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0 引言
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智利位于大洋板块汇聚和俯冲带上，形成了一系列的安第斯型沟-弧-盆体系，发育了与之相关的构造-岩浆活动以及铜-金-钼成矿带，但对于主岛弧带构造带岩浆源区、岩浆作用与 IOCG 矿床成矿内在关系尚有不同认识（Hitzman，2000；Williams et al.，2005；方维萱和李建旭，2014）。智利月亮山地区位于智利中北部海岸山带铁氧化物铜金矿 （IOCG，Iron-oxide Copper Gold Deposits）成矿带上，属于典型的 IOCG型矿床，矿区发育一系列岩浆岩，形成舌状侵入体和侵入构造（王磊等，2015），与铁氧化物铜金型（IOCG）矿床和铜金矿有密切关系（李建旭等，2011；王磊等，2014；李天成等，2022），前人研究主要集中于矿区岩石磁化率、地球物理等勘查方法的研究应用，忽视了岩浆源区、侵位机制与大型 IOCG 型矿床之间的成矿关系研究。因此，本文在总结前人资料和实地勘查的基础上，综合岩相学观察，系统总结分析月亮山地区中生代侵入岩的全岩地球化学以及 U-Pb 年代学特征，探讨其成因及演化机制，从而对区域 IOCG 型矿床的形成和演化提供理论基础。
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1 区域地质
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智利月亮山铁铜矿区位于智利第三大区科皮亚波市。南距智利首都圣地亚哥约 800 km。北西方向距智利卡尔德拉（Caldera）国际港口行车里程 73 km。矿区大地构造位置处于智利中北部海岸山带 IOCG 成矿带上（图1a），属一级控矿构造 ATACAMA 断裂带的南缘。该矿带从北到南分为 3 个矿集区，大型矿床有坎德拉利亚铜矿床 （Candelaria：460 Mt @0.95%Cu）、曼托贝尔德铜矿床（Manto Verde：600 Mt @0.5%Cu；0.1×10-6 Au），以及衫多多民哥矿床（Santo Domingo：234.4 Mt @ 0.55%Cu； 0. 07×10-6 Au； 1300 Mt @25.83%~26.6%Fe）（Sillitoe，2003；徐巧等，2011；王磊等， 2014）。该成矿带中白垩纪岩浆岩由南向北延伸，主要构造为左旋走滑和沿倾向滑动的ATACAMA断裂带（AFZ），该断裂带南北向长1000 km，由北西、北东、南北向多组次级断裂组成，为韧-脆性左旋走滑断裂系统，该系统经历了晚三叠世—早白垩世低角度扩张断裂-韧性阶段、晚白垩世的左旋走滑变形-脆性阶段以及晚白垩世 Santo Domingo 断裂系统-CCFZ双向带（李建旭等，2009）。
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区域岩浆岩主要有石英闪长岩和中性—中基性浅成、超浅成侵入杂岩、火山熔岩、熔结角砾岩和中酸性岩脉或岩枝（Sillitoe，2003）。主要有西部二长闪长岩和花岗闪长岩（Kmg）与花岗闪长岩（Kg） 单元（图1b），以及东部的科皮亚波白垩纪杂岩体。其中，西部二长闪长岩和花岗闪长岩（Kmg）岩体形成时代为（133±3）~（131±3）Ma；科皮亚波白垩纪复式岩体，由 Sierra La Brea 二长闪长岩和闪长岩 （Kmd，形成时间为（119±2）~（92.5±2.8）Ma）、Sierra Blanca 二长岩和二长闪长岩（Kmm，形成时间为 （112±3）~（108±3）Ma）、花岗闪长岩（Kg）和 Sierra Pajas Blancas 花岗闪长岩（Kgr）共 4 个单元组成，复式岩体总体呈南北向展布，侵入体具有向东时代变新，深成岩浆弧具有向东迁移的特征（Arévalo， 1995；图1b）。
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2 矿床地质
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月亮山地区地层简单，以第四系冲洪积物和风 （成沉）积物为主，分布在矿区北中部、东中部及南东部。在矿区的中南部发育少量中新世砂砾岩，面积 15~20 km2，岩性为似层状、透镜状砾石、砂和（含有机质的）泥质旋回组合，局部夹有侵入岩-火山熔岩-火山凝灰岩沉积杂岩相（图1b，图2a）。区内岩浆活动频繁，喷出岩（火山岩）覆盖面积占全区的3/4 （侏罗系印第安纳组（Ksi，Sierra Indiana）安山岩），侵入岩岩性主要为二长闪长岩和辉长岩，与本区的 IOCG矿床和铜金矿床的形成有密切关系。
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图1 ATACAMA断裂带（AFZ）矿床分布（a）和月亮山区域地质图（b，据Sillitoe，2003）
