新疆菁布拉克岩体地球化学特征及其对矿床成因的约束

以西天山菁布拉克岩体为代表的菁布拉克岩带是新疆北部五条重要含铜镍矿基性-超基性岩带之一,该岩带处于伊犁微板块南部边缘隆起活动带内,那拉提山北麓深大断裂南侧。从大地构造上,菁布拉克岩带处于塔里木板块和伊犁微地块的交汇处,受控于深大断裂。所出露的菁布拉克、喀拉达拉、恰干萨依、乔勒铁克西、丘拉克特勒克、苏鲁、琼阿乌孜等十多个基性-超基性岩体,大致呈EW向分布在那拉提山脊深断裂及其     

东天山香山铜镍-钛铁成矿与两类岩浆演化关系探讨

香山矿床是东天山唯一一个铜镍矿体与钛铁矿体共存的复合型矿床,目前普遍被认为是同源岩浆高度演化的产物。但为何区内众多同时代镁铁-超镁铁质岩体中只有香山岩体产出有大型钛铁矿床?这一问题仍有待进一步探讨。本文通过系统对比香山与其相邻的黄山东、黄山和黄山南等典型铜镍矿的地球化学特征、母岩浆性质及岩浆演化过程,认为香山岩体母岩浆相对其相邻典型铜镍矿床并不富集Fe和Ti,且其母岩浆早期演化过程及分异演化程度相似。模拟计算表明:岩浆体系早期都处于较还原的环境(f_(O_2)QFM+1),而且都发生了大量橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的分离结晶和硫化物的熔离,由此消耗了岩浆体系中大量的Fe,导致残余岩浆中Fe含量降低;另外在岩浆演化的各阶段,尤其到岩浆演化后期,大量角闪石的结晶进一步降低了残余岩浆中的Fe和Ti的含量,不能造成Fe和Ti的逐渐富集,据此我们认为同源岩浆演化不具备形成钛铁矿床的物质基础。通过初步对比东天山地区典型铜镍矿床和钛铁矿床与该地区早二叠世两类玄武岩的地球化学特征及演化趋势,我们初步推测东天山地区铜镍成矿与钛铁成矿是两类不同性质岩浆独立演化的产物,铜镍成矿可能与拉斑玄武质岩浆演化密切相关,而钛铁矿则可能与碱性玄武岩演化密切相关。     

新疆白鑫滩铜镍矿床矿物学、Sr Nd同位素特征及其成矿过程探讨

白鑫滩铜镍矿床是近几年在东天山地区新发现的一个中型铜镍矿床,位于觉罗塔格构造岩浆带中段,对其开展深入研究有利于下一步的矿床勘查。本文在前人研究成果基础上,对白鑫滩矿床进行了较系统的橄榄石、辉石、斜长石和铬尖晶石矿物晶体化学和全岩Sr、Nd同位素的研究工作。结果表明白鑫滩矿床橄榄石Fo值为78.8~84.3,属贵橄榄石,Ni含量为299×10~(-6)~2483×10~(-6)。斜方辉石En为79.1~83.9,属古铜辉石;单斜辉石En为44.3~48.8,Wo为42.6~45.4,属透辉石-顽透辉石。斜长石An为60~83.9,主要为拉长石和培长石;铬尖晶石100Cr/(Cr+Al))为51~73.9。模拟计算表明白鑫滩矿床母岩浆MgO和FeO含量分别为9.30%和10.59%,Mg#值为0.61,是原始岩浆发生一定程度分离结晶的产物。母岩浆中橄榄石开始结晶温度为1258℃,约发生了7%的橄榄石分离结晶,结晶出的橄榄石与熔离出的硫化物的质量比介于50∶1~15∶1之间。斜方辉石开始结晶温度为1183℃,单斜辉石开始结晶温度为1143℃。白鑫滩矿床的(~(87)Sr/~(86)Sr)i=0.70278~0.70439,εNd(t)=+4.51~+5.92(t=278Ma),表明其源区为亏损地幔,但其富集程度略高于东天山地区其它典型矿床。Sr、Nd同位素模拟计算表明原生岩浆上升过程中经历了约5%~20%的地壳物质同化混染,橄榄石的分离结晶和地壳物质同化混染共同促进了岩浆中硫化物的熔离。     

