东昆仑夏日哈木Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力

东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球近二十年来最重要的发现。在中国,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存在Ⅰ号岩体内。其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体中主要岩性是辉长岩,通过LA ICP-MS锆石U-Pb测试,获得夏日哈木矿区Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存在辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本就是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的结果。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,与柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区的早泥盆世早期岩浆活动有关。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备形成镍矿的良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。     

青海夏日哈木铜镍矿床成矿特征及找矿研究

夏日哈木镍矿发育星点-浸染状、海绵陨铁状及块状3种主要矿石类型。星点-浸染状和海绵陨铁状矿石为幔源岩矿浆深部初步熔离、上侵就位、结晶分异作用形成,受超镁铁质岩橄榄岩、辉石岩相控制;块状-准块状矿石为幔源岩矿浆深部熔离-分期贯入作用形成,受构造薄弱带或裂隙控制。根据成岩成矿作用特征及含矿超镁铁质岩、构造薄弱带等主要控矿因素,加强深部岩矿体追索验证,是拓展矿床规模及找矿前景的有效途径。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体年代学、地球化学及其意义

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内,其Ⅱ号岩体主要由辉长岩和少量辉石岩组成,局部可见孔雀石、镍华、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等矿化。岩石主量元素化学特征具低硅(w(Si O2)=48.12%~50.18%)、低钛(w(Ti O2)=0.47%~0.73%)、高镁(w(Mg O)=13.15%~19.59%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f值为3.14~3.88,属铁质超基性岩类。岩石稀土、微量元素标准化配分模式具一致性,表现为轻稀土元素弱富集的右倾型,并具有富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(424.1±4.6)Ma,属志留纪。笔者对夏日哈木Ⅰ号、Ⅱ号岩体的主要地质特征作了对比,认为二者同源,结合区域构造及Ⅰ号岩体形成的构造背景,认为Ⅱ号岩体形成于岛弧环境。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿区榴辉岩地球化学特征及成矿响应

夏日哈木超大型铜镍矿床是近年在东昆仑发现的首例岩浆熔离型矿床。矿区内分布有大量的榴辉岩,本文对主矿体旁侧的榴辉岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素,以及矿物电子探针分析研究。研究结果显示,榴辉岩Si O₂含量为47.56%～57.8%,m/f比值为0.72～1.39,Mg^#值在47～60之间;稀土元素标准化配分曲线总体呈现轻稀土元素弱富集,具有弱的Eu负异常,相对富集大离子亲石元素K、Rb、Ba等,以及活泼不相容元素Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,Sr、P、Ti呈现"V"型谷等特征,显示原岩为分异程度较高的铁质辉长岩,形成于大陆边缘裂谷环境。经电子探针分析,石榴子石成分主要为Alm₍(56～63))Spess₍(0.22～2.84))Cross₍(26～37))Pyrope₍(2.36～6.46))。年代学研究获得榴辉岩峰值变质年龄为415.0±5.5 Ma(MSWD=0.04,n=5),并识别出原岩结晶年龄可能为777～773...     

综合化探方法在青海夏日哈木超大型铜镍矿床中的找矿应用

夏日哈木矿床是青海省近几年在东昆仑地区发现的首例岩浆熔离型铜镍硫化物矿床,矿床规模达超大型,在其发现及评价过程中,化探综合找矿方法起到了最为主要的作用。在系统评价1∶20万水系沉积物异常→1∶5万水系沉积物地球化学特征→1∶1万土壤异常特征→地质及工程验证的方法组合及应用效果基础上,研究发现:1∶20万水系沉积物测量可大致圈定找矿靶区,但相应地质工作未发现与铜镍矿有关的基性—超基性岩体,引起异常的原因尚不能定性;1∶5万水系沉积物测量进一步分解了1∶20万水系沉积物异常,相应地质工作发现了与铜镍矿有关的基性—超基性岩体,但其含矿性需进一步确认;1∶1万土壤测量进一步缩小了找矿靶区,配套完成的1∶1万地质草测工作,基本查明了引起异常的原因,并详细圈定了含矿基性—超基性杂岩体,为进一步工程验证并发现矿(化)体提供了直接依据。通过研究确认其方法组合是达到最经济成本、最快发现矿体的有效方法组合,可为成矿带相似类型矿床的评价起示范作用。     