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1—第四系沉积砂砾；2—中新统卵石、砂屑、砂砾和泥质；3—下白垩统安山质熔岩、角砾岩；4—砂岩、泥岩夹灰岩-火山碎屑岩接触变质带；5— 二长闪长岩和花岗闪长岩；6—花岗闪长岩；7—中粗粒二长闪长岩和二长岩；8—二长闪长岩；9—早白垩世斑状花岗岩；10—EL Encierro韧性剪切糜棱岩化带；11—断裂；12—铁铜矿点；13—年代（Ma）；14—城市；15—IOCG矿床
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区内褶皱、断裂构造发育。褶皱以宽缓的复式背斜构造为主。其轴部位于印第安纳（Indiana）安山熔岩与熔结角砾岩（Ksi）地层中，两翼被断裂构造和侵入体破坏（方维萱等，2009；李天成等，2022）。矿区中部该复式背斜轴部受两侧断裂围限成为断陷盆地。矿区发育北北东向、北北西向和近东西向断裂，形成了复杂的构造系统。北北东向断裂是 AFZ断裂的分支，表现为断续出露的糜棱岩化带，为区内主要的控岩控矿构造。北北西向断裂地貌上表现为大的沟谷，也是区内主要的控岩控矿构造。北北东向断裂和北北西向断裂为岩浆热液活动的主要通道，两断裂交汇部位矿化较集中（图2a）。
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矿区内可见二长闪长岩矿化，呈脉状、稠密浸染状产出。岩石具有一定的蚀变分带，以绿帘石化-泥化-铁化-电气石化蚀变相产出。其中铁矿化体品位为TFe11.61%～12.18%，铁化蚀变主要为褐铁矿-赤铁矿-磁铁矿亚相。在45.10～48.80 m，铁铜矿化共生，TFe12.18%，Cu0.25%～0.53%。
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图2 智利月亮山铁铜矿区地质简图（a）和勘探线剖面图（b）
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1—第四系；2—下白垩统安山质熔岩、角砾岩；3—二长闪长岩；4— 安山岩；5—角砾岩体；6—辉长岩；7—铁铜矿体；8—勘探线及编号； 9—钻孔位置及编号
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月亮山铁铜矿区主要分布有Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号 3 条主矿体（图2b），均为铁铜同体共生矿体。Ⅰ号矿体为含铜磁赤铁矿体，矿体呈板状近南北向展布，产状260°～280°∠70°～88°，局部陡立反倾（倾向100°），矿体具有舒缓波状的“S”形。矿体长 1303 m，斜深 275.6～426. 0 m，厚 5.13 m，品位（TFe35.13%，Cu 0.26%）。矿体上下盘围岩为青磐岩化蚀变安山岩，局部为二长闪长岩和热液角砾岩体。Ⅱ号矿体为含铜磁赤铁矿体，呈厚板状近南北向展布，产状 260°～280°∠60°～75°。矿体长604 m，斜深305.4～400. 0 m，厚7.18 m，品位（TFe35.63%，sFe23.54%， mFe18.26%，Cu 0.48%）。矿体上盘为绿泥石化蚀变含辉石角闪石安山岩，下盘为硅化-绿泥石化蚀变二长闪长岩，储矿构造为侵入构造蚀变带。Ⅲ号矿体为含铜磁赤铁矿体，矿体大透镜状体北北东向展布，产状 260°～310°∠70°～82°。矿体长 500 m，斜深 160～167 m，厚 27.46 m，品位（TFe30.40%， sFe21.98%，mFe3.58%，Cu 0.27%）。矿体上下盘为碎裂状角砾状青磐岩化蚀变安山岩，储矿构造属于含矿热液角砾岩体。
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3 样品和分析方法
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3.1 样品
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研究区主要地层为下侏罗统印第安纳组（Ksi， Sierra Indiana）安山岩，二长闪长岩和辉长岩顺层或切层侵位到地层中。其中，二长闪长岩分布于矿区的中部、东北部及东部，岩体呈不规则状岩株或小岩枝出露（1~8 km2）。本文在钻孔中选取新鲜的二长闪长岩进行研究。
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岩石具半自形粒状结构、块状结构，矿物成分为斜长石和钾长石、角闪石以及石英，副矿物为榍石、磁铁矿等（图3a）。斜长石：无色、长柱状、聚片双晶，个别见环带结构，粒径 0.1～1.3 mm，含量约占 60%，部分泥化、绢云母化、绿帘石化。钾长石：他形粒状，粒径 0.1～0.8 mm，含量约占 9%。角闪石：绿色、长柱状，粒径 0.1～0.8 mm，含量约占 25%，具绿泥石化、阳起石化。不透明矿物为磁铁矿，呈自形—半自形粒状（图3b）。
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图3 月亮山地区侵入岩岩石学和矿相学特征
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a—二长闪长岩手标本照片；b—二长闪长岩镜下照片（正交偏光）；Amp—角闪石；Pl—斜长石；Kfs—钾长石
