东天山黄山东铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其意义

黄山东岩体位于东天山北部的土墩—黄山—镜儿泉—图拉尔根镁铁—超镁铁质岩带中段,受康古尔塔格—黄山深大断裂控制,是由二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩和辉长闪长岩组成的复式岩体。黄山东铜镍硫化物矿床镁铁质岩石和矿石中的铂族元素(PGE)含量很低,其中IPGE(Os, Ir, Ru, Rh)与PPGE(Pt, Pd)含量相近,PPGE略高于IPGE。岩石平均2×10-9,矿石平均86×10-9。在矿石中,PGE含量与硫含量呈正相关关系。在原始地幔标准化图解上,岩石和矿石具有相似的分配模式,PPGE和IPGE之间分异很弱。Ni/Cu—Pd/Ir关系图以及岩石地球化学资料显示,形成黄山东岩体的原始岩浆为MgO含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆。岩浆在上升的过程中发生过早期硫化物深部熔离,带走了岩浆中大部分的PGE,可能是造成黄山东矿床母岩浆中PGE明显亏损的主要原因。矿石低的Pd/Ir比值（为4.22～17.24,平均值为849）及高的Ir含量（为2.04×10-9～21.45×10-9,平均值为8.79×10-9）显示黄山东矿床成矿过程中后期热液作用不明显。铂族元素地球化学特征和岩石地球化学资料显示了地壳物质的混染以及橄榄石、辉石等矿物的分离结晶是引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿的主要因素。     

喀拉通克铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其成矿作用意义

喀拉通克铜镍矿床位于准噶尔板块北缘,矿区主要矿体赋存于Y1-Y3号岩体中。矿石构造类型为致密块状和浸染状两大类,其中前者与后者呈贯入接触,不同浸染状类型之间为过渡关系。岩石和矿石的PGE总量偏低,且以PPGE为主,IPGE含量较低。整体上岩石中的PGE含量显示随基性程度降低而变小。矿石中的PGE含量随硫化物含量增加增大,显示PGE主要分布于硫化物熔离形成的物相中。100%硫化物计算后,矿石PGE含量平均仅为573×10^-9。各岩体中浸染状矿石PGE组成并无明显差异;岩石和矿石具有相似的PGE分配模式,均属于Pt-Pd配分型。岩石Ni/Cu-Pd/Ir关系以及岩石地球化学资料显示,形成喀拉通克岩体的初始岩浆为MgO含量较高的玄武质岩浆,属于PGE不亏损的岩浆。基于PGE不亏损的大陆拉斑玄武岩初始岩浆推算,喀拉通克矿床母岩浆明显亏损PGE,而深部硫化物熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因。岩石和矿石Pd/Pt比值总体特征,岩石Cr与Ni、Ir、Ru和Rh相关性,以及硫同位素和岩石学资料分析表明,初始岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,可能是促使硫过饱和与深部熔离的主要因素。IPGE与PPGE分异特征及其相关分析,结合矿床宏观地质特征,推断该矿床浸染状矿的成矿作用经历了初始岩浆（PGE不亏损）→橄榄石等矿物分离结晶→硫化物深部熔离→成矿母岩浆（PGE亏损）→上侵并结晶分异的成矿过程。块状矿则可能是这一过程中PGE亏损的成矿母岩浆相对滞后熔离形成的硫化物熔体贯入的结果。     

