中国岩浆硫化物矿床分类与小岩体成矿作用

中国镍（铜、钴）、铂族等许多重要金属矿产都产出于岩浆硫化物矿床，这类矿床是矿床地质工作研究的热点之一。笔者综合构造背景、侵入方式、岩体规模、矿床模式、主成矿元素等因素对中国岩浆硫化物矿床提出了新的分类：①古大陆内的小侵入体矿床；②与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床；③造山带内小侵入体矿床；④蛇绿岩型矿床。认为小侵入体（小岩体）岩浆矿床是中国主要的矿床类型，并在此基础上，从小岩体矿床的相关概念、三种地质背景、     

芬兰北部克维特斯塔镍-铜-铂族元素矿床地质特征及矿床成因

位于芬兰北部中拉普兰绿岩带的克维特斯塔(Kevitsa)镍-铜-铂族元素矿床是世界上主要的岩浆镍-铜硫化物矿床之一。该矿床储量大,含丰富的镍-铜硫化物和铂族元素。对矿床产出环境、地质特征、矿床成因等进行了总结,结果表明:矿体主要赋存于克维特斯塔基性—超基性层状侵入体的超基性单元中。主要矿石类型为普通型和镍-铂族元素型2种,其中镍-铂族元素型矿石内橄榄石具极高的Ni含量。主要矿石矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、针硫镍矿、红砷镍矿、砷镍矿、辉砷镍矿等,绝大部分铂族矿物包含在硅酸盐中和附着在硫化物颗粒边界。Re-Os、Sm-Nd、Sr及S同位素特征显示成矿岩浆为幔源,但受到地壳物质的混染作用。Pb同位素年代学结果表明克维特斯塔侵入体形成于古元古代。     

中国岩浆硫化物矿床新分类与小岩体成矿作用

中国镍(铜、钴)、铂族等许多重要金属矿产都产出于岩浆硫化物矿床,该类矿床是矿床地质研究的热点之一。笔者综合构造背景、侵入方式、岩体规模、矿床模式、主成矿元素等因素,对中国岩浆硫化物矿床提出了新的分类:①古大陆内的小侵入体矿床;②与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床;③造山带内小侵入体矿床;④蛇绿岩型矿床。认为小侵入体(小岩体)岩浆矿床是中国主要的矿床类型,并在此基础上,从小岩体矿床的相关概念、3种地质背景、3种火山岩_岩体_矿床组合形式以及成矿的主要因素等方面详细阐述了小岩体成矿作用。结合国内外勘查实践指出,小岩体岩浆矿床仍具有很大的找矿潜力,是中国应继续重点研究的主要矿床类型。最后,还讨论了小岩体矿床不仅在基性_超基性岩体中广泛发育,而且在中酸性岩体中也具有重要的经济价值和研究意义。     

中国西部典型岩浆铂族元素矿床超常富集成矿机制

中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements, PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。     

博茨瓦纳塞莱比-皮奎镍铜矿地质特征及成因

塞莱比-皮奎镍铜矿床是博茨瓦纳最大的镍铜矿床,位于博茨瓦纳东部。在收集整理、系统总结区域成矿地质背景、镍铜矿床的地质特征的基础上,探讨了矿床的成因。认为在岩浆演化的早期,当岩浆中的硫达到饱和,便结晶形成富镍的块状硫化物,而在岩浆演化的后期,结晶出富铜的浸染状硫化物。在重力作用的影响下,这两种硫化物堆积于岩浆房,后来,由于构造作用,含有这两种硫化物的岩浆被挤压出岩浆房,侵入塞莱比-皮奎序列地层,形成了塞莱比-皮奎矿床。最后,文章认为该矿床属于与基性超基性岩有关的构造变质改造的岩浆Ni-Cu硫化物矿床。     