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3.2 分析方法
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全岩 200 目粉末选择新鲜岩石，经碎样、清洗、烘干、研磨等步骤获得测试用粉末。全岩元素测试分析由中国冶金地质总局第一地质勘查院测试中心完成。主量元素使用 X 射线荧光光谱仪分析，微量元素、稀土元素在电感藕合等离子质谱仪上分析测试。
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锆石单矿物挑选在河北省廊坊市宇能岩石矿物分选技术服务有限公司完成。锆石制靶及照相在北京锆年领航科技有限公司完成。锆石定年测试是在中国地质大学（北京）地质过程与矿产资源实验室完成，同位素组成用锆石 91500 标样进行校正。具体 LA-ICP-MS 分析的方法流程及 U-Th-Pb 含量分析过程见Gao et al.（2002）。
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4 测试结果
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4.1 岩石化学特征
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研究区二长闪长岩主、微量元素分析结果见表1。
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全岩SiO2含量变化范围为52.7%~62.1%，Al2O3 含量变化范围为 14.1%~17.7%，显示出高铝的特征，TiO2含量变化范围为 0.2%~1. 0%，CaO（2.1%~7.7%）和 MgO（2.2%~7.1%），Mg# 含量变化范围 0.37~0.60，（K2O+Na2O）为 5.6%~6.4%，K2O/Na2O 值范围 0.24~0.62，里特曼指数（σ）为 1.79~4.13，为钙碱性岩石。在岩石分类图解（图4a）中落入二长闪长岩、英云闪长岩和二长岩中，在 SiO2-K2O 图解（图4b）中，样品落入高钾钙碱性系列，在 SiO2-（A/CNK）图解（图4d）中样品主要落入准铝质区域。含 TFe2O3（FeO+Fe2O3）在 7. 0%～9.4%，属铁质闪长岩系列。综上所述本区二长闪长岩属高钾钙碱性铁质闪长岩系列。
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续表
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4.2 稀土元素和微量元素
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由表1 可知二长闪长岩中稀土元素总量为 18.59×10-6~92.52×10-6，∑ LREE/∑ HREE 比值为1.82~4.49。（La/Yb）N 值为 1. 01~3. 02，表现出轻稀土强烈富集、重稀土亏损的特征。球粒陨石标准化后的稀土元素配分模式图（图4e）显示为明显的右倾平滑曲线。δEu变化范围为0.3~0.74，显示Eu负异常。
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图4 月亮山岩体图解及岩石稀土配分曲线图和微量元素蛛网图（球粒陨石标准化值据Boynton，1984；原始地幔标准化值据 Sun and Mcdonoug，1989）
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a—TAS（底图据Irvine and Baragar，1971；Middlemost，1994）；b—SiO2-K2O（底图据Lu et al.，2013；Du et al.，2020）；c—SiO2-（K2O+Na2O）（底图据Wilson，1989；杜斌等，2018）；d—SiO2-（A/CNK）；e—岩石稀土配分曲线图；f—微量元素蛛网图
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月亮山闪长岩体微量元素原始地幔标准化图解中（图4e），显示富集 Rb、Pb、Th、U、Ba、Sr、K 等大离子亲石元素（LILE），显著亏损Ta、Nb、Ti、P等高场强元素（HFSE），其中Ti、Nb、Ta亏损尤其明显，即表现为明显的“TNT”负异常（图4f）。
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4.3 锆石U-Pb年龄
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月亮山二长闪长岩锆石自形，无色透明、短柱状，长宽比约 1∶1~1.5∶1，锆石 CL 图像显示存在韵律环带结构（图5a），表明锆石具有岩浆成因的特征；锆石 Th 含量为 55×10-6~533×10-6，U 含量为 91× 10-6~394×10-6，Th 和 U 含量较低，且 Th/U 比值为 0.61~1.36（表2）均大于 0.1，从测得数据上也表明月亮山二长闪长岩锆石具有岩浆锆石的特征（吴元保和郑永飞，2004）。样品的 20 个分析点基本上都位于 U-Pb 谐和线上，206Pb/238U 加权平均年龄为 （108.2±1.9）Ma（MSWD=0.25，图5b）。