新疆葫芦铜镍矿床锆石U-Pb年代学、铂族元素地球化学特征及其地质意义

新疆东部葫芦岩体地表出露面积0.75km2,是由辉长闪长岩、辉长岩、辉石岩、辉橄岩、橄榄岩组成的复式岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,岩体形成年龄为274.5±3.9Ma,是东天山后碰撞伸展环境的产物。岩石和矿石的PGE总量低,其中IPGE与PPGE含量相近,PPGE略高于IPGE。岩石平均7.90×10-9,矿石平均45.57×10-9。在原始地幔标准化图解上,岩石和矿石具有相似的分配模式,PPGE和IPGE之间分异较弱。Ni/Cu-Pd/Ir关系图显示母岩浆主要为高镁的玄武质岩浆。根据矿石Cu/Pd比值114.67×103～157.42×103(平均136.05×103)和岩石Cu/Pd比值11.07×103～294.35×103(平均125.48×103)推断,葫芦矿床成矿母岩浆演化过程中经历了深部硫化物部分熔离的过程,这可能是导致该矿床PGE明显亏损的原因之一。地壳物质的混染(SiO2、S等的加入)以及橄榄石、辉石等矿物的分离结晶,是引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿的主要因素。     

金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

对金川超大型铜镍岩浆硫化物矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明 ,金川岩体的平均Cu/Pd值远大于原生地幔岩浆的Cu/Pd值 ,说明其岩石为因硫化物析离而失去Pd的岩浆所结晶 ;且岩石的PGE具有部分熔融趋势 ,与地幔橄榄岩接近 ,这些均指示存在岩浆熔离作用。该矿床岩石、矿石的PGE球粒陨石标准化分布模式比较对应 ,均可分为两种类型 ,反映了岩浆多次侵入、熔离分异同时成岩成矿的特征。另外 ,PGE S关系分析表明其成岩成矿过程中有少量地壳物质混染。PGE地球化学特征参数还指示了其高镁拉斑玄武质母岩浆的性质。     

四川省会理县青矿山Ni-Cu-PGE矿床成因机制的Re-Os同位素证据

青矿山Ni-Cu-PGE矿床位于四川会理县小关河地区,是峨眉山大火成岩省中典型含铂岩浆硫化物矿床之一。本文对该矿床开展了Re-Os同位素组成的分析研究。分析结果表明,不同类型岩矿石的初始Os同位素组成具有明显的不均一性,主要区分出三种不同Os同位素组成的岩矿石类型:不含硫化物的橄辉岩具低γOs,变化范围从15.3到40.3;致密块状和浸染状硫化物矿石相近,γOs值在260左右;海绵陨铁状矿石具有最高的放射性Os同位素组成,γOs值在1000左右。分析认为,青矿山Ni-Cu-PGE矿床是多级岩浆房演化的结果,原始岩浆具有苦橄质岩浆的性质,成矿岩体中不含硫化物的橄辉岩具有低的放射性Os同位素组成,其母岩浆不是矿石硫化物的直接母体;致密块状和浸染状硫化物矿石与海绵陨铁状矿石也具有不同的放射性Os同位素组成,是成矿岩浆演化过程中不同期次岩浆硫化物熔离形成的。模式分析认为:(1)原始岩浆在深部岩浆房受到下地壳混染(约1.8%),造成少量Cu、Ni及PGE元素进入熔离硫化物形成PGE适度亏损的成矿母岩浆;(2)海绵陨铁状矿石硫化物是PGE适度亏损的成矿母岩浆受下地壳二次混染形成的具有很高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs_(t=260Ma)高达1000)经二次硫化物熔离(R≈1000)所形成;(3)PGE适度亏损的成矿母岩浆受上地壳二次混染(约6.7%),形成具有较高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs_(t=260Ma)在260左右)并发生二次硫化物熔离(R≈5000),部分熔离硫化物积聚成矿浆形成块状硫化物矿石,未得到充分积聚的熔离硫化物形成浸染状硫化物矿石。Os同位素组成的不均一性表明青矿山Ni-Cu-PGE矿床为岩浆通道系统成矿,是多级岩浆房演化过程中不同期次含矿岩浆在岩浆通道系统中复合的结果。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及其岩石成因意义

