滇西金宝山富铂钯岩体岩浆源区研究：铂族元素和Sr-Nd同位素约束

金宝山杂岩体位于扬子板块西缘,毗邻哀牢山造山带北段,岩体中蕴含丰富的铂钯资源,是峨眉山大火成岩省(ELIP)中大型岩浆型铂族元素矿床。岩体的主要组成为辉石橄榄岩,矿体以似层状、透镜状产出于辉石橄榄岩中。地幔是镍矿床和铂族元素矿床最重要的源区,因而对Ni、Cu及PGE等元素行为的研究,是剖析岩浆型Ni-Cu-PGE矿床源区特征的一个重要研究方向。该研究获得金宝山岩体中辉橄岩铂族元素及Sr-Nd同位素数据,结合前人对ELIP中不同类型岩石系列PGE成分研究及Ni、Cu、PGE等元素在岩浆和硫化物中的分配系数,半定量模拟得到金宝山原始岩浆的形成源于地幔中高度部分熔融(25%~40%)形成的富PGE岩浆(含12.8×10-9 Pd,9.8×10-9 Pt,0.6×10-9 Rh和0.7×10-9 Ir),其铂族元素成分与ELIP苦橄岩成分相当,并且岩浆在演化的过程中遭受了10%~20%地壳混染作用。利用批式部分熔融公式及各铂族元素在硅酸盐矿物和熔体之间的分配系数反演计算得到产生金宝山熔体的地幔约含有5.3×10-9 Pd,7.5×10-9 Pt,0.75×10-9 Rh和1.5×10-9 Ir,相比原始地幔而言并没有表现出明显富集PGE的特征。这表明地幔中高度部分熔融+大量岩浆与硫化物的充分反应是形成大型岩浆型铂族元素矿床的一种可具备的条件。     

云南金宝山铂钯矿Pd赋存状态的补充研究

金宝山铂钯矿是峨眉山大火成岩省已知最大的铂族元素矿床,矿化产出在金宝山岩体超镁铁岩相中,矿石含浸染状硫化物.对矿石样品中硫化物进行电子探针分析发现镍黄铁矿及针镍矿中含有较高的钯,含量分别达到 500×10-6～1700×10-6和 1100×10-6～1900×10-6.结合全岩分析结果进行质量平衡计算,表明其矿石中钯主要以非独立矿物形式赋存在镍黄铁矿和针镍矿中.     

滇西金宝山铂钯矿床元素地球化学

金宝山铂钯矿床位于扬子板块西缘红河断裂东侧,宁蒗-弥渡镁铁-超镁铁岩带内,矿体呈似层状、透镜状产于辉石橄榄岩中。辉石橄榄岩和铂钯矿石均富集LREE,具有弱的Eu负异常和较强的Sr、Ba负异常;与N-MORB相比,辉石橄榄岩具有较低的(Nb/Th)PM比值和较高的(Th/Yb)PM比值,表明金宝山岩体受到了地壳物质混染;通过(Th/Yb)PM-(Nb/Yb)PM图解估算得到地壳混染程度在55%~70%之间,强烈地壳混染表明岩浆中的S达到饱和并使得硫化物发生大规模熔离。而利用硅酸盐岩浆/硫化物的质量比值(R因子)方程进行模拟计算,得到金宝山矿床R因子集中于5000~1000之间,明显大于金川、图拉尔根、白马寨等典型岩浆硫化物矿床,说明金宝山岩体形成时岩浆中的硫化物熔离程度较低。辉石橄榄岩和铂钯矿石的S/Se和Cu/Pd比值也同样反映了硫化物低程度熔离的特征。与Nb、Th等元素含量相对稳定的高场强元素相比,S、Se、Pd等元素在硫化物部分熔解以及热液作用过程中更容易发生迁移。类似于River Valley和Platreef矿床等大型层状PGE矿床,金宝山铂钯矿床的形成是一个两阶段的过程,早阶段在岩浆通道或深部岩浆房中,地壳混染使得硫化物发生强烈熔离并在有限的空间内大量聚集,产生富PGE岩浆;后由于硫化物的部分熔解,岩浆中硫化物熔体富集Se、Pd,亏损S、Fe,岩浆中的S由饱和变为不饱和。晚阶段在浅部岩浆房,少量地壳S的加入并未使得S饱和从而发生硫化物大规模熔离。金宝山岩体具有较低的Cu/Pd、Cu/Pt比值,即出现Cu/Pd比值较低的岩体也可能有较大的成矿潜力,这与传统意义上所认为的具有较高Cu/Pd、Cu/Pt比值的矿体不同。     