博茨瓦纳塞莱比-皮奎镍铜矿地质特征及成因

塞莱比-皮奎镍铜矿床是博茨瓦纳最大的镍铜矿床,位于博茨瓦纳东部。在收集整理、系统总结区域成矿地质背景、镍铜矿床的地质特征的基础上,探讨了矿床的成因。认为在岩浆演化的早期,当岩浆中的硫达到饱和,便结晶形成富镍的块状硫化物,而在岩浆演化的后期,结晶出富铜的浸染状硫化物。在重力作用的影响下,这两种硫化物堆积于岩浆房,后来,由于构造作用,含有这两种硫化物的岩浆被挤压出岩浆房,侵入塞莱比-皮奎序列地层,形成了塞莱比-皮奎矿床。最后,文章认为该矿床属于与基性超基性岩有关的构造变质改造的岩浆Ni-Cu硫化物矿床。     

中国小岩体镍铜（铂族）矿床的区域成矿规律

文章进一步提出中国小岩体镍铜(铂族)矿床产出于三种地质背景,即古大陆内的小侵入体、造山带内小侵入体和与大陆溢流玄武岩有关的小侵入体,分别介绍了金川、喀拉通克和白马寨三个典型矿床的地质情况。从成矿的三个必要条件(①岩浆应达到硫化物饱和;②硫化物与岩浆之间应有足够的质量比;③硫化物聚集到有限的空间成矿)出发,结合矿床实例,阐述了成矿的深部过程和深部熔离-贯入成矿模式。论述了不同尺度的区域成矿规律:①三种地质背景;②邻近深大断裂;③三种岩体-矿床的分布结构形式;④矿集区往往是由一个同源多期次上侵的岩体群组成;⑤矿床由含矿岩浆上侵的终端岩浆房组成;⑥含矿岩浆贯入成矿往往伴随一定的流动分异作用或重力分异作用。     

高镍铜镍矿床的特征、形成机制与勘查展望

岩浆铜镍矿床100%硫化物中的Ni含量与赋矿岩石和成矿过程紧密相关,记录岩浆成分、分异程度与硫化物演化过程。硫化物异常高镍(高镍硫化物)往往被认为与科马提质岩浆或者后期热液作用密切相关。近年研究结合勘查证实,赋含高镍硫化物的矿床(高镍铜镍矿床)不仅限于科马提岩,还与苦橄质、玄武质岩浆有关,另外,热液富集作用并不是必要因素。本文总结了世界上高镍铜镍矿床的基本特征和形成机制,分析提出了不同机制的判别标志,并展望了其勘查前景。详细对比高镍铜镍矿床的产出环境、赋矿岩相、矿石特征、矿物组合等特征,该类矿床往往产于大陆裂谷和造山带环境,与基性程度较高的岩浆有关,以橄榄岩赋矿为主,含镍硫化物组合主要为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿组合,少数为针镍矿-镍黄铁矿-黄铁矿组合。科马提岩相关矿床可将Ni含量大于16%的硫化物定义为高镍硫化物,苦橄质-玄武质岩浆相关矿床的硫化物可分为高镍硫化物(Ni10%)、中镍硫化物(5%～10%)和富铜硫化物(Ni5%,CuNi)。原生高镍硫化物可由富镍岩浆熔离、硫化物从橄榄石中吸取Ni、硫化物结晶分异、硫化物与硫不饱和岩浆反应等机制形成。苦橄质-玄武质岩浆相关的矿床,硫化物与橄榄石的Fe-Ni交换反应是高镍硫化物形成的重要机制。辉石岩源区地幔部分熔融形成富镍岩浆是否为高镍硫化物形成的必要条件尚存争议。不同机制形成的高镍硫化物具有迥异的岩石-矿物组合和地化特征。硫化物矿物组合、橄榄石成分(Fo值、Ni含量、Fo值-Ni含量的相关性)、伴生元素(铜、铂族元素)丰度-配分模式等特征可作为区分不同高镍硫化物形成机制的有效指标。我国新疆黄山南、坡一和青海夏日哈木矿床(部分浸染状矿化橄榄岩)以赋含高镍硫化物为特征,新疆喀拉通克矿床的硫化物则以富铜为特征,中国其余矿床的硫化物均属中镍硫化物。目前研究指示中国的高镍铜镍矿床与母岩浆相对富镍、硫化物与橄榄石Fe-Ni交换作用密切相关,后者可使硫化物Ni含量提升3%～5%。在铜镍矿床勘查方面,稀疏-中等浸染状高镍硫化物矿石即可达到工业品位,稠密浸染状-块状高镍硫化物矿石可达到很高的Ni品位(10%),是高品位镍矿勘查的一个重要方向。造山带环境富水、相对高氧逸度(可高达QFM+1)的岩浆可能是形成高镍硫化物的有利条件,该环境橄榄石Fo值较高(87mol%)的岩体有利于形成高镍硫化物。     

