铜镍岩浆硫化物矿床成矿作用研究综述

20世纪80年代末以来国内外对铜镍岩浆硫化物矿床研究日益深入,取得了不少突破.从成矿作用机制方面总结与分析铜镍岩浆硫化物矿床的研究现状与最新进展,并对目前研究中存在的问题和未来的发展进行了讨论和展望.     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床成矿岩浆作用过程

喀拉通克铜镍硫化物矿床3个主要含矿镁铁质岩体的主量元素、微量元素和铂族元素组成分析及母岩浆组成估算结果表明:3个岩体中不同类型岩石的主要氧化物含量的变化具玄武质岩浆结晶分异的特征;在MgO含量为10%～15%区间,SiO2含量迅速增高;微量元素和稀土元素原始地幔标准化配分模式相似,具Nb和Ta亏损,K、Sr富集的特征.与1号和2号岩体相比,3号岩体中大离子亲石元素及轻稀土元素相对富集,(La/Yb)N介于6.8～9.2之间,δEu显示轻微负异常,在460 m深度表现出Cu-Ni等成矿元素与SiO2含量同时剧变的特征,铂族元素配分模式与2号岩体相似.上述结果显示,3个岩体可能是同源岩浆不同期次的产物,原始岩浆为高镁玄武岩浆.成矿岩浆演化过程中经历的岩浆分离结晶作用和富硅地壳组分混染可能是成矿岩浆硫饱和及硫化物熔离的主要诱因.     

岩浆通道系统与岩浆硫化物成矿研究新进展

大型-超大型岩浆硫化物矿床的形成需要满足3个基本条件:(1)大量幔源岩浆参与成矿;(2)岩浆演化导致硫化物熔离;(3)硫化物在有限空间聚集。然而,除Sudbury矿床外,全球与镁铁质岩浆有关的超大型铜镍硫化物矿床都发现于小的镁铁-超镁铁岩体中。近10年来的研究表明这些含矿岩体实际上都是岩浆通道系统的一部分,中国金川、杨柳坪、喀拉通克、红旗岭等大型和超大型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床都形成于岩浆通道系统中,正是岩浆通道这样特殊的开放系统为大规模岩浆硫化物矿床提供了成矿条件。总结国内外最新研究结果,可以发现与成矿有关的岩浆通道系统都分布在深大断裂附近,大规模的幔源岩浆补充与地幔柱、大陆裂谷、碰撞造山后伸展等地质事件有密切的关系。尽管研究证明硫化物熔离都与地壳物质的混染有关,但矿石各种元素的品位却受母岩浆性质、硫化物熔离强度、与新注入镁铁质岩浆反应、以及硫化物本身结晶分异等多重因素的影响;含矿岩体和硫化物矿体的形态和大小都强烈地受围岩地质特征的控制。进一步明确这类矿床的地质特征、形成机制、成矿背景和成矿标志,对未来的研究和找矿工作都是非常必要的。     

喀拉通克1号铜镍硫化物矿床研究

本文通过大量的测试研究.对喀拉通克1号铜镍硫化物矿床的围岩、构造、岩石矿物,矿石及同位素地质等特征进行了详细的阐述.该矿是由上地幔亚碱性拉斑玄武岩浆经中间岩浆房液态层状分异后,侵位于活动区,其中的含矿岩浆就地熔离成矿,同源矿浆贯入成矿,以及它们复合定位所形成的岩浆熔离叠生矿床.并建立起该矿床的成岩成矿模式.     

金川铜镍硫化物矿床岩浆通道型矿体地质地球化学特征

金川铜镍硫化物矿床6行富铜（铂族）矿体曾因Cu、Pt、Pd等含量明显高于相邻其它矿体而被认为是岩浆期后热液叠加作用的产物,研究发现,空间上该矿体受断层构造控制,在矿石组构、矿物组成和硫同位素组成方面与相邻岩浆融离型1号矿体一致,显示了该矿体岩浆成矿作用的特征。在元素地球化学方面,6行富铜（铂族）矿体的Cu、Ni、Pt、Pd含量及Cu/Ni比值明显高于1号主矿体,而Os、Ir、Rh、Ru却明显低于后者,同时,前者相对富含LREE,轻、重稀土分异程度高于后者。根据硫化物结晶分异过程中金属元素分配规律及稀土元素特征,阐明了6行富铜（铂族）矿体为岩浆通道型矿体,是岩浆硫化物晚期结晶的产物。矿区中西部存在的Cu、Ni、Pt、Pd、Au等含量高,而Os、Ir、Rh、Ru含量低的部位,是寻找岩浆通道型矿体的有利部位。     

