煎茶岭硫化镍矿床成岩成矿作用的同位素地球化学证据

笔者通过Re-Os同位素地球化学研究，在前人工作的基础上系统运用煎茶岭硫化镍矿床岩石及矿石的同位素资料对其成岩成矿作用进行了深入分析，认为煎茶岭超基性岩体自变质热液和蚀变流体主要来源于由岩浆水和地表水组成的混合水；其成岩物质来源于比较亏损的上地幔，但形成过程中有地壳硫的明显混染，岩浆同化混染富含硫、铁的围岩发生硫化作用，导致局部硫饱和发生硫化萃取作用而成矿，这是其成矿的重要机制。煎茶岭硫化镍矿床成矿过程中有含高放射性成因锇的壳源物质混染。多数矿石的锇同位素组成较接近富硫沉积物范围，反映地壳富硫围岩混染的效应；仅有一件矿石样品与地幔包体、球粒陨石地幔或科马提岩接近，暗示其深部地幔源区的性质。新元古代为煎茶岭镍矿床的主成矿期，形成大多数岩浆型矿石，但并不排除有一少部分矿石为后期热液作用形成。     

箭石同位素及黑色页岩Mo/TOC特征与早侏罗纪多尔斯期古海洋演变的研究

碳氧同位素组成已被广泛应用于研究大洋缺氧事件(OAE)的化学地层学和古温度的标志.本次研究选择英国北部约克郡多尔斯期海相地层中的沉积区间--中falciferum至下commune亚层,测定了箭石样品的稳定同位素值(δ13C和δ18O)以及相应黑色页岩的钼元素(Mo),总有机碳(TOC)和总硫的含量(TS).     

加拿大Voisey’s Bay Ni-Cu-Co硫化物矿床岩浆通道成矿系统——小岩体成矿典型实例

Voisey′s Bay岩体(VBI)位于加拿大拉布拉多岛北部中元古代Nain深层岩套(NPS)中,Voisey′s Bay Ni-Cu-Co硫化物矿床的成岩成矿时代为1.34Ga。岩体主要由Western Deeps岩体和Eastern Deeps岩体组成,它们由1条隐伏的岩浆通道所连接,矿体就位于岩浆通道中,形成典型岩浆通道成矿系统。在Voisey′sBay地区同时代岩体有很多,相对于相邻的其他岩体来说,Voisey′s Bay岩体体积最小,到目前为止,只有Voisey′s Bay岩体形成了大型Ni-Cu-Co硫化物矿床,是小岩体成大矿的典型实例。     

金川铜镍硫化物矿床1号矿体矿石成因研究

金川Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床赋存于超镁铁岩体中,是世界第三大镍矿床。金川岩体中部(1#矿体)Ni金属储量约占整个金川矿床的56.8%,岩石呈同心带状分布,矿体横剖面形态为舌状,中间为网状矿石,周围是浸染状矿石,其网状结构矿石丰度远远高于其他矿石类型。1#矿体不同类型矿石亲Cu元素100%硫化物计算后,原始地幔标准化配分模式指示矿石的IPGE具有、高低2个系列的数值特征,Pt变化很大,大部分样品Pt/(Pt+Pd)值在(0.3～0.7)范围之外。钻孔样品Ni、Cu品位的变化指示富Cu矿石富集于网状矿体中、下部,网状矿石的Ni、Cu品位呈明显的负相关关系,Ni/Cu值在深部变化较大。研究认为,1#矿体遭受热液蚀变作用影响明显,矿石IPGE的变化和小尺度的Ni/Cu值循环变化由MSS分离结晶作用所致,矿体中、下部富集富Cu矿石和深部Ni/Cu值变化较大由MSS分离结晶作用和热液蚀变作用综合所致。     

金川铜镍硫化物矿床中富铜矿石铂族元素特征及矿床成因

金川铜镍硫化物矿床是世界单个矿体最大的镍矿床,镍资源储量居世界第三。矿床以海绵陨铁状矿石为主,富Cu矿石在矿床中呈"鸡窝状"产出。基于富Cu矿石的空间分布、矿石结构、硫化物组合、铂族元素地球化学的研究,提出了富Cu矿石的成因:硫化物发生单硫化物固溶体结晶,在重力分异或构造扰动下,富Cu、Pt、Pd的残余硫化物在局部聚集成矿。根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了金川矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.355×10-9,Ir=0.265×10-9,Ru=0.277×10-9,Rh=0.144×10-9,Pt=4.91×10-9,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,金川铜镍硫化物矿床的R因子为300～1000,平均为567,R因子值在1号与24号矿体中明显大于2号矿体。     

