河南周庵铂族-铜镍矿床的稀土和铂族元素地球化学特征: 热液成矿的证据

河南周庵超基性岩体蕴含大型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床,矿化带位于超基性岩体边缘与围岩的接触带.周庵超基性岩体轻稀土富集,其La/Sm_N比值为1.3～4.7,Sm/Yb_N比值为1.9～4.4,显示一定程度的LREE/HREE分异.原始地幔标准化的微量元素配分型显示弱的负Nb异常.岩体的M含量为70×10~(-60～2120×10~(-6),Cu含量为15×10~(-6)～1056×10~(-6);矿石的Ni含量为2592×10~(-6)～6549×10~(-6),Cu含量为1147×10~(-6)～3239×10`(-6).矿石的Ni/Cu比值(2.0～2.3)低于岩石样品(5-83).强蚀变矿化样品的PGE元素含量高于弱蚀变样品约一个数量级,所有样品的Pd/Ir和Pt/Ir比值高,Pd/Ir=1.4～21,Pt/Ir=2.4～22,表明PPGE相对IPGE富集.上述特征显示周庵岩体是构造侵位的地幔岩,岩体与围岩发生了较强烈的物质交换,含水流体交代作用导致了岩体-围岩物质交换和岩体边缘矿化.     

河南周庵铂族-铜镍矿床的地质特征及成因分析

周庵矿床产于杨子板块与中朝板块的缝合带内,即南秦岭造山带之苏家河前寒武纪地体的北缘,是伏于南阳盆地之下的大型隐伏铂族-铜镍硫化物矿床。含矿超基性杂岩侵位于中新元古界变质地层,蚀变强烈;铂族-铜镍矿体呈似层状产在超基性岩体之内接触带的强蚀变壳内,并主要位于岩体顶部和底部,属岩浆期后热液作用形成。该矿床是东秦岭发现的首例大型铂族-铜镍矿床,预示着秦岭地区同类矿床的找矿前景。     

四川攀西地区某铜铅多金属硫化矿选矿试验研究

该处矿石铜铅分离时沿用重铬钾(K2Cr2O7)抑铅,由于重铬酸钾的使用产生了大量含铬(Cr6+)废水,严重地污染了周围的环境。受企业委托选用了无毒、无污染的选矿药剂,代替重铬酸钾。试验研究结果表明,用无毒巯基乙酸钠抑铜浮铅,可实现铜铅分离,并可获得较好的浮选指标。     

秦岭八卦庙金矿金的矿化与铂族金属的富集

文章报道了八卦庙特大型金矿床中伴生的铂族金属矿化的地质特征，岩石矿物学特征和新发现矿物－－自然（钨）钌矿的基本矿物学特征，铂族金属矿化与金矿化围岩蚀变的关系研究表明，八卦庙金矿中伴生的铂族金属富集于后期岩浆热液改造期，成矿物质主要来源于后期改造的热液，铂族金属的富集与金的富集呈明显的正消长关系，成矿的温度为140－500度，矿化深度＞3．7km，成矿流体是以中酸性岩浆热液为主的多成因热国水，矿物组成以复杂的高温硫化物，合金类为主要特征；化学成分也比较复杂，以Au,Cu,As,Ag,Ni,Co,Sb,S和铂族金属Ru,Ir,Os异常等为特点，这类伴生铂族金属的金矿床将为秦岭成矿带寻找铂族金属提供了典型实例。     

东天山圪塔山口铜镍矿床铂族元素特征及对成矿过程的约束

圪塔山口铜镍矿床位于东天山黄山-镜儿泉-图拉尔根铜镍矿带东段,目前,规模已达小型,以星点状和稀疏浸染状矿石为主.矿石中Ni含量为0.16%~1.39%,Cu含量为0.02%~1.21%,Ni/Cu值为1.15~7.01.铂族元素总量含量较低,为13.11×10-9~828.09×10-9,矿石Pd/Ir值为13.9~20.8,表明成矿后热液活动对铂族元素影响较小.铂族元素原始地幔标准化配分曲线呈明显的左倾型,PPGE含量略高于IPGE.在Ni/Cu-Pd/Ir图解上,圪塔山口矿床母岩浆成分落入高镁玄武岩区域,与国内其他典型铜镍矿床成矿母岩浆性质一致.深部岩浆房内少量硫化物的熔离是导致矿石中PGE亏损的主要原因.铂族元素之间呈较好的正相关性,表明硫化物熔离后未发生明显的分离结晶作用.     

