甘肃怪石山铜镍矿化基性超基性岩成矿潜力研究

为了研究甘肃北山怪石山含铜镍硫化物基性、超基性岩的成矿潜力,通过野外调查和室内综合对比研究,取得如下认识及成果:(1)怪石山岩体是由橄榄二辉岩、橄榄方辉岩、辉石岩、辉长岩等组成的复式岩体,岩相分异较复杂明显,橄榄二辉岩全岩铜镍矿化(Cu含量0.1%~0.24%,Ni含量0.12%~0.47%);(2)岩体常量和微量元素具岛弧基性超基性岩浆特征(例如岩体亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Hf及Y和P,富集大离子亲石元素Ba、Rb、Th、U、K及La等);(3)磁法异常与岩体地表矿化一致,电法结果显示岩体深部矿化更好(最大磁场强度值1210.9nT,南西侧视极化率(ηs)显示最大值可达9.55%,异常范围500m×200m);(4)岩体岩石地球化学特征与金川、哈拉通克、红旗岭等相似,与甘肃黑山一致。因此,怪石山有望成为储量规模不亚于甘肃黑山的铜镍硫化物矿床。此外,本文还提出了有关北山地区基性、超基性岩铜镍硫化物矿床的几点找矿标志。     

甘肃北山拾金滩岩体与邻区超基性岩体岩石地球化学特征对比及成矿潜力浅析

拾金滩基性超基性小岩体,是最近发现的铜镍矿化岩体.该岩体处于火山岩构造混杂岩带内,全岩矿化,超基性岩露头有:蛇纹石化纯橄岩、橄榄二辉岩、二辉橄榄岩,基性岩有辉长岩、辉绿岩脉;矿化岩体中金属矿物以镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿为主;与该地区其它含矿岩体相比,拾金滩岩体具常量元素差别不大、低SiO2、高MgO、低TiO2、低镁铁比特点;铝过饱和度ANK大于1,普遍低于该地区其它岩体;Mg#值介于79.99%~81.19%,普遍高于怪石山和黑山铜镍矿岩体的Mg#值;稀土元素总量较低的特点.通过构造环境对比、地质特征对比及物化探特征研究,认为拾金滩岩体具形成铜镍矿的良好潜力.     

甘肃北山大山头-黑山一带基性超基性岩成矿条件与找矿前景

甘肃北山大山头—黑山一带位于塔里木板块北缘北山裂谷带,区内与基性超基性岩有关的铜镍矿化较为普遍,含矿岩体多受庙庙井-西双鹰山及其次级断裂控制,成岩时代集中在358~397Ma,岩体的形成和演化与裂谷作用密切相关.区内与铜镍矿化有关的基性-超基性岩体规模较小,多期侵位且分异较好,具高Mg、低碱、低Ca和低Ti的特征,含矿岩相具有较高的Mg#,稀土元素配分形式较为平坦,LREE略富集,大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr、U)相对富集,高场强元素(Nb、Zr、Hf)相对亏损.矿化岩体发育强度不高,但规模较大的Cu、Ni成矿元素异常,并有套合较好的磁、电异常.通过对区内已知及新发现的几处铜镍矿化基性-超基性岩体地质特征、岩石学特征及岩石地球化学特征等进行研究,结合近年来的地质找矿实践,认为该地区与铁质基性-超基性岩有关的铜镍成矿条件较好,具有进一步寻找岩浆型铜镍硫化物矿床的前景.     

甘肃北山大山头南基性-超基性杂岩体SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

大山头南铜镍矿化基性-超基性杂岩体位于北山褶皱带东段,侵位于长城系古硐井群变质岩中。岩相分带明显,主要包括花岗闪长岩-闪长岩相、辉长岩-橄榄苏长辉长岩相和橄榄二辉岩-纯橄岩相。铜镍矿化主要赋存于橄榄二辉岩-纯橄岩相中。岩石化学特征显示K2O、Na2O、TiO2含量较低,Mg#值介于0.74~0.85之间,MgO/FeOT的值介于1.6~3.1之间,属于铁质镁铁-超镁铁岩;AFM图解显示该岩体具拉斑玄武岩的演化趋势;稀土元素总量较低,介于6.37×10-6~37.51×10-6之间;稀土元素标准化配分曲线表现为轻稀土元素稍富集的右倾型,LREE/HREE比值介于3.03~4.11之间,轻重稀土发生了明显的分馏;采用SHRIMP锆石U-Pb方法,获得杂岩体辉长岩中锆石U-Pb年龄为374.3±3 Ma(MSWD=0.92),表明该岩体侵位于中晚泥盆世,与形成大型镍矿床的黑山岩体年龄一致,形成于洋壳俯冲阶段。该年龄的获得不仅对北山乃至中亚造山带地质构造演化具有重要意义,而且也为北山褶皱带东段铜镍找矿提供了新的方向。     

