金川铜镍硫化物矿床磁黄铁矿矿物学特征及成因意义

金川铜镍硫化物矿床矿石类型主要为浸染状矿石、海绵陨铁状矿石及块状矿石。采用矿相显微镜观察、磁性胶体浸润与电子探针分析等方法,对3种类型矿石中磁黄铁矿的结构状态、共生组合与成分特征作了研究,探讨了矿石成因及成矿过程。在浸染状矿石与海绵陨铁状矿石中,磁黄铁矿为单纯的六方(NC型)磁黄铁矿,或者六方与单斜(4C型)磁黄铁矿构成的不规则状交生体。这2类矿石中磁黄铁矿的成因很可能是岩(矿)浆中S含量低,且高温结晶后缓慢降温,后期又受到了富硫和/或高氧逸度流体的交代作用。在Ⅱ矿区块状矿石中,单斜与六方磁黄铁矿构成平行叶片状交生体,表明六方磁黄铁矿在高温下结晶后温度曾快速下降,这期间仅出溶了微量的黄铁矿,而当温度下降到254℃以下时,发生了六方磁黄铁矿中单斜磁黄铁矿出溶作用。磁黄铁矿的结晶类型、金属原子(Fe、Ni、Cu、Co)与硫原子比值M/S演化等佐证了块状矿石晚期贯入成因。依据Fe-S系统相图拟合曲线计算得到块状矿石中六方磁黄铁矿结晶温度为743~518℃,且在结晶过程中,硫逸度logf(S2)曾从0.427降至-3.767。     

金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式

金川矿床是目前世界第三大在采铜镍硫化物矿床,其成岩成矿过程及侵位机制一直存在争议。近年来,岩浆通道系统成矿被越来越多的人所接受,正是由于岩浆通道系统这样特殊的开放系统为＂小岩体成大矿＂提供了成矿条件。通过对岩体的形态,以及岩体与围岩接触处的宏观和地球化学特征的研究,指出在岩体侵入前存在一组由F1、F2等拆离断层所组成的正断层系统,为金川岩体的控矿构造,且是与上一级岩浆房贯通的岩浆通道。而对不同矿体Cu、Ni及铂族元素变化趋势的总结和Ⅰ6行富铜隐伏矿体、Ⅱ2号矿体33-41行特富矿的研究,发现Ⅰ24号、Ⅱ1号与Ⅱ2号矿体的矿浆分别由两个不同的岩浆通道形成,指出了岩浆通道的可能产出位置,探讨金川铜镍硫化物矿床的岩浆通道系统成矿模型。     

甘肃金川铜镍(铂)硫化物矿床中高镁辉绿岩脉的发现及其意义

位于华北板块西缘赋存于超镁铁质岩中的金川矿床,是目前世界第三大镍硫化物矿床.金川铜镍硫化物矿床的原生岩浆问题一直存在着较大的争议,前人通过研究金川铜镍硫化物矿体中的堆晶橄榄岩中橄榄石的成分,从而推导原生岩浆的成分.而作者通过对金川铜镍硫化物矿体内部的基性岩脉深入研究,从另一个角度探究金川铜镍硫化物矿床的原生岩浆成分.通过对岩脉岩相学、主量元素的研究表明金川铜镍硫化物矿体中的岩脉主要是辉绿岩,因其MgO的含量的不同可以划分为高镁辉绿岩和低镁辉绿岩.辉绿岩脉的主量元素和微量元素显示这两类岩脉发生过分离结晶作用.PGE元素特征显示辉绿岩脉和金川矿床是同一期次产物,Pmelts的模拟演化得出本文中辉绿岩脉的液相线矿物橄榄石的牌号为Fo86,与金川矿床发现最高牌号Fo86一致.同时Ol-CATS-Q相图表明JC100925-5样品形成的源区在3GPa以上.多种因素显示这种高镁的岩浆是金川矿区的原生岩浆.     