红旗岭铜镍硫化物矿床位于兴-蒙造山带东部。矿区出露30多个镁铁-超镁铁质侵入体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉(苏)长岩组成。本文通过对红旗岭含矿镁铁-超镁铁质岩体的主、微量及铂族元素(PGE)的研究,探讨了红旗岭岩体成矿母岩浆性质、PGE亏损的原因以及岩体形成的构造环境。全岩主、微量元素地球化学分析表明,红旗岭岩体具有高MgO(平均28.75%)、低TiO2(平均0.44%),富集轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE),极低ΣPGE(平均2.08×10~(-9))和高Cu/Pd(平均2916×10~3)的特征。岩石样品显示相似的微量和PGE配分模式,表明其来源于相同的岩浆源区。根据橄榄石-熔体平衡及质量平衡原理估算出红旗岭母岩浆为高镁玄武质岩浆(MgO=10.74%、FeO=7.78%)。红旗岭母岩浆在早期演化过程中发生硫化物熔离作用导致了红旗岭含矿岩体PGE的极度亏损。结合中亚造山带东段构造演化历史,本文认为红旗岭岩体形成于晚三叠世碰撞后伸展环境,矿床的形成受到了古亚洲洋俯冲结束后板片断离的影响。     

新疆北山红石山含铜镍镁铁-超镁铁质岩体PGE和Re-Os同位素地球化学特征及成矿意义

对新疆北山地区红石山镁铁-超镁铁质岩体中含铜镍的硫化物矿石和岩石进行了铂族元素和Re-Os同位素地球化学特征研究,结果表明,矿石及岩石的铂族元素(PGE)总量较低,变化于0.54×10-9~15.84×10-9之间。较低的Pd/Ir比值表明岩石主要受岩浆作用控制,后期热液作用影响不明显。较高的Cu/Pd和Ti/Pd比值表明岩浆在演化过程中发生了硫化物的熔离。岩体的母岩浆为有早期结晶橄榄石加入的高镁的玄武质岩浆。γOs(t)的变化较大,变化于-282~+282之间,表明有较多的地壳物质混入。地壳物质混染和橄榄石等矿物的分离结晶可能是引起岩浆中的S达到饱和进而熔离的重要因素。红石山岩体是经历了结晶分异和硫化物熔离后橄榄石的堆积体与残余岩浆演化的混合体。     

东昆仑夏日哈木镍矿床地质特征与成因

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内。Ⅰ号含矿岩体主要由橄榄岩相、辉石岩相、辉长苏长岩相等多种岩石类型组成。其中,含矿岩石主要为橄榄岩相、辉石岩相和苏长岩相。矿石构造以准块状_块状、海绵陨铁状和浸染状为主,斑杂状次之,细脉状较少。岩石和矿石的铂族元素(PGE)丰度较低,岩石平均6.45×10-9,矿石平均456.91×10-9。岩石和矿石具有相似的PGE配分模式。矿石样品具有高的Ir丰度(0.284×10-9~1.198×10-9),低的Pd/Ir比值(9.12~22.34,平均值16.41),显示了岩浆型成矿作用特点。铂族元素(PGE)地球化学特征及岩石Ni/Cu_Pd/Ir关系表明,原生岩浆为高镁玄武质岩浆。母岩浆明显亏损PGE,而硫化物的深部熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因。硫同位素特征显示有明显地壳硫的加入。根据铂族元素特征及矿相学、硫同位素特征分析,成矿母岩浆在深部岩浆房分异,为含少量硫化物的岩浆、含较多硫化物的岩浆和矿浆,分阶段脉动式上侵,在上侵过程中和进入终端岩浆房后硫化物继续熔离,是形成夏日哈木镍矿床的主导机制。     