新疆坡北铜镍矿床铂族元素特征及其对成矿过程的约束

坡北铜镍矿床位于塔里木克拉通东北缘,矿石类型主要为星点状和稀疏浸染状,二者之间呈渐变过渡关系。矿石∑PGE含量较低,变化范围为2.47×10-9~404.17×10-9;S与Ni之间相关性较差,与Cu、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd之间除个别样品外均呈较好的正相关性,表明铂族元素主要赋存于硫化物中。在铂族元素相关性图解上,Ir与Ru、Rh之间呈明显的正相关性,与Pd之间相关性较差,Pd与Ru、Rh、Pt之间均呈很好的正相关性,表明硫化物熔离后未发生明显的单硫化物固溶体（MSS）的分离结晶。100%硫化物计算后,矿石∑PGE平均含量为2 806.9×10-9,原始地幔标准化图解呈Pd、Pt略富集的左倾型,相对于Ni、Cu明显亏损铂族元素。模拟计算表明坡北矿床多数样品硫化物熔离时“R”因子变化范围为50~500,母岩浆中Ru含量约为0.56×10-9,Pd含量为3.6×10-9。研究表明导致铂族元素亏损的主要原因是岩浆源区残留有少量硫化物,成矿过程中深部携带硫化物珠滴的岩浆进入现存空间时岩浆流动速度较慢,硫化物聚集过程中流动分异作用微弱,限制了硫化物的聚集,使硫化物较为分散,可能是导致该矿床金属品位较低的主要原因。     

地幔部分熔融程度对东天山镁铁质-超镁铁质岩铂族元素矿化的约束——以图拉尔根和香山铜镍矿为例

东天山二叠纪镁铁质-超镁铁质岩带发育一系列的Ni-Cu硫化物矿床,但铂族元素(PGE)在这些矿化的岩体中没有明显地富集,岩体中PGE含量普遍低于原始地幔标准值.岩体中PGE含量过低可能有两方面原因:(1)岩浆上升过程中硫化物过早熔离,带走了岩浆中的大部分PGE;(2)原始地幔部分熔融程度较低,大部分PGE仍然保存在残留原始地幔中,导致部分熔融岩浆中PGE元素含量很低.本文模拟计算了原始地幔发生5%～20%部分熔融时产生岩浆中的PGE含量,与香山、图拉尔根为例与现有岩体中的PGE含量进行对比,结果显示PGE含量过低的原因可能是由于地幔部分熔融程度较低造成的,并推测本区的原始岩浆来自上地幔10%～20%的部分熔融.在通道系统内硫化物富集的部位可形成较好的(Pt Pd)矿化.图拉尔根矿区Pd-Ni图显示在岩浆演化早期没有发生过硫化物的熔离作用,熔离的硫化物也没有经历结晶分异作用.     

金川超大型铜镍矿床钴的赋存状态与富集过程研究

金川矿床位于龙首山隆起带东段,是中国最大的岩浆镍钴（铂族元素）矿床。该矿床中最重要的金属硫化物组合是磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿,仅局部含有微量的辉钴矿等独立钴矿物。全岩成矿元素分析显示：矿石中Co与S、Ni之间呈良好的正相关性,与As相关性较差,Co/Ni随硫化物含量的增加而降低。电子探针分析结果表明：镍黄铁矿中Co含量较高,其含量为0.32%～1.93%,平均为0.81%;磁黄铁矿和黄铜矿（方黄铜矿）中Co的含量较低,变化范围分别为0.02%～0.11%和0.01%～0.08%。元素面扫描结果表明：Co含量较高的部位与镍黄铁矿范围完全一致,说明Co主要赋存于镍黄铁矿中。金川矿床整体Co/Ni平均值为0.042,与全球典型橄榄岩相地幔Co/Ni值（0.055）相似,表明其岩浆源区主要为橄榄岩相。高程度的部分熔融可能是导致其母岩浆中Co绝对含量较高,但Co/Ni值相对较低的原因之一。硫化物熔离时,Co更倾向于进入硫化物;但相对于Ni,进入硫化物的Co较少,导致不同矿石类型之间S含量与Co/Ni值之间呈明显的负相关性。硫化物分离结晶作用进一步促使Co向镍黄铁矿中富集。     

