造山型金矿是最重要的金矿类型之一，其成因仍具有广泛争议。造山型金矿的成矿流体究竟来自于地壳变质、岩浆流体还是交代岩石圈地幔脱挥发分是矿床学界长期关注的关键科学问题。造山型金矿通常产出在石英脉中，这些在地壳脆—韧性剪切带或之上生成的石英脉，通常被认为是地壳变质热液成因。然而这些石英脉大多是纯白无矿的，其流体来源是否与含金成矿流体一致，长期以来未有深入研究和限定。为进一步阐述上述科学问题，我校地球科学与资源学院邓军教授团队已毕业赵鹤森博士，在王庆飞教授、邓军教授指导下，与澳大利亚西澳大学David Groves院士、昆士兰大学Mark Kendrick副教授合作，对扬子克拉通西缘深成丹巴金矿中的无矿石英脉和含金细脉进行了详细区分，开展了流体包裹体、卤族元素和惰性气体等测试分析（图1），取得了以下重要成果：
1. 沉淀石英-斜长石-磁黄铁矿含金细脉的流体为高温（~500℃）富镁贫铁的低盐度H2O–CH4流体，40Ar/36Ar ≈ 490–710，3He/4He ≈ 0.21–0.38 Ra，该惰性气体特征与蚀变洋壳（AOC）一致（图2、3）。
2. 沉淀成矿前无矿石英脉的流体为中温低盐度H2O–CO2流体，40Ar/36Ar ≈ 2410–5450, Br/Cl ≈ 1.2–1.5×10-3，I/Cl ≈ 60–80×10-6（图2、3），该惰性气体与卤族元素特征与花岗质下地壳一致。
3. 通过区域地质事件比对，认为形成无矿石英脉的流体来源于花岗质下地壳进变质脱水（图4）；通过铂族元素、硫同位素等限定，认为深成丹巴金矿的含金流体来源于含大比例AOC的交代岩石圈地幔脱挥发分（图5）。
该研究认识到造山型金矿的石英脉并非都与金成矿直接相关，成矿前石英脉仅作为金矿化的一类“围岩”。理解这一现象对解决造山型金矿成因争议具有重大意义。此外，矿床地球化学测试需要针对与成矿直接相关的矿物组合，否则会获得混乱的数据和成因解释。
图1 丹巴金矿成矿前石英（Q0、Q1）和成矿期石英（Q2）-硫化物细脉区分
图2 丹巴金矿含金磁黄铁矿He-Ar同位素特征
图3 丹巴金矿石英和斜长石流体包裹体惰性气体和卤族元素特征
图4 丹巴金矿成矿前和成矿期石英生成顺序P-T-t轨迹
图5 丹巴金矿交代岩石圈地幔成因模式图
本研究受到国家自然科学杰出青年基金（42125203）、青年基金（42002107）、高校教师基础研究基金（2652016070)）和111计划（BP0719021）联合资助，发表在地球化学领域著名期刊《Geochimica et Cosmochimica Acta》：Zhao, H.S., Wang, Q.F.*, Kendrick, A.M, Groves, I.D., Fan, T., and Deng, J., 2022, Metasomatized mantle lithosphere and altered ocean crust as a fluid source for orogenic gold deposits: Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 334, p. 316-337.[IF2021=5.921]