岩浆铜-镍-铂族元素硫化矿床“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-铂族元素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。     

蒙甘新相邻(北山)地区金铜矿床时空分布特征及成矿作用

文章首次对蒙甘新相邻(北山)地区各类金、铜和铜—镍矿床(点)地质特征、成因类型和空间分布特点进行了系统总结，论证了金、铜和铜—镍成矿作用与古生代岩浆活动的关系，对区域地壳演化过程中金、铜和铜—镍成矿的动力学机制进行了深入讨论。研究结果表明，该区的金矿床(点)大体可划分为变质岩型、火山岩型、斑岩型和深成侵入岩型；铜矿床(点)有斑岩型、夕卡岩型和铜—镍硫化物型。金和铜矿床(点)大都沿古板块汇聚带分布，与海西期火成岩具密切的时空分布关系，它们是古板块对接碰撞期和碰撞期后大规模构造—岩浆活动的产物。     

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一起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.     

东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床矿石铂族元素特征及其矿床成因讨论

笔者等针对矿床不同的矿石类型中PGE的含量进行了综合分析和理论计算和研究。该理论对于通过铂族元素可以精细刻画出岩浆结晶分异过程中元素的迁移、富集规律,示踪成矿母岩浆的物质来源。通过本次研究对于寻找与镁铁—超镁铁岩有关的铜镍矿床中综合评价铂族元素提供了一定的方向和借鉴,能够进一步指导和推动铜镍矿中伴生铂族元素的评价和利用。新疆白鑫滩铜镍硫化物矿床是近年来东天山新发现的镍矿床,矿床规模镍已达到中型,铜为小型矿床。矿床矿石以海绵陨铁状结构为主,且矿床中铜矿石资源量大于镍矿石资源量。本次工作针对矿区东西部两个最大的矿体系统地采集了样品,并分析了矿体中铂族元素含量,根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了白鑫滩矿床母岩浆的PGE组成：Os＝0. 335×10-9,Ir＝0. 267×10-9,Ru＝0. 277×10-9,Rh＝0. 144×10-9,Pt＝4. 94×10-9,Pd＝2. 32×10-9,Ni＝338×10-6,Cu＝174×10-6。通过R因子与硫化物分异结晶过程模拟,白鑫滩铜镍硫化物矿床的R因子为115。综合分析对比不同矿床矿石铂族元素特征,表明白鑫滩成矿岩体为地幔物质来源,成矿作用主要受母岩浆的结晶分异作用控制。     

冷水箐铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

采用镍铳试金预处理中子活化分析方法,测定了冷水箐铜镍硫化物矿床的矿石和含矿围岩的铂族元素含量,探讨了岩浆演化和熔离作用过程中铂族元素的地球化学行为和贵金属配合型式。结果表明,冷水箐矿床的铂族元素配分型式与玄武岩浆有关的铜镍硫化物矿床相似,而明显不同于与科马提岩浆有关的铜镍硫化物矿床。认为冷水箐岩体镁铁－超镁铁岩的原始岩浆为玄武岩浆。     