东昆仑夏日哈木镍矿床地质特征与成因

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内。Ⅰ号含矿岩体主要由橄榄岩相、辉石岩相、辉长苏长岩相等多种岩石类型组成。其中,含矿岩石主要为橄榄岩相、辉石岩相和苏长岩相。矿石构造以准块状_块状、海绵陨铁状和浸染状为主,斑杂状次之,细脉状较少。岩石和矿石的铂族元素(PGE)丰度较低,岩石平均6.45×10-9,矿石平均456.91×10-9。岩石和矿石具有相似的PGE配分模式。矿石样品具有高的Ir丰度(0.284×10-9~1.198×10-9),低的Pd/Ir比值(9.12~22.34,平均值16.41),显示了岩浆型成矿作用特点。铂族元素(PGE)地球化学特征及岩石Ni/Cu_Pd/Ir关系表明,原生岩浆为高镁玄武质岩浆。母岩浆明显亏损PGE,而硫化物的深部熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因。硫同位素特征显示有明显地壳硫的加入。根据铂族元素特征及矿相学、硫同位素特征分析,成矿母岩浆在深部岩浆房分异,为含少量硫化物的岩浆、含较多硫化物的岩浆和矿浆,分阶段脉动式上侵,在上侵过程中和进入终端岩浆房后硫化物继续熔离,是形成夏日哈木镍矿床的主导机制。     

东昆仑地区夏日哈木铜镍矿床成矿模式及找矿方向

通过对夏日哈木铜镍矿成矿地质背景、矿床地质特征的研究,总结了夏日哈木铜镍矿床成矿模式。认为夏日哈木岩体群处于昆中岩浆弧带,晚志留世—早泥盆世处于陆-陆碰撞阶段伸展环境,是夏日哈木超大型镍-钴硫化物矿形成的先决条件;幔源岩浆深部熔离和向上贯入是成矿关键,熔离成矿过程中地壳混染也是一个必须条件,后期构造控制了矿体的定位以及形态。该区成矿经历了橄榄石和斜方辉石成矿期、黄铜矿和镍黄铁矿成矿期和镍华和孔雀石表生氧化期三期。据此提出下一步找矿方向,区域上昆中岩浆弧带是主要的成矿区带,矿区Ⅰ和Ⅲ号岩体中间是深部最有利的验证位置,外围拉宁灶火异常是验证的重要靶区。     

青海省夏日哈木铜镍矿床岩石地球化学特征及其意义

新发现的青海省夏日哈木超大型镍矿床,在国内是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大型矿体,其他4个岩体多为镁质橄榄岩及榴辉岩,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。分析发现Ⅰ号岩体所有岩石的SiO2含量为34.11%~54.28%,其m/f值为2.01~4.93,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩石。通过对橄榄石Fo值与Ni含量研究表明,存在多期次的岩浆成矿作用,橄榄石Fo值与Ni含量正相关和负相关的协变关系,说明存在早期硫化物不混溶作用。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,是早泥盆世早期岩浆活动于柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区具体的成矿表现。在其Ⅰ号和Ⅱ号岩体的深部,仍具有较大的找矿潜力,而其他3个镁铁-超镁铁质多以镁质橄榄岩为主,不具备镍矿成矿条件,可能没有发现铜镍矿的经济价值。     

小岩体成大矿理论指导与实践——青海东昆仑夏日哈木铜镍矿找矿突破的启示及意义

通过介绍东昆仑夏日哈木铜镍硫化物矿床的发现,以及对矿床特征的初步研究,进一步阐明"小岩体成大矿"的地质事实及这一理论对勘查找矿工作的理论指导和实践意义.同时阐明该矿床的发现昭示区内该类型矿床具有巨大的成矿潜力,其对东昆仑地区寻找同类矿床具有重大指导意义.     