甘肃北山怪石山铜镍矿化基性-超基性杂岩体锆石SHRIMP U-Pb同位素定年及其意义

近年来于甘肃北山地区新发现的怪石山铜镍矿化基性–超基性杂岩体,位于塔里木板块东北缘北山裂谷带中西段,大山头–岗流脑子–平头山南深大断裂北侧。岩体侵位于蓟县系平头山组薄层大理岩中,出露面积仅0.01 km~2,平面形态呈长轴北西走向且较规则的椭圆状,岩相分异明显,由伟晶状角闪辉长岩、细粒辉长岩、中粒辉长岩、橄榄辉石岩、辉石橄榄岩和二辉橄榄岩等岩相组成,矿化体主要赋存于二辉橄榄岩中。岩石学及地球化学特征表明,怪石山杂岩体各类岩石是拉斑玄武岩系列同源岩浆分异的产物,以高CaO、MgO、Fe Ot,且SiO_2、Al_2O_3变化大,低Ti O_2、m/f、ΣREE及不相容元素,具明显的Nb、Th负异常为特征。采用锆石离子探针微区原位(SHRIMP)法获得辉长岩中锆石U-Pb年龄为358.6±3.9 Ma,表明该杂岩体的侵位及矿化作用发生于晚泥盆世–早石炭世。这一年龄数据与四顶黑山和黑山铜镍矿化岩体成岩成矿年龄近于一致,表明晚泥盆世–早石炭世是甘肃北山地区一个重要的铜镍成矿作用时期,它与新疆北山和东天山地区二叠纪大规模铜镍矿化作用发生时期明显不同。     

新疆坡北-笔架山地区基性-超基性岩铜镍矿成矿规律

新疆坡北-笔架山位于北山裂谷带内,发育较复杂的地层、构造和岩浆岩,该地区是新疆铜镍矿重要成矿远景区.该区与基性-超基性岩型有关的铜镍矿床有:坡十铜镍矿床、坡一铜镍矿床、红石山铜镍矿床等.通过对区域成矿地质背景、典型矿床特征、成矿规律总结,建立与基性-超基性岩有关的铜镍矿矿床成矿模式及区域成矿模式.     

甘肃北山和金川与铜镍矿床有关的超基性岩与全球板内环境超基性岩的对比:大数据研究的初步结果

在收集甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据的基础上,与GEOROC和PetDB两个数据库中的全球板内超基性岩数据进行对比,发现甘肃北山、金川地区与铜镍有关的超基性岩与全球板内超基性岩各元素平均值较接近(除稍富集LILE之外),而北山地区以高的Th/Nb和富集HREE与金川区分,同时Cu、Cs、Nb、Ta、Rb/Nb、CaO/REE等元素或元素比可作为甘肃北山和金川地区超基性岩是否含矿的重要地球化学标志。皮尔逊相关系数研究表明,虽然甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩的产出位置、形成时代及源区特征均不同,但是具有很高的地球化学相关性,而WPU(板内超基性岩)与WPUT(大陆溢流、大陆裂谷和板内超基性岩合并)及WPU中坐标值相近的数据相关性较差。WPUT内部本身相似性极差,但其平均值却与甘肃北山和金川地区的超基性岩相似性极高。同时,笔者选取了白石泉、石西、葫芦、黄山东等26个与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据,与甘肃北山、金川铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据进行比对,整体显示出极高的相关性。因此我们推断与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩在形成过程中虽受到其他地质作用的改造,但总体上具相似的地球化学特征。     