金宝山铂钯矿与力马河镍矿硫同位素组成及成因意义

峨眉山大火成岩省Ni-Cu-PGE矿床可以区分出在成矿元素组成上不同的矿化类型,其中金宝山和力马河两个矿床分别代表富铂族元素和贫铂族元素的两种极端类型,金宝山铂钯矿贫铜镍富铂钯,硫化物含量低、呈浸染状;力马河镍矿贫铂族元素,富含硫化物、矿石以陨铁状或块状为主.岩石地球化学研究已表明,两个矿床成矿岩体岩石地球化学特征基本相同,都是峨眉山大火成岩省玄武质岩浆分异演化的产物,是什么原因造成了矿床成矿元素组成的变化和矿石结构类型的显著差异?对这一问题的探讨,有助于对峨眉山大火成岩省Ni-Cu-PGE成矿作用的系统认识.本文从硫同位素组成特征上对这两个矿床进行了对比分析.     

云南金宝山镁铁-超镁铁岩的地球化学特征及成因

金宝山超镁铁侵入岩赋存有超大型硫化物铂族元素矿床。单辉橄榄岩是岩区员主要的含矿岩石类型。根据单辉橄榄岩的矿物学、岩石学、岩石化学及微量元素地球化学特征，探讨岩浆的结晶分异演化过程，提出岩体的形成与岩浆结品分异有关，母岩浆成分为拉斑质玄武质岩浆。岩体高镁、高稀土总量，以及橄榄石与辉石的结构特征显示岩体是橄揽石、铬尖晶石等矿物与残留岩浆混合形成。     

云南金宝山铂钯矿Sr-Nd-Os同位素组成:岩浆成因及演化分析

金宝山铂钯矿是峨眉山大火成岩省具有典型意义的岩浆Ni-Cu-PGE矿床,成矿岩体岩矿石Rb-Sr,Sm-Nd,Re-Os同位素特征表明:成矿岩浆为地幔柱成因并受到岩石圈地幔和地壳混染作用的影响。εNd(260 Ma)=-1.78~+0.81,介于地幔柱与岩石圈地幔之间但明显靠近地幔柱的同位素组成。γOs(260 Ma)=20~60,高于任何端元类型的地幔储集库,体现地壳混染作用的效果。模式分析认为,成矿岩浆形成演化过程中大约有10%的岩石圈地幔熔体混合并受到5%左右的下地壳混染。     

布什维尔德杂岩体Platreef矿床与金川铜镍硫化矿床微量元素地球化学特征对比及其意义

采用ICP-MS方法分析了布什维尔德杂岩体Platreef矿床含矿岩石的主量及微量元素含量,并与金川铜镍硫化矿床进行对比研究.Platreef矿床含矿岩石与金川二辉橄榄岩的∑REE接近,球粒陨石标准化后的稀土元素(REE)均表现为轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦的右倾型配分曲线,但Platreef含矿岩石总体表现为正Eu异常,金川二辉橄榄岩与矿石样品则大部分表现为较强的负Eu异常,二者的差异实质上反映了成岩矿物斜长石与斜方辉石比率细微的变动.Platreef矿床岩(矿)石富集和高度分异不相容元素,Nb、Ta亏损,显示地幔柱岩浆受到地壳混染后,产生与弧苦橄岩相似的微量元素地球化学特征.金川含矿岩石富集Fe和Ti以及强不相容亲石元素,显示铁质玄武岩微量元素分布特征,虽然也可能受到地壳物质混染,但总体表现出含矿岩体母岩浆则可能来自EMI型富集地幔源区.Platreef矿层原始地幔标准化后Pt、Pd、Ru富集,Ir、Rh相对亏损的PGE配分型式以及Cs、Rb、Th、U、LREE等不相容元素和亲铜元素Cu、Ni的富集.暗示布什维尔德杂岩体岩浆源区残留地幔橄榄岩遭受含高度不相容元素的富矿流体的渗透混染即地幔交代,导致幔源岩浆发生PGE分异.     