基性-超基性岩铜镍矿与铬铁矿含矿性判别研究

岩石与矿物地球化学数据常用于判别岩石成因、构造环境等,事实上它们也可以用于判别岩石成矿专属性,从而更好地指导找矿工作。通过对含铜镍矿的基性-超基性岩与含铬铁矿的基性-超基性岩全岩主量、铂族元素和铬铁矿尖晶石地球化学特征进行综合对比研究结果显示:1)铜镍矿的m/f值主要集中在1.5～8.5,铬铁矿主要集中在6.5～12.5,有一定重叠,因此通过m/f值确定是否成矿具有不确定因素;利用全岩主量元素的二元图解进行判别也存在重叠区域,不利于成矿专属性的判别。2)铜镍矿基性-超基性岩全岩具有高的w(PPGE)/w(IPGE)值(0.06～343.75,平均16),w(Pd)/w(Ir)1;铂族元素具有左倾的原始地幔配分模式;铬铁矿尖晶石高w(TiO_2)、Fe~#值,Cr~#、Mg~#值变化范围较大。3)铬铁矿基性-超基性岩全岩具有低的w(PPGE)/w(IPGE)值(0.000 4～20.34,平均0.55),w(Pd)/w(Ir)1,铂族元素具有右倾的原始地幔配分模式;铬铁矿尖晶石低w(TiO2),Fe~#、Mg~#值,高Cr~#值。因此,利用基性-超基性岩的铂族元素与铬铁矿地球化学特征值能有效指示成矿专属性,可成为基性-超基性岩铬铁矿与铜镍矿的勘查工具。     

岩浆铜-镍-铂族金属硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式——加拿 大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾(Voisey's Bay)铜-镍-铂族金属硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉动式上侵,到上部表现为"小岩体,成大矿".成矿作用过程和模式表现为:①含矿岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩.浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩浆不连续(脉动式)上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈,围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的富集.深入阐明了含矿岩浆不连续(脉动式)上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁一起镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂族元素矿床的重要机制.     

岩浆铜-镍-铂族金属硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式--加拿 大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾（Voisey′s Bay）铜- 镍-铂族金属硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床 形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉 动式上侵,到上部表现为“小岩体,成大矿”。成矿作用过程和模式表现为：①含矿 岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、 含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩 浆不连续（脉动式）上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈, 围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方 不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的 富集。深入阐明了含矿岩浆不连续（脉动式）上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁 —超镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂 族元素矿床的重要机制。     

金属稳定同位素示踪关键金属的运移和超常富集

关键金属矿产对于国家经济和安全意义重大,然而其富集机制仍然存在争议,即受控于岩浆的结晶分异作用还是热液流体作用。传统的地球化学手段只能间接制约成矿物质的来源,难以区分分离结晶和岩浆热液作用对成矿的影响,而Rb、Ba、Sr、U等流体活动金属的同位素体系则对这两种机制具有不同的响应。笔者分别对喜马拉雅和华南地区的富关键金属花岗岩进行了Rb和Ba同位素研究,结果表明,当矿物结晶时,残留熔体中Ba同位素变重,Rb同位素不变;而当岩浆热液作用时,花岗岩中Ba同位素变轻,Rb同位素变重。此外,深部岩浆出溶的热液流体对亲流体易迁移的关键金属元素的富集具有重要贡献。上述研究表明,金属稳定同位素(尤其是流体活动金属的同位素)对于示踪岩浆- 热液作用和成矿流体来源具有非常好的效果。     

