新疆喀拉通克铜镍矿镁铁质岩体形成时代、成矿特征与深部找矿前景

喀拉通克镁铁质岩体群位于准噶尔地块东北缘,由13个小岩体组成。在以往的研究中,这些岩体多被视为同期形成。笔者新获得的锆石SHRIMP U-Pb年龄显示,镁铁质岩体群发育晚石炭世和早二叠世2个时期的岩体,其中Y3岩体闪长岩、苏长岩以及G21岩体淡色辉长岩的年龄分别为290 Ma、283 Ma和281 Ma,与Y1和Y9含矿岩体的年龄在误差范围内一致;Y5岩体辉长岩和闪长岩的年龄均为320 Ma,明显早于其他岩体。结合区域构造演化资料分析,晚石炭世Y5岩体是俯冲环境下岩浆作用的产物,这与以往研究较多的早二叠世后碰撞伸展环境下形成的岩体不同。在该矿区,具有工业价值的硫化物矿体主要赋存在Y1~Y3以及Y9岩体中,其中Y1和Y9岩体中富硫化物的矿体主要分布在岩体中部,而Y2和Y3岩体中矿体主要分布在底部的苏长岩中,在Y1-Y2以及Y2-Y3岩体结合部位均可见块状矿体。矿体空间分布及其与通道对应关系显示镁铁质含矿岩体可能形成于不同的岩浆通道系统或通道的不同部位。矿物学变化显示Y3、Y9和G21演化程度相对高于Y1和Y2岩体;同时,前者硫化物矿石多为中等稀疏浸染状和星点状,后者多为稠密浸染状和块状矿石,且前者浸染状矿石的Ni/Cu比值(0.15~2.00)总体小于后者(0.14~4.48)。上述特征表明含矿岩体的岩浆相对演化程度与矿化富集程度有一定的关系。综合分析地质、物探资料以及成矿特征,笔者认为Y1-Y3岩体深部仍具有寻找成矿岩体的潜力。G21岩体的演化程度较高,但具有与Y2、Y3岩体相似的重力异常和源区性质,推测该地段深部可能存在体积更大的岩体。     

新疆喀拉通克铜镍矿区地质构造特征

新疆喀拉通克铜镍矿区位于阿勒泰内生矿产成矿带的铬、铜镍及贵金属铂族元素成矿带(Ⅲ_1),其构造位置属阿勒泰古板块与准噶尔古海岔的接触部位(图1),构造背景为晚古生代海沟岛弧,玛因鄂博—额尔齐斯古俯冲带(以下简称玛—额俯冲带)位于其北15公里。目前对该矿区地质构造特征的认识尚有较大的争议,本文试图应用板块构造的理论,对     

新疆喀拉通克镁铁质岩体群的岩石成因研究

喀拉通克镁铁质岩体群位于准噶尔板块北缘,由13个小岩体组成。主要岩石类型为方辉橄榄岩、橄榄苏长岩、辉长苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩、辉长闪长岩等。主要造岩矿物为贵橄榄石、普通辉石、紫苏辉石、斜长石和数量较多的褐色普通角闪石、黑云母等。主量元素分属钙碱性系列、岛弧拉斑玄武岩系列和具有MORB属性的拉斑玄武岩系列。大多数样品具有高LREE/HREE比值、富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）。ε_Nd(t)=＋6.2~＋8.2,4件样品的ε_Sr(t)=-0.6~-36.3,另有1件样品为+36.5;(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) _i=17.784~18.008,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) _i=15.400~15.555,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) _i=36.973~37.560。元素地球化学和Nd、Sr、Pb、Os、O、S同位素体系证明,岩浆仅在局部遭受了同化混染作用。原生岩浆为高镁的拉斑玄武岩浆（MgO=11.6%）。岩浆在上侵和运移过程中经历了以单斜辉石为主的暗色矿物的广泛分离结晶作用和斜长石的凝聚,导致了淡色辉长岩的广泛分布和超镁铁岩的严重缺失。岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈地幔物质组成,因而富集不相容元素和水,并因交代作用与岩浆生成的时差短,而保持放射成因同位素的亏损状态。在岩石圈根部拆沉和软流圈地幔上涌过程中生成了喀拉通克镁铁质岩体群。     

