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。     

铂族元素的地球化学行为及全球主要铂族金属矿床类型

全球铂族金属矿床主要有6种类型,分别为：（1）镁铁质-超镁铁质层状岩体铂族金属矿床;（2）镁铁质-超镁铁质Cu-Ni硫化物矿床伴生的铂族金属矿床;（3）Urals杂岩体型铂族金属矿床;（4）蛇绿岩型铂族金属矿床;（5）与热液相关的铂族金属矿床;(6）外生型铂族金属矿床。除第4类型外其他类型的铂族矿床都具有经济意义。铂族金属矿床的形成主要与幔源岩浆性质及岩浆演化过程密切相关。大规模的幔源岩浆活动及在岩浆演化过程中具有产生硫饱和的条件是形成铂族金属矿床的有利条件,同时岩浆期后的热液作用能使铂族元素迁移并在特定条件下富集,对铂族金属矿床的形成有利。镁铁质-超镁铁质层状侵入体形成铂族金属矿床的有利条件是岩浆分异作用强,并且具有能产生高R因子的环境;镁铁质-超镁铁质Cu-Ni硫化物矿床中形成铂族金属矿床的有利条件是硫化物熔体的结晶分异作用;Urals型杂岩体中,由于岩浆在早期演化过程中硫的不饱和,形成的主要铂族矿物为Pt-Fe、Pt-Ir合金,且主要与铬铁矿共生,在岩浆演化硫饱和阶段可形成富Pd的铂族矿物,且与Cu-Fe-V-Ti-P金属共生;蛇绿岩型杂岩体中,主要形成的铂族矿物为含Ir- 、Os- 、Pt- 的合金或少量硫化物矿物,且主要赋存于铬铁矿中。     

青海德尔尼铜(锌钴)矿床硫化物Cu同位素组成及矿床成因探讨

青海德尔尼铜(锌钴)矿床产出在北西或北西西向超镁铁质岩带中,对其矿床成因长期以来一直存在争议。文中对德尔尼矿床主矿体不同类型硫化物矿石的Cu同位素组成进行了分析,通过与现代海底正在形成的赋存在超镁铁质岩(蛇纹石化橄榄岩)中的块状硫化物矿床进行类比,从构造背景和矿床地质角度探讨了矿床成因,得出以下主要认识:(1)阿尼玛卿构造带可能存在大型拆离断层,超镁铁质岩体和硫化物矿体的产出均与北西向发育的长期活动拆离断层有关;(2)德尔尼矿床属古代海相火山成因块状硫化物矿床,为赋存在超镁铁质岩体中的一个特殊类型(或称为"德尔尼型");(3)硫化物原生矿石Cu同位素组成均为负值,呈富轻Cu同位素特征,表明矿床经历了广泛的后期热液叠加过程。德尔尼矿床控矿构造、岩体特征和后期叠加成矿过程的深入研究不仅对矿床成因认识和找矿具有重要意义,而且为现代海底慢速-超慢速扩张洋中脊超镁铁质岩热液系统成矿研究提供了参考。     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍成矿潜力探讨

华北陆块北缘是中国铜镍(铂)硫化物矿床的重要成矿区带之一.近年来,在位于该成矿带的内蒙古中部先后发现多处铜镍矿床(点),空间上构成一条重要的镁铁质-超镁铁质岩成矿带.为了探讨该镁铁质-超镁铁质岩带内额布图、温更、克布、黄花滩及小南山等赋矿岩体的成矿潜力,笔者通过搜集和研究国内外典型铜镍硫化物矿床数据,建立有利成矿信息评...     

吉林红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿时代讨论

通过对红旗岭铜镍硫化物矿床1号含矿超镁铁质岩体和8号不含矿镁铁-超镁铁质岩体进行单矿物40Ar-39Ar法测年,得到与铜镍硫化物矿床相关的角闪石与黑云母结晶年龄分别为250 Ma和225 Ma,这一结果与前人所报道的K-Ar法年龄有明显的差异.结合与热液矿化相关的斜长伟晶岩锆石SHRIMP法年龄216 Ma,认为镁铁-超镁铁质岩形成于250 Ma左右的印支早期,铜镍硫化物矿床的形成时间晚于含矿岩体,大约为225 Ma前后的印支中期.216 Ma前后的岩浆期后热液叠加对成矿具有积极作用.     