东昆仑夏日哈木镁铁-超镁铁岩中的钛闪石-韭闪石对成矿过程的约束

夏日哈木含铜镍矿镁铁-超镁铁岩位于东昆仑西段的昆北地体,主要由方辉橄榄岩、橄榄方辉岩、斜方辉石岩以及辉长岩组成,赋矿岩石类型包括橄榄方辉岩和斜方辉石岩,但含矿岩体形成的温度、压力和氧逸度条件仍不清楚。本文在含长橄榄方辉岩中发现填隙相的角闪石,电子探针分析结果显示其属于钛闪石和韭闪石。角闪石整体具有贫硅(SiO_2=40.97%～44.63%)、贫镁(MgO=14.46%～16.75%),富铝(Al_2O_3=12.56%～13.95%)、富钛(TiO_2=1.46%～5.52%)特征,显示岩浆成因特征。根据角闪石成分计算结果显示,角闪石结晶温度为980～1040℃,形成压力为700～840MPa,氧逸度范围为NNO-0.54～+1.36。角闪石核边成分反映其结晶时降温降压的过程。角闪石氧逸度具有先升高后降低的规律:核部具有低氧逸度特征,表明母岩浆有利于成矿物质的富集;早期氧逸度升高可能受到围岩金水口群大理岩同化混染作用影响;后期氧逸度降低可能与同源高镁拉斑玄武质岩浆注入有关,新的岩浆注入促进了硫化物的熔离成矿。     

青海夏日哈木岩浆熔离型铜镍硫化物矿床1∶5万航磁异常特征及找矿意义

通过对夏日哈木铜镍矿床1∶5万航磁异常等地球物理特征的分析,该矿床在航磁异常上表现为弱磁异常,地磁异常上表现为中强磁异常,基性、超基性杂岩体具中等强度磁性,镍黄铁矿化、磁黄铁矿化等铜镍矿石具有以剩磁为主的较强磁性,铜镍矿体是引起磁异常的主要因素,磁异常是寻找该类矿床的直接标志之一。航磁异常对岩浆熔离型铜镍矿床的寻找具有重要意义,东昆仑地区多处航磁异常具有寻找岩浆熔离型铜镍矿的潜力。     

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。     

吉林红旗岭铜镍矿床综合找矿模型

以矿区地质背景、含矿岩体地质特征为基础，分析了吉林红旗岭钢镍矿床的成矿过程。提出含矿岩体是受构造控制的海西期镁铁—超模铁质岩体，岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损的特征的地球化学信息和低阻、高磁、高重力的地球物理异常等信息。结合地球化学与地球物理勘查方法建立了红旗岭钢镍矿床综合找矿模型，利用找矿模型评价了红旗岭矿区的岩体，确定沿老砬子-付家-黄瓜营子断裂带分布的镁铁-超模铁质岩体是找寻矿床的有利靶区。其中1号、7号岩体的深部应作为找寻大中型富矿岩体或隐代富矿岩体的有利靶区。     

