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...     

Main Mineralization Mechanism of Magmatic Sulphide Deposits in China

Before intruding, primary magmas have undergone liquation and partial crystallization atdepth; as a result the magmas are partitioned into barren magma, ore-bearing magma, ore-richmagma and ore magma, which then ascend and are injected into the present locations once ormultiple times, thus forming ore deposits. The above-mentioned mineralizing process is knownas deep-seated magmatic liquation-injection mineralization. The volume of the barren magma isgenerally much larger than those of the ore-bearing magma, ore-rich magma and ore magma. Inthe ascending process, most of the barren magma intrudes into different locations or outpoursonto the ground surface, forming intrusions or lava flows. The rest barren magma, ore-bearingmagma, ore-rich magma and ore magma may either multiple times inject into the same space inwhich rocks and ores are formed or separately inject into different spaces in which rocks and oresare formed. The intrusions containing such deep-seated magmatic liquation-injection depositshave a much smaller volume, greater ore potential and higher ore grade than that of in-situmagmatic liquation deposits. Consequently this mineralizing process results in the formation oflarge deposits in small intrusions.     

岩浆硫化物矿床勘查研究的趋势与小岩体成矿系统

通过2009年西安Ni-Cu（Pt）岩浆矿床国际学术研讨会和近10年来的勘查研究现状,可以看出岩浆硫化物矿床勘查领域的发展趋势为：与大型层状岩体有关的铂族矿床仍然受到关注;Sudbury矿床的特殊性和不可参照性取得了共识;小岩体矿床是勘查研究的主流;通道成矿作用受到重视。以大型层状岩体Bushveld为例,介绍了其中的Merensky矿层、UG-2矿层和北翼接触带的Platreef矿床。由于中国没有发现这种大型层状岩体,因此应当重视那些中小型层状岩体中可能赋存的铂族矿床。迄今为止,除了Sudbury矿床这个特殊的实例之外,国内外所有具有经济意义的Ni-Cu矿床都寄生于小岩体中并自成一个成矿系统。这个小岩体成矿系统包含成矿背景、邻近深大断裂、原始岩浆、先导性岩浆成岩作用、继发性岩浆成矿作用以及深部熔离-分期贯入-终端岩浆房聚集成矿等。近10年的勘查实践进一步说明,这类小岩体矿床仍是中国今后的主要勘查研究方向。最后,介绍了Noril sk-Talnakh和Voisey s Bay矿床的深部熔离-通道成矿机制,这种机制增添了小岩体成矿作用的多样性;但是,其现存空间是开放性岩浆通道还是封闭性终端岩浆房,还有待更多的研究和实践。     

新疆北部岩浆铜镍硫化物矿床地质分布特点与成矿背景探讨

新疆北部地质构造演化复杂, 多阶段演化中岩浆活动与成矿作用规模并不均衡。而二叠纪却是天山成矿带大规模岩浆活动和金属成矿作用的高爆发期。本研究紧紧围绕镁铁-超镁铁质侵入岩体及岩浆铜镍硫化物矿床, 从地质分布特点、含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点, 系统研究深部相应岩浆作用的地质背景。通过典型矿床的深入剖析, 破解制约找矿突破的控制因素, 系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。新疆北部发育了5条镁铁-超镁铁质侵入岩带, 东天山、北山及喀拉通克岩带具有较好的成矿表现, 在时间上与塔里木隐伏大火成岩省密切相关。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质, 围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌, 并与表壳物质发生交换, 随着俯冲板块的持续和减弱, 深部上涌的地幔物质不断加强, 先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。围绕塔里木大火成岩省的周缘或造山带中, 是岩浆铜镍硫化物矿床重要的理论研究基地和找矿方向。     