东昆仑夏日哈木镍成矿赋矿机理认识与找矿方向指示

东昆仑造山带夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿体全部赋存于Ⅰ号镁铁超镁铁质岩体内,118万t镍,23.8万t铜,4.3万t钴,是迄今为止全球造山带背景发现的规模最大的岩浆镍钴矿床。与传统的大火成岩省、大陆边缘裂谷等成矿构造背景认识明显不同,对其含矿性特点与成矿赋矿机理认识有助于揭示造山带背景岩浆镍钴硫化物矿床形成机制和成矿模式,指示进一步找矿方向和岩体含矿性评价,拓展东昆仑造山带镍钴硫化物矿床的找矿空间,实现找矿新突破。笔者通过对夏日哈木岩浆镍钴硫化物矿床的岩(矿)体地质特点、矿物学及地球化学的研究,并结合前人的区域构造背景研究成果及野外实际,发现地壳S的混染加入是导致夏日哈木镁铁超镁铁质岩浆硫化物熔离的关键因素,斜方辉石含量高的岩相更有利于赋存富矿体。提出夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解、镁铁超镁铁质岩浆多次脉冲叠加硫化物熔离成矿结果的认识,大断裂为地幔岩浆上侵提供了有利条件。东昆仑造山带沿昆北、昆中断裂带于夏日哈木镍钴硫化物矿床北西、南东方位发育的岩体、铁质系列的镁铁超镁铁质岩相是该区域进一步找矿的重要方向。     

科马提岩及其有关矿床实例简介

近十多年来,国外地质学家在研究铜-镍硫化物及铂族元素矿床含矿母岩的过程中,于南非科马提波特附近发现一套镁铁质-超镁铁质岩石与铜-镍硫化物矿床及铂族元素矿床的关系极为密切,提出了“科马提岩”这一名称。科马提岩受到各国地质学者的重视,目前已有许多论文问世。笔者综合有关资料对科马提岩及其有关矿床作一简单介绍。     

新元古代岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床地质特征、形成时代及其地球动力学背景

岩浆硫化物矿床已成为矿床学研究的热点之一。罗迪尼亚(Rodinia)超大陆的汇聚与裂解受到国际地学界的广泛关注,通过对中国新元古代岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的研究,将有助于推动Rodinia研究的深入。最新的SHRIMP锆石U-Pb法和硫化物矿石Re-Os法定年结果表明,宝坛、煎茶岭、冷水箐和金川Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床均形成于新元古代早期(1000~800Ma),且从南到北、从东到西,成矿时代依次变新,即从宝坛(982±21)Ma→煎茶岭(878±27)Ma→冷水箐(约800Ma)→金川(833±35)Ma,而矿床规模从宝坛中型Ni-Cu-Co-(PGE)矿床→煎茶岭大型Ni-Co矿床→冷水箐中型Ni-Cu-(PGE)矿床→金川超大型Ni-Cu-Co-(PGE)矿床,这些矿床均处于克拉通边缘,即扬子克拉通南缘、北缘和西缘以及华北克拉通西南缘。中国新元古代岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床按其所处的大地构造位置可划分为桂北、勉略宁、盐芦和龙首山等4个成矿带,且它们的形成均与Rodinia超大陆的拼合与裂解密切相关。     

