镁铁质—超镁铁质岩浆作用与成矿作用的新进展

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与Cu、Ni、Co、PGE(铂族)、V、Ti、Cr、Fe等金属成矿作用关系密切。镁铁质—超镁铁质岩浆能否成矿主要由岩浆源区的性质、构造背景以及是否存在古老且一直活动的深大断裂等因素决定。介绍了一些世界上典型矿床的新的成矿模型及寻找与镁铁质—超镁铁质岩有关的PGE矿床的新技术与新方法。     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍成矿潜力探讨

华北陆块北缘是中国铜镍（铂）硫化物矿床的重要成矿区带之一。近年来,在位于该成矿带的内蒙古中部先后发现多处铜镍矿床（点）,空间上构成一条重要的镁铁质-超镁铁质岩成矿带。为了探讨该镁铁质-超镁铁质岩带内额布图、温更、克布、黄花滩及小南山等赋矿岩体的成矿潜力,笔者通过搜集和研究国内外典型铜镍硫化物矿床数据,建立有利成矿信息评价指标,并指导评价本区岩体的成矿潜力。研究认为,额布图、温更和克布岩体从矿物和岩石地球化学及岩浆分异演化等方面分析,具有较好的成矿地质条件,指示较好的成矿潜力;而黄花滩、小南山岩体从目前地球化学资料分析,成矿潜力相对较弱。     

论超镁铁质岩型温石棉矿床成矿模式

绝大多数温石棉矿床都赋存在蛇绿岩建造的超镁铁质岩中。本文论及的温石棉矿床是在板块聚合后的大陆蛇纹石化环境,以大气降水来源的深循环热水为主的热液交代超镁铁质岩,通过交代-充填结晶作用而形成的。多期的叠加蛇纹石化作用使岩体达到成棉临界状况。有利的裂隙构造体系的发育,相对稳定的地质环境,是温石棉矿床成生的重要条件。在不同的大地构造背景及成矿地球化学作用条件下,可以形成3种亚类型温石棉矿床。     

镁铁岩-超镁铁岩侵入体含铂性评价标志

镁铁岩-超镁铁岩侵人体中常常含有少量及微量硫化物,它们是硅酸盐岩浆与硫化物熔体不混溶作用的产物。由于岩石圈环境下铂族元素亲硫性的制约,当硅酸盐岩浆与硫化物熔体呈液态熔离时,铂族元素便被硫化物熔体所捕集和运载,尔后在重力分异过程中下沉到岩盆底部富集成矿。能否依据岩盆上部岩浆熔离硫化物的铂族元素丰度值来判断岩盆深部铂族元素潜在成矿能力呢?这是本试图回答的问题。     

内蒙古中部镁铁质-超镁铁质岩带铜镍硫化物矿床地质特征

内蒙古中部出露1条近EW向的含铜镍镁铁质-超镁铁质岩带,宽约30km,长约400km。该岩带横跨2个构造单元:宝音图岩浆弧和狼山—白云鄂博台缘坳陷。文章按构造单元将其划分为2个成矿亚带:额布图—特颇格日图矿带和克布—小南山矿带。额布图—特颇格日图矿带构造单元为宝音图岩浆弧,主要形成以富镍为主、伴生Co元素的镍矿床(点),包括额布图、达布逊和特颇格日图;克布—小南山矿带构造单元为狼山—白云鄂博台缘坳陷,形成以富铜、镍为主,伴生Pt,Pd等铂族元素的铜-镍(PGE)矿床,包括克布、黄花滩和小南山。赋矿岩体呈似层状、透镜状、扁豆状及串珠状产出,矿石矿物以金属硫化物为主,含少量氧化物。区内不同构造单元内岩体形成2种不同类型矿床,其原因可能是古亚洲洋板块向华北板块北缘俯冲,岩石圈地幔发生部分熔融形成岩浆,在不同构造单元底侵上升,经过不同的介质及围岩,形成2种明显差异的成矿亚带。     