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图5 月亮山地区二长闪长岩中锆石CL图像（a）及U-Pb年龄谐和图（b）
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5 讨论
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5.1 岩浆侵位时间
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结合区域资料（表3），研究区内岩浆活动集中于早白垩世（135~100 Ma），明显有两次高峰期135~130 Ma（早期）和112~103 Ma（晚期），且侵入体具有向东时代变新，深成岩浆弧具有向东迁移的特征 （Arévalo，1995）。本文获得月亮山闪长岩锆石为 （108.2±1.9）Ma，与Sierra Blanca中细粒石英二长闪长岩和二长岩（Kmm，形成时代为（112±3）~（108±3） Ma）形成时间一致，这也表明月亮山二长闪长岩为早白垩世晚期的岩浆活动的产物。
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5.2 岩浆源区与侵位机制
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在哈克图解中（图6），月亮山二长闪长岩主要氧化物 TiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、P2O5具有随着 SiO2的增加而逐渐降低的趋势，这一趋势反映了角闪石、斜长石、磷灰石和Fe-Ti氧化物等矿物的分离结晶（Li et al.，2009）。岩浆演化的 AFC（混染-分离-结晶）过程中，随着与地壳物质的混染及镁铁质矿物的分离结晶，导致最终所形成岩浆Mg# 的很低。月亮山闪长岩样品具较低 Mg# 值，这与分离结晶的模式相吻合。La-La/Yb 图解（图7a）也进一步说明岩浆分离结晶在月亮山闪长岩演化过程中占主导地位（曹康，2018）。
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稀土和微量元素图显示，月亮山岩石富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素（LILE），亏损高场强元素（HFSE），特别亏损 Ta、Nb、Ti（图4e），形成这种化学特征的原因可能为：（1）岩浆上侵过程中与地壳物质的强烈混染；（2）反映岩浆源区性质，即岩浆起源于受交代的富集地幔。形成这种地球化学特征的岩浆成岩模式可分为 3 种：①幔源玄武质岩浆与壳源长英质岩浆混合（Griffin et al.，2002）；②地幔源区受到富集交代作用并发生部分熔融（Wang et al.，2006）；③幔源玄武质岩浆在上侵过程中与地壳物质发生混染（Langmuir，1989）。
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月亮山岩体除一个二长闪长岩样品 Nb/La= 1.73 外，所有样品值明显低于地壳的 Nb/La 平均值为 0.5（Sun and Mcdonough，1989），表明岩浆在上侵的过程中未受到地壳混染。Nb/U、Ta/U可以作为灵敏指示剂来判断岩浆混染和其构造背景，月亮山二长闪长岩的的 Nb/U 平均值为 5.26、Ta/U 平均值为0.36，均远低于 MORB 和 OIB 的相对均一值（Nb/U= 47、Ta/U=2.7）、以及地壳平均值和陆壳上地壳（Nb/ U≈9），而更接近于俯冲带释放流体/熔体 Nb/U 比值 （Nb/U≈0.22，Ayers，1998），进一步证明岩浆源区存在俯冲的洋壳或陆壳沉积物的流体或熔融体与岩石圈地幔的交代富集作用。
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SiO2-（K2O+Na2O）图解中显示（图4c），本区二长闪长岩具有结晶分异的特征。在稀土配分曲线及微量元素蛛网图中（图4e、4f），月亮山二长闪长岩显示富集轻稀土元素（LREE）和高场强元素 （HFSE），暗示岩石的母岩浆来源于更加富集的源区。月亮山地区二长闪长岩中 La/Nb>1.5，La/Ta>22，表明岩浆源区可能来自岩石圈地幔。月亮山闪长岩的微量元素图显示均显著亏损 Nb-Ta，表明闪长岩岩浆的源区起源于与俯冲相关的岩石圈地幔 （Du et al.，2020）。
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在板块俯冲的过程中，随着含水矿物的脱水和沉积物的部分熔融，释放大量富含大离子亲石元素 （LILE）和LREE、亏损高场强元素的流体/熔体（这种流体/熔体的同位素组成类似全球现代平均大洋沉积物，从而对上覆地幔楔进行交代作用，这与月亮山地区闪长岩微量元素特征反映出的地幔源区性质相符）。