Magmatic Sulfide Ni-Cu Deposits in China

Deep-seated magmatic liquation-injection deposits form a major type of magmatic sulfide deposit in China. The reserves of nickel and copper in this type of deposit may attain several hundred thousand tons (e.g.Hongqi 7 and Karatunggu) to nearly ten million tons (e.g.Jinchuan). Those deposits can be classified as large or superlarge deposits. The ore grade is relatively high, commonly with w(Ni)＞1 %.The mineralized intrusions are small in size, generally only 0.0n km2 to 0.n km2, with the largest one not exceeding a few km2. Before intruding, the primary magmas have undergone liquation and partial crystallization at depth; as a result, the magmas have partitioned into barren magma, ore-bearing magma, ore-rich magma and ore magma, which then ascended and injected into the present locations once or multiple times, to form ore deposits. The above-mentioned mineralizing process is known as deep-seated magmatic liquation-injection mineralization. The volume of the barren magma is generally much larger than those of the ore-bearing magma, ore-rich magma and ore magma. In the ascending process, most of the barren magma intruded into different locations or outpoured onto the ground surface, forming intrusions or lava flows. The rest barren magma, ore-bearing magma, ore-rich magmaand ore magma may either multiple times inject into the same place in which rocks and ores are formed or separately inject into different spaces to form rocks and ores. Such deep-seated magmatic liquation-injection deposits have a much smaller volume, greater ore potential and higher ore grade than those of in-situ magmatic liquation deposits. Consequently, this mineralizing process leads to the formation of large deposits in small intrusions.     

新疆谢米斯台地区小岩体型矿化遥感探测

中酸性小岩体易被地质填图遗漏,严重制约了该类型矿化的发现。在新疆西准噶尔谢米斯台地区找矿工作中,首先利用ETM+数据进行小岩体扫面,进而选取重点区采用ETM+和中巴资源卫星02B HR数据进行分辨率融合后解译、识别中酸性小岩体,并利用主成分分析法提取蚀变遥感异常,结合地质、化探信息综合分析后确定重点检查区域。利用此方法共解译出14个钾质花岗岩和3个黑云母花岗岩小岩体,这些小岩体大多被野外检查所证实。经野外检查发现了5处铜、金矿化点,证实了该方法的有效性。本研究中采用的方法可以为西部地区地质填图和中酸性小岩体型矿产资源勘查提供借鉴。     

亲铜元素的地球化学行为研究进展及其在岩浆硫化物矿床中的应用

亲铜元素在岩浆演化和硫化物熔离过程中的行为是解释岩浆硫化物矿床形成过程的一个窗口,通过实验研究来探讨亲铜元素的地球化学行为,并用于岩浆硫化物矿床的定量化研究是此类矿床今后的一个发展方向。本文总结了硫和亲铜元素在岩浆演化过程中的行为规律,并阐明了在岩浆硫化物矿床中的应用,在如下五个方面分别做了讨论：① 通过实验对玄武质岩浆中S溶解度的研究,总结出引起硫化物饱和的4个控制因素: 岩浆混合、温度迅速降低、壳源混染、快速的结晶分异作用;② 通过Ni在橄榄石和硅酸盐熔浆中的分配,定量模拟了岩浆演化过程中,橄榄石中的Ni含量随着橄榄石成分（Fo）变化的规律;③ 总结了Ni—Cu—PGE—Au在液态硫化物和硅酸盐岩浆中的分配系数,总结了控制分配系数的因素,并探讨了“R因素”对亲铜元素富集的控制机理;④ 橄榄石被硫化物包围时,与硫化物发生交换反应,通过交换反应系数（KD）可以定量估算硫化物熔浆中Ni的含量;⑤ 通过实验得出的亲铜元素在单硫化物固溶体（MSS）和液态硫化物之间的分配,总结了岩浆铜镍硫化物矿床中的分带现象。最后探讨了岩浆硫化物矿床存在的问题和发展方向。     

岩浆Cu-Ni-PGE矿床研究现状及发展趋势

从全球视野分析研究了世界岩浆铜镍硫化物矿床的大地构造分布和成岩成矿类型,特别是通过上世纪末新发现的加拿大Voisey's Bay矿床与俄罗斯Noril'sk等世界级矿床特征的对比研究,突出强调了大火成岩省(LIPs)对大规模岩浆硫化物矿床形成的意义,从更加宏观的角度审视了世界级岩浆硫化物矿床形成的地质背景和岩浆作用条件,为中国金川等岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的深入研究提供了参照背景。评述分析了当代岩浆硫化物矿床成矿研究中,幔源岩浆中硫化物液相不混溶(熔离)的演化轨迹,对岩浆萃取地壳中的硫改变硫化物饱和度促成不混溶作用发生的可能性和条件进行了探讨,进一步讨论了岩浆演化过程中,亲铜元素(Ni、Cu、Co、Pt和Pd等)进入硫化物液相成为金属硫化物或先期进入先结晶的橄榄石、辉石矿物成为氧化物的物理化学行为,并通过加拿大Sudbury陨石撞击构造成因矿床复合热液对硫化物矿体形成贡献的讨论,提出了热液作用对岩浆硫化物矿床成矿的可能贡献。分析判断了中国岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的成矿特点和金川超大型岩浆Cu-Ni-PGE矿床外围的找矿潜力。     