金川铜镍硫化物矿床的Re-Os"年龄"及其意义

分析了金川铜镍硫化物矿床的一组浸染状矿石和一组块状矿石的Re、Os含量和Os同位素组成.浸染状矿石和块状矿石分别给出Re-Os表观等时线年龄为(1 126±96)Ma和(840±79)Ma,表观初始187Os/188Os比值为0.119±0.018和0.242±0.028.块状矿石的表观年龄与前人报道的同类矿石年龄在误差范围内一致,证明了其分析的可靠性.此结果也与前人报道的锆石和斜锆石的U-Pb年龄在误差范围内一致,说明了金川的新元古代成矿时代.而我们的和前人的工作表明,海绵陨铁状矿石和浸染状矿石给出的Re-Os表观年龄有相当大的变化范围,且都比块状矿石的年龄老.提出了两种模式解释这种现象:在约8亿年前金川矿床形成时地壳混染导致浸染状矿石和海绵陨铁状矿石的Os同位素组成不均一,从而给出偏老的表观年龄;相反,Os同位素在块状矿石中快速扩散而均一化,因此给出成岩成矿年龄.但是,还不能完全排除两期成岩成矿的可能性,即晚期岩浆活动引起了早期岩浆活动中封闭的Re-Os同位素体系的扰动.目前倾向于第一种解释,但后一种可能性还需要检验.     

金川铜镍硫化物矿床2号矿体铂族及亲铜元素地球化学特征

系统分析了金川Ⅱ号岩体中2号矿体西端、中部和东端的硫化物矿石中的铂族元素(PGE)和亲铜元素地球化学特征,以期探讨这些元素的空间变化规律及其成因,以及对金川矿床成矿过程的指示意义。研究结果表明:100%硫化物中,PGE(Ir、Ru、Rh、Pt、Pd)总体从西端到东端逐渐降低,且浸染状矿石和海绵陨铁状矿石的100%硫化物中PGE和亲铜元素含量的变化特征相似。表明金川2号矿体硫化物矿石的PGE和亲铜元素的含量主要受硫化物熔离作用的约束,硫化物熔体分离结晶和后期热液蚀变影响不明显。2号矿体浸染状矿石的100%硫化物中,PGE和亲铜元素含量总体低于1号矿体浸染状矿石的含量,但是前者西端的样品与后者东端的样品,上述元素特征相似,暗示二者是同一岩浆通道系统中硫化物熔离的产物,并且硫化物熔离形成2号矿体时具有比1号矿体低的R值,这也暗示了含矿岩浆是自1号矿体向2号矿体流动的。     

东天山香山铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学特征及其意义

香山含铜镍矿岩体位于东天山北部的土墩-图拉尔根镁铁-超镁铁岩带中段,受康古尔塔格-黄山深大断裂控制,为由辉长岩、辉橄岩、细粒辉长岩和钛铁辉长岩组成的复式岩体。香山铜镍矿床岩石铂族元素总量(∑PGE)变化范围为0.74×10-9～2.82×10-9,矿石∑PGE变化范围为20.64×10-9～148.99×10-9,PPGE(Pd、Pt)和IPGE(Ru、Ir、Os)之间分异均较弱,二者具有相似PGE原始地幔标准化配分曲线形式。香山铜镍矿床原生岩浆w(MgO)下限值为4.97%,源于亏损型地幔,PGE丰度较高,母岩浆为高镁玄武质岩浆,PGE处于亏损状态且亏损的原因是发生了硫化物熔体不混溶作用,引发硫饱和的机制为地壳物质同化混染作用,以及橄榄石、辉石和基性斜长石等矿物的结晶分离作用。     

新疆东天山土墩铜镍硫化物矿床中铂的赋存形式及其地质意义

土墩铜镍矿床位于东天山黄山—镜儿泉铜镍成矿带的西端,具有较好的铜、镍资源前景。铜镍矿石中主要金属矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、磁铁矿以及黄铁矿等。在详细研究土墩铜镍矿床成矿地质背景的基础上,通过对土墩铜镍矿床中浸染状矿石和块状矿石中主要金属矿物进行电子探针原位测试发现,金属矿物中Pt含量较高,范围在490~2 450 g/t之间,平均为1 713 g/t,而Pd含量则较低。进一步研究Pt的赋存形式及矿石中伴生元素Co、Se、Ag、Sb等的元素地球化学特征,结果表明,晚期成矿热液对早期镍黄铁矿和磁黄铁矿的交代使Pt常发生扩散交代作用,这种热液改造作用对贵金属元素的活化和再富集具有重要意义。此外,土墩铜镍矿床中具有高Se含量、较低S/Se比值以及高R因子值的矿段是极有可能形成铂族元素(PGE)的矿化富集带。     