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Nb-Ta 和 Zr-Hf的相对亏损可作为俯冲过程的关键痕迹，月亮山闪长岩具有较低的 Nb/La 比值 （~0.70）和高的 Th/Ta 比值（~10），均表明富集地幔的形成与俯冲流体/沉积物的交代作用有关。在 （Th/Yb）-（Nb/Yb）图解中（图7b），月亮山闪长岩均落在 MORB 序列上方，暗示了岩浆源区有俯冲物质的加入。
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图6 月亮山矿区二长闪长岩的哈克图解
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俯冲板块脱水产生的流体通常富 Ba，Rb，Sr，U 和 Pb（Hawkesworth，1997）；与板块部分熔融有关的岩石 Th/Zr 比值较低，而 Nb/Zr 比值不断增加 （Kepezhinskas et al.，1997）。月亮山闪长岩的 Ba含量变化较大（约 84.9×10-6~651×10-6），而 Nb/Y 变化范围很小（约0. 07~0.29），表现出流体富集的特征。近代产于岛弧环境（有大量沉积物俯冲）的岩石通常（Th/Yb）≥2，而缺少沉积物、以板块流体占主导地位的弧岩浆一般（Th/Yb）＜1（Woodhead et al.， 2001）。月亮山闪长岩样品除一个 Th/Yb 比值为 6，其余样品（Th/Yb）＜1，表明板块流体对其形成的贡献可能很大。在（Nb/Y）-Ba图解（图7c）和（Sr/Nd）-（Th/Yb）图解中（图7d），月亮山地区闪长岩具有流体相关的趋势，表明闪长岩岩石圈地幔富集机制可能与俯冲板块流体的交代有关。
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5.3 构造环境及大陆动力学背景
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全球 IOCG 矿床形成于 3 类不同的大陆动力学背景：（1）元古宙（19～14 亿年）大陆裂谷盆地热水沉积和后期盆地流体叠加改造环境；（2）形成于洋壳俯冲背景下岛弧造山带，与深部地幔柱上升形成的岛弧造山带中局部拉伸环境密切有关；（3）与古地幔柱作用有关的深源碱性闪长岩－辉长岩侵位发生高氧化叠加成矿形成了典型的铁钛铜金氧化物型矿床（Hitzman，2000；方维萱等，2009；陈伟等， 2019）。月亮山地区处于智利中北部海岸山带铁氧化物铜金矿（IOCG）成矿带上，前人研究表明与该成矿带有关的中生代岩浆岩产于岛弧造山带的拉伸环境有关（Sillitoe，2003）。
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（Hf/3）-Th-（Nb/16）构造环境三角图解（图7e） 显示，样品全部落入 CAB（岛弧钙碱性岩石系列）范围内，证明月亮山地区岩浆岩形成于火山弧的构造环境。本文测得月亮山二长闪长岩的年龄为 （108.2±1.9）Ma，也表明了本区岩浆岩大陆动力学背景与区域上智利北部—秘鲁南部中生代的岩浆岩的大陆动力学背景一致（方维萱等，2009；张晓永，2013）。
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图7 La-（La/Yb）图解（a，底图据Turner et al.，1996）；（Nb/Yb）-（Th/Yb）图解（b，底图据Pearce et al.，1995）；（Nb/Y）-Ba 图解（c，底图据Kepezhinskas et al.，1997）；（Sr/Nd）-（Th/Yb）图解（d，底图据Woodhead et al.，2001）；岩石构造环境判别图 （e，底图据Wood，1980）
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IAT—岛弧拉斑玄武岩；CAB—岛弧钙碱性玄武岩；N-MORB—N型MORB；E-MORB+WPT—E型MORB和板内拉斑玄武岩；WPAB—碱性板内玄武岩
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基于以上讨论本文建立月亮山岩体的岩浆作用模型。太平洋纳斯卡板块与南美板块发生低角度的俯冲（邱瑞照等，2019），大洋板块与俯冲的沉积物发生熔融，其形成的熔体与上部地幔楔形成辉长岩的母岩浆，其形成的流体与上部地幔楔形成闪长岩的母岩浆，并且在晚三叠世—早白垩世（108 Ma）形成了南北向的阿塔卡玛断裂带（AFZ）。晚白垩世岩浆活动东移 50 km，在智利中部形成了晚白垩世岩浆弧（方维萱等，2009）。中生代岩浆弧构造带及 AFZ断裂带从宏观上控制了矿带形成、演化和时空分布，从弧前（盆地）到弧间盆地，主岩浆弧带和弧后盆地形成了不同矿化带，AFZ 断裂带及岩浆弧中部的科皮亚波—La Serana 地区形成了系列的 IOCG矿床。
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6 结论
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（1）智利月亮山地区二长闪长岩属高钾钙碱性铁质闪长岩系列，LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄为 （108.2±1.98）Ma，为早白垩世晚期的岩浆活动的产物。
