中硫型淺成低溫熱液礦床（簡稱中硫型礦床，intermediate-sulfidation epithermal deposits）與高硫型和低硫型淺成低溫熱液礦床共同組成了淺成低溫熱液礦床大家族。該家族貢獻了全球17%的Ag、13%的Au以及相當規模的賤金屬。這三類礦床以發育代表不同硫化狀態的原生硫化物組合相區別，其中中硫型礦床以發育貧鐵閃鋅礦、方鉛礦、黝銅礦-砷黝銅礦、黃銅礦（富Au系列）及輝銀礦或螺狀硫銀礦（富Ag系列）為特征。中硫型礦床可獨立產出，也可與斑巖Cu±Au±Mo或斑巖Mo或斑巖Sn礦共生。中硫型礦床中的大多數金屬和硫都是巖漿成因，盡管在后期可能有不同比例大氣降水的加入。世界上最大的銀礦床——玻利維亞的Cerro Rico de Potosi（Ag: 165,600 t, Sn: 2.9 Mt）以及亞洲最大的銀礦——內蒙古雙尖子山（Ag: 21,665 t），以及多個位于墨西哥的世界級銀礦床均屬中硫型礦床。此外，中硫型礦床的Au儲量也可高達500 t。與高硫型和低硫型礦床相比，中硫型礦床的勘探潛力被嚴重低估。近年來，由于中硫型礦床本身具有重要的經濟價值且可作為深部潛在斑巖礦床的找礦標志，因此礦床學家和礦業公司對該類礦床的興趣與日俱增。
王樂、秦克章等（Wang et al., 2019，OGR）基于大地構造背景和相關應力狀態將中硫型礦床劃分為兩類（相關報道見《中硫型淺成低溫熱液礦床評述與新的分類方案》），即 NC 型（形成于中性-擠壓應力下的火山弧）和E型（形成于伸展的弧內、碰撞后造山帶和弧后等環境）。NC型中硫型礦床通常富Au（Ag/Au <60），有時與斑巖Cu礦床共生，而E型礦床通常富Ag（Ag/Au >60），可與斑巖Mo礦床或低硫型礦床共生。前人統計分析表明富Au淺成低溫礦床的流體鹽度比富Ag或富賤金屬淺成低溫礦床更低。另有學者對世界級Fresnillo中硫型Ag-Pb-Zn礦床（墨西哥）的流體包裹體原位成分分析以及地球化學模擬研究進一步支持高鹽度流體與富Ag-Pb-Zn和高Ag/Au比值的淺成低溫礦床有關。然而，對于控制中硫型礦床Ag/Au比值（富Au或富Ag）的巖漿因素并不清楚。
基于上述問題，中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈演化與環境演變重點實驗室礦產資源學科中心王樂副研究員、秦克章研究員、回凱旋博士后、曹明堅研究員、單鵬飛博士生、李光明副研究員與日內瓦大學Massimo Chiaradia高級講師、防災科技學院李真真副教授、中國科學院大學宋國學副教授、中國地質科學院礦產資源研究所龐緒勇助理研究員合作，選擇位于我國東北的兩類四個典型的中硫型礦床（2個富Ag的E型：①白音查干Sn-Ag-Zn-Pb礦床，Ag/Au = ~966和②雙尖子山Ag-Pb-Zn ± Sn礦床，Ag/Au = ~1285；2個富Au的NC型：③鬧枝Au礦床，Ag/Au = 5.3，和④爭光Au-Zn礦床，Ag/Au = 2.9；圖1）開展對比研究。選擇這四個礦床的原因是它們的研究程度相對較高，且顯示出與斑巖體或斑巖巖脈緊密的時空和成因聯系。研究團隊開展了全巖Fe2+/Fe3+分析、鋯石U-Pb測年、鋯石原位微量元素和Lu-Hf 同位素分析、以及磷灰石原位主微量及 Sr-Nd同位素分析，并與已發表的相關礦床的放射性測年和全巖地球化學數據相結合，從巖漿分異程度（定量指標：巖體SiO2含量、Mg#、Rb/Sr）、氧逸度（定量指標：全巖Fe2O3/FeO和鋯石Ti-Ce-U氧逸度計）、揮發分含量（定量指標：磷灰石-熔體F-Cl-S含量）和巖漿來源（定量指標：磷灰石Sr-Nd鋯石Hf 同位素組成）來評估這幾個巖漿參數如何控制兩種中硫型礦床的形成，并嘗試揭示影響中硫型礦床富Au和富Ag最主要的巖漿因素。