云南白马寨铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学及其对矿床成因的制约

采用镍硫火试金ICP-MS法分析了白马寨铜镍硫化物矿床矿石及其主要围岩铂族元素(PGE)含量,结果表明铂族元素总量(ΣPGE)普遍较低,且ΣPGE由矿床核部的块状矿石(78.15×10-9~555.92×10-9)向外围矿化橄榄岩(6.77×10-9~70.95×10-9)至辉长岩(3.02×10-9)逐步降低。煌斑岩脉岩的ΣPGE也较低,为6.86×10-9~17.03×10-9。ΣPGE与Ni含量呈明显的正相关。不同种类岩石和矿石的PGE原始地幔配分模式明显不同,块状矿石为Pt-Pd配分型,Ir较明显亏损;矿化橄榄岩配分曲线较平坦,IPGE和PPGE分异不明显,但均出现Ru正异常。辉长岩样品和煌斑岩PGE配分模式几乎一致,也均出现明显的Ru正异常。矿石和围岩的Cu/Pd值远高于原始地幔,表明原生岩浆发生了较强的硫化物熔离作用。块状富镍矿石的(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)和Pd/Ir分别为138.24和24.7,指示其母岩浆为演化较为彻底的玄武质岩浆,而矿化橄榄岩的相应值分别为3.02和16.09,具有科马提质岩浆的特征参数,因此白马寨块状矿石和矿化橄榄岩之间可能没有成因联系。块状硫化物熔体侵位前,其母岩浆经历过长时间强烈的硫化物熔离作用,硫化物熔浆作为独立的侵入相而侵入于III号岩体核部。这个过程反映了峨眉山地幔柱尾部岩浆演化和成矿可能经历过高度的S饱和过程。白马寨矿床形成过程中可能受到地壳物质的混染。     

金川铜镍矿床隐伏富铜矿体成因研究及其深部找矿意义

金川矿床赋存于富橄榄石超镁铁质岩中,是目前世界第三大在采铜镍硫化物矿床.经过多年开采,如何在深、边部找到新的替代资源问题显得越来越重要.通过对金川矿床富铜隐伏矿体的矿体特征、矿石特征和矿石特殊地球化学特性等方面进行分析研究,特别是从空间立体对其矿化规律进行总结,并与其附近Ⅱ1#主矿体进行对比,指出该类型矿体既有岩浆熔离作用的特点,又有后期改造作用的特征,其形成经历了三个阶段:富含Cu、PGE岩浆深部熔离-脉动贯入、构造活化富集和后期热液叠加.同时探讨了来源于地幔深部的高镁玄武质岩浆,在深部岩浆房和阶段岩浆房熔离分异过程中,富镍岩浆和矿浆之间存在富铜岩浆.此外,Pb同位素表明,该隐伏富铜矿体形成时间为8亿年左右,早于块状特富矿;Pb、S同位素表明,该矿体主要来源于地幔,但曾被少量地壳物质混入.最后指出铜镍硫化矿床的成因是复杂多样的,在金川矿床深边部寻找新型矿体,尤其是富铜矿体的前景很大,而F_6断层可能是富铜隐伏矿体岩浆通道和Ⅱ1#主矿体岩浆的深部侵位通道之一.     