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（2）全岩地球化学数据表明闪长岩母岩浆的岩石圈地幔富集机制可能与俯冲板片流体的交代有关。
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（3）太平洋纳斯卡板块向南美板块俯冲过程中，形成南北向的 AFZ 断裂带与母岩浆，深层岩浆侵位经过部分熔融、结晶分异过程形成了月亮山地区闪长岩岩体，与本区IOCG矿床的形成关系密切。
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参考文献
-
Ayers J. 1998. Trace element modeling of aqueous fluid-peridotite interaction in the mantle wedge of subduction zones［J］. Contributions to Mineralogy and Petrology， 1320（4）： 390‒404.
-
Arevalo C. 1995. Mapa Geologico de La Hoja Copiapo， II Region de Atacama［M］. Chile： Servicio Nacional de Geologia y Mineria.
-
Boynton W V. 1984. Geochemistry of the rare earth elements： meteorite studies［J］. Rare Earth Element Geochemistry， 2： 63‒114.
-
Du B， Wang C M， Yang L F， Shi K X. 2020. Petrogenesis of the Cenozoic Lianhuashan pluton （SW China）： Constrained by zircon U–Pb geochronology， Lu–Hf isotope， and geochemistry［J］. Geological Journal， 55（5）： 3377‒3400.
-
Gao S， Liu X M， Yuan H L. 2002. Determination of forty two major and trace element in USGS and NIST SRM glasses by laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry［J］. Geostandards Newsletter -the Journal of Geostandarsds and Geoanalysis， 26（2）： 181‒195.
-
Griffin W L， Wang X， Jackson S E， Pearson N J， O′Reilly S Y， Xu X S， Zhou X M. 2002. Zircon chemistry and magma mixing， SE China： in-situ analysis of Hf isotopes， Toonglu and Pingtan igneous complexes［J］. Lithos， 61（3/4）： 237‒269.
-
Hawkesworth C J， Turner S P， McDermott F， Peate D W， Van Calsteren P. 1997. U-Th isotopes in arc magmas： Implications for element transfer from the subducted crust［J］. Science， 276（5312）： 551‒555.
-
Hitzman M W. 2000. Iron Oxide-Cu-Au Deposists： What， Where， When， and Why？［M］//： Proter T M（ed）. Hydrothermal Iron Oxide-Gold and Related Deposists： A Global Perspective. Adelaide： PGC Publishing， 9‒25.
-
Irvine T N， Baragar W R A. 1971. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks［J］. Canadian Journal of Earth Sciences， 8（5）： 523‒548.
-
Kepezhinskas P K， McDermott F， Defant M J， Hochstaedter A， Drummond M S， Hawkesworth C J， Koloskov A， Maury R C， Bellon H. 1997. Trace element and Sr-Nd-Pb isotopic constraints on a three-component model of Kamchatka Arc petrogenesis［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta， 61（3）： 577‒600.