岩浆成矿体系的热演化和剥露史的数字模拟

通过对岩浆冷却过程的数字模拟研究,揭示出岩浆在冷却成矿过程中的温度分布和变化规律及影响因素．在此基础上,进一步应用高精度的温龄计组合来限定岩浆成矿体系的热演化和剥露历史,精确地计算出岩浆的初始侵位时间和深度、矿物结晶时间、冷却速率、冷却和暴露地表时间,以及剥露和剥蚀速率等重要参数,并将模拟结果应用于斑岩铜矿床的成矿研究中．研究表明,将精确的年龄测试手段与计算机模拟技术相结合,可为定量研究岩浆矿床的热演化和剥露史、深入了解矿床的成因机制提供一种有效方法．     

东昆仑成矿带岩浆铜镍硫化物矿床成矿地质条件与成矿规律

东昆仑成矿带是我国重要的Au-Cu-Co-Ni-Fe-Pb-Zn及其他多金属成矿带,2011年夏日哈木超大型镍矿床的发现使东昆仑一跃成为我国重要的铜镍资源基地。经过多年的勘查,东昆仑成矿带Cu-Ni找矿取得了较大突破,陆续发现了一批具有较大找矿潜力的岩体,如石头坑德、阿克楚克塞、浪木日和尕牙河等岩体。笔者依据近些年研究的成果对东昆仑成矿带岩浆铜镍矿床的成矿规律和成矿特征作初步总结,并指出下一步找矿方向。形成的主要认识如下：东昆仑造山带至少发生了4期强度不等的Cu-Ni-Co-(PGE)成矿事件,分别为寒武纪—奥陶纪(535～445 Ma)、志留纪—泥盆纪(440～394 Ma)、二叠纪—早三叠世(271～239 Ma)与晚三叠世(233～208 Ma),其中志留纪—泥盆纪的岩体数量最多、矿化率最高,产出的矿床数量多、规模也最大,而其他期次岩体的数量少、规模小与矿化弱;与其他成矿期的岩体零星分布于整个东昆仑成矿带不同,志留纪—泥盆纪岩体严格产在昆中断裂以北,又以昆中带数量最多,丛聚性明显;成矿具有显著的专属性,成矿岩体均以杂岩体产出,岩相发育齐全,富含贵橄榄石和斜方辉石的超镁铁质岩是最重...     

中国钼矿床主要类型及成矿预测

中国钼矿资源丰富,遍布各省区,矿床类型多,元素组合多样。在广泛搜集文献资料与实地研究的基础上,总结了中国钼矿资源特点,并综合考虑矿床成因、赋存状况、控矿因素、矿石成分及结构构造等因素,将中国钼矿床类型划分为4组12类19个矿床式;进一步归纳了各类典型矿床矿体赋存状况、热液蚀变、矿化组合特征。同时从构造、岩浆等方面分析了我国钼矿的找矿潜力和中国大陆造山环境下斑岩型钼矿形成的地质条件背景;总结了各种类型钼矿的成矿特征,通过对大地构造背景、构造-岩浆-流体事件及元素组合规律等的研究,指出以岩浆型钼矿为主,热液型钼矿次之的研究、勘查层次;重点对东秦岭、燕辽及特提斯钼成矿区进行了预测,明确了这些地区下一步钼矿勘查工作的重点,这对我国钼矿地质找矿和矿床研究具有指导意义。     

金川南延地区基性-超基性小岩体类型与特征

金川铜镍矿南延地区出露基性-超基性小岩体(群)近百处,主要分布在塔马子沟附近的下元古界及白儿泉沟附近的震旦系中.小岩体规模小,形态多为脉状、岩株状、岩墙状,产状总体倾向南西,倾角70°左右.根据镜下特征及X射线粉晶衍射分析结果,将这些岩体分为基性的变辉绿岩类和超基性的变辉橄岩类两大类.岩石化学分析结果显示,这些岩体Ni含量为58×10-6～1900.8×10-6,Cr含量为65.1×10-6～4518.2×10-6,ΣREE含量变化于22.57×10-6～308.20×10-6,具轻稀土富集而重稀土分异较弱的特征.与含矿岩体对比研究结果表明,研究区出露的变辉橄岩与金川矿区含矿岩体具有相似的稀土配分形式,AFM图上投影点都落入镁铁-超镁铁堆积岩区,且同具高Cr富Ni的地球化学特征,认为它们为同源岩浆异地侵入形成.     