吉林省红旗岭铜镍硫化物矿床的岩石学和地球化学研究

红旗岭铜镍硫化物矿床产于幔源超镁铁质杂岩体中，杂岩体分为含矿与非含矿两种岩石类型。工业矿床多产于富含斜方辉石的岩石中。矿化强度与蚀变强度正相关。岩石化学与地球化学表明，含矿岩体的Na、K、Al、Ca、Fe等组分明显地高于平均地幔岩组分。含矿岩体是同化了壳源组分组经历了充分的岩浆重力分异作用后脉动式侵拉的。壳源组分的加入是促进岩浆熔离作用的重要因素。     

金宝山铂-钯矿和力马河镍矿的硫同位素组成特征及地质意义

金宝山铂钯矿和四川力马河镍矿是峨眉山大火成岩省内两个重要的Ni-Cu-PGE硫化物矿床,但二者矿化特征明显不同,前者贫铜、镍,富铂、钯,硫化物含量低,呈浸染状;后者贫铂族元素,富含硫化物,矿石以陨铁状或块状为主.本文以两矿床成矿元素组成的变化和矿石结构类型的显著差异为出发点,系统分析了硫化物的硫同位素,发现金宝山铂-钯矿的硫化物δ34S值(0.6‰～2.8‰)略高于地幔硫(0±2‰),显示有微弱的地壳物质混染,而力马河镍矿的硫化物δ34S值(2.4‰～5.4‰)显著高于金宝山铂-钯矿,反映受地壳混染程度较高;指出成矿岩浆演化过程中地壳混染程度上的差异,可能是造成峨眉山大火成岩省岩浆Ni-Cu-PGE矿床矿化类型不同的重要原因.通讯作者     

云南金宝山铂钯矿床铂族元素地球化学及找矿意义

金宝山是中国目前发现的最大的独立铂钯矿床,该岩体基性程度高,主要由橄榄石、单斜辉石组成,含大量铬铁矿〔w(Cr)约为0.5%〕。铂钯矿石呈稀疏浸染状,硫化物含量少,高铂族元素、低铜镍含量。矿体与超基性围岩界线不明显,且二者具有相似的微量、稀土元素参数和微量、稀土、铂族元素标准化配分模式,表明两者的原始岩浆具有相似的性质。超基性围岩具有高的Pd/Ir、Ni/Cu比值和Pb负异常,相反,铂钯矿石显示为低的Pd/Ir、Ni/Cu比值和Pb正异常,两者具有相似的Cu/Pd、Cu/Pt比值(≤原始地幔值),表明铂钯矿石形成于地幔柱S低度饱和环境,超基性围岩可能形成于S饱和/不饱和的地球化学界面。铂族元素地球化学的差异表明含少量富铂族元素的硫化物的含矿岩浆可能注入于稍前侵入的、且未完全固结的超基性围岩中,形成似层状矿体。峨眉地幔柱早期硫低度饱和、融离出少量硫化物以及铂族元素在硫化物/硅酸盐相中极高的分配系数是导致金宝山矿石富铂钯、贫铜镍的根本原因。金宝山是极少有的全岩体Cu/Pd、Cu/Pt值均小于原始地幔值的矿床,表明该岩体的岩浆经历了硫化物富集铂族元素的过程,推测靠近峨眉地幔柱喷发中心的基性-超基性岩体是寻找铂族元素矿床最佳远景区之一。     