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。     

金川铜镍硫化物矿床中富铜矿石铂族元素特征及矿床成因

金川铜镍硫化物矿床是世界单个矿体最大的镍矿床,镍资源储量居世界第三.矿床以海绵陨铁状矿石为主,富Cu矿石在矿床中呈"鸡窝状"产出.基于富Cu矿石的空间分布、矿石结构、硫化物组合、铂族元素地球化学的研究,提出了富Cu矿石的成因:硫化物发生单硫化物固溶体结晶,在重力分异或构造扰动下,富Cu、Pt、Pd的残余硫化物在局部聚集成矿.根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了金川矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.355×10-9,Ir=0.265×10-9,Ru=0.277×10-9,Rh=0.144×10-9,Pt=4.91×10-9,Pd=2.32×10-9,Ni=338×10-6,Cu=174×10-6.通过R因子与硫化物分异结晶过程模拟,金川铜镍硫化物矿床的R因子为300～1000,平均为567,R因子值在1号与24号矿体中明显大于2号矿体.     

多元统计分析在金川铜镍矿床两类矿石中的应用

应用聚类分析和因子分析对金川铜镍硫化物矿床样品及其微量元素进行了分析和科学分类,并对分类的样品进行R型因子分析,找寻在成矿作用过程中对成矿贡献起关键性作用的因子。因子分析结果表明,富矿类型的网状矿石与贫矿类型的星点状矿石的Ni,Cu矿化期存在着明显的差异性;网状矿石在成矿作用过程中,经受了晚期晚阶段的中、低温热液作用,使矿石中的主要成矿元素Cu产生了进一步的叠加和富集,并伴有Bi,Se,Te及贵金属元素的富集。因子分析的研究为脉动式多期多阶段的成矿机制模式提供了新的依据,同时,也为矿床中有用伴生元素的赋存状态及找寻提供了有用的成因信息。     

金川铜镍矿床58号矿体亲铜和亲铁元素特征及其地质意义

通过对金川铜镍硫化物矿床中58号矿体地质特征、亲铜和亲铁元素地球化学特征等方面的研究,发现其具有不同于24号矿体、1号矿体和2号矿体的地质和地球化学特征。58号矿体产于Ⅲ号岩体上盘围岩中,矿体总体走向为NNE,倾向NW。与金川矿床其他几个矿体比较,该矿体具较高的Cu、Ni和PGE含量。研究独立的58号矿体对全面理解整个金川超基性岩体的成矿规律,指导今后找矿工作具有重要意义。笔者认为58号矿体的硫化物是从PGE微弱亏损的苦橄质岩浆中熔离出来的,其硫化物熔体具有不同的分异演化过程。     

新疆黄山东铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定及其地球动力学意义

通过对黄山东铜镍硫化物矿石的Re_Os同位素测年 ,获得等时线年龄数据为 (2 82± 2 0 )Ma。该数据表明产于东天山的这套铜镍硫化物矿床及其相关的镁铁质_超镁铁质岩并非泥盆纪_早石炭世洋底的蛇绿岩建造和相关成矿系统 ,它晚于岛弧演化阶段 ,出现于碰撞后的伸展环境 ,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿为同一时期形成。其等时线187Os/188Os初始比值为 0 .2 4± 0 .0 4 ,γOs值平均为 99,显示出在成矿过程及岩浆侵位期间有不少地壳物质混入成岩成矿系统     

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床中两类橄榄石的发现及其成矿意义

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大岩浆型铜镍硫化物矿床,其成因机制一直备受争议。主要成矿模型有以下两种:(1)岩浆通道堆积模型;(2)深部熔离-多次贯入模型。目前,二者均不能较好解释矿区中存在的各种地质现象。本文重点研究矿区橄榄石的特征,借此来探讨"硫化物矿浆"的迁移方式与侵位能力。本次研究在金川矿床中发现了两类橄榄石:LREE亏损型(Ⅰ型)与LREE富集型(Ⅱ型)。其中,Ⅰ型橄榄石为岩浆正常结晶的原始颗粒,常见复杂的成分环带,由原生橄榄石与晶间硅酸盐熔体/不混溶硫化物熔体发生物质交换所形成,继承了玄武质岩浆稀土含量低的特征,广泛分布于各类超基性岩石与矿石中;Ⅱ型橄榄石常见包裹斜方辉石的反序列包含关系,以稀土含量高(～2个数量级)且相对富Mg而显著区别于前者,为辉石堆晶颗粒经流体触发不一致熔融后再结晶形成的橄榄石,多见于硫化物矿石中。金川矿床硫化物矿石中广泛发育的原生富Cl含水矿物(金云母、角闪石、磷灰石)与Ⅰ型橄榄石边部活动性元素含量的剧增,暗示金川矿体形成过程受富Cl流体影响显著。实验岩石学与动力学模拟的新研究进展表明流体的加入可有效推动高密度硫化物的迁移,流体的加入可能是金川硫化物矿浆上侵运移的主要机制。结合硫化物Cu/Ni西高东低的空间演化规律,橄榄石Fo值西高东低的空间变化趋势与晶体粒度西细东粗的分布特征可以推测,金川铜镍硫化物矿床岩浆通道的前进方向为自西向东。     