Classification, M inerogenic Models and Prospecting of Realgar/Orpiment Deposits in China

China's realgar/orpiment deposits may be classified into three types, the stratabound, hot-water sedimentary and hydrothermal, according to their mineralizing processes, geological occurrences, tectonic and geochemi-cal features. The three types may be further distinguished into seven subtypes, namely, the Xiaguan, Shuiluo, Jiepaiyu, Songpan, Shixia, Wangzhuang and Ninghshan ones. On this basis three minerogenic models are established, and based on studies of their geochemistry and minerogenic mechanisms the prerequisites for prospecting for these types of deposits are given in the paper.     

硫同位素在岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床成因研究中的应用

岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床形成的重要过程是硫化物熔体的熔离,而关键在于成矿岩浆中硫的过饱和。判断岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中硫来源最直接有效的方法就是研究其硫同位素特征。当矿床的硫同位素值超出了地幔硫同位素的组成范围,揭示了壳源硫的混入。如果矿床硫同位素值δ³⁴S落入地幔值的范围内,则需要结合围岩硫同位素组成、并考虑岩浆房中是否发生了硫同位素交换反应来进一步判断是否有围岩硫的加入。异常的Δ³³S值主要出现在太古宙沉积硫化物中,利用δ³⁴S与Δ³³S相结合可识别样品中是否存在太古宙岩石中来源的硫;然而,一些太古宙岩石中硫化物Δ³³S值也可以在0‰附近;在一些后太古宙岩石的硫化物中也发现了异常的Δ³³S值;因此在根据Δ³³S值来判断S是否来源于太古宙岩石时应谨慎。仔细测定围岩和潜在的混染源的硫同位素组成对于准确评价岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中S的来源是非常关键的。硫同位素和其他同位素如镍同位素、铜同位素、铁同位素相结合也许对于认识岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中成矿物质来源及成矿岩浆演化过程能够提供新的思路。     

北祁连对尔山铜矿床地质特征及找矿前景分析

对尔山铜矿产于北祁连早古生代辉长岩与玄武岩的接触部位,大地构造属走廊南山岛弧带。矿石具有海绵陨铁结构,具有似岩浆熔离型矿床的成因特点,矿点处为1:5万物探异常查证时圈定的CD-3磁异常,磁异常呈面状展布,强度中等,在-644~417nT,该异常由辉长岩引起;同时在CD-3磁异常的北西方向0.5~1.2km处,圈定出的CD-1磁异常、CD-2磁异常与矿点处CD-3磁异常具有相似的特点,经推断磁异常可能与辉长岩有关。矿点东、西两侧新发现2处地质背景、矿化特征、物化探异常与此类同的镍矿(化)点;另外,在CD-1磁异常处,圈定的1:5万36号水系异常主元素为Cu异常,解释推断认为是铜矿化引起。因此,认为对尔山一带具有寻找岩浆熔离型铜镍矿的良好前景。     

闽西南地区块状硫化物矿床的喷流-沉积成矿作用

通过对闽西南地区石炭纪—早二叠世主要块状硫化物矿床的区域成矿背景、贮矿层位特征以及矿石矿物成分、结构构造,硫同位素地球化学特征、成矿温度等分析研究,指出该地区石炭纪—早二叠世块状硫化物矿床的形成多与海底火山活动有关,贮矿层中伴有典型的喷流沉积岩—硅质岩,并提出闽西南地区块状硫化物矿床存在海底喷流-沉积成矿作用的新认识。     