新疆东天山土墩基性-超基性杂岩体橄榄石成分特征及其成因意义

橄榄石通常是玄武质岩浆最早结晶出的矿物之一,其化学成分可以很好地反演母岩浆成分、岩浆结晶分异、硫化物熔离等成岩及成矿信息。本文以土墩镁铁质-超镁铁质杂岩体为研究对象,采用电子探针对岩体中的橄榄石矿物颗粒进行化学成分测试。利用橄榄石的Fo值和其中Ni含量,计算得到土墩杂岩体母岩浆中Mg O含量约为12.95%,是一种富镁的玄武质岩浆。同时,定量模拟结果表明,土墩杂岩体母岩浆中硫化物熔离几乎与橄榄石结晶作用同时进行,早阶段由橄榄石结晶(分离结晶程度约2%)而导致硫化物的熔离程度为0.2%。随后,橄榄石分离结晶程度在6%~7%时,硫化物熔体的熔离程度仅为0.01%。这些表明土墩杂岩体发生过一定程度的硫化物熔离,但成矿前景不是很好。此外,部分数据显示出Ni-Fo的负相关性,表明少许富铁橄榄石和晶间硫化物熔浆发生了Fe-Ni物质交换反应,这对橄榄石的成分有重要影响。     

四川攀西地区几个小型镁铁-超镁铁岩体含矿性的铂族元素示踪

峨眉山大火成岩省内带,四川攀西地区的杨合伍、黄草坪和清水河等镁铁-超镁铁岩体分布在南北向的安宁河断裂和磨盘山-元谋断裂之间。分析表明,这些岩体无矿岩石与金宝山、杨柳坪、力马河等含矿岩体无矿岩石具有相似的铂族元素组成,普遍较高的Cu/Pd比值暗示这些岩体的母岩浆在侵入到目前层位前经历过硫化物熔离作用。定量模拟计算表明,原始岩浆经过大约0.01%的硫化物熔离作用形成了杨合伍岩体母岩浆,经过0.035%硫化物熔离形成了黄草坪和清水河岩体的母岩浆。根据硫化物熔离情况,认为杨合伍等岩体底部可能形成Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床,而黄草坪和清水河岩体之下及附近可能存在Ni-Cu硫化物矿化的岩体。     

煎茶岭与金川硫化镍矿床的铂族元素地球化学特征对比及其意义

采用ICP—MS方法分析了煎茶岭和金川硫化镍矿床岩石、矿石的铂族元素含量,煎茶岭岩体蛇纹岩的Cu／Pd比值低于原生地幔岩浆,说明岩浆熔离作用较弱,矿石的Pd／Ir比值较小,指示其多数矿石属于岩浆型,以岩浆成矿作用为主;而金川岩体的平均Cu／Pd比值远大于原生地幔岩浆,表明岩浆熔离作用强,矿石的Pd／Ir比值较大,体现了钯族元素矿化及成矿物质以幔源为主的特征。煎茶岭在成矿过程中有壳源物质的混染,整体上岩石、矿石铂族元素含量较低,这与岩浆熔离作用弱、铂族元素成矿作用不发育等因素有关;金川在成岩成矿过程中也有少量地壳物质的混染,但岩石、矿石铂族元素含量较高,反映了以岩浆深部熔离成矿作用为主的特征。     

中国西部典型铜镍矿床亲铜元素特征对比

通过对喀拉通克、黄山东、金川和白马寨4个铜镍矿床亲铜元素特征进行比较,结果发现所有矿床具有相似的左倾原始地幔标准化配分模式和铂族元素明显亏损的共同特点;其亲铜元素质量分数却明显不同,铂族元素质量分数最高的金川铜镍矿床以Ni为主,喀拉通克矿床则表现为Cu占优势;矿床的初始岩浆为铂族元素不亏损的玄武质岩浆,应是地幔岩石较高程度部分熔融的产物;少量硫化物预先熔离是造成中国铜镍矿床成矿母岩浆亏损铂族元素和w（Cu）/w（Pd）远大于原始地幔（w（Cu）/w（Pd））的控制因素;不同程度（量）的硫化物熔离导致母岩浆中亲铜元素质量分数不同,R值低不是主要原因;早期发生硫饱和可能是铜镍矿床成矿的必要条件,成矿的关键可能在于新鲜岩浆的不断补给;少量硫化物预先熔离结合不含矿岩石亏损铂族元素,暗示这些矿区深部具有找矿潜力。     

