新疆哈密图拉尔根Ni-Cu硫化物矿床成矿模式研究

新疆图拉尔根Ni-Cu硫化物矿床产于康古儿塔格—黄山韧性剪切带的北东段,属于岩浆熔离贯入型矿床。1号岩体以全岩矿化为特征,各岩相环带状产出,岩性具有单期岩浆多次脉动上涌成矿特征。由大地电磁测深剖面图、稀土元素配分曲线和微量元素可知1号和2号岩体具有同源性,并具有互补性,在深部具有同一个岩浆通道。较低的La/Sm(2)和Th/Ta值(4.6)表明成矿岩浆为地幔来源,岩体就位时很少受到地壳的混染。PGE特征表明,图拉尔根岩浆源于地幔低程度的部分熔融。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。根据岩石学、岩相学、地球化学等资料综合分析,对图拉尔根Ni-Cu硫化物矿床的成矿模式进行了探讨,认为其成矿模式为深部熔离反相复式贯入成矿。构造在图拉尔根矿床就位过程中起了重要影响,决定了矿体的产出状态。     

东天山地区图拉尔根铜镍硫化物矿床成因及成矿过程

东天山地区图拉尔根大型铜镍硫化物岩浆矿床是近年找矿的重大突破。通过矿床中坑道穿脉的精细研究,表明 岩体的岩相由角闪橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩与辉长岩组成,不同岩相的稀土元素配分曲线平行过渡变化,暗示各岩相是同源岩浆演化而成。岩相的分布及其接触关系、岩石地球化学及区域构造等指示图拉尔根矿床发生了后期变位。元素地球化学及同位素地球化学研究显示,岩体来自尖晶石稳定的亏损型地幔源区,亏损型地幔部分熔融与消减板片脱水物质混合导致图拉尔根岩体富集轻稀土元素而保持了MORB型同位素特征。岩浆上升过程中经历了微弱(<5%)的上地壳混染。铂族元素地球化学研究显示矿床中铂族含量较低,主要是因为地幔部分熔融较低(约16%),部分铂族元素残留在地幔中所致。     

新疆东天山图拉尔根大型铜镍矿床硫化物珠滴构造的特征及其对通道式成矿的指示

东天山图拉尔根岩浆铜镍硫化物矿床中产出一种不常见的硫化物珠滴状构造。这些硫化物珠滴粒度在5~20mm左右,是由磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等硫化物矿物组成的斑杂状硫化物集合体。野外观察发现硫化物珠滴具有各种几何形态,产出在稀疏浸染状硫化物和无矿化的辉石岩之间的部位。对图拉尔根杂岩体中发育的24个硫化物珠滴的统计结果显示,平缓厚层状矿化部位的硫化物珠滴呈水平方向拉长,陡倾薄层状矿化部位的硫化物珠滴呈陡倾拉长,珠滴的拉长方向和矿体的延伸方向一致。这表明在含矿母岩浆上升就位到中上地壳的过程中,硫化物珠滴受到熔浆流动的控制,因而其形态可以很好地指示通道式成矿硫化物熔体运动的方向。 硫化物珠滴的矿相学和电子探针数据表明其具有向地性特征,即磁黄铁矿和镍黄铁矿先结晶,沉淀在下部; 珠滴上部为后结晶的黄铜矿和其它富铜硫化物。这种元素分布可能对贯入块状硫化物矿石同样适用。碲化物和铋化物在硫化物珠滴中的含量明显高于其在早结晶的浸染状硫化物中的含量,表明富Te和Bi等元素及挥发份的熔体是在岩浆演化后期开始富集结晶的。     