东天山三宫铜镍矿化岩体年代学、岩石地球化学特征及对Cu-Ni找矿的启示

三宫岩体是近几年新发现的铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,位于哈尔里克山东段。岩石类型主要为辉长岩、斜长辉石岩和含长橄榄辉石岩,局部有零星铜镍矿化。锆石U-Pb谐和年龄为(281.7±2.6)Ma,表明岩体形成于早二叠世。样品MgO与FeO~T呈正相关关系,与CaO、SiO_2和Al_2O_3之间呈负相关关系,岩体主量元素成分主要受橄榄石和单斜辉石含量的控制;样品明显富集轻稀土元素(La/Yb)N=5.02~7.04,重稀土元素之间具有明显的分馏(Gd/Yb)N=2.36~2.87,δEu为0.98~1.09多具弱的正铕异常,富集大离子亲石元素(Cs、Sr、Ba),相对亏损高场强元素,具明显的Nb、Ta、Ti负异常。Sr-Nd同位素模拟计算表明母岩浆上升过程中遭受了约10%的下地壳物质混染。岩浆源区遭受了明显的熔体交代作用,部分熔融主要发生在石榴子石稳定域。综合区域构造演化历史认为三宫岩体形成于后碰撞伸展环境,该岩体的发现初步表明哈尔里克地区也具有寻找早二叠世铜镍矿的潜力。     

新疆北山坡一镍矿床中钴的赋存状态、地球化学特征及其对钴成矿的启示

钴作为当今社会必需的一种关键矿产资源,岩浆铜镍矿床是我国钴资源供应的重要矿床种类之一,该类矿床中钴元素通常赋存于镁铁质硅酸盐矿物、硫化物、类硫化物和铁氧化物中,然而镁铁质硅酸盐和铁氧化物中的钴难以分选利用,因此钴赋存状态的厘定是铜镍矿床中钴资源评价和利用的重要前提。新疆东天山-北山地区发育大量晚古生代、普遍伴生钴的岩浆铜镍矿床,其中位于北山地区的坡一镍矿床以赋含高镍硫化物为特色,是研究岩浆铜镍矿床中钴元素的赋存状态、分布特征以及钴与镍相互关系的理想对象。坡一镍矿的含矿岩相主要为单辉橄榄岩、纯橄岩和橄长岩,以稀疏浸染状矿化为主,钴主要以类质同象形式赋存于镍黄铁矿,其次为铬尖晶石、橄榄石和磁黄铁矿,少见独立钴矿物。矿物微区原位分析结果显示原生矿物中钴含量由高到低依次为镍黄铁矿(～8404×10^-6)>>铬尖晶石(～475×10^-6)>磁黄铁矿(高Ni含量)(～299×10^-6)>橄榄石(～137×10^-6)>黄铜矿(～13.0×10^-6)>磁黄铁...     