新疆喀拉通克铜镍矿床含矿岩体特征研究

喀拉通克铜镍矿床位于阿尔泰加里东褶皱系和准噶尔华力西褶皱系结合部位的准噶尔褶皱系一侧,属东准噶尔褶皱带北缘.其次级构造位置处于卡依尔特一二台大断裂(F3)及额尔齐斯一玛因鄂博深断裂(F1)交汇点南西侧及乌伦古河大断裂(F2)以北,矿区内出露地层主要为下石炭统南明水组,其次有中泥盆统蕴都喀拉组、下第三系古新-始新统红砾山组以及第四系全新统.矿床主要侵位于南明永组上段地层中(王润民等,1991;贾志勇等,2009;王建中,2010).     

新疆喀拉通克铜镍矿田成矿条件、岩浆通道与成矿潜力分析

位于中亚造山带北缘的喀拉通克早二叠世铜镍硫化物矿区是新疆规模最大的铜镍矿山,包含13个岩体,相当部分为隐伏岩体,其中1号、2号、3号、9号矿床为主力矿床,经过30余年持续开发,最大开采深度已达740 m,已面临后备资源不足的危机。已知矿体主要产于辉长岩、苏长岩、辉长苏长岩以及橄榄苏长岩中,甚至角闪辉长岩局部也含矿,未见超镁铁岩产出,具有显著的磁性(200 nT)、重力(0.29×10~(-5)m/s~2)、激化率异常,以镁铁岩含矿、岩体规模小且成群成带、分异演化程度高、富铜(Cu/Ni约3:2)、PGE较高、块状硫化物贯入矿体普遍发育为特色。其围岩为含炭质板岩、片岩和凝灰岩,变形强烈,常规电法受到炭质层的干扰。依据岩石学、地球化学研究,岩浆源于软流圈地幔,基于与东天山同期铜镍矿床含矿岩相及其比例和剩余重力异常的比较,推断其应发育有相当比例的超镁铁岩,因而深部出现超基性岩的可能性很高,且含矿性应更好。这一推断得到坑道钻探的证实,2013年矿区在Y2岩体东段650~740 m深度和Y2岩体西段400~500 m深度发现隐伏超镁铁岩且含矿,局部见贯入块状矿体。橄榄辉石岩、辉石橄榄岩系矿区首次发现,粒度很细,发育强烈的蛇纹石化、纤闪石化,推测只是隐伏超基性岩的头部。结合控岩控矿构造的追溯及南、北岩带的侧伏和倾伏方向判断,硫化物珠滴构造的发现与系统观测统计,围岩烘烤边和角岩化的研究分析,提出南岩带主岩浆通道位于Y2与Y3岩体之间,而不是原普遍认为的岩浆通道位于Y1与Y2岩体之间。结合矿区的现状,提出采用高分辨率浅层地震、CSAMT和瞬变电磁地-井测量,结合传统的高精度重力勘探、磁法勘探和激发极化法来勘探和预测南岩带深部隐伏含矿超镁铁岩的空间位置和产状,圈定岩浆通道和隐伏铜镍矿体,进而推动北岩带和外围G21、22号岩体的深部探矿工作。     

新疆喀拉通克铜镍矿贵金属矿物定量研究

喀拉通克铜镍矿床产于漏斗状基性岩体中下部的橄榄苏长辉长岩相中,矿石类型分特富铜镍矿石(Ⅰ)、富铜贫镍矿石(Ⅱ)、贫铜贫镍矿石(Ⅲ)及富镍富铜矿石(Ⅳ).由于矿床物质成分复杂特别是金银铂钯矿物颗粒细、品位低、种类多,故首先在进行矿物定性研究的基础上,确定目的矿物的特殊富集流程.然后在人工重砂大样中富集目的矿物,并制成砂光薄片,有代表性的排定视域,引入电子探针-图象分析-计算机联机定量并辅以显微镜定量的综合方法对贵金属元素和矿物进行定量.联机方法是用电子探针以扫描方式提供颗粒电子象和元素X射线面分布象信号给出元素或共存元素的化学信息,对矿物颗粒进行分类,统计出个数及面积百分比.这种方法对微细杂矿物的定量工作颇有成效.     