寄主岩浆硫化物和氧化物矿床的镁铁质-超镁铁质岩体对比分析与成矿过程评述

镁铁质-超镁铁质岩体是世界上岩浆硫化物(Ni-Cu-PGE)和氧化物(Fe-Ti-V-P)矿床的主要载体.全球主要岩浆硫化物和氧化物矿床均可以产于大火成岩省、克拉通区的裂谷带或伸展环境、褶皱带内的后碰撞伸展环境.寄主岩浆硫化物矿床的岩体规模相差甚大(从6×104km2到＜0.1km2),既有超镁铁质岩石组合也有镁铁质岩石组合,但其原生岩浆主要为拉斑玄武质岩浆.含镍铜的铂族元素矿床主要赋存于规模很大的层状岩体中,而镍铜硫化物矿床主要赋存于小岩体中.寄主钒钛磁铁矿或磁铁矿矿床的岩体主要是以辉长岩为主的层状杂岩体.寄主钛铁矿-磷灰石矿床的岩体均为层状的斜长岩-纹长二长岩-紫苏花岗岩岩体.尽管其岩石组合相差很大,但其原生岩浆均属拉斑玄武质.寄主硫化物矿床的岩体相对富Si、Mg、Cr、Ni,而寄主氧化物矿床的岩体相对富Fe-Ti-P-V,造岩矿物晶体化学也反映了这种差异.对全球主要含矿岩体的对比分析表明,导致这种反差的主要控制因素应该是岩浆生成时的压力状态,源区性质和熔融程度的差异可能只在局部范围内起作用.对岩浆硫化物矿床成矿过程的认识集中体现在金川模式和岩浆通道模式上,对岩浆氧化物矿床成矿过程的认识体现在氧化物和磷灰石是堆晶相还是从不混溶的矿浆中结晶的.对比分析表明,成矿过程具有多样性,试图用一种模式概括所有同类矿床成矿过程的想法未必可取.毫无疑问,适宜的氧化还原环境是形成岩浆矿床的必要务件,伴随岩浆演化及成矿过程的氧速度变化及其诱因问题尚待进一步探索.     

东天山黄山东和黄山西铜镍硫化物矿床含矿超镁铁岩的成岩-成矿作用机制:来自斜长石成分的约束

东天山黄山东和黄山西镁铁-超镁铁岩是区域早二叠世大规模幔源岩浆作用的产物,赋存有两个大型岩浆铜镍硫化物矿床.黄山东和黄山西矿床的主要矿体均赋存于超镁铁岩中,其含矿超镁铁岩的成因机制研究对揭示区域铜镍硫化物成矿作用机制具有重要意义.本文对黄山东和黄山西含矿超镁铁岩进行了详细的电子背散射图像研究,发现其斜长石斑晶存在显著的不平衡结构,并系统进行了电子探针成分剖面分析.结果显示斜长石具有剧烈变化的成分环带,其中黄山东超镁铁岩斜长石An值介于48.6~75.6,黄山西含矿超镁铁岩斜长石An值介于44.9~79.2,表明两个矿床含矿超镁铁岩的母岩浆在侵位过程中发生过显著的成分变化.结合黄山东和黄山西镁铁-超镁铁杂岩体地质特征,本文认为高分异镁铁质岩浆的加入导致了低分异超镁铁质岩浆成分发生显著变化,致使岩浆硫化物熔离,以及黄山东和黄山西大型铜镍硫化物矿床的形成.      

中国岩浆型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的时空分布及其地球动力学背景

中国岩浆型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床主要出露于中亚造山带(新疆北部的天山-阿尔泰地区)、华北克拉通北缘(吉林-辽宁-北京-河北-内蒙古)和华北克拉通西南缘(甘肃)、扬子克拉通西-北缘(陕西-四川-云南)的广大地区,受控于镁铁质-超镁铁质岩体,具有成群成带分布的特征.这类矿床依其岩石类型和地质特征可划分为3类,即产于镁铁质-超镁铁质侵入体中的基底Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、产于与溢流玄武岩有关侵入体中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床和产于科马提岩中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床.这类矿床的成矿时代主要集中于新元古代早期(1 000～800 Ma)和古生代晚期(295～250 Ma)两个时间段,所对应的地球动力学背景分别为Rodinia超大陆聚合与裂解阶段、活动造山带后碰撞和二叠纪溢流玄武岩大规模喷发阶段,且均与超级地幔柱活动有关.这类矿床依其成矿构造环境可划分为4类,即古大陆边缘裂谷型、地幔柱型、弧后拉张型以及造山带后碰撞型.这类矿床按其成矿构造环境、成岩成矿时代和地质特征可划分为4个成矿区带,即新元古代与Rodina超大陆聚散有关的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、华北克拉通北缘Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、中亚造山带后碰撞Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床和峨眉地幔柱区Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床.     