东天山图拉尔根大型铜镍硫化物矿床的斜长石主量成分特征：对矿床成因的指示

图拉尔根镍铜矿床产于康古尔塔格-黄山韧性剪切带NEE向的次级挤压破碎带上,位于黄山-镜儿泉岩浆铜镍成矿带的东段。矿田范围内有I、II、III号3个镁铁质-超镁铁质杂岩体,主要铜镍矿体就位于I号基性-超基性杂岩体内。该杂岩体主要包括辉长岩、角闪橄榄岩、二辉橄榄岩、角闪辉橄岩等岩相,其中角闪橄榄岩为主要的赋矿岩相。本文通过对矿物颗粒镜下形态、结构、构造的观察,对钻孔中赋矿岩相、不含矿岩相的斜长石进行系统的成分分析和对比,来进一步限定岩浆的演化及矿床成因。图拉尔根矿床中主要造岩矿物的结晶次序为:橄榄石-辉石(角闪石)-角闪石。仅见极少数斜长石颗粒包裹橄榄石,而与辉石和角闪石没有明显的包裹关系,可能是略晚于橄榄石结晶的另一单独结晶序列的矿物。赋矿的角闪橄榄岩中斜长石与硫化物含量呈负相关性。斜长石中SiO2和Al2O3含量相对集中,CaO、Na2O、K2O含量变化范围大。SiO2含量从深部到浅部,表现出含量从低到高变化的趋势,说明岩体中斜长石受同源岩浆结晶分异作用的控制。越靠近富硫化物的角闪橄榄岩,斜长石中CaO和Al2O3含量越高,SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O等主量元素的含量变化范围较大。因此,斜长石的主量成分可以作为接近硫化物富矿体的指示。     

东天山图拉尔根铜镍硫化物矿床综合信息找矿模型的应用

图拉尔根铜镍矿位于东天山黄山-镜儿泉铜镍成矿带的东段,是近年来新发现的具大型成矿远景的岩浆型铜镍硫化物矿床.通过系统研究区域成矿地质环境、矿床特征、地球物理特征、地球化学特征等找矿信息的基础上,对图拉尔根铜镍矿床不同尺度的地质、物探、化探等致矿地质异常信息进行提取,在地质异常理论指导下,尝试性地建立了图拉尔根铜镍矿基于...     

东天山图拉尔根铜镍硫化物矿床PGE和Re-Os同位素特征及其对成矿的约束

中亚造山带南缘东天山地区是我国战略资源Ni的重要产区,图拉尔根矿床是该地区众多铜镍矿床中以岩体高矿化比例为特色的矿床。图拉尔根杂岩体由晚石炭世基性岩体(辉长岩、角闪辉长岩)和早二叠世超基性岩体(二辉橄榄岩、角闪橄榄岩)组成,矿体呈透镜状、"悬浮"状产出于超镁铁岩体的中部和中上部,矿化类型为块状/半块状、海绵陨铁状、稠密/稀疏浸染状、星点状、斑杂状以及少量珠滴状矿化。不同类型矿石∑PGE变化较大(10.8×10-9~208×10-9),除块状矿石样品外,其他类型矿石(S < 15%) S与PGE、IPGE与PGE元素之间均显示良好正相关,表明PGE含量变化主要受控于R因子(100~5000)变化;块状矿石的上述元素间呈现离散现象,亦反映单硫化物固溶体分异的影响。母岩浆中Pt和Pd的显著亏损以及矿石中Cu和Pd的强烈解耦,表明图拉尔根母岩浆经历了深部硫化物的熔离。Pd/Ir比值揭示的高镁玄武质岩浆性质和含水地幔源区可能的低程度部分熔融,表明源区硫化物残留也可能造成PGE的亏损。图拉尔根矿床的187Os/188Os比值和γOs值显著高于造山带橄榄岩地幔和全球典型岩浆铜镍矿床,反映其成矿母岩浆受到地壳物质强烈混染;Os-Nd同位素端元混合模拟显示有限的硅铝质地壳混染难以解释高187Os/188Os比值,图拉尔根矿床的Os同位素信息主要受到地壳硫化物改造,因此外源硫加入是图拉尔根铜镍成矿的关键因素之一。     