新疆喀拉通克铜镍矿床综合信息找矿模型

喀拉通克铜镍矿床为产出于造山带且远离克拉通的岩浆熔离型铜镍矿。通过系统研究矿床的地质、地球物理及地球化学特征,提出深大断裂控制基性岩产出,含矿基性岩浆侵位后熔离－结晶分异和矿浆依次贯入的成矿模式,总结出找矿的地质、地球物理及地球化学标志,最后给出了综合信息找矿模型。     

新疆喀拉通克铜镍矿地震资料噪声分析与压制

金属矿地震勘探中原始数据的信噪比较低,多种干扰波混杂在地震记录中,严重影响了金属矿地震资料的成像质量。因此,选择有效的去噪方法是提高资料品质的关键。以新疆喀拉通克铜镍金属矿区地震资料处理为基础,在FOCUS5.4处理软件平台下采用多方法联合去噪技术压制单频波、声波、面波以及机械振动等干扰。通过模块测试和参数调试,找到适合该金属矿区的去噪方法技术。经过去噪处理,大幅提高了金属矿地震资料的信噪比。     

反射地震成像技术在新疆喀拉通克铜镍矿区的应用

新疆喀拉通克铜镍矿自1989年建成投产,已生产27年,属中度危机矿山。为探测该矿山深部资源,需要提供地质构造和隐伏含矿岩体的信息,为此开展了地震数值模拟和高精度反射地震研究。地震正演模拟结果为该区金属矿地震数据采集观测系统设计和实际地震资料的解释提供了依据,地震勘探获得的反射地震剖面分辨率高,成像清晰,能够对测区深部地质结构和构造及隐伏岩体进行可靠解释。地震剖面的地质解释得到了钻探验证,证实了深部含矿岩体的存在。该地震探测结果为在矿山寻找深部隐伏矿指提供了线索。     

新疆坡一含铜镍矿镁铁-超镁铁质岩体岩浆作用深部过程及形成机制探讨

<正>新疆东天山-北山是中亚造山带南缘镁铁-超镁铁岩体的集中分布区,因其赋含铜镍硫化物矿床而得到地质学家的广泛关注,并逐渐成为我国继世界第三大甘肃省金川岩浆铜镍硫化物矿床之后的,又一重要岩浆铜镍硫化物矿床的主要产地和热点地区。东天山地区的多数镁铁-超镁铁岩体赋含铜镍矿并已在开采中(如香山、黄山东、黄山、图拉尔根、天宇等)或被认定为具有赋存     

新疆喀拉通克铜镍矿床成矿条件及找矿方向

近年,在新疆北部发现的喀拉通克铜镍矿,属岩浆型硫化物矿床,矿石质量好,伴生组分多,易于开采,已日益受到各方面的重视。为总结该矿床地质规律,扩大远景,本文试图从成矿条件和找矿方向上提出粗浅见解,以供讨论。     

综合物探在喀拉通克铜镍矿区圈定和评价隐伏岩体的研究

综合物探在喀拉通克铜镍矿区圈定和评价隐伏岩体的研究,是“七五”期间国家三○五攻关项目的一个二级课题。它在已有物探工作基础上,利用新一代高精度高技术综合物探方法(以下简称新一代方法)进行进一步的评价研究和提出工程验证建议,实现了科学研究向生产的延伸。该课题由中国科学院地球物理研究所负责,新疆地矿局物探大队和国家建材局安徽物探队参加共同完成。通过四年的野外工作和室内数据处理分析,共取得四项主要科技成果,并充分显示出高技术在解决地质问题及勘探有色金属矿床方面的优越性。研究报告通过国家三○五项目办公室组织专家评审验收定为优秀级。     