滇西金宝山铂钯矿床S-Os同位素特征及其对成矿过程的制约

金宝山铂钯矿床位于扬子板块西缘,毗邻哀牢山造山带北段,是三江成矿带唯一的大型岩浆型铂族元素矿床。以往的研究中,金宝山岩体是否经历地壳混染存在较大争议,制约了对硫饱和机制和矿床成因的认识。前人对矿石中硫化物的S同位素的研究发现绝大部分δ~(34)S值位于1‰~2‰,表现为幔源特征,显示少量或无明显地壳混染作用。本文对含非常规硫化物组合(紫硫镍矿-黄铁矿-黄铜矿)的矿石展开了同位素研究,结合最新研究数据,利用质量平衡原理定量建立了R值(硅酸盐岩浆/硫化物)、百分百硫化物PGE含量和δ~(34)S之间的关系。富PGE矿石具有较高的R值(2000~10000)和PGE含量(如Ir百分百硫化物:2429×10~(-9)~10738×10~(-9)),并具有地幔特征的δ~(34)S范围(1‰~2‰),而贫PGE(如Ir百分百硫化物:449×10~(-9)~2017×10~(-9))的矿石R值较低(500~2000),表现出显著的地壳S同位素的特征(4.4‰~6.7‰)。此外,Re-Os同位素研究表明金宝山铂钯矿床相比一些富硫化物铜镍矿床(如力马河和杨柳坪)具有较低的γOs(21.9~60.5)和较高R值,是大量岩浆与硫化物反应导致的结果,表明其矿石γOs的高低并不能直接反应岩体的地壳混染程度。因此我们在利用S-Os同位素在研究岩浆型铜镍铂族元素矿床时需特别注意,虽然δ~(34)S和γOs的大小通常作为研究地壳混染作用的指示剂,但它们却往往受到矿床类型(铂钯矿床、铜镍矿床)以及矿石类型(富PGE矿石、贫PGE矿石)的影响。特别是对于高R值的铂族元素矿床,矿石呈现出接近幔源特征的δ~(34)S和γOs同位素值并不能排除其在形成的过程中没有地壳物质的加入,而应综合SrNd同位素以及微量元素地球化学特征综合判断是否发生了明显的地壳混染作用。     

峨眉山大火成岩省几个典型Ni-Cu-PGE矿床Nd-Os同位素特征——岩石圈参与地幔柱岩浆作用及地壳混染分析

峨眉大火成岩省是我国重要的Cu-Ni-PGE矿床成矿区,典型矿床主要有金宝山铂钯矿、力马河镍矿、朱布(铜镍)铂矿床等 [1～8].这些成矿岩体基本都是小型镁铁-超镁铁质岩体,岩石微量元素地幔标准化曲线均为大陆拉斑玄武岩型式,可与峨眉山玄武岩类比,被认为是峨眉山玄武岩同源岩浆分异的产物 [1～4,9].     

芬兰马斯塔瓦纳磁铁矿-钛铁矿矿床地质特征与成因

马斯塔瓦纳磁铁矿-钛铁矿床位于芬兰北部,属于芬诺斯堪迪亚地盾,辉长岩是主要的含矿岩体。矿石类型主要为钛磁铁矿,含矿岩石为含钛磁铁矿、钒钛磁铁矿辉长岩。浸染状矿石金属矿物以钛磁铁矿为主,次为钛铁矿。地球化学特征研究表明,马斯塔瓦纳矿床的Zr、Hf、U、Th在含矿辉长岩中含量非常稳定,均小于10×10-6,反映了岩浆成因的特征。由于马斯塔瓦纳矿床形成时构造环境不稳定,原始岩浆来不及长期彻底地分异,导致岩石的地球化学参数等均具有过渡特征。芬兰马斯塔瓦纳矿床的成岩成矿过程主要分为2个期次:成岩期(形成辉长岩体)和主成矿期(岩浆期形成铁矿)。初步研究表明,芬兰马斯塔瓦纳铁-钛-钒矿床与国内的"大庙式"和"攀西式"铁矿有所不同,2个国内矿床处于相对稳定的板内构造环境,而芬兰马斯塔瓦纳矿床产于特殊的造山带而非稳定的克拉通构造环境。     

青海平安上庄磷矿床地质特征及成因探讨

上庄磷矿为一大型低品位磷灰石矿床,伴生有益组分有铁、蛭石化黑云母及稀土元素。矿床产于黑云母单斜辉石岩体中,含矿岩体由多岩相带组成。通过对该矿床地质特征研究认为,该矿床严格受断裂构造及岩相带的控制,深部的岩浆沿断裂运移过程中不断分异、分次侵入和结晶再分异,导致有益组分磷、铁和稀土富集成矿,属岩浆晚期分异磷灰石矿床。     