中国大陆环境斑岩型矿床：基本地质特征、岩浆热液系统和成矿概念模型

中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu(-Mo、-Au)、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异.在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿(岛弧)和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床(陆缘弧).相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山(或非造山)伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底-克拉通(或地块)边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制.大陆环境斑岩Cu(-Mo,-Au)矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性.岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳.上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu(和Au):①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应.大陆环境含Mo岩浆系统高SiO_2、高K_2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳.金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳.大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ~(18)O(>10‰)和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层.大陆环境含Au岩浆系统以富B花岗闪长斑岩为主,常与矿前闪长岩密切共生.Sr-Nd-Pb同位素显示,含Au岩浆主要来源于上部地壳,但曾与幔源岩浆发生相互作用.金属Au部分来源于上地壳,部分来源于地幔岩浆.大陆环境斑岩型矿床显示各具特色的蚀变类型和蚀变分带,其中,斑岩型Cu(-Mo,-Au)矿热液蚀变遵循Lowell and Guilbert模式;斑岩型Mo矿主要发育钙硅酸盐化、钾硅酸盐化和石英-绢云母化;斑岩型Pb-Zn矿主要发育绿泥石-绢云母化和绢云母-碳酸盐化,缺乏钾硅酸盐化;斑岩型Au矿强烈发育中度泥化.斑岩型矿床的成矿流体初始为高温、高fO_2、高S、富金属的岩浆水,由浅成侵位的长英质岩浆房在应力松弛环境下出溶而来,晚期有天水不同程度地混入.Cu、Mo、Pb-Zn通常沉淀于流体分相和流体沸腾过程中,而Au则主要沉淀于岩浆-热液过渡阶段.     

峨眉火成岩省内带岩浆硫化物含矿岩体橄榄石的成因意义

峨眉火成岩省内带出露数十个含Ni-Cu-铂族元素(PGE)硫化物矿床(或矿化)的镁铁质-超镁铁质侵入岩体.根据铂族元素(PGE)含量的不同,这些岩浆硫化物矿床可分为Ni-Cu型(如力马河和清水河)、Ni-Cu-PGE型(如清矿山和黄草坪)和PGE型(如金宝山和杨合武).不同类型含矿岩体的橄榄石电子探针分析表明,除了清矿山岩体少数几个橄榄石晶体属于镁橄榄石外(Fo90.1～Fo93.1),其余均为贵橄榄石(Fo76.8～Fo89.6).不同矿化类型的岩体的橄榄石成分差异明显.Ni-Cu型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为77～87,Ni含量变化范围为(976～2176)×10-6.Ni-Cu-PGE型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为80～86,Ni含量范围为(1024～2543)×10-6.PGE型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为78～84,Ni含量在(776～1755)×10-6之间变化.清矿山Ni-Cu-PGE型硫化物含矿岩体橄榄石具有高Fo(最高达93.1)和CaO含量(0.245%～1.14%)、以及非常低的Ni(266×10-6)的特征,可能是同化混染作用的结果.利用力马河岩体最高Fo含量的橄榄石成分计算表明,母岩...     

峨眉山大火成岩省Cu-Ni-PGE成矿作用——几个典型矿床岩石地球化学特征的分析

峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列。本文剖析了峨眉山大火成岩省该类矿床的分布及部分典型矿床的地质地球化学特征和矿化特征,揭示了成矿岩体统一的地幔柱成因,阐述了Cu-Ni-PGE成矿作用与峨眉山地幔柱岩浆活动体系的关系,探讨了由于岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程的差异所导致的矿化类型变异。指出Cu-Ni-PGE矿床成矿岩体原始岩浆为地幔柱高程度熔融的高镁玄武岩浆,成矿岩体与峨眉山低钛玄武岩同源,矿化岩体主要产于峨眉山地幔柱活动模型的内带低钛玄武岩分布区;金宝山、朱布、力马河、杨柳坪矿床分别代表峨眉山地幔柱Cu-Ni-PGE成矿作用不同成矿机制的端员类型。     

延边地区东部火山-岩浆活动特点及矿化特征

延边地区东部汪清—杜荒子中生代陆相火山断陷盆地是处于吉黑褶皱系延边优地槽褶皱带延边复向斜内。区内中生代以来不同方向的断裂发育,火山活动强烈,岩浆侵入频繁。与中生代火山—岩浆活动有成因联系的多个金、铜多金属矿床和多见的矿化蚀变线索构成了知名度很高的五风—小西南岔近东西向火山—岩浆期后低温热液型金、铜多金属成矿带。