-
Langmuir C H. 1989. Geochemical consequences of in situ crystallization［J］. Nature， 340（6230）： 199‒205.
-
Li J W， Zhao X F， Zhou M F， Ma C Q， De Souza Z S， Vasconcelos P M. 2009. Late Mesozoic magmatism from the Daye region， eastern China： U-Pb ages， petrogenesis， and geodynamic implications［J］. Contributions to Mineralogy and Petrology， 157（3）： 383‒409.
-
Lu Y J， Robert k， Campbell M T， Li Z X， Hart C J R， Cawood P A， Hou Z Q， Leon B， John C， Belousova E A. 2013. Geochemical， Sr-Nd-Pb and zircon Hf-O isotopic compositions of Eocene-Oligocene shoshonitic and potassic adakite-like felsic intrusions in Western Yunnan， SW China： Petrogenesis and tectonic implications［J］. Journal of Petrology， 54（7）： 1309‒1348.
-
Middlemost E A K. 1994. Naming materials in the magma/igneous rock system［J］. Earth-Science Reviews， 37（3/4）： 215‒224.
-
Pearce J A， Baker P E， Peter K H. 1995. Geochemical evidence for subduction fluxes， mantle melting and fractional crystallization beneath the South Sandwich island arc［J］. Journal of Petrology， 36（4）： 1073‒1109.
-
Sillitoe R H. 2003. Iron oxide-copper-gold deposits： An Andeanview ［J］. Mineralium Deposita， 38 （7）： 787‒812.
-
Sun S S， Mcdonough W F. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts： Implications for mantle composition and processes［J］. Geological Society London Special Publications， 42（1）： 313‒345.
-
Turner S， Arnaud N， Liu J， Rogers N， Hawkesworth C， Harris N， Kelley S， Van Calsteren P， Deng W. 1996. Post-collision， shoshonitic volcanism on the Tibetan Plateau： Implications for convective thinning of the lithosphere and the source of ocean island basalts［J］. Journal of Petrology， 37（1）： 45‒71.
-
Wang Q， Wyman D A， Xu J F， Zhao Z H， Jian P， Xiong X L， Bao Z W， Li C F， Bai Z H. 2006. Petrogenesis of Cretaceous adakitic and shoshonitic igneous rocks in the Luzong area， Anhui Province （easter China）： Implications for geodynamics and Cu-Au mineralization［J］. Lithos， 89： 424‒446.
-
Williams P J， Barton M D， Johnson D A. 2005. Iron oxide copper-golddeposits： Geology， space-time distribution， and possible modes of origin［J］. Economic Geology， 100： 371‒405.
-
Wilson M. 1989. Igneous Petrogenesis［D］. London： Allen and Unwin， 489‒532.
-
Wood D A. 1980. The application of a Th-Hf-Nb diagram to problems of tectomagmatic classification and to establishing the nature of arustal contamination of the British Tertiary Volcanic provinic［J］. Earth and Planetary Science Letters， 50（1）： 11‒30.
-
Woodhead J D， Hergt J M， Davidson J P. 2001. Hafnium isotope evidence for conservative element mobility during subduction zone processes［J］. Earth and Planetary Science Letters， 192（3）： 331‒346.
-
曹康. 2018. 云南普朗超大型斑岩铜金矿床岩浆作用与矿床成因［D］. 北京： 中国地质大学（北京）.
-
陈伟， 赵新福， 李晓春， 周美夫. 2019. 中国铁氧化物-铜-金（IOCG）矿床的基本特征及研究进展［J］. 岩石学报， 35（1）： 99‒118.
-
杜斌， 王长明， 杨立飞， 石康兴， 张端， 陈奇， 祝佳萱， 张淑花. 2018. 西南三江永平卓潘碱性杂岩体源区与形成机制： 全岩元素、锆石U-Pb年代学和Hf同位素联合约束［J］. 岩石学报， 34（5）： 1376‒1396.
-
方维萱， 李建旭. 2014. 智利铁氧化物铜金型矿床成矿规律、控制因素与成矿演化［J］. 地球科学进展， 29（9）： 1011‒1024.