圖1 四個中硫型礦床所處的大地構造位置和平面地質圖。A.中亞造山帶構造地質簡圖。B.中國東北地質圖，標出了四個礦床的位置。C.白音查干，D.雙尖子山，E.鬧枝和F.爭光平面地質圖。C-F顯示了斑巖的大致采樣位置（黃色圓圈，藍色樣品編號，均為投影到地表）
他們得出的主要認識和結論包括：
（1）四個中硫型礦床的成礦斑巖均屬于鈣堿性或高鉀鈣堿性花崗巖類。
（2）富Au的中硫型礦床（鬧枝和爭光）的成礦巖漿具有中度分異（全巖SiO2（干）= ~60–70 wt.%）、氧化（ΔFMQ =0.5-1.5；圖2）、富Cl（巖漿Cl > ~700 ppm；圖3）、富水（全巖V/Sc >9）且具有高壓分異信號（磷灰石和鋯石Eu/Eu*>0.2；圖4）、以新生虧損巖漿為主（地幔組分>75%），屬于I型磁鐵礦系列花崗巖類。
圖2 四個中硫型礦床的成礦巖漿氧逸度對比。A圖頂部數值和圖中“×”代表各礦床均值。BYCG=白音查干，SJZS=雙尖子山，NZ=鬧枝，ZG=爭光。鬧枝缺失Fe2O3/FeO數據
圖3 磷灰石 F-Cl-SO3含量和計算的平衡熔體的 F-Cl-S 含量的直方圖。虛線和數字代表三個礦床磷灰石和熔體中揮發分的中值。SJZS=雙尖子山，NZ=鬧枝，ZG=爭光。白音查干不發育磷灰石
圖4 文中四個中硫型礦床的全巖、磷灰石和鋯石的微量元素地球化學特征。BYCG=白音查干，SJZS=雙尖子山，NZ=鬧枝，ZG=爭光
（3）相比之下, 富Ag中硫型礦床（白音查干和雙尖子山）的成礦巖漿分異程度較高（全巖SiO2（干）>70 wt.%）, 低氧逸度（ΔFMQ <~0.5；圖2），富F（巖漿F > ~1,250 ppm，高F含量可以降低固相線并將結晶分異延伸到更低的溫度, 導致殘余熔體中銀顯著富集；圖3），貧水（全巖V/Sc <9）, 顯示低壓分異特征（磷灰石和鋯石Eu/Eu* < 0.2；圖4）, 新生巖漿略少（地幔組分 = ~65%-95%），屬于A型鈦鐵礦系列花崗巖類。
（4）富Au中硫型礦床的成礦巖漿起源于俯沖交代地幔楔的部分熔融，形成于中性-擠壓的火山弧中。有時在同一礦區除了發育富Au的NC型中硫型礦床外，還可以形成斑巖Cu ± Au和高硫型Au礦床（圖5A、圖5B）。而富Ag中硫型礦床的成礦巖漿可能來自軟流圈地幔上涌引發新生地殼部分熔融并經歷長時間結晶分異，在巖漿上升過程中伴有不同程度的陸殼混染，對應于早期弧增生地體（古亞洲洋構造體制）上疊加新一期的俯沖弧后伸展作用（古太平洋構造體制）。該類A型花崗巖除可形成富Ag的E型中硫型礦床外，深部還可能發育斑巖Sn ± Mo礦化（圖5A、圖5C）。
（5）總體來看，中性擠壓的厚巖漿弧中具有中等分異程度、高Cl-H2O和略高氧逸度的巖漿有利于形成富Au的NC型中硫型礦床，而增生造山帶減薄、伸展的弧后環境中具有高分異程度、低氧逸度、貧水和富F的巖漿有利于形成富Ag的E型中硫型礦床。該研究為在古老增生造山帶疊加后期弧后伸展構造環境中尋找富Ag中硫型礦床和斑巖Sn±Mo礦床提供了方向，同時為已知淺部中硫型礦床類型，在深部尋找特定斑巖礦化（體）提供了理論框架。
圖5 中國東北富金、富銀中硫型礦床構造巖漿成礦理論模型
值得注意的是，由于該研究的礦床數量較少，且礦床分布僅限于中國，未來還需對其他地區具有不同Ag/Au比值的中硫型礦床進行類似的成礦巖漿屬性研究，從而進一步驗證或完善該文提出的模型。
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