中国地质大学（武汉）地质过程与成矿预测全国重点实验室昌佳教授与德国拜罗伊特大学Andreas Audétat研究员和瑞士伯恩大学Thomas Pettke教授合作，在自然子刊《Nature Communications》上发表了题为《Ten kilometers ascent of porphyry Cu (Au, Mo)-forming fluids in the Sanjiang region, China》的研究论文。昌佳教授为通讯作者和第一作者。

斑岩型铜（钼、金）矿床作为全球最重要的矿床类型，其成因机制长期备受关注。地球化学证据表明，成矿长英质岩浆源于下地壳镁铁质母岩浆的高压分异作用，但关于成矿流体出溶深度、迁移方式和聚集机制仍存在很大争议。传统观点认为成矿岩浆在上地壳约4–10 km深度聚集成大型岩浆房，随着岩浆进一步结晶，从中分离出斑岩岩浆和成矿流体，在岩浆房顶部形成矿床。但最近一些研究主张成矿岩浆在下地壳即开始出溶流体，并在岩浆上升过程中持续出溶流体，最终在地壳浅部聚集成矿，无需中间过渡岩浆房。

为明确上述争议，该论文对我国西南三江成矿带6个新生代矿化岩浆系统主要开展了以下两个方面的研究：（1）熔体包裹体：硅酸盐熔体包裹体是斑晶生长过程中捕获的熔体微滴，为定量研究成矿流体出溶前后岩浆挥发分和金属元素含量提供了独特视角；（2）地质压力计：熔体包裹体H₂O压力计、角闪石包裹体Al压力计和石英斑晶Ti压力计，为重建斑晶结晶和富水流体出溶的深度提供了关键制约。取得了以下创新性认识：

1、成矿流体高效萃取了岩浆中的金属和挥发分元素

成矿酸性岩浆斑晶中的熔体包裹体较同源中性岩浆斑晶中的熔体包裹体显著亏损Cl、S及金属元素。流体包裹体岩相学和磷灰石挥发分含量证据表明，这些亏损是由富水流体出溶造成的。质量平衡计算表明，这些流体与矿床石英脉中高温流体包裹体具有较为一致的成矿元素组成，并萃取了成矿酸性岩浆中63–97%的Cl、S及金属元素，代表了主要成矿流体。

2、成矿流体出溶的深度位于中上地壳岩浆房

三个独立的地质压力计获得误差范围内一致的结果，表明成矿酸性岩浆主要斑晶的结晶压力均为0.3–0.5 GPa，对应地壳深度约10–20 km。由于这些斑晶中的熔体包裹体已经强烈亏损Cl、S及金属元素，因此成矿岩浆中主要成矿物质在10–20公里深度已经分配进入成矿流体。

3、成矿流体主要以流体网络通道的形式高效迁移和聚集

由于矿体就位于小型斑岩体顶部及其附近，形成深度约3–6 km，这意味着巨量成矿流体向上迁移了约10公里。结合一系列地质证据，本文提出少量成矿流体最初可能以气泡形式悬浮于上升的斑岩岩浆中随岩浆运移。在斑岩体就位后，更多的流体顺着岩浆中相互连通的网络通道持续向上迁移。

该论文定量揭示了我国西南三江新生代斑岩成矿系统"深部孕育-远程输运-浅部圈闭"的完整成矿过程，为建立大陆碰撞带斑岩成矿理论提供了关键支撑。为研究俯冲带斑岩成矿系统深部过程提供了范式。

三江成矿带斑岩型铜（金、钼）矿床岩浆演化、流体出溶和迁移概念模型

论文原文

Chang, J., Audétat, A. & Pettke, T. Ten kilometers ascent of porphyry Cu (Au, Mo)-forming fluids in the Sanjiang region, China. Nat Commun 16, 2330 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57710-z