与镁铁－超镁铁质岩石有关的矿床类型

本文综述了近年来的研究成果,介绍了与镁铁质-超镁铁质岩有关的矿床类型和成矿作用。重点讨论的矿种有钒钛磁铁矿、铜-镍、铬铁矿、磁铁矿、铂族、钴、金、镁、磷灰石、金刚石、石棉、蛭石、宝玉石等,涉及的矿床成因类型主要有:岩浆型(包括岩浆熔离、贯入、分异和爆发型)、热液型、矽卡岩型、变质型、火山喷溢型、风化型(包括风化壳和砂矿)以及复合型等。从勘查找矿考虑,可从含矿镁铁-超镁铁质岩石类型入手,结合矿床成因类型和产出构造环境因素,将矿床分为与深成岩、浅成岩和喷出岩有关的三大类和若干亚类矿床,并详细介绍了各类的主要矿床类型、成矿地质特征、成因特点和矿床实例。在此基础上,对与镁铁-超镁铁质岩有关的成矿作用进行了4个层次讨论,包括单一矿床的复合成矿作用、杂岩体本身的不同矿床类型和矿种的组合、不同镁铁-超镁铁质岩套之间的伴生,以及与非超镁铁质岩套的共生与组合。     

云南金宝山超镁铁岩原始岩浆成分反演

金宝山岩体赋存有我国最大的铂族元素矿床,位于云南省弥渡县,大地构造位置处于杨子地台西缘南端。岩体是呈似层状(岩席)产出的小型超镁铁岩,侵位于泥盆系金宝山组白云岩、泥灰岩、砂板岩中,由橄榄岩、辉橄岩及微辉岩、辉石岩异离体组成,没有完整的相带分异,缺乏分异堆积特征。但岩体铂族元素成矿以铂钯为特征(Pd/Ir>10),硫化物Ni/Cu比值低(0.5～5),岩石稀土元素富集,配分型式为轻稀土富集型,体现基性岩浆衍生产物的岩石地球化学特点。元素含量的组合变化反映出橄榄石对岩石成分的控制作用,成岩母体可视为橄榄石与熔体两部分组成的混合体系,分析表明岩浆经历了11％的橄榄石结晶和22％左右的斜长石结晶分异,大部分熔体相携带斜长石先期离开岩浆房或被压滤出去,残余熔体携带橄榄石结晶颗粒在构造挤压作用下向上运移侵位成岩。根据岩浆演化过程反演,计算得到金宝山超镁铁岩原始岩浆组成,表明为低钛拉斑玄武岩岩浆,MgO含量为12.93％,其形成可能与裂谷作用早期的地幔热柱作用有关,原始岩浆起源于未亏损地幔的部分熔融。     

新疆北部镁铁-超镁铁质岩的PGE成矿问题

铂族元素(PGE)矿化主要与镁铁-超镁铁杂岩有关,成矿类型主要为岩浆型矿床,这类PGE矿床的形成主要依赖两个条件:一是岩浆中富含PGE;二是具备PGE从岩浆中分离和富集的机制,主要是在岩浆演化过程中硫达到饱和。新疆北部镁铁-超镁铁质杂岩发育,并产有喀拉通克、黄山、黄山东、图拉尔根4个大型铜镍矿床和香山、土墩、葫芦、白石泉等中、小型铜镍矿,以及香山西、尾亚等中型钒钛磁铁矿矿床,但迄今尚未发现成型的PGE矿床。文中通过对PGE矿床的形成机制与镁铁-超镁铁杂岩源区特征研究,探讨了北疆地区PGE矿床的成矿问题。综合分析认为,新疆北部后碰撞镁铁-超镁铁质岩的岩石类型为经过了分离结晶形成的铁质岩石系列,是PGE矿床的有利容矿岩石;矿床的Sr、Nd、Pb、O、Os和S同位素和含矿岩石地球化学特征表明,铜镍硫化物矿床含矿岩浆在岩浆演化和成矿过程中有地壳物质加入并可导致硫化物熔离作用,说明在成矿机制上也存在形成岩浆型PGE矿化的条件。新疆北部PGE矿化微弱的原因可能在于该区广泛发育的亏损型地幔源(具正的εNd值特征),这一亏损型地幔可能部分源于洋壳熔融,与产于后碰撞造山带环境、发育于洋壳或不成熟陆壳基底之上有关,由此决定了原始岩浆为贫PGE的源区,因此不利于PGE的富集成矿。     