-
方维萱， 柳玉龙， 张守林， 郭茂华. 2009. 全球铁氧化物铜金型（IOCG）矿床的3类大陆动力学背景与成矿模式［J］. 西北大学学报（自然科学版）， 39（3）： 404‒413.
-
李建旭， 方维萱， 刘家军. 2009. 智利阿塔卡玛断裂（AFZ）走滑扩张构造与控矿作用［J］. 矿物学报， 29（S1）： 180‒181.
-
李建旭， 方维萱， 刘家军. 2011. 智利铁氧化物-铜-金矿床区域定位构造－矿田构造类型与特征［J］. 地质与勘探， 47（2）： 323‒332.
-
李天成， 方维萱， 王磊， 陈家乐， 张平. 2022. 综合地球物理方法找矿应用： 以智利科皮亚波地区月亮山磁铁矿型IOCG矿床为例［J］. 地质力学学报， 28（1）： 22‒35.
-
邱瑞照， 陈玉明， 陈秀法， 赵宏军， 任晓栋， 赵立克， 张潮， 王靓靓. 2019. 智利北部一阿根廷西北部两类斑岩铜矿成矿方式［J］. 地质力学学报， 25（S1）： 129‒134.
-
王磊， 杨新雨， 李天成， 高海欧. 2014. 智利科皮亚波月亮山铁铜矿床地质、地球物理特征及找矿标志［J］. 矿产勘查， 5（2）： 356‒366.
-
王磊， 方维萱， 鲁佳， 张巨伟. 2015. 智利月亮山地区闪长岩蚀变类型与地球化学特征［J］. 矿物学报， 35（S1）： 162.
-
吴元保， 郑永飞. 2004. 锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约［J］. 科学通报， 49（16）： 1589‒1604.
-
徐巧， 杨新雨， 付水兴， 张守林， 李天成. 2011. 智利科皮亚波月亮山铁铜矿床的地质特征及找矿标志［J］. 矿产勘查， 2（6）： 807‒810.
-
张晓永. 2013. 智利北部斑岩铜矿成矿规律及成矿预测［D］. 北京： 中国地质大学（北京）.
-
摘要
月亮山铁铜矿区处于智利中北部海岸山带铁氧化物铜金矿（IOCG）成矿带上，位于一级控矿构造阿塔卡玛 （ATACAMA）断裂带的南缘。全岩地球化学研究表明，本区二长闪长岩性质具有钙碱性、准铝质特征，其 La/Nb比值大于 1. 5，La/Ta比值大于 22，微量元素图显示均显著亏损 Nb、Ta和 Ti，表明二长闪长岩岩浆的源区起源于与俯冲相关的岩石圈地幔。二长闪长岩的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb年龄为（108. 2±1. 9）Ma，表明其为早白垩世晚期的岩浆活动的产物。构造环境分析表明，太平洋纳斯卡板块向南美板块俯冲过程中，形成本区南北向的 ATACAMA 断裂带（AFZ）与母岩浆，深层岩浆侵位经过部分熔融、结晶分异过程形成了闪长岩岩体，与本区IOCG矿床的形成关系密切。
Abstract
The Sierra de la Luna iron-copper deposit is located in the IOCG （Iron Oxide Copper Gold） metallogenic belt of the coastal mountain belt in the central-northern part of Chile， and on the southern edge of the primary controlling structural Atacama fault zone. Magmatic activities are frequent in the area， and the intrusive rocks are mainly diorite in this area. According to this study， the diorite in this area possesses quasi-aluminous and calcium alkaline geochemical features. The La/Nb ratio in diorite is greater than 1. 5， and the La/Ta ratio is greater than 22. The trace element map shows significant depletion of Nb， Ta and Ti， indicating that the source area of diorite magma originated from the lithospheric mantle associated with subduction. The LA-ICP-MS zircon U-Pb age of diorite is （108. 2±1. 9）Ma， indicating that it is a product of magmatic activity in the late Early Cretaceous. Structural environment analysis shows that the north-south trending AFZ （Atacama Fault Zone） and the parental magma were formed during the subduction of the Pacific Nazca Plate beneath the South American Plate. The deep-seated intrusions of diorite formed through partial melting and crystal fractionation processes are closely related to the formation of IOCG deposits in this area.
Keywords
magma source area ； formation mechanism ； iron oxide-copper-gold ； diorite ； Chile