青海化隆基性-超基性岩带铜镍矿成矿条件与找矿潜力

青海化隆基性-超基性岩带是南祁连山一条重要岩带,其内产出若干基性-超基性岩体。通过对化隆基性-超基性岩带的基本地质特征及化隆群结晶基底的综合研究,结合已有研究成果及其相关其他地质信息,发现该基性-超基性岩带中的岩体都不同程度侵位于化隆群中,并具有相似的地质地球化学特征和成矿地质条件。加之带内几处典型的铜镍成矿表现,可见青海化隆基性-超基性岩带具有较好的铜镍成矿条件与找矿潜力。现有的野外工作及找矿实践亦表明了在巨厚红层覆盖下所发育的基性-超基性岩体表现了重要的铜镍矿化显示,同时提示在化隆基性-超基性岩带还有发现新的同类型岩体和铜镍矿床的潜在条件,其资源潜力较好。     

一种新构造类型的含铜镍矿化基性-超基性杂岩体

甘肃北山地区的怪石山含铜镍硫化物矿化基性-超基性杂岩岩体,为一个岩浆底侵-隆升造山过程侵入体的构造类型典型实例。主要依据是:它与平头山-砂井序列的中酸性侵入岩类共同构成一种壳幔岩浆混合型的"双峰式"火成构造组合;在岩体发育时段(410～350Ma或泥盆—石炭纪)内,区内缺少相应时代的地层沉积和火山作用,表明发生在非挤压造山事件中,相对处于一种伸展裂解的动力学环境;所见中酸性序列侵入岩多具TTG组合和含有辉长质岩石包体,揭示下地壳主要由辉长质岩石构成等。依此提出岩体的成岩机制是:在一种大陆岩石圈伸展减压条件下,地幔橄榄岩发生部分熔融,形成Mg#值为0.831的苦橄质岩浆,并上侵到地壳或壳幔边界,进而引起辉长质的下地壳产生局部熔融,形成一套TTG组合的混合岩浆,尔后以岩浆底侵方式随张扭帚状构造系发育和隆升造山过程入侵上地壳而成。     

甘肃北山红柳沟基性-超基性岩体岩石成因及成矿条件

甘肃北山红柳沟基性-超基性岩体位于塔里木板块北缘北山裂谷带, 岩体侵位于敦煌岩群,主要岩石类型有辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄角闪苏长岩、橄榄辉长苏长岩、二辉橄榄岩、橄榄辉石岩和辉石岩等。橄榄石Fo介于66.97%~82.92%之间,属贵橄榄石,斜方辉石En成分范围为68.49~77.65,属古铜辉石;单斜辉石En成分范围为45.85~48.81,主要为斜顽辉石和透辉石;斜长石An为58.70~72.69,以拉长石为主;角闪石以普通角闪石为主。岩体母岩浆Mg^#值为0.59~0.62,属于高镁拉斑玄武质岩浆,岩浆演化过程中主要发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和斜长石的分离结晶作用,主要分离结晶矿物受单斜辉石和斜方辉石的控制,岩浆上升侵位过程中遭受到下地壳物质混染。从构造环境、母岩浆、岩体类型、岩浆分异程度、同化混染等方面综合分析认为红柳沟岩体具有形成铜镍硫化物矿床的较大潜力。     

甘肃北山公婆泉斑岩型铜矿地质特征及成矿流体包裹体研究

公婆泉铜矿位于甘肃-蒙古-北山斑岩铜矿成矿带公婆泉岛弧区,为典型的斑岩型铜矿,赋矿围岩主要为英安斑岩、花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩.矿石矿物主要有黄铜矿和斑铜矿,其次有少量的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿以及蓝辉铜矿等.对含矿石英脉中流体包裹体研究表明,公婆泉铜矿主要有4类流体包裹体:纯气相包裹体(I型)、纯液相包裹体(II型)、原生富液相气液两相包裹体(IIIa型)以及次生富液相气液两相包裹体(IIIb型).其中与成矿密切相关的为原生富液相气液两相包裹体(IIIa型).该类包裹体的均一温度集中在100~260 ℃,盐度在0.18%~9.98%(NaCleq),密度为0.75~1.0 g/cm3;激光拉曼探针分析表明,液相成分以H2O为主,气相成分以H2、N2以及CH4为主.成矿流体具有中低温、低盐度以及低密度的流体特征.斑岩的上升侵位为矿床的形成奠定了物质基础——Cu、S.斑岩分异出成矿流体沿早期断裂系统向上运移发生减压沸腾导致相态分离,从而造成Cu发生沉淀.因此,减压沸腾可能是导致流体中金属卸载的主要原因.     