Geochemical Characteristics and Metallogenesis of the Qingkuangshan Ni‐Cu‐PGE Mineralized Mafic‐Ultramafic Intrusion in Huili County,Sichuan Province,SW China

The Qingkuangshan Ni-Cu-PGE deposit, located in the Xiaoguanhe region of Huili County, Sichuan Province, is one of several Ni-Cu-PGE deposits in the Emeishan Large Igneous Province (ELIP). The ore-bearing intrusion is a mafic-ultramafic body. This paper reports major elements, trace elements and platinum-group elements in different types of rocks and sulfide-mineralized samples in the intrusion. These data are used to evaluate the source mantle characteristics, the degree of mantle partial melting, the composition of parental magma and the ore-forming processes. The results show that Qingkuangshan intrusion is part of the ELIP. The rocks have trace element ratios similar to the coeval Emeishan basalts. The primitive mantle-normalized patterns of Ni-Cu-PGE have positive slopes, and the ratios of Pd/Ir are lower than 22. The PGE compositions of sulfide ores and associated rocks are characterized by Ru depletion. The PGE contents in bulk sulfides are slightly depleted relative to Ni and Cu, which is similar to the Yangliuping Ni-Cu-PGE deposit. The composition of the parental magma for the intrusion is estimated to contain about 14.65 wt% MgO, 48.66 wt% SiO2 and 15.48 wt% FeOt, and the degree of mantle partial melting is estimated to be about 20%. In comparison with other typical Ni-Cu-PGE deposits in the ELIP, the Qingkuangshan Ni-Cu-PGE deposit has lower PGE contents than the Jinbaoshan PGE deposit, but has higher PGE contents than the Limahe and Baimazhai Ni-Cu deposit, and has similar PGE contents to the Yangliuping Ni-Cu-PGE deposit. The moderate PGE depletions in the bulk sulfide of the Qingkuanghan deposit suggest that the parental magma of the host intrusion may have undergone minor sulfide segregation at depth. The mixing calculations suggests that an average of 10% crustal contamination in the magma, which may have been the main cause of sulfide saturation in the magma. We propose that sulfide segregation from a moderately PGE depleted magma took place prior to magma emplacement at Qingkuangshan, that small amounts of immiscible sulfide droplets and olivine and chromite crystals were suspended in the ascending magma, and that the suspended materials settled down when the magma passed trough the Qingkuangshan conduit. The Qingkuangshan sulfide-bearing intrusion is interpreted to a feeder of Emeishan flood basalts in the region.     

金川含矿超镁铁岩侵入体侵位序列

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大镍矿床,但其成岩成矿过程及侵位机制一直存在较大争论。根据金川含矿超镁铁岩岩石学特征、穿插关系、矿物成分及地球化学特征,提出了金川含矿岩体5阶段的成岩、成矿侵位序列,它们分别是:(1)超镁铁质岩浆侵位;(2)浸染状硫化物矿浆侵位;(3)网状硫化物矿浆侵位;(4)块状硫化物矿浆侵位;(5)铂钯富集体侵位。金川铜镍(铂)矿床中Ni,Cu,Pt,Pd,Rh,Ir,Ru,及Co与S呈正相关关系;当ω(S)=5%～15%时,铂族元素发生明显的分离作用,铂族金属主要富集在铂钯富集体中。铂钯富集体是硫化物矿浆经单硫化物固溶体结晶后的残余熔浆;块状矿石是单硫化物固溶体堆积而成的产物。金川铜镍硫化物矿床的侵位机制为岩墙型岩浆通道。     