铲子坪金矿北西向构造蚀变带特征及其研究意义

铲子坪金矿区北西向构造蚀变带，在剖面上由中心硅化岩带向外依次为石英细脉带，硅化含砾砂板岩带，在性质上兼具韧性变形和脆性变形特征，反映了构造及热液流动的多次性。金矿化与早期灰白色奎化岩密切相关。     

新疆黄山–镜儿泉地区与铜镍硫化物矿床有关的元素组合特征及找矿方向

黄山–镜儿泉地区位于新疆东天山东部,是我国重要的铜镍成矿带之一。本次研究以该区1∶20万勘查地球化学数据中的Ni、Cu、Co、V、Ti、Cr、Mg O和Fe_2O_3等8个元素或氧化物作为研究对象,采用主成分分析(PCA)、能谱-面积分形方法(S-A)以及局部奇异性分析(LSA),对与岩浆型铜镍硫化物矿床有关的元素分布特征进行分析,以及对异常进行识别。结果表明:(1)第一主成分(PC1)的方差贡献占总体方差贡献的62.9%,各元素均有较高的正载荷,在空间上与已知铜镍硫化物矿床具有较好的对应关系,可以作为找矿的指示标志;(2)PC1空间分布的复杂性,可能是地质过程、成矿过程以及表生过程综合作用的结果;(3)基于自相似性原理,通过对PC1的复杂场分离以及弱异常增强,发现PC1异常带或PC1异常的奇异值均与NEE向的深大断裂相对应。综合成矿地质条件以及异常带分布特征,认为与康古尔–黄山深大断裂、雅满苏深大断裂以及阿奇克库都克深大断裂等相对应的一系列NEE向的PC1异常带是进一步找矿的有利地段,可优先部署工作。     

鄂尔多斯盆地西南缘彭阳铀矿区矿物学研究及其对区域成矿的指示

绝大多数砂岩型铀矿均赋存于河湖相或滨浅海相等沉积地层中。彭阳铀矿床是近期在鄂尔多斯盆地西南部新发现的一个大型铀矿床,也是中国首个产出于风成砂岩中的砂岩型铀矿床。矿体主要赋存于洛河组砂岩中,岩性主要为中细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩。洛河组以沙漠沉积相为主,靠近盆地边缘地区发育冲积扇及河流相沉积。本文在详细的野外调研和矿相学研究基础上,围绕富铀地层洛河组开展详细的矿物学研究,利用扫描电镜、背散射、电子探针等方法,发现洛河组中的铀矿物主要为沥青铀矿,其次为含钛铀矿物,以及少量铀石,基本查明了铀矿物的矿物学特征、化学成分及共生矿物组合。铀矿物大多呈星点状与锐钛矿、磷灰石(胶磷矿)、黄铁矿等密切共生,或者呈条带状分布于石英等碎屑颗粒边缘。与伊犁盆地和鄂尔多斯盆地典型矿床的团块状铀矿物相比,彭阳铀矿床的铀矿物以多呈星点浸染状为特征。洛河组风成砂岩中还原剂十分缺乏,推测有油气等还原物质参与了砂岩型铀矿的氧化还原作用并导致铀矿的沉淀富集。