高镍铜镍矿床的特征、形成机制与勘查展望

岩浆铜镍矿床100%硫化物中的Ni含量与赋矿岩石和成矿过程紧密相关,记录岩浆成分、分异程度与硫化物演化过程。硫化物异常高镍(高镍硫化物)往往被认为与科马提质岩浆或者后期热液作用密切相关。近年研究结合勘查证实,赋含高镍硫化物的矿床(高镍铜镍矿床)不仅限于科马提岩,还与苦橄质、玄武质岩浆有关,另外,热液富集作用并不是必要因素。本文总结了世界上高镍铜镍矿床的基本特征和形成机制,分析提出了不同机制的判别标志,并展望了其勘查前景。详细对比高镍铜镍矿床的产出环境、赋矿岩相、矿石特征、矿物组合等特征,该类矿床往往产于大陆裂谷和造山带环境,与基性程度较高的岩浆有关,以橄榄岩赋矿为主,含镍硫化物组合主要为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿组合,少数为针镍矿-镍黄铁矿-黄铁矿组合。科马提岩相关矿床可将Ni含量大于16%的硫化物定义为高镍硫化物,苦橄质-玄武质岩浆相关矿床的硫化物可分为高镍硫化物(Ni10%)、中镍硫化物(5%～10%)和富铜硫化物(Ni5%,CuNi)。原生高镍硫化物可由富镍岩浆熔离、硫化物从橄榄石中吸取Ni、硫化物结晶分异、硫化物与硫不饱和岩浆反应等机制形成。苦橄质-玄武质岩浆相关的矿床,硫化物与橄榄石的Fe-Ni交换反应是高镍硫化物形成的重要机制。辉石岩源区地幔部分熔融形成富镍岩浆是否为高镍硫化物形成的必要条件尚存争议。不同机制形成的高镍硫化物具有迥异的岩石-矿物组合和地化特征。硫化物矿物组合、橄榄石成分(Fo值、Ni含量、Fo值-Ni含量的相关性)、伴生元素(铜、铂族元素)丰度-配分模式等特征可作为区分不同高镍硫化物形成机制的有效指标。我国新疆黄山南、坡一和青海夏日哈木矿床(部分浸染状矿化橄榄岩)以赋含高镍硫化物为特征,新疆喀拉通克矿床的硫化物则以富铜为特征,中国其余矿床的硫化物均属中镍硫化物。目前研究指示中国的高镍铜镍矿床与母岩浆相对富镍、硫化物与橄榄石Fe-Ni交换作用密切相关,后者可使硫化物Ni含量提升3%～5%。在铜镍矿床勘查方面,稀疏-中等浸染状高镍硫化物矿石即可达到工业品位,稠密浸染状-块状高镍硫化物矿石可达到很高的Ni品位(10%),是高品位镍矿勘查的一个重要方向。造山带环境富水、相对高氧逸度(可高达QFM+1)的岩浆可能是形成高镍硫化物的有利条件,该环境橄榄石Fo值较高(87mol%)的岩体有利于形成高镍硫化物。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿镁铁质超镁铁质岩体岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义

文章报道了东昆仑夏日哈木铜镍矿成矿岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素资料,以确定该岩体的形成时代、岩石成因及其形成的构造环境。夏日哈木Ⅰ号镁铁质超镁铁质岩体位于昆中基底隆起花岗岩带中段,北侧靠近昆北断裂。岩体走向NEE,剖面呈平缓的“岩盆状”,地表出露面积约0.7 km2。该杂岩体主要由辉长苏长岩、斜方辉石岩、橄榄辉石岩、斜长二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成,橄榄岩相和辉石岩相是主要的Cu、Ni赋矿岩相。镁铁质超镁铁质岩体主量元素具有低硅(w(SiO₂)=36.68%~52.58%)、低钛(w(TiO2)=0.13%~0.47%)、高镁(w(MgO)=10.91%~35.81%)、贫碱(w(K₂O+Na₂O)=0.26%~1.95%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f为3.88~6.29,属铁质超基性岩类(m/f=2~6.5)。岩石稀土元素球粒陨石标准化配分模式为轻稀土富集型,(La/Yb)N=1.44~2.98,Eu异常不明显,相似的稀土元素配分模式说明岩体的同源性。岩石富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),相对亏损高场强元素(Nb、Ta)。岩体中存在新元古代花岗岩的捕虏体以及La/Yb、Ce/Yb、Th/Yb、Nb/La、La/Sm比值显示岩体经历了有限的地壳混染。辉长苏长岩锆石的LA-MC ICPMS、U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(423±1) Ma,MSWD=0.14,属晚志留世。锆石的176Hf/177Hf比值为0.282 628~0.282 833,相应的εHf(t)均为正值(4.0~10.9),Lu-Hf的单阶段模式年龄(tDM1)为610~875 Ma,平均值为788 Ma,大于锆石U-Pb年龄。研究认为,岩体的岩浆源区主要为亏损地幔,可能有早期流体交代的富集岩石圈地幔组分的加入和地壳物质的混染。结合区域构造演化,文章认为岩体形成于碰撞后伸展的构造环境,可能与俯冲板片的断离作用有关。岩浆演化过程中橄榄石和斜方辉石的分离结晶作用和地壳中硫的加入可能是促使岩浆体系达到硫饱和的主要机制。     