甘肃北山黑山岩浆铜镍硫化物矿床橄榄石特征及成因意义

黑山铜镍硫化物矿床是近年在甘肃北山发现的大型岩浆铜镍硫化物矿床,含矿岩体主要由含矿橄榄岩相和南部边缘的角闪辉长岩相构成。研究发现含矿岩体中的橄榄石属贵橄榄石(Fo值为81.54~86.87),其w(Ni)介于(801.53~2 703.19)×10-6;利用橄榄辉长岩中最高Fo值和主量元素反演,表明原始岩浆属高镁玄武质岩浆,w(MgO)=11.65%,w(FeO)=10.12%;橄榄石分离结晶模拟计算结果表明,橄榄石结晶过程中伴随有0.12%~0.17%硫化物熔离,深部岩浆房中橄榄石分离结晶程度小于3%,橄榄石与硫化物最小质量比约14∶1;隙间硅酸盐熔浆和硫化物熔浆作用明显,是造成早期结晶橄榄石成分变化的重要原因。     

金川Cu-Ni-PGE硫化物矿床成矿过程稀有气体同位素组成示踪

稀有气体同位素在示踪成矿作用流体来源方面具有独特优势。本文应用熔融质谱法测定了金川Cu-Ni-PGE硫化物矿床23个硅酸盐矿物和金属硫化物单矿物的He、Ne和Ar丰度和同位素组成。结果表明,硅酸盐矿物的3He/4He比值(0.239Ra)略低于硫化物(平均0.456Ra),且从橄榄石(平均0.291Ra)、斜方辉石(0.215Ra)到单斜辉石(0.174Ra)逐渐降低,20Ne/22Ne-21Ne/22Ne分布于MORB与大陆地壳演化线之间,扣除放射性成因4He*和40Ar*后橄榄石和辉石中3He/4He和40Ar/36Ar接近岩石圈地幔组成。He、Ne和Ar同位素组成示踪表明成矿岩浆中存在岩石圈地幔(SCLM)、地壳(CC)和大气饱和流体(ASW)三种端元成分,硫化物熔体的分离发生在岩浆结晶分异的早期。岩石圈地幔部分熔融形成的成矿初始岩浆经历了两阶段的演化。在深部岩浆房高温成矿岩浆同化围岩引入地壳混染组分,促使硫饱和及硫化物熔体的熔离,同时形成具有壳幔混合特征的混合岩浆组分(MC),上升至上部岩浆房后混入较高比例的大气饱和流体,进一步促使硫饱和及浸染状硫化物就地熔离堆积。     

华北板块西南边缘大型、超大型矿床的地质构造背景

地质构造背景是成矿系统及成矿作用赖以发生的三维空间和有关事物。通过讨论华北古大陆西南边缘的构造演化及与之有关的大型、超大型矿床形成的构造背景 ,特别指出了金川镍铜矿床、白银多金属矿田及寒山金矿“三位一体”出现的地球动力学条件。金川镍铜矿床形成于古大陆边缘的裂谷环境早期 ;白银矿田形成于陆缘弧裂解 (岛弧裂谷 )阶段 ;寒山金矿物源来自于洋壳型岛弧火山岩 ,成矿流体形成的动力是阿尔金左行平移断裂及次级断裂的构造作用     

华北古大陆西南边缘构造格架与成矿系统

根据本区地层、构造、岩浆作用特点,在“系统论”、“活动论”思想指导下,厘定华北古大陆西南边缘的构造格局如下：龙首山陆缘带、河西走廊弧后盆地、北祁连缝合带、中祁连离散型岛弧地体、南祁连弧后盆地、柴达木地块。根据构造发展阶段和成矿作用特点,确定本区成矿系统及组合如下：（１）华北板块西南边缘太古宙—中元古代裂解期前成矿系统：东大山铁成矿组合,金川镍铜成矿组合;（２）柴达木板块北缘中、新元古代裂解成矿系统：桦树沟—柳沟峡铁成矿组合;（３）加里东期活动大陆边缘成矿系统：早期岛弧裂谷成矿组合（白银厂—清水沟铜及多金属成矿组合）,中、晚期岛弧成矿组合（红沟—蛟龙掌铜及多金属成矿组合）,弧后扩张盆地成矿组合（猪咀哑巴—九个泉—石居里铜及多金属成矿组合）,与俯冲作用有关的岩浆热液成矿组合（塔尔沟—小柳沟钨成矿组合,桦树沟—柳沟峡铜成矿组合,大东沟—吊大坂铅锌成矿组合）,洋壳残片成矿组合（大道尔吉铬成矿组合,玉石沟铬成矿组合）;（４）碰撞造山成矿系统：前陆盆地成矿组合（天鹿铜成矿组合）,陆内造山韧性剪切成矿组合（寒山—鹰咀山金成矿组合）。