大别山北部镁铁-超镁铁质岩带的研究新进展

报道了大别山北部镁铁－ 超镁铁质岩带研究的一些最新进展,其中特别重要的是两种产状新鲜榴辉岩露头的发现、超高压变质线索及变质蛇绿岩的地球化学证据等。讨论了该带需进一步研究的若干问题。     

新疆哈密白石泉含铜镍镁铁-超镁铁质岩体铂族元素特征

新疆哈密白石泉镁铁-超镁铁质岩体的铂族元素研究表明,岩体的铂族元素总含量较低,原始地幔标准化模式具镁铁质岩石的特征,并具Pt 正异常,且铂族元素的分异主要受结晶分异作用的影响.岩体的Cu/Pd、Se/S、Ti/Pd值表明其发生过硫化物的熔离作用.Pd/Ir、Ni/Cu特征表明了岩体系高镁玄武岩岩浆的产物.铂族元素特征揭示了白石泉岩体硫化物的熔离作用是由原始岩浆结晶分异导致的,岩体的形成是原始岩浆发生橄榄石等的结晶,导致硫化物的熔离作用后,其残余岩浆演化的结果.     

四川力马河镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征及成岩成矿分析

四川会理力马河镍矿是峨眉山大火成岩省最重要的岩浆硫化物矿床之一,成矿岩体为一小型锾铁-超镁铁岩侵入体,由含斜长石的超镁铁岩(包括舍长辉石橄榄岩和斜长橄榄辉石岩)和辉长岩类的镬铁质岩组成.矿床富含硫化物,成矿元素组合为铜、镍,铂族元素含量很低,没有铂族元素的工业富集,是蛾眉山大火成岩省中富铜镍贫铂族元素的代表性岩浆硫化物矿床.本文对力马河镍矿成矿岩体的镁铁、超镁铁岩及矿床中各种硫化物矿石进行了主量元素、微量元素及铂族元素含量分析.分析结果表明,力马河岩体的镁铁、超镁铁岩属拉斑玄武岩成因系列,岩石特征微量元素比值大致与高钛的峨眉山玄武岩相当、与低钛的峨眉山玄武岩有明显区分,但估计原始岩浆强不相容微量元素绝对含量大大低于高钛玄武岩,因此,其成矿岩体不是与一般的低钛或高钛峨眉山玄武岩(不包括苦橄岩在内)直接对应的深成相.岩体超镁铁岩及矿石铂族元素组成特征表现为无钌亏损的型式,钯/铱比值较小、在5左右,也显著不同于一般的峨眉山玄武岩,而类似于峨眉山大火成岩省苦橄岩的铂族元素组成.运用岩石地球化学研究方法计算,原始岩浆为苦橄质成分MgO含量约17%、SiO2含量约48%.估计原始岩浆形成于130公里左右的深度,由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经19%左右的部分熔融形成.超镁铁岩及硫化物矿石铂族元素含量一般在10-9～10-8暑级,铂族元素相对铜镍强烈亏损,铜/钯比值高于原始地幔10～100倍,铜镍铂族元素组成的原始地幔标准化曲线呈铂族元素显著亏损的"U"型.模式分析说明,导致铂族元素亏损的原因是岩浆成矿演化过程中多阶段硫化物熔离作用造成的,早期熔离出来的硫化物被丢失并造成岩浆中铂族元素亏损,其铂族元素亏损后的岩浆(第)二次硫化物熔离富集形成铂族元素亏损的矿石.     

内蒙古镁铁质-超镁铁质岩型铜镍矿床成矿条件与找矿远景分析

按构造环境控岩控矿特点,划分区内铜镍型矿成矿(岩)带,分析成矿条件,研究了与该类矿床成矿有关的镁铁质岩、超镁铁质岩分布规律及铜镍硫化物成矿特征,提出了找矿方向和建议.     