东昆仑夏日哈木HS26异常勘探方向的极化率研究

基于HS26异常地区的90个钻孔3312个样品的极化率数据统计结果,发现该区变质岩、侵入岩的极化率很低,蚀变作用仅微略改变极化率,但矿化作用却使极化率发生显著的增加,高极化率是高矿化程度的反映。通过极化率与成矿元素镍、铜、钴含量的剖面分布对比发现,高极化率异常中心与成矿元素浓集中心具有对应关系,说明高极化率分布区是矿体的反映。据此,进一步分析了极化率的空间分布,寻找未封闭的高极化率异常,HS26异常区下一步的勘探宜跨过辉绿岩脉,继续向西南侧变质岩覆盖区进行勘探,从靠近未封闭的高极化率异常的ZK2305、ZK2303孔开始,向西、向深部追索矿体。     

东昆仑夏日哈木矿区闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

夏日哈木矿区的闪长质岩体呈岩株状出露于矿区南东,岩性主要为石英闪长岩和闪长岩。年代学研究表明,石英闪长岩中岩浆锆石LA-ICP-MS U[CD*2]Pb谐和年龄为(243±1 ) Ma,MSWD＝0.013,属早三叠世晚期。岩石学及化学成分显示其属于准铝质、高钾钙碱性系列闪长岩。稀土配分曲线呈现轻稀土元素相对富集的右倾分布特征((La/Yb)_N=8.7~12.7),无明显的Eu负异常(δEu=0.84~1.01)。岩石富集Rb、Ba、K等元素,而相对亏损Nb、Ta、P和Ti。岩石具有不均一的ε_Hf(T)值(-9.0~-1.0)和古老的二阶段Hf模式年龄(1.34~1.84  Ga)。结合试验岩石学资料判别,闪长岩主要起源于中元古代玄武质下地壳脱水部分熔融,富集地幔组分的加入可能是导致ε_Hf(T)值和Hf模式年龄不均一的主要原因。微量元素及特征比值显示岩体形成于安第斯型活动大陆边缘的构造环境。综合分析认为,早三叠世晚期东昆中隆起带整体处于俯冲晚期的安第斯型活动大陆边缘背景。     

中国西北地区岩浆铜镍矿床地质特点与找矿潜力

西北地区是中国岩浆铜镍硫化物矿床最为发育的地区,主要有3个重要成矿期,其地质特点、成矿条件、形成标志等存在明显不同.笔者梳理了 目前诸多学者对岩浆铜镍硫化物矿床的研究工作,并结合野外实际,发现大陆裂谷是形成巨型-超大型岩浆铜镍硫化物矿床的构造背景条件,铁质系列的镁铁-超镁铁质岩体才可能形成有经济价值的岩浆铜镍硫化物矿体...     

东天山西段路北铜镍矿基性岩体锆石U-Pb年代学对Ni-Cu找矿的启示

路北铜镍矿床位于觉罗塔格构造带内,岩体走向受康古尔深大断裂控制,矿床规模达中型.含矿岩体侵入于下石炭统小热泉子组,围岩为安山岩与细砂岩,主要基性-超基性岩为橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩、辉长岩等.岩体由中心向两侧基性程度逐渐降低,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.含矿角闪辉长岩中锆石LA-IC...     

中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向

与幔源镁铁-超镁铁质岩浆密切相关的铜镍硫化物矿床,因深部地幔动力学机制不同在地球表壳的分布极不均衡。中国岩浆铜镍硫化物矿床分布不均匀,主要产出于板块内部或其边缘。为认识中国铜镍矿床的形成特点,进一步明确找矿方向,通过综合分析已有典型岩浆铜镍硫化物矿床,发现该类矿床基本形成于新元古代晚期、早古生代晚期及晚古生代晚期,且均无一例外地就位于板块内部或其边缘的造山带中,是硫化物熔离后的岩浆多期侵位的结果。通过系统研究岩浆铜镍矿床深部过程及地质、物探、化探、遥感有利成矿信息,结合找矿突破的最新勘查进展,指出中国西北部是岩浆铜镍硫化物矿床的重要成矿潜力地区,稳定地块边缘仍是主要的找矿方向。