云南金宝山含铂钯超镁铁质侵入体中铬铁矿的成因研究

位于扬子地台西缘的金宝山岩体赋存我国最大的独立铂族元素矿床,岩体为似层状产出的小型超镁铁岩,在时间和空间上与晚二叠纪(260 Ma)峨眉山大火成岩省相关.该岩体由单辉橄榄岩、辉橄岩及橄辉岩、辉石岩异离体组成.铬铁矿以副矿物形式出现,从形态上可以分为三类:包嵌于橄榄石中的自形铬铁矿、以自形或半自形体存在于辉石中铬铁矿以及环绕结构铬铁矿.其中环绕结构铬铁矿外壁浑圆,内为棱角状,其中心为橄榄石、辉石.本文在薄片观察的基础上,结合电子探针研究,认为包嵌于橄榄石中的自形铬铁矿是在岩浆早期深部岩浆房中结晶形成的;存在于辉石中的铬铁矿则是岩浆进一步结晶演化的结果,主要为就地结晶的产物;在岩体形成的过程中,作为岩体赋存空间的堆晶相与后续岩浆持续反应,使铬铁矿不断聚集和生长,最终形成了环绕橄榄石晶体的形态.铬铁矿的生成模式进一步说明了金宝山侵入体为一岩浆通道,并且经历深部结晶分异演化.     

东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学特征及意义

白鑫滩铜镍硫化物矿床位于东天山镁铁-超镁铁质岩带西段,受大草滩深大断裂控制,岩体由辉长岩、橄榄辉石岩、辉石橄榄岩组成。白鑫滩岩体的铂族元素(PGE)含量相对较低,其中IPGE(Os、Ir、Ru)与PPGE(Ru、Pt、Pd)含量相近,PPGE略高于IPGE。岩石∑PGE含量3.82×10~(-9)～5.36×10~(-9),平均4.53×10~(-9)。岩石具相似的原始地幔标准化分布型式,PPGE和IPGE之间分异很弱。通过铂族元素源区示踪分析认为,形成白鑫滩岩体的母岩浆为Mg O含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆,上升过程中遭地壳物质混染及橄榄石等矿物的分离结晶作用,引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿,深部岩浆通道仍具较好的找矿空间。     

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。     

云南金宝山铂钯矿床含矿岩体蚀变特征

金宝山铂钯矿位于云南省弥渡县,是目前国内已发现的最大的与超基性岩侵入体有关的独立铂族金属矿床。自70年代该矿床被发现以来,前人已在岩石学、岩石地球化学、矿床学及工艺矿物学特征等方面做了大量工作(陶琰,2002;马言胜,2007;刘敏,2002),但其中有关期后热液蚀变的论述十分有限。因成矿岩体已经受了强     

新疆阿尔金南缘断裂带铜金铂钯贵金属矿床特征及成因

阿尔金南缘断裂是一条深达上地幔的区域性大断裂,沿断裂分布着众多的基性-超基性杂岩体.岩浆结晶分异晚期,铜、金、铂、钯元素富集,在后期构造热液作用下,形成了清水泉等处的铜、金、铂、钯工业矿床.阿尔金一带找矿前景极大.     

云南金宝山铂钯矿Nd-Os同位素特征及成因意义

金宝山铂钯矿是峨眉山大火成岩省具有典型意义的岩浆Ni-Cu-PGE矿床,成矿岩体岩矿石Sm-Nd、Re-Os同位素特征表明为地幔柱成因并受到岩石圈地幔和地壳混染作用的影响.∈Nda=+0.01～+0.89,显著高于大陆岩石圈地幔,而低于软流圈地幔,介于地幔柱与岩石圈地幔之间但明显靠近地幔柱的同位素组成.γOs=20～60,高于任何端员类型的地幔储集库,反映地壳混染作用.混合模型分析表明,成矿岩浆演化经历了10%左右的大陆岩石圈地幔熔体混合并受到下地壳5%～10%的混染.