东天山图拉尔根Ⅲ号岩体锆石年龄及地质意义

东天山地区图拉尔根大型铜镍硫化物矿床矿区有三个镁铁-超镁铁质岩体。Ⅰ号岩体(矿床)岩相由角闪橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩与辉长岩组成,不同岩相之间为过渡接触;不同岩相样品的稀土元素配分曲线图显示平行过渡变化,证明各岩相是同一个岩浆系列演化。Ⅱ、Ⅲ号岩体由角闪辉长岩组成,相对Ⅰ号岩体富集Ti、P,具有明显的Zr、Hf亏损,微量稀土元素配分曲线存在明显差异,证明图拉尔根Ⅰ号岩体(矿床)与北部Ⅱ、Ⅲ号岩体不是同一个岩浆源区演化的产物。Ⅰ号岩体的成岩年龄为300.5±3.2Ma,Ⅱ号及Ⅲ号岩体形成于357.5±2.5Ma与351±4Ma,虽然这三个岩体走向一致,但年代相差大于50Ma,前者对应于东天山地区后碰撞伸展期(320～252Ma),属于拉伸环境,后者对应于区域主碰撞期(349～330Ma),属于挤压环境。     

哈密图拉尔根铜镍矿Ⅰ号岩体矿床特征及成矿研究

岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床是指与镁铁质-超镁铁质岩浆成矿作用有关的、以硫化物为主的矿床.图拉尔根铜镍矿属于岩浆熔离贯入型矿床,辅有就地熔离、热液叠加成矿多重作用形成的矿床.Ⅰ号岩体以全岩矿化为特征,可分为角闪橄辉岩、角闪辉石岩、橄榄辉石岩和辉长岩4个岩相,块状矿化和海绵陨铁特富矿体主要产在角闪橄辉岩相中.矿石中磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿共生为其主要特征,此外,金属矿物还有磁铁矿及少量钛铁矿.脉石矿物主要有普通角闪石、蛇纹石、透辉石、氟钠透闪石-钙镁闪石及绢云母、白云母、方解石、磷灰石.通过室内大量工作,对本矿床矿石矿物、结构特征及成矿过程进行了总结,研究认为,原始岩浆在深部岩浆房中发生了熔离作用和重力分异,形成矿体和不同岩相.图拉尔根铜镍矿体分异侵位之后产于比重较大的角闪橄辉岩相带内,整个铜镍硫化物矿床的形成存在一个由岩浆到热液的演化系列和不同阶段的富集成矿.     

东天山图拉尔根、白石泉铜镍钴矿床钴、镍赋存状态及原岩含矿性研究

图拉尔根、白石泉两处镍铜矿床的发现被认为是近年在新疆地区铜镍找矿中的重大突破,两者均属于和超镁铁-镁铁质杂岩有关的岩浆熔离贯入型矿床,前者更富含钴。矿石中磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿共生为本矿床及同类矿床之共同特征。文章对岩体的含矿性及其中Co、Ni元素的赋存状态进行了研究,以等离子质谱对岩体中的Co、Ni、Cu及稀土元素分析和S元素丰度的湿法化学分析,揭示出两处岩体含矿性颇佳。通过X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析并辅以常规显微镜,查明了Ni、Co两元素主要以独立的硫化物和硫砷化合物状态存在。在图拉尔根矿区发现的钴独立矿物镍辉砷钴矿和钴辉砷镍矿,属于辉砷钴矿和辉砷镍矿的同质多像变种。对此类金属矿物均作了较深入的分析与研究,为阐明矿床的成矿规律以及扩大找矿提供了重要的事实依据;也冀望对将来矿山选、冶方案的优化制定有所裨益。     