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF PLATINUM GROUP ELEMENTS IN JINCHUAN SUPER-LARGE SULFIDE COPPER-NICKEL DEPOSIT, JINCHANG CITY, GANSU PROVINCE, CHINA

The platinum-group element geochemistry of rocks and ores from Jinchuan super-large copper-nickel sulfide deposit is systemically studied in this paper. The Cu/Pd mean ratio of Jinchuan intrusion is lower than that of original mantle magma, which indicates that these ultrabasic rocks were crystallized from magma that lost Pd in the form of melting segregation of sulfides. The PGE of the rocks show trend of partial melting, similar to that of mantle peridotite, which shows that magma formation occurs during rock-forming and ore-forming processes. The chondrite normalized PGE patterns of the rocks and ores are well related to each other, which signifies the signatures of multi-episode magmatic intrusion, melting and differentiation in the formation processes of rocks and ores. In addition, analyses about the relation between PGE and S, and study on Re-Os isotopes indicate that few contamination of the crustal substances occurred during the magmatic intrusion and the formation of deposit. However, contamination by crustal substances helps to supply part of the S for the enrichment of PGE. Meanwhile, the hydrothermal process is also advantageous for the enrichment of PGE, especially lbr Pt and Pd, due to deep melting segregation. The characteristic parameters （such as Pt/（Pt＋Pd）, （Pt＋Pd）/（Ru＋Ir＋Os）, Pd/Ir, Cu/（Ni＋Cu）, and so on.） for platinum-group elements for Jinchuan sulfide copper-nickel deposit show the same features as those for sulfide copper-nickel deposit related to basic magma, which also illustrates its original magma property representative of Mg-high tholeiite. Therefore, it is the marie （not ultramafic） magma that resulted in the formation of the superlarge sulfide copper-nickel deposit enriched in Cu and PGE. To sum up, the geochemical characteristics of platinum-group elements in rocks and ores from Jinchuan copper-nickel sulfide deposit are constrained by the continental rift tectonic environment, the parent magma features, the enriched mantel magma source, the complex metallogenesis and PGE geochemical signatures, and this would be rather significant for the study about the genetic mechanism of copper-nickel sulfide deposits.     

REE Characteristics of the Kalatongke Cu-Ni Deposit, Xinjiang, China

On the basis of the study on the REE geochemistry of the ore minerals and host rocks of the Kalatongke Cu-Ni deposit, Xinjiang, it is indicated that the major ore minerals, sulfides, were sourced from the host mafic-ultramafic magma. Characterized by low REE content of sulfide, such a Cu-Ni sulfide deposit occurring in the orogen is obviously different from that on the margin of the craton. Because the mafic-ultramafic rocks from the Cu-Ni sulfide deposit occurring in the orogen is water-rich and the REEs of some sulfides show a particular "multiple-bending" pattern, which suggests coexistence of multiple liquid phases (fluid and melt), the sulfide melt possibly contains a great deal of hydrothermal fluids and increasingly developed gases and liquid-rich ore-forming fluids after the main metallogenic epoch (magmatic segregation stage).     

岩浆铜-镍-铂族金属硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式--加拿 大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾（Voisey′s Bay）铜- 镍-铂族金属硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床 形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉 动式上侵,到上部表现为“小岩体,成大矿”。成矿作用过程和模式表现为：①含矿 岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、 含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩 浆不连续（脉动式）上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈, 围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方 不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的 富集。深入阐明了含矿岩浆不连续（脉动式）上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁 —超镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂 族元素矿床的重要机制。     

黑龙江省五星Cu-Ni-Pt-Pd矿床的PGE-Au元素地球化学特征与成因探讨

对黑龙江省东部五星Cu-Ni-Pt-Pd矿床的矿体和与成矿有关的镁铁质杂岩的PGE-Au以及铁族、亲铜元素的地球化学特征研究表明：它们均以亏损Cr、IPGE和富集Ni、Co、Cu、Pt和Pd（Pt