學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為，形成于俯沖期或碰撞后的大型-巨型斑巖Cu礦，其在空間上和成因上總是表現(xiàn)出與高氧化性、磁鐵礦系列、I-型花崗巖有關(guān)，發(fā)育大量的高氧化特征礦物（如硬石膏、磁鐵礦和赤鐵礦），巖漿-流體氧逸度通常≥NNO+2。Rowins（2000）首次提出存在還原性斑巖Cu-Au礦，其成因與還原性、鈦鐵礦系列、I-型花崗巖有關(guān)，以發(fā)育大量巖漿磁黃鐵礦和富CH4成礦流體為特征，其巖漿-流體氧逸度通常≤NNO。由于全球缺乏還原性斑巖銅礦實例，導(dǎo)致許多成巖-成礦相關(guān)科學(xué)問題尚未解決，如金屬富集機制和富CH4成礦流體形成機制等。申萍等人（2010）報道了西準(zhǔn)噶爾包古圖斑巖銅礦成礦流體富含大量CH4，暗示其可能為一典型還原性斑巖銅礦。

　　中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所固體礦產(chǎn)資源研究室博士后曹明堅與其合作導(dǎo)師秦克章研究員和李光明副研究員等人為明確包古圖斑巖銅礦是否為還原性斑巖銅礦，并探討其金屬富集機制和富CH4成礦流體形成機制，對包古圖銅礦進(jìn)行了詳細(xì)的巖相學(xué)、礦物學(xué)、流體包裹體及穩(wěn)定同位素研究。研究結(jié)果顯示：（1）礦區(qū)普遍發(fā)育巖漿階段的磁黃鐵礦以及大量的熱液磁黃鐵礦和毒砂，而缺少高氧化特征的礦物；（2）成礦巖石為鈦鐵礦系列、I-型花崗巖；（3）成礦流體富含CH4，為H2O-NaCl-CH4±CO2體系（圖1）；（4）成礦巖石和流體的氧逸度為NNO~NNO-2。據(jù)此，他們證實包古圖斑巖銅礦是一個典型的還原性斑巖銅礦，且為國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的首例還原性斑巖銅礦。

　　他們進(jìn)一步開展了顯微觀察，表明成礦巖石中斜長石存在明顯的溶蝕邊。微區(qū)成分分析顯示，斜長石化學(xué)成分顯示出明顯的An和FeO正相關(guān)關(guān)系，同時剖面組成顯示較大的An變化范圍，以及重復(fù)性An、FeO和Sr同位素逆向環(huán)帶（圖2）。以上結(jié)果一致表明深部巖漿房發(fā)生了重復(fù)性基性巖漿注入，伴隨該過程，可能帶來了大量Cu等成礦元素，造成成礦元素逐步富集，最終形成礦床。詳細(xì)的激光拉曼測試顯示，早期巖漿階段流體C以CO2的形式存在，晚期巖漿階段和熱液流體中的C轉(zhuǎn)變?yōu)镃H4；流體包裹體CH4的C-H同位素組成（δ13C = -28.6~-22.6‰；δD = -108.0~-59.5‰），顯示明顯不同于生物成因和熱解成因的CH4同位素組成，而與費托反應(yīng)（CO2 + 4Η2 → CΗ4 + 2Η2Ο）成因CH4同位素組成相似（圖3）。因此，他們認(rèn)為包古圖斑巖銅礦成礦流體中的CH4是由巖漿階段的CO2經(jīng)費托反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來，而非來自含碳地層的熱解作用。

　　以上研究不僅豐富了全球還原性斑巖銅礦實例，同時為還原性斑巖銅礦成巖-成礦相關(guān)理論研究提供了科學(xué)依據(jù)。該研究的系列成果分別發(fā)表于國際地學(xué)期刊Ore Geology Reviews、Journal of Asian Earth Sciences、Geochimica et Cosmochimica Acta。

圖1  包古圖不同產(chǎn)狀石英代表性流體包裹體激光拉曼光譜 

圖2  包古圖礦床代表性斜長石斑晶BSE照片及剖面化學(xué)成分變化 

圖3  包古圖成礦流體CH4的δ13C與δD變化圖解