新疆东天山白石泉Cu-Ni硫化物矿床杂岩体的地球化学特征及其对矿床成因和构造背景的制约

新疆东天山白石泉Cu-Ni硫化物矿床位于中天山地块北缘,阿齐库都克—沙泉子断裂带南侧。杂岩体w(SiO2)为40%~59%,具有高Mg的特征和拉斑系列的演化趋势。MgO、MnO和FeO含量与SiO2呈负相关,Al2O3、TiO2、Na2O与SiO2呈正相关;Co、Ni、Cr与SiO2呈负相关。稀土元素球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土富集型,LREE/HREE为2.5~7.84,(La/Yb)N为1.94~8.24,δEu为0.71~1.28。白石泉杂岩体稀土元素非常类似的配分型式,表明其来自同一源区,是同一原始岩浆分异演化的产物。杂岩体总体上富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Ba、Sr)和活泼的不相容亲石元素(HILE:U),相对亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),表明地幔源区可能受到俯冲板片脱水的交代。硫化物饱和可能是由于大量含Fe、Mg矿物的结晶而造成的,地壳混染很弱。年代学和野外地质证据表明,白石泉杂岩体形成于晚古生代末碰撞造山后期的伸展构造环境下。晚古生代末碰撞造山挤压-伸展转变期是大规模成矿的有利时期。     

东天山主要铜镍矿床中磁黄铁矿的矿物标型特征及其成矿意义

东天山是中国最重要的岩浆铜镍硫化物矿带之一,产有黄山东、黄山、香山、葫芦等大中型铜镍矿床。图拉尔根、白石泉两处镍铜矿床为近年来在新疆地区铜镍找矿中的重大发现,两者均属于与镁铁质-超镁铁质杂岩有关的岩浆熔离-贯入型矿床。矿物共生组合以磁黄铁矿 镍黄铁矿 黄铜矿为特征,磁黄铁矿系矿石中最主要组成部分。文章以X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析并辅以常规显微镜,查明这些矿床中磁黄铁矿均系Co、Ni的最主要载体矿物,Co、Ni元素主要以游离状态的硫化物(或硫砷化物)形式存在,如镍辉砷钴矿、钴辉砷镍矿、镍黄铁矿及紫硫镍矿等矿物。它们多以微细包裹体或出溶体形式随机地分布于磁黄铁矿内部,而少量的Co、Ni元素则以类质同像方式存在于磁黄铁矿晶格之中。图拉尔根、白石泉、葫芦三矿床中磁黄铁矿在多型结构以及微量元素地球化学方面均表现出一定的差异,系由两矿床容矿岩石基性程度及成矿温度之差异引起。     

新疆哈密图拉尔根全岩矿化岩浆铜-镍-钴矿床地质特征及找矿方向

东天山图拉尔根铜镍矿区受控于康古儿—黄山韧性剪切带北东段的区域性韧性剪切带之次级断裂构造,断裂构造对该矿床的控制作用极为明显。矿区范围内现已发现3个镁铁质-超镁铁质杂岩体,目前只对一号岩体进行了勘探评价,已探明控制储量达大型规模。文章基于对一号杂岩体的矿床地质特点及其化探和物探特征的总结,试图建立该大型铜镍矿床的找矿评价模式。一号岩体以全岩矿化为特征,可分为4个岩相:角闪橄榄岩相、辉石橄榄岩相、角闪辉石岩相和辉长岩相,赋矿岩石主要为角闪橄榄岩、辉石橄榄岩,矿床属于与镁铁质-超镁铁质岩浆有关的岩浆熔离贯入型Cu-Ni-Co矿床,具有单期岩浆多次脉动上涌成矿的特征。岩体m/f介于3.1～4.8之间,属于铁质超镁铁岩类,且具有低钛、低碱、低Al2O3特征,含矿岩相具有高硫特征(S>1%)。化探显示图拉尔根地区位于Cu、Ni、Co组合异常区内,Ni异常峰值133×10-6,Cu异常峰值83×10-6。成矿元素Ni、Co、Cu在角闪橄榄岩、辉石岩中呈现富集趋势。物探显示岩体具有三高一低的地球物理异常特征。矿区位于区域性的重力高值异常区内,在高重力背景下,含矿岩体表现出明显的低阻、高极化及高磁异常特征。作者指出沿强变形带中间的中部弱韧性变形带追索含矿岩体,将对扩大找矿范围具有实际意义;岩体南西部可能为含矿岩浆上升就位的主要中心,这里角闪橄榄岩相也十分发育,应为矿化富集的有利地段。     