新疆喀拉通克铜镍矿床伴生贵金属成矿地球化学研究

按侵位顺序可划分为岩浆熔离型、深熔贯入型和热液叠加型成矿作用,其中后二者与贵金属的富集及成矿关系最为密切,尤其是热液作用.贵金属Au、Ag、Pt、Pd主要在热液成矿流体分异形成的高铜块状矿体中富集;含矿岩浆在岩浆房中深熔的时间与各成因类型矿体侵位是反序的;Cu、Ni及贵金属矿是经深源熔离和脉动式多次成矿作用形成的.     

喀拉通克铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其成矿作用意义

喀拉通克铜镍矿床位于准噶尔板块北缘,矿区主要矿体赋存于Y1-Y3号岩体中。矿石构造类型为致密块状和浸染状两大类,其中前者与后者呈贯入接触,不同浸染状类型之间为过渡关系。岩石和矿石的PGE总量偏低,且以PPGE为主,IPGE含量较低。整体上岩石中的PGE含量显示随基性程度降低而变小。矿石中的PGE含量随硫化物含量增加增大,显示PGE主要分布于硫化物熔离形成的物相中。100%硫化物计算后,矿石PGE含量平均仅为573×10^-9。各岩体中浸染状矿石PGE组成并无明显差异;岩石和矿石具有相似的PGE分配模式,均属于Pt-Pd配分型。岩石Ni/Cu-Pd/Ir关系以及岩石地球化学资料显示,形成喀拉通克岩体的初始岩浆为MgO含量较高的玄武质岩浆,属于PGE不亏损的岩浆。基于PGE不亏损的大陆拉斑玄武岩初始岩浆推算,喀拉通克矿床母岩浆明显亏损PGE,而深部硫化物熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因。岩石和矿石Pd/Pt比值总体特征,岩石Cr与Ni、Ir、Ru和Rh相关性,以及硫同位素和岩石学资料分析表明,初始岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,可能是促使硫过饱和与深部熔离的主要因素。IPGE与PPGE分异特征及其相关分析,结合矿床宏观地质特征,推断该矿床浸染状矿的成矿作用经历了初始岩浆（PGE不亏损）→橄榄石等矿物分离结晶→硫化物深部熔离→成矿母岩浆（PGE亏损）→上侵并结晶分异的成矿过程。块状矿则可能是这一过程中PGE亏损的成矿母岩浆相对滞后熔离形成的硫化物熔体贯入的结果。     

新疆喀拉通克铜镍矿床伴生贵金属成矿地球化学研究所

按侵位顺序早分为岩浆熔离型，深熔入型和热液叠加热矿作用，其中后二者与贵金属的 及成矿关系最为密切，尤其是热液作用。贵金属Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ主要在热液成矿液体分异形成的高铜块状矿体中富集；含矿岩浆在岩浆主心中深熔的时间与各成因类型矿体侵位是反序的；Ｃｕ，Ｎｉ及贵金属矿是经济源熔离和脉动式多次放作用形成的。     

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与成矿作用的新进展

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与Cu、Ni、Co、PGE(铂族)、V、Ti、Cr、Fe等金属成矿作用关系密切。镁铁质—超镁铁质岩浆能否成矿主要由岩浆源区的性质、构造背景以及是否存在古老且一直活动的深大断裂等因素决定。介绍了一些世界上典型矿床的新的成矿模型及寻找与镁铁质—超镁铁质岩有关的PGE矿床的新技术与新方法。     

新疆阿尔泰喀拉通克硫化铜镍矿区构造特征及应力场分析

喀拉通克硫化铜镍矿区位于多个构造体系复合部位,为一褶皱和断裂组成的挤压破碎带,构造十分复杂、特殊。文中对其进行了详细讨论,并对构造体系进行了划分,就各构造体系生成发展过程作了较系统的研究,并采用非线性有限单元法对各期构造变形时应力场特征进行了计算。