甘肃北山花牛山金银铅锌矿床成因探讨

花牛山金银铅锌矿床位于塔里木板块塔敦煌地块北缘花牛山-黑山-双鹰山早古生代陆缘裂谷带中.矿体赋存于蓟县纪碳酸盐岩与碎屑岩的接触带和奥陶纪花牛山群中基性火山岩一沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造中.矿体多呈似层状,次为扁豆状、透镜体状,少量为囊状、柱状等.围岩蚀变以铁白云石化为主,普遍见角岩化、矽卡岩化.稳定同位素研究表明,铅具有多源特点,来源于地幔及地壳,并与岩浆岩具有内在联系:硫来源主要为同化了海水硫酸盐的岩浆硫,并有少量牛物还原硫参与.氢、氧、碳同位素指示成矿流体早期可能有岩浆热液,主成矿期主要是地层中的建造水参与成矿.结合成矿地质背景,认为花牛山金银铅锌矿床是火山喷发沉积-变质变形改造-后期岩浆热液叠加的多成因金银铅锌矿床.     

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价指标,并指导评价本区岩体的成矿潜力。研究认为,额布图、温更和克布岩体从矿物和岩石地球化学及岩浆分异演化等方面分析,具有较好的成矿地质条件,指示较好的成矿潜力;而黄花滩、小南山岩体从目前地球化学资料分析,成矿潜力相对较弱。     

甘肃北山花岗岩与金矿成矿作用

甘肃北山地区是一重要的金矿化集中区,具较大的金资源潜力。由于勘查和研究程度低,尚未取得找矿突破。本文从金矿的空间分布、金矿床的地质特征、花岗岩的时空分布、金矿与花岗岩的时空关系和矿床的稳定同位素特征等的研究,探讨了本区金矿成矿作用与花岗岩类侵入活动的关系。研究该区花岗岩类的时空演化及其与金成矿作用的关系的研究,对于寻找...     

甘肃北山地区白山堂铜矿地质特征及成矿流体研究

北山地区是我国重点成矿区带,蕴含很大的矿产资源潜力。以往工作发现斑岩型铜矿是北山地区重要的成矿类型,白山堂铜矿是其代表性斑岩型铜矿,但该矿至今一直未开展成矿流体的相关研究。本文进一步研究矿床地质特征,系统开展了矿床流体包裹体研究,发现其流体包裹体形态简单、多为气液两相,中低温(成矿期含矿石英脉均一温度230℃~260℃及160℃~170℃,共生黄铜矿爆裂温度约301℃)、低盐度[w(NaCleq)]为11%~15%,均值11.32%及3.4%~7.7%,均值4.8%)、中等密度(约0.95~1.00 g/cm3)、中低压力(约5×103~101×103 kPa)等物理化学特征,综合认为流体具有中低温热液脉型矿化特征,结合地质特征及近矿外围一系列环绕石板泉二长花岗岩分布的中低温热液脉型-矽卡岩型-斑岩型Cu、Fe、Pb和Zn等矿化分带模式,认为白山堂铜矿为中低温热液脉型矿化类型,代表岩浆热液系统演化到晚期阶段的产物,并认为环绕石板泉二长花岗岩周缘的系列斑岩型-矽卡岩型-热液脉型矿化存在某种联系。     

甘肃北山地区基本构造格局和成矿系列特征

甘肃北山地区并不存在具分割洋-陆板块构造意义的缝合带或蛇绿岩带,主体由东天山和塔里木两大古陆系统构成。两大古陆系统的碰撞拼合带或界线大体位于方山口—黑山—碱泉子一线,以北归属东天山古陆系统,以南归属于塔里木古陆系统。按其内的地层时代、沉积建造、岩浆作用、地壳结构等特征,可将东天山古陆系统从北往南划分为北山岛弧带、北山（白山）晚古生代弧后盆地裂陷（谷）带和北山中央古陆断隆带3个Ⅱ级结构单元,空间上三者构成一个从岛弧—弧后盆地—前陆基底带的洋-陆过渡性的地壳结构。南侧的塔里木古陆系统则经历了初始陆核向成熟陆壳发展演化的地史过程,按不同地段的地壳结构和构造作用特征将其划分为（从北往南）塔里木古陆陆缘早古生代裂陷带、红柳园-大奇山-天仓古生代多旋回裂谷带和塔里木前陆基底带3个Ⅱ级构造单元。在此基础上,根据相关的成矿响应特征综述了不同构造单元的成矿系列。