东昆仑夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床成矿特征

超大型岩浆镍钴硫化物矿床的形成多与大陆裂谷或地幔柱活动密切相关,是何种机制促使深部幔源金属元素超常富集于东昆仑造山带而形成超大型岩浆镍钴硫化物矿床呢?文章通过剖析夏日哈木岩体及矿体基本特征,发现赋矿岩体整体呈东宽西窄的楔状体,以富集轻稀土元素、贫重稀土元素以及Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的亏损为特征,镍钴矿体主要富集于辉石岩和橄榄岩中,西段矿石富,东段矿石贫,矿石品位与橄榄石含量呈正相关关系.精细矿物学研究发现,寄主矿物"巨型"斜方辉石所包裹的橄榄石Fo值及Ni含量从核部到边部均增高,揭示含矿岩相侵入过程中可能存在至少2次岩浆活动.由橄榄石和铬尖晶石成分分析,推测夏日哈木母岩浆为低Ti、高Mg的拉斑玄武质岩浆,可能起源于软流圈地幔.结合区域构造演化和岩体形成时代,认为东昆仑夏日哈木镁铁-超镁铁质岩体形成于伸展环境,深部部分熔融形成的岩浆多次脉冲上涌叠加,地壳混染对硫化物达到饱和具有关键作用,于柴达木盆地南缘东昆仑造山带中构造薄弱部位成岩成矿,可能是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解岩浆镍钴成矿响应的表现.该认识对丰富造山带中的岩浆镍钴硫化物矿床成矿理论研究、拓宽岩浆镍钴矿床找矿空间与潜力、支撑并指导区域找矿新突破,具有重要作用.     

南祁连化隆地区下什堂含铜镍矿基性-超基性岩体成因研究:锆石年代学、地球化学和Sr-Nd同位素约束

主要由橄榄岩相、辉石岩相组成的下什堂基性-超基性岩体侵位于南祁连造山带化隆岩群中,且伴有磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等的硫化物矿化。精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得了下什堂岩体的形成年龄为449.8±2.4Ma。地球化学表现为轻稀土富集和明显的Nb-Ta负异常特征,εNd值在-2.62~-2.52之间,(87Sr/86Sr)i比值集中在0.709012~0.714682之间。Sr-Nd同位素表明,下什堂基性-超基性岩体的母岩浆来自一个曾经被交代富集的地幔源区。地壳富硅组分的同化混染在成矿过程中起了很重要的控制作用。结合区域构造演化背景与成矿认识,认为南祁连化隆地区的成岩成矿可能与俯冲结束后,后碰撞伸展环境密切相关,这对于指导区域找矿实践和成矿理论研究均具重要的地质意义。     

东天山白鑫滩铜镍矿锆石U-Pb年代学、地球化学特征及对Ni-Cu找矿的启示

白鑫滩铜镍矿床位于觉罗塔格构造岩浆带内,岩体走向受大草滩断裂控制,目前矿床规模达中型。含矿岩体侵入于中奥陶统恰干布拉克组,直接围岩为英安岩和火山角砾凝灰岩,主要岩石类型为辉长岩、橄榄辉石岩和辉石橄榄岩,岩石由中心向两侧基性程度逐渐降低,岩体产状平缓,主要赋矿岩相为辉石橄榄岩相,矿体多呈似层状或透镜状。含长辉石橄榄岩中锆石La-ICP-MS U-Pb定年结果为(277.9±2.6)Ma,表明岩体形成于早二叠纪。以24号勘探线为界,岩体西段矿石Cu/Ni比值普遍高于岩体东段矿石。样品中Mg O与Fe OT呈正相关关系,与Ca O、Si O2和Ti O2呈负相关关系,样品m/f值为2.43~3.9,为铁质系列超镁铁岩,有利于铜镍矿的形成;样品稀土元素配分型式为轻稀土略富集的右倾型,轻、重稀土元素之间分馏程度较弱,具有弱的负Eu异常;富集大离子亲石元素,而相对亏损高场强元素,有明显的Nb、Ta负异常。岩浆演化过程中主要发生了橄榄石和辉石的分离结晶/堆晶作用,并遭受了少量中—下地壳物质混染,岩浆源区遭受了明显的俯冲流体交代作用。白鑫滩矿床形成时代及构造背景与黄山东、黄山、香山等典型矿床一致,是图拉尔根—黄山东—土墩铜镍矿带的西延部分,该铜镍矿带向西仍有较大的铜镍找矿潜力,大草滩断裂可能也是该区重要的控岩控矿断裂。