岩浆型铜镍硫化物矿床的分类浅谈

<正>铜镍硫化物矿床是典型的岩浆矿床,是指与超镁铁质岩、镁铁质岩浆有关的以铜镍硫化物(-PGE)为主的矿床(汤中立,2002)。世界上对岩浆型铜镍硫化物矿床的研究最早可追溯到1856年加拿大Sudbury矿床发现之时,迄今已有150余年的历史。中国对这类矿床的研究最早始于1956年四川力马河铜镍矿床重新开发利用之时,至今仅有50余年的历史(吕林素等,2007)。前人进行了大量的研究工作,并从不同角度对铜     

中国西北地区岩浆铜镍矿床地质特点与找矿潜力

西北地区是中国岩浆铜镍硫化物矿床最为发育的地区,主要有3个重要成矿期,其地质特点、成矿条件、形成标志等存在明显不同。笔者梳理了目前诸多学者对岩浆铜镍硫化物矿床的研究工作,并结合野外实际,发现大陆裂谷是形成巨型-超大型岩浆铜镍硫化物矿床的构造背景条件,铁质系列的镁铁-超镁铁质岩体才可能形成有经济价值的岩浆铜镍硫化物矿体。超壳深大断裂为地幔岩浆上涌提供了有利条件。分异良好的超基性岩体更具有成铜镍矿的潜力。结晶分异促进了硫化物饱和,地壳混染是成矿的关键。橄榄石和单斜辉石具有低的CaO和FeO含量的岩体,更有利于形成规模较大的岩浆铜镍硫化物矿体。这些研究认识与发现为理解西北地区镁铁-超镁铁质岩浆成矿作用过程、找矿潜力预测及找矿方向和找矿空间提供了技术支撑与资料基础。     

四川攀枝花新元古代苦橄质岩脉的铂族元素地球化学特征

四川攀枝花地区出露有新元古代苦橄质岩脉。本文研究表明这些苦橄质岩脉的铂族元素(PGE)含量较高(19.7~29.0 ng/g),原始地幔标准化后的PGE分布模式呈Pt-Pd富集型,Pd/Ir值(5.64~11.33)与高镁玄武岩和科马提岩相似。同时,这些岩石显示在形成过程中没有经历硫化物和PGE合金矿物的熔离,其原始岩浆起源于地幔较高程度的部分熔融,可能与地幔柱的影响有关。通过扣除铬尖晶石和橄榄石结晶分异对PGE造成的影响,得到原始岩浆的PGE组成特征为Ir、Ru、Rh相对于Pt、Pd明显亏损,在源区已无硫化物存在的条件下,这很可能是由于地幔部分熔融过程中有IPGE合金矿物残留在地幔源区。攀枝花地区苦橄质岩脉可能与该地区冷水箐Cu-Ni硫化物矿床具有相似的原始岩浆组成。     

阿尔金地区长沙沟镁铁-超镁铁质岩体中橄榄石成分的指示意义

新疆阿尔金地区长沙沟镁铁-超镁铁质岩体,被学者(董显扬等,1995;刘良等,1998;张旗和周国庆,2001;李向民等,2009)认为和其他70余个沿阿尔金南缘断裂两侧产出的镁铁质-超镁铁质岩体一样,都具有蛇绿岩带性质,均属于"阿帕-茫崖蛇绿岩(混杂)岩带".笔者团队通过参与开展长沙沟岩体普查和305科技攻关项目,认为长沙沟岩体具有裂谷型层状镁铁-超镁铁质杂岩体地质特征(马中平等,2009),且在岩体内东部和西部地表分别发现长清铁矿和大量的铜镍硫化物矿化线索等.层状岩体和矿化线索的发现标志着长沙沟岩体具有形成岩浆硫化物矿床和氧化物矿床的条件和地质背景,为该地区开展进一步找矿工作提供了新的思路.     

