chǎn)資源研究中心。新疆礦產(chǎn)中心是中國(guó)科學(xué)院為貫徹中央援疆部署而建立。新疆礦產(chǎn)中心面向國(guó)家戰(zhàn)略需求,面向國(guó)際地球科學(xué)前沿,服務(wù)國(guó)家資源安全戰(zhàn)略,促進(jìn)西部礦產(chǎn)資源基地建設(shè),增強(qiáng)國(guó)家地質(zhì)科技創(chuàng)新能力?!斑x擇加入新疆礦產(chǎn)中心,主要是因?yàn)樾陆赜蜻|闊,有豐富的礦產(chǎn)資源,為開(kāi)展礦產(chǎn)研究提供了一個(gè)絕佳的實(shí)驗(yàn)室。同時(shí),科技援疆是全國(guó)對(duì)口援疆的重要組成部分。希望自己能夠?yàn)樾陆貐^(qū)的地質(zhì)礦產(chǎn)事業(yè),做一些力所能及的貢獻(xiàn)?!崩钪Z談到。
千里之行,始于足下。一路上的攻堅(jiān)克難,李諾用多項(xiàng)耀眼成果,妝點(diǎn)了自己的科研創(chuàng)新之路。她提出了碰撞型斑巖鉬礦的新概念,闡明了碰撞型與陸緣弧型、弧后裂谷型斑巖鉬礦的本質(zhì)區(qū)別;揭示了大陸碰撞過(guò)程中鉬的成礦機(jī)制,建立了碰撞型斑巖鉬礦的成礦模式……
鉬是重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。世界范圍內(nèi)的鉬集中產(chǎn)于我國(guó)和北美科迪勒拉成礦帶。目前已有鉬金屬成礦理論主要依據(jù)北美科迪勒拉成礦帶典型礦床解剖建立,共識(shí)鉬主要以斑巖型產(chǎn)出,可依據(jù)成礦巖體性質(zhì)和形成的構(gòu)造背景等分為兩個(gè)亞類(lèi),即陸緣弧型和弧后裂谷型。
我國(guó)的秦嶺造山帶是世界最大的鉬成礦帶之一,所蘊(yùn)含的斑巖型鉬礦爆發(fā)式形成于洋盆閉合之后的燕山期,不屬于陸緣弧或弧后裂谷環(huán)境,無(wú)法套用已有斑巖鉬成礦模型解釋。針對(duì)我國(guó)鉬礦勘查中的重大基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題開(kāi)展研究,建立符合中國(guó)國(guó)情的鉬金屬成礦理論,可面向國(guó)家發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的重大需求,促進(jìn)資源勘查的進(jìn)步,是發(fā)展陸內(nèi)體制金屬成礦理論之亟需。
通過(guò)中國(guó)博士后基金會(huì)面上項(xiàng)目和特別資助項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金-新疆聯(lián)合基金本地優(yōu)秀青年人才等項(xiàng)目的實(shí)施,李諾發(fā)現(xiàn)秦嶺燕山期斑巖型鉬礦的成鉬巖體為花崗斑巖,屬高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列,準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過(guò)鋁質(zhì),主要源自古老中下地殼物質(zhì)的部分熔融。鉬礦相關(guān)蝕變以大面積發(fā)育鉀化為顯著特征,碳酸鹽化、螢石化、綠簾石化常見(jiàn),而陸緣弧型和弧后裂谷型斑巖鉬礦中常見(jiàn)的絹英巖化、青磐巖化則相對(duì)較弱。成礦流體富CO2,可出現(xiàn)純CO2包裹體。與此同時(shí),她還發(fā)現(xiàn)了多子晶富CO2包裹體,指出富CO2流體具有較強(qiáng)的搬運(yùn)金屬的能力,顛覆了富CO2流體鹽度低、不能形成賤金屬礦床的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。
在此基礎(chǔ)上,李諾提出秦嶺燕山期斑巖鉬礦與陸緣弧型或弧后裂谷型礦床不僅在成礦構(gòu)造背景方面存在差異,而且,其成礦巖體性質(zhì)及巖漿源區(qū)、成礦流體、圍巖蝕變等亦明顯不同,應(yīng)屬于新的類(lèi)型,稱(chēng)之為碰撞型。這種差異主要由碰撞構(gòu)造背景和物源區(qū)性質(zhì)決定,即大陸板片具有較大洋板片高鉀低鈉、高氟低氯、富CO2貧H2O的特征。該成果被國(guó)際礦床成因?qū)W會(huì)最高獎(jiǎng)Kutina-Smirnov獎(jiǎng)?wù)芦@得者、Ore Geology Reviews主編Franco Pirajno教授長(zhǎng)篇幅引用和介紹。同時(shí),南京大學(xué)倪培教授和伊朗學(xué)者Zarasvandi也依據(jù)李諾提出的成礦流體等標(biāo)志厘定了Tongcun、Dalli等礦床形成的構(gòu)造環(huán)境。
淺成低溫?zé)嵋旱V床形成于地殼淺部層次,成礦深度一般小于1.5 km,在后期地質(zhì)作用過(guò)程中容易遭受風(fēng)化剝蝕而難以保存。因而世界范圍內(nèi)淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)多以中-新生代成礦為主,罕見(jiàn)中生代以前的礦床。天山是我國(guó)最重要的淺成低溫?zé)嵋盒统傻V省之一,以發(fā)育古生代淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)為特色,但這類(lèi)礦床的形成和保存機(jī)制研究薄弱,制約著高水平科學(xué)研究和找礦勘查工作的實(shí)施。
在李諾看來(lái),開(kāi)展西天山古生代淺成低溫?zé)嵋撼傻V機(jī)理研究,是深入認(rèn)識(shí)中亞成礦域構(gòu)造演化、動(dòng)力學(xué)機(jī)制、礦床形成和保存規(guī)律的關(guān)鍵,對(duì)發(fā)展淺成低溫?zé)嵋撼傻V理論具有重要的科學(xué)意義。解剖西天山淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng),查明成礦系統(tǒng)的礦化類(lèi)型、成礦和保存機(jī)制,對(duì)發(fā)展淺成低溫?zé)嵋撼傻V理論具有重要意義?!度珖?guó)科技援疆規(guī)劃(2011—2020年)》把“為國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源和能源后備基地建設(shè)提供科技支撐”作為科技援疆的重點(diǎn)任務(wù)。因此,開(kāi)展西天山前中生代淺成低溫?zé)嵋撼傻V機(jī)理研究,對(duì)實(shí)現(xiàn)成礦理論創(chuàng)新,促進(jìn)新疆找礦重大突破,加強(qiáng)國(guó)家資源安全體系和資源通道建設(shè),具有重大意義。
通過(guò)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家973計(jì)劃青年項(xiàng)目等的資助,李諾系統(tǒng)解剖了西天山伊犁地塊阿希、京希-伊爾曼得、庫(kù)茹爾等典型淺成低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng),重點(diǎn)研究了與淺成低溫?zé)嵋盒偷V床密切相關(guān)的火山-次火山雜巖(大哈拉軍山組)的空間分布特征、巖石組合、成巖時(shí)代、巖石成因及源區(qū)性質(zhì),探討了殼幔相互作用特征及演化過(guò)程,揭示了古生代淺成低溫?zé)嵋簾嵋盒纬捎诙嘌笈韪_消減、多塊體聚合增生的構(gòu)造體制;研究了礦床形成后的構(gòu)造熱歷史,提出多塊體的差異升降為成礦省保存提供了必要條件。