东天山古生代斑岩铜矿床成矿规律和构造背景

东天山铜成矿带是中亚成矿域的重要组成部分, 发育土屋、延东大型铜矿, 三岔口、玉海中型铜矿, 赤湖、福兴、灵龙、玉带和四顶黑山等小型铜矿床。其中的斑岩铜矿带主要沿大南湖-头苏泉岛弧带近东西向展布, 其成岩作用集中于志留纪和石炭纪, 而成矿峰期为石炭纪。东天山斑岩铜矿带赋矿围岩包括火山岩、花岗岩和沉积岩, 围岩蚀变主要有黑云母-磁铁矿化、绢英岩化和青磐岩化, 钾化相对较弱。成矿岩体主要为中酸性钙碱性花岗岩, 富集大离子亲石元素, 亏损高场强元素, 具有高Sr/Y比值, 显示典型的岛弧岩浆岩和埃达克质特征。成矿流体早阶段发育大量含子晶的高盐度包裹体, 为H₂O-NaCl±CO₂体系, 氢氧硫同位素显示明显的岩浆热液特征。锶钕铪同位素表明成矿岩体具有新生地壳和亏损地幔混合来源。东天山斑岩铜矿带形成于古天山洋的多期次俯冲造山, 因而具有多期叠加成矿的特征。石炭纪钙碱性岩浆岩是下一步找矿的主要目标, 后期构造叠加可能导致富矿体的形成。

     

东天山库姆塔格—沙泉子晚石炭世火山-沉积岩相学地质地球化学特征与构造环境

通过对本区晚石炭世沉积岩和火山岩的岩相学类型及其特征研究,划分出山前洪积相(河流相)、水下三角洲沉积相、海岸潮坪相、浅海相、火山沉积岩相、火山喷溢相、火山喷发岩相、热水沉积岩相、火山热水蚀变岩相和矽卡岩相等10种不同岩相和相应的亚相,这种特征属大陆挤压收缩体制下活动大陆边缘上的火山-沉积岩相学组合类型。垂向相序结构表明在热水沉积岩相上下均有较强的火山活动,为成矿提供所需的热能。在库姆塔格晚石炭世压陷盆地中,热水沉积岩相的纵向相序结构为热水角砾岩亚相→菱铁矿岩亚相/石膏岩亚相→铁白云石岩亚相→碧玉岩亚相→铁白云石岩亚相,这种组合是寻找“库姆塔格型”大型石膏菱铁矿矿床的岩相学标志。本区火山-沉积岩相总的沉积序列显示向上由浅变深→由深变浅趋势,沉积物源主要来源于华力西期岛弧带剥蚀区及其南侧(中天山)基底隆起带;火山喷发仍形成发生在浅海环境中,具有大陆挤压收缩体制下(中天山造山带)后陆盆地沉积特点;晚石炭世原型沉积盆地可能为后陆盆地,有利于大型石膏菱铁矿矿床保存。     

新疆东天山垅西金矿床地质和地球化学特征

垅西金矿是东天山地区较为典型的石英脉型金矿床，文章对该矿床进行了流体包裹体的温度测定、气液相成分分析、稀土元素分析和氢氧同位素分析。研究结果表明，垅西金矿的成矿温度为222～313℃，成矿深度为2～3．2km，属中成中温热液矿床；流体包裹体中H2O和CO2为主要气相成分，Na^ 、K^ 和Cl^-为主要液相成分，成矿流体主要来自岩浆水，晚期混入少量大气降水；成矿金属物质主要来自下石炭统企鹅山群中基性火山岩。