新疆喀拉通克铜镍硫化矿区二、三号矿床特征及成因

喀拉通克铜镍硫化矿区二、三号矿床的两个岩体为隐伏的中－基性岩体，受北西向断裂的控制，侵位于石炭统南明水组上段之下部地层中，为岩浆熔离型铜镍硫化矿床。矿物成分以磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿为主。有用元素除铜、镍外，尚伴生有金、银、铂、色、钴、硫可综合利用。它国内外同类型矿床相比，具有成岩、成矿时代新，岩体基性程度低、铜大于镍等特点，因而又具有新的地质找矿意义。     

含矿岩浆通道对于岩浆铜镍硫化物矿床找矿工作的意义

“深部熔离-贯入式”岩浆铜镍硫化物矿床具有矿化比例极高、岩体岩相分带及矿体产状与原地分异、熔离机制不协调的特征.我国对这类矿床深部勘探策略和方法的研究相对滞后,尚未开展深部找矿工作.本文以金川矿床为重点,系统总结和归纳其地质特征和成矿有利部位,对比了与之成因类似的加拿大Voisey＇s Bay超大型岩浆Gu-Ni-Co硫化物矿床的成功勘探经验,阐述了这类矿床沿岩浆通道找矿的前景和巨大潜力.以金川矿床为实例,提出了这类矿床沿含矿岩浆通道开展深部找矿的策略和方法.     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义

喀拉通克铜镍硫化物矿石的Re-Os同位素测年结果为305±15(2σ)Ma。该数据表明产于阿尔泰山南缘的铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世一早二叠世,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿基本为同一时期。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．35±0．04,γ_Os仉值平均为183,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有少量地壳物质加入成矿系统中。     

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。     

吉林赤柏松硫化铜-镍矿床的矿浆成因模式

80年代初,作者基于对红旗岭矿床的研究,提出了硫化铜-镍矿床的矿浆成因观点,十余年来已引起中外同行专家、学者的重视。本文拟通过对吉林长白山区赤柏松矿床的地质学、地球化学、岩石物理化学、地质热力学……等方面的研究成果,进一步论述硫化铜-镍矿床的矿浆成因模式。     

论金川硫化铜镍矿床中贵金属元素的分带机制

在金川硫化铜镍矿床最大的寓矿体内,贵金属元素存在明显分带:Pt、Pd、Au、Ag含量在边部较低,向中心部位逐渐增高;Os、Ir、Ru、Rh含量在中心部位较低,向边部逐渐增高。通过对实际资料的分析,认为这种分带特征是硫化物液相结晶分异作用造成的。     

新疆铜镍硫化物矿床的基本地质特点

作者从矿化岩带、含矿岩体和矿床特点三个层次,概括地阐述了新疆铜镍硫化物矿床成生的地质条件、基本特点,成因及矿模式;用归纳对比法,突出地探讨了新疆槽区铜镍硫化物矿床的分布规律.     

铜陵东狮子山铜矿床地质特征及成岩成矿机理研究

铜陵东狮子山铜矿为一夕卡岩矿床,但与常见的夕卡岩矿床明显不同。在产状方面,夕卡岩与围岩（大理岩）界线截然,围岩出现重结晶褪色边,夕卡岩边缘有淬火边,与夕卡岩相接触的辉石二长闪长岩出现烘烤褪色边,夕卡岩中出现辉石二长闪长岩角砾;在矿物组成上,具特殊的钾长石＋方解石＋石英囊状体,其内矿物边界规则,无分带现象,夕卡岩矿物无被交代现象;在结构构造方面出现特征的海绵陨铁结构、豆状构造、流动构造等;在地球化学方面,夕卡岩岩石的微量元素、稀土元素特征与辉石二长闪长岩相似,其中呈填隙状方解石的化学组成、同位素组成显示深源特征;夕卡岩矿物中出现熔融包裹体,均一温度高于９２０℃;矿体特征与寄主夕卡岩的各方面特征十分相似。这些特征显示该矿床可能是一种高温高密度粘稠的夕卡岩岩浆熔（流）体冷凝结晶演化过程的产物。     