扬子地块西缘新元古代镁铁-超镁铁质岩研究进展

扬子地块西缘新元古代岩浆活动非常强烈，花岗岩广布。最近研究表明，该区还育较大规模的析元古代基性岩浆活动。本文着重总结和评述了扬子地块西缘的新元古代镁铁一超镁铁质岩的最新研究成果．认为这一期岩浆活动是由约0．95～0．90Ga造山带的岩浆活动和0．86～0．74Ga非造山的岩浆活动组成．反映了从岛弧到板内裂谷的构造演化模式。     

新疆北山红石山含铜镍镁铁-超镁铁质岩体PGE和Re-Os同位素地球化学特征及成矿意义

对新疆北山地区红石山镁铁-超镁铁质岩体中含铜镍的硫化物矿石和岩石进行了铂族元素和Re-Os同位素地球化学特征研究,结果表明,矿石及岩石的铂族元素(PGE)总量较低,变化于0.54×10-9~15.84×10-9之间。较低的Pd/Ir比值表明岩石主要受岩浆作用控制,后期热液作用影响不明显。较高的Cu/Pd和Ti/Pd比值表明岩浆在演化过程中发生了硫化物的熔离。岩体的母岩浆为有早期结晶橄榄石加入的高镁的玄武质岩浆。γOs(t)的变化较大,变化于-282~+282之间,表明有较多的地壳物质混入。地壳物质混染和橄榄石等矿物的分离结晶可能是引起岩浆中的S达到饱和进而熔离的重要因素。红石山岩体是经历了结晶分异和硫化物熔离后橄榄石的堆积体与残余岩浆演化的混合体。     

东天山二叠纪镁铁-超镁铁质成矿岩体造岩矿物特征及其成因意义

东天山造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关的铜镍硫化物矿床数量多,分布集中,是我国重要的铜镍成矿带之一。成矿岩体多以小岩体群形式产出,由西向东分布有白鑫滩、黄山和图拉尔根3个岩体群,大型矿床主要赋存在黄山岩体群内。本文对3个岩体群内成矿岩体的主要造岩矿物进行了系统的对比研究。成矿岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石和角闪石以及少量的铬尖晶石和金云母。橄榄石Al温度计计算结果表明,黄山岩体群内成矿岩体的母岩浆结晶温度介于1 143~1 257℃之间,略低于白鑫滩和图拉尔根岩体群(1 283~1 301℃)。单斜辉石压力计算表明成矿岩体的结晶压力相似,介于0.31~0.33 GPa之间。成矿岩体中均富含含水矿物,且单斜辉石结晶早于斜长石,指示成矿岩体的原始岩浆形成于富水环境。成矿岩体的单斜辉石具有较高的Al/Ti值,铬尖晶石和橄榄石具有与岛弧火山岩相似的矿物学特征,结合区域构造演化,认为东天山镁铁-超镁铁质成矿岩体的原始岩浆是被消减板片交代过的地幔部分熔融的产物。矿物学特征对比显示了黄山岩体群内成矿岩体更富斜方辉石和中性斜长石,且具有较低的铬尖晶石Cr~#值和橄榄石Ca含量。结合前人研究成果和相关地球化学数据,认为相对高的混染程度导致了黄山岩体群的母岩浆富SiO_2和Al_2O_3,同时降低了岩浆的结晶温度。     

东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿指示

石头坑德镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段五龙沟地区,邻近昆中大断裂,主要岩性为辉石岩、橄辉岩、橄榄岩、辉长岩等,铜镍矿体主要赋存于Ⅰ号岩体的辉石岩、橄辉岩和橄榄岩中。岩石地球化学特征表明,其镁铁比值(m/f)变化范围在2.77~6.01之间,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩,有利于成铜镍矿。稀土总量总体较低,轻稀土元素之间分馏强,重稀土元素之间分馏弱。岩石总体富集LILE(Rb、Ba、Th、U),贫HFSE(Nb、Ta、Zr、Y),具有明显的Rb、U正异常及Nb、Ta的负异常。超镁铁岩类橄榄石中的Ni普遍亏损,指示深部存在硫化物的熔离作用,在橄榄石结晶之前,大量的Ni进入到硫化物中,极有利于形成富矿岩浆或矿浆。可见,伴随同化混染作用的发生,岩浆中S达到过饱和,进而硫化物发生不混溶作用,富含硫化物的岩浆运移至东昆仑造山带邻近昆中断裂构造薄弱的部位成岩成矿。铜镍矿体多赋存在含橄榄石的超镁铁质岩体内,指示石头坑德岩体深部存在高度富集铜镍的部位,是下一步的找矿方向。     