《岩浆硫化物矿床》译文集即将正式出版

<正>《岩浆硫化物矿床的地质、地球化学和勘查》一书的作者A.J.Naldret是加拿大多伦多大学的终身教授,加拿大皇家科学院院士,一生致力于岩浆铜镍硫化物矿床的研究。这本书对全世界重要的岩浆铜镍硫化物矿床和铂族金属矿床进行了阐释,并对该类矿床的研究进展进行了全面讨论,是一本非常重要的参考书,欢迎广大科技工作者参考。该书主要从岩浆铜镍铂族金属矿床成矿的视角,对该类矿床的成矿特征和成矿机制进行了卓有成     

《岩浆硫化物矿床》译文集正式出版

<正>《岩浆硫化物矿床的地质、地球化学和勘查》一书的作者A.J.Naldret是加拿大多伦多大学的终身教授,加拿大皇家科学院院士,一生致力于岩浆铜镍硫化物矿床的研究。这本书对全世界重要的岩浆铜镍硫化物矿床和铂族金属矿床进行了阐释,并对该类矿床的研究进展进行了全面讨论,是一本非常重要的参考书,欢迎广大科技工作者参考。该书主要从岩浆铜镍铂族金属矿床成矿的视角,对该类矿床的成矿特征和成矿机制进行了卓有成效的     

《岩浆硫化物矿床》译著简介

《岩浆硫化物矿床的地质、地球化学和勘查》一书的作者A.J.Naldret是加拿大多伦多大学的终身教授,加拿大皇家科学院院士,一生致力于岩浆铜镍硫化物矿床的研究。这本书对全世界重要的岩浆铜镍硫化物矿床和铂族金属矿床进行了阐释,并对该类矿床的研究进展进行了全面讨论.     

超大型岩浆硫化物矿床的类型及地质对比意义

按照镍储量≥50万吨、矿石品位Ni≥1％,若Ni≥1％,共生元素铜或铂族元素达到经济利用品位,这三条标准,确定全球有十个超大型岩浆硫化物矿床。它们分属五种类型:①元古代与古陨石坑有关的苏长岩—辉长岩型矿床;②元古代与大陆边缘断裂有关的二辉橄榄岩型矿床;③显生宙与大陆裂谷有关相当溢流玄武岩的侵入体矿床;④太古带绿岩带与柯马提岩浆有关的矿床;⑤早元古代大陆层状大型侵入杂岩体中硫化物与铂族矿床。通过矿床地质对比认为金川矿带、康滇裂谷带、喀拉通克带是有利找到此类新矿床的地区。     

富林岩体高钛和低钛镁铁质岩石的铂族元素和硫化物分异特征

已有研究表明,峨眉山大火成岩省存在高钛和低钛两个系列的岩浆活动(Xu et al.,2001),区域内广泛发育的钒-钛磁铁矿床和铜-镍硫化物矿床分别与两种类型岩浆密切相关(Zhou et al.,2008).两类岩浆具有不同的岩浆源区并经历了不同阶段的岩浆演化、不同程度的地壳混染和硫化物分异过程.我们利用铂族元素和亲铜元素Cu和Ni的地球化学特征,研究了峨眉山大火成岩省东部富林岩体中两类岩石的成因,探讨岩浆分异过程对铂族元素浓度的影响和硫化物分异对岩石成因的作用.     

金宝山铂矿床硫化物共生组合的演化及铜、钴、镍、铂族元素成矿阶段

铜、钴、镍及铂族元素矿化的多阶段性是金宝山铂矿床的显著特征。本文划分出两个矿化期、五个硫化物形成阶段和四种硫化物组合类型(原生组合、交代组合、高温热液组合及低温热液组合)。阐述了硫化物组合演化的规律性,以及以岩浆熔离为主、热液作用为辅的矿床成因观点。     

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。