吉林红旗岭铜镍矿床的地质特征及成因

红旗岭铜镍矿床地处华北地台和吉黑地槽系接触带———辉发河断裂带内 ,属大型铜镍硫化物矿床。矿区出露地层为下元古界呼兰群变质岩系。呈北东向展布的辉发河断裂具有切割深度大、继承性活动频繁等特征 ,由该断裂构造活动派生的北西向构造构成区域性重要的控岩控矿构造 ,控制超镁铁、镁铁质岩体及铜镍硫化物矿体在空间上呈北西向产出。与铜镍矿成矿有关的岩体具有复合杂岩体特征 ,多属辉长岩—辉石岩—橄榄岩型镁铁—超镁铁质岩。铜镍矿体呈似板状、脉状、透镜状及囊状等赋存于镁铁—超镁铁质岩体内。岩矿石微量元素特征、稀土元素地球化学特征均反映其为地幔部分熔融作用的产物 ,且矿石与镁铁—超镁铁质岩具同源性 ,矿床属岩浆深部熔离分异成因     

新疆香山铜镍硫化物矿床浅富矿体特征

本文通过对香山铜镍硫化物矿床中浅富矿体产出的地质条件和基本特征、矿石组构特征、成矿元素的赋存规律，以及矿石同位素组成特征和意义的研究，为在整个铜镍成矿带中寻找浅富矿体提供了对比和找矿依据，同时对深部矿体的开发和利用有着重要的实际意义。     

金川铜、镍(含PGE)岩浆硫化物矿床母岩浆成分的估计

利用金川侵入体的岩石化学和铂族元素资料,根据Ｒｏｅｄｅｒ和Ｅｍｓｌｉｅ的橄榄石液相平衡原理,估计金川超镁铁质岩的母岩浆为大约含１０８％ＭｇＯ的高镁玄武岩浆;将其与不同构造背景下形成的玄武岩岩石化学成分进行对比,认为金川侵入体的母岩浆的化学成分与巴西北部Ｍａｒａｎｈａｏ低Ｔｉ玄武岩浆的化学成分相似,代表了一种大陆裂谷背景下火山活动的产物。     

金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

对金川超大型铜镍岩浆硫化物矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明 ,金川岩体的平均Cu/Pd值远大于原生地幔岩浆的Cu/Pd值 ,说明其岩石为因硫化物析离而失去Pd的岩浆所结晶 ;且岩石的PGE具有部分熔融趋势 ,与地幔橄榄岩接近 ,这些均指示存在岩浆熔离作用。该矿床岩石、矿石的PGE球粒陨石标准化分布模式比较对应 ,均可分为两种类型 ,反映了岩浆多次侵入、熔离分异同时成岩成矿的特征。另外 ,PGE S关系分析表明其成岩成矿过程中有少量地壳物质混染。PGE地球化学特征参数还指示了其高镁拉斑玄武质母岩浆的性质。     

GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF PLATINUM GROUP ELEMENTS IN JINCHUAN SUPER-LARGE SULFIDE COPPER-NICKEL DEPOSIT, JINCHANG CITY, GANSU PROVINCE, CHINA

The platinum-group element geochemistry of rocks and ores from Jinchuan super-large copper-nickel sulfide deposit is systemically studied in this paper. The Cu/Pd mean ratio of Jinchuan intrusion is lower than that of original mantle magma, which indicates that these ultrabasic rocks were crystallized from magma that lost Pd in the form of melting segregation of sulfides. The PGE of the rocks show trend of partial melting, similar to that of mantle peridotite, which shows that magma formation occurs during rock-forming and ore-forming processes. The chondrite normalized PGE patterns of the rocks and ores are well related to each other, which signifies the signatures of multi-episode magmatic intrusion, melting and differentiation in the formation processes of rocks and ores. In addition, analyses about the relation between PGE and S, and study on Re-Os isotopes indicate that few contamination of the crustal substances occurred during the magmatic intrusion and the formation of deposit. However, contamination by crustal substances helps to supply part of the S for the enrichment of PGE. Meanwhile, the hydrothermal process is also advantageous for the enrichment of PGE, especially lbr Pt and Pd, due to deep melting segregation. The characteristic parameters （such as Pt/（Pt＋Pd）, （Pt＋Pd）/（Ru＋Ir＋Os）, Pd/Ir, Cu/（Ni＋Cu）, and so on.） for platinum-group elements for Jinchuan sulfide copper-nickel deposit show the same features as those for sulfide copper-nickel deposit related to basic magma, which also illustrates its original magma property representative of Mg-high tholeiite. Therefore, it is the marie （not ultramafic） magma that resulted in the formation of the superlarge sulfide copper-nickel deposit enriched in Cu and PGE. To sum up, the geochemical characteristics of platinum-group elements in rocks and ores from Jinchuan copper-nickel sulfide deposit are constrained by the continental rift tectonic environment, the parent magma features, the enriched mantel magma source, the complex metallogenesis and PGE geochemical signatures, and this would be rather significant for the study about the genetic mechanism of copper-nickel sulfide deposits.