新疆北山地区两个含铜镍镁铁—超镁铁质岩体铂族元素地球化学研究

对北山地区坡一和罗东含铜镍的镁铁-超镁铁质岩体铂族元素研究表明,两个岩体的铂族元素(PGE)总量较低,PPGE较IPGE富集,原始地幔标准化模式呈正斜率,均较原始地幔亏损,具Ir和Rh的弱负异常。较低的Pd/Ir比值表明岩石主要受岩浆作用控制,后期热液作用影响不明显。两个岩体的原生岩浆均为MgO 含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆,较高的Cu/Pd、Ti/Pd比值表明岩浆在演化过程中发生了硫化物的熔离。罗东岩体早期矿物相（橄榄石、铬铁矿）的分离结晶作用对岩浆中的硫达到饱和具有重要的贡献,而坡一岩体该作用对硫化物熔离的贡献不明显。坡一和罗东岩体的R值表明两岩体均具有达到中型Ni矿床的潜力。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及其岩石成因意义

红旗岭铜镍硫化物矿床位于兴-蒙造山带东部。矿区出露30多个镁铁-超镁铁质侵入体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉(苏)长岩组成。本文通过对红旗岭含矿镁铁-超镁铁质岩体的主、微量及铂族元素(PGE)的研究,探讨了红旗岭岩体成矿母岩浆性质、PGE亏损的原因以及岩体形成的构造环境。全岩主、微量元素地球化学分析表明,红旗岭岩体具有高MgO(平均28.75%)、低TiO2(平均0.44%),富集轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE),极低ΣPGE(平均2.08×10~(-9))和高Cu/Pd(平均2916×10~3)的特征。岩石样品显示相似的微量和PGE配分模式,表明其来源于相同的岩浆源区。根据橄榄石-熔体平衡及质量平衡原理估算出红旗岭母岩浆为高镁玄武质岩浆(MgO=10.74%、FeO=7.78%)。红旗岭母岩浆在早期演化过程中发生硫化物熔离作用导致了红旗岭含矿岩体PGE的极度亏损。结合中亚造山带东段构造演化历史,本文认为红旗岭岩体形成于晚三叠世碰撞后伸展环境,矿床的形成受到了古亚洲洋俯冲结束后板片断离的影响。     

镁铁—超镁铁质岩浆中铂族元素的富集机理：综述与实例

目前陆地上可利用的铂族元素(PGE)资源主要来自与镁铁—超镁铁质岩浆密切相关的岩浆硫化物矿床。岩浆硫化物矿床成矿理论关注的一个重要问题就是镁铁—超镁铁质岩浆中PGE的富集机理。经典成矿理论认为,由于PGE在平衡的硫化物熔体与硅酸盐熔体之间具有极高的分配系数(105～106),PGE富集成矿主要与成矿体系中硅酸盐熔体与硫化物熔体的质量比有关(R-factor)。但是近些年来,许多新的实验岩石学结果和天然矿石样品纳米尺度PGE赋存状态的观测结果对这一经典理论提出了挑战。本文列举了一些相关的研究实例,显示硅酸盐熔体中的PGE纳米颗粒可以被硫化物或铬铁矿机械捕获、并通过定向附着生长、聚集、粗化和融合,最终形成纳米颗粒集合体和纳米合金。另外,岩浆中半金属元素(TABS,即Te、As、Bi、Sb、Sn)和Se可以与PGE优先形成各种互化物,从而富集于砷化物、铋化物、碲化物或硒化物中,而非硫化物中。因此,镁铁—超镁铁质岩浆体系中PGE的富集可能不仅受其在硫化物熔体中极高的分配系数控制,一些物理过程导致的PGE分配以及半金属元素对PGE的富集作用也不容忽视。由于矿石中的铂族矿物一般为纳—微米级,采用聚...     

中国镁铁、超镁铁岩浆矿床成矿系列的聚集与演化

矿床成矿系列的聚集与演化 ,是人们十分关注的问题。论述了元古宙以来的镁铁、超镁铁岩浆矿床成矿系列及成矿式 ,划分了中国岩浆矿床类型 ,归纳总结出岩浆矿床的 3