西准噶尔萨吾尔地区主要矿床类型及成矿规律

本文基于萨吾尔地区目前发育的主要矿床(点)吐尔库班套铜镍矿点、阔尔真阔腊金铜矿床、布尔克斯岱金矿床、罕哲尕能铜矿床、塔斯特金矿床、黑山头金矿点、那林卡拉铜钼矿点等的研究,分析了区域矿化类型及成矿规律。认为萨吾尔地区矿床成因类型可分为三类,岩浆Cu-Ni硫化物矿床、斑岩型-浅成低温热液型Au-Cu-Mo矿床、与中酸性侵入岩有关的构造蚀变岩型Au矿床。矿化以Au、Cu矿化为主,Cu-Ni、Mo矿化次之。成矿时代分布在中泥盆世、早石炭世、晚石炭世,集中于早石炭世(354~336Ma)。空间上,岩浆Cu-Ni硫化物矿床分布于萨吾尔北部科克森套地区,斑岩型-浅成低温热液型Au-Cu-Mo矿床、与中酸性侵入岩有关的构造蚀变岩型Au矿床主要分布于萨吾尔山南部。成矿构造背景分别对应于区域中泥盆世岛弧环境、早石炭世岛弧环境、晚石炭世碰撞造山后环境。区域成矿规律显示了进一步的找矿潜力:萨吾尔北部科克森套地区发育的镁铁-超镁铁岩体的岩浆Cu-Ni硫化物矿床的找矿潜力;阔尔真阔腊-布尔克斯岱地区斑岩型-浅成低温热液型金铜矿床的找矿潜力;区域晚石炭世-早二叠世斑岩型Cu-Mo矿床的找矿潜力;萨吾尔断裂及其次级断裂控制范围内的Au-Cu找矿潜力。     

造山带环境钴岩浆成矿作用——以夏日哈木镍钴硫化物矿床为例

东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在Mg O含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩Mg O、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。     

龙首山地区成镍带与找矿方向探讨

甘肃龙首山隆起区位于阿拉善地块西南缘,镍资源丰富,矿床类型相对简单为岩浆型,以分布世界级的金川超大型铜镍硫化物矿床而闻名。在龙首山地区,除了金川镁铁-超镁铁质岩体之外,还断续分布有20多个镁铁质-超镁铁质侵入体,呈岩墙状、脉状及岩株状产出,构成一条重要的镁铁-超镁铁质岩带。区内分布多处镍铜矿床、矿点,矿床类型为岩浆型。这里从成镍带的角度,探讨了龙首山地区镍矿找矿方向,认为寻找隐伏岩体及深部找矿尤为重要。     

用ASTER数据进行不同类型矿床蚀变异常提取研究

文章在利用多光谱ASTER数据进行不同矿床蚀变异常提取的地质和波谱前提的基础上，对东天山斑岩型Cu矿床、镁铁质岩型Cu-Ni矿床和矽卡岩型Pb-Zn矿床的羟基ASTER蚀变异常提取方法进行了研究；对于铁染异常，利用ASTER数据可提取的只有黄钾铁矾异常。对黄山东Cu-Ni矿及沙泉子Pb-Zn矿的蚀变分带现象进行了初步研究，其结果有助于区分矿床类型。此外还利用多光谱ASTER数据研究了识别某些矿物的可能性。     

滇东南八布杨万铜矿床硫化物Re-Os同位素年龄及其地质意义

滇东南八布地区发育一套晚古生代超镁铁质-镁铁质杂岩,是认识古特提斯分支洋构造演化的重要窗口,而其中以火山岩为赋矿围岩的杨万铜矿床,被视作区域找矿的突破点。目前,对这套超镁铁质-镁铁质杂岩的构造属性及赋存铜矿床的成矿时代及成因联系还存在争议。通过对杨万铜矿床中黄铜矿和黄铁矿进行Re-Os同位素定年,获得Re-Os等时线年龄为269±3 Ma,表明该矿床形成于早中二叠世,与火山岩(～270 Ma)大致同时;而初始187Os/188Os值为0.31±0.17,暗示成矿时存在热液流体与古海水的相互作用。区内玄武岩围岩和其它超镁铁质-镁铁质岩石的地球化学特征对比分析显示,八布超镁铁质-镁铁质杂岩为一套N-MORB型蛇绿岩组合,代表了古特提斯分支洋盆的洋壳残片。杨万铜矿床应划归为与古特提斯分支洋裂解有关的火山成因块状硫化物(VMS)矿床,其周边地区具有较好的找矿潜力。