我国某地区钼矿床成矿的地质特征及钼矿内铂族元素的研究

近年来,通过对我国某地区找矿、地质勘探工作发现了一些钼矿床。这些钼矿床在成矿地质条件、地质时代与岩浆岩关系、围岩蚀变、矿物组合等方面都有其特点。这些特点的研究,对该地区钼矿成矿规律、找矿方向等颇有意义。     

大洋多金属结核浸出渣动态吸附Cu2+的实验研究

实验以大洋多金属结核浸出渣(66%,质量分数)为主要原料、高岭土(21%)为粘结剂、蛭石(13%)为膨胀剂,研制出用于动态吸附废水中重金属离子的浸出渣颗粒。以造粒后的颗粒为吸附剂动态处理含Cu2 的模拟废水,研究发现溶液浓度、流速、pH值对动态吸附效果的影响,选定浸出渣颗粒动态处理重金属废水的工艺参数:造粒后浸出渣颗粒的比表面积为18.61 m2/g,当模拟废水中Cu2 溶液的初始浓度为27 mg/L、pH=5.35、出口流速为10 ml/h时,每克浸出渣颗粒可动态处理模拟废水114.3 ml,处理后溶液中阳离子的浓度≤0.5 mg/L,实验效果明显。     

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。     

黑龙江多宝山斑岩铜矿的铜金属来源与富集规律

黑龙江多宝山斑岩铜矿位于兴——蒙海西期造山带的东端。该区早古生代的演化受制于兴——蒙洋向东偏北消减于布列亚-佳木斯地块之下,火山弧呈近北西向;晚古生代的演化受制于兴——蒙洋向北西消减于克鲁伦——额尔古纳地块之下,构造线为北东走向。多宝山矿床的金属铜是多来源的,主要矿源层是中奥陶世弧火山岩,次要矿源层是早泥盆世裂谷火山岩。中海西期的中性侵入岩也提供了部分矿源,但它对成矿更主要的贡献是三期脉动式的热液活动成为高背景场中铜元素迁移和富集的主要动力。金属铜在从围岩中汲取出来富集就位于斑岩体周围的同时,在矿区及邻区较大范围内形成铜元素的降低区。多宝山斑岩铜矿的成矿期是中海西期。晚海西-印支期和燕山期的构造-岩浆事件中有其它类型的铜(或铜-多金属)矿床形成,并使多宝山斑岩铜矿遭受改造。     

岩浆镍-铜-铂硫化物矿床研究的新进展

文中介绍了与镁铁岩和超镁铁岩有关的镍-铜-铂硫化物矿床研究与勘查方面的进展,提出了在我国寻找诺里耳斯克型矿床的可能性,以及扩大我国铂族元素基地的途径.     

岩浆铜-镍-铂族元素硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式——加拿大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾（Voisey’s Bay）铜-镍-铂族元素硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉动式上侵,到上部表现为“小岩体,成大矿”。成矿作用过程和模式表现为：①含矿岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩浆不连续（脉动式）上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈,围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的富集。深入阐明了含矿岩浆不连续（脉动式）上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁—超镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂族元素矿床的重要机制。     

岩浆铜-镍-铂族元素硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式——加拿大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾（Voisey’s Bay）铜-镍-铂族元素硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉动式上侵,到上部表现为“小岩体,成大矿”。成矿作用过程和模式表现为：①含矿岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩浆不连续（脉动式）上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈,围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的富集。深入阐明了含矿岩浆不连续（脉动式）上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁—超镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂族元素矿床的重要机制。     

我国天然锌铜金属互化物的发现和特征

锌、铜金属互化物是罕见的天然合金矿物，由锌、铜两种元素组成。由于形成条件、环境不同及矿物中锌、铜元素含量不同，形成系列锌、铜金属互化物。经过对我国近二十年来发现的各类型天然锌、铜金属互化物产出的地质特征，物理、化学及光学性质进行的系统研究发现，目前我国在不同的地质体中出现多种不同类型的锌、铜金属互化物，该类矿物主要形成于高温、还原且缺硫的条件下，多数与造岩矿物共生，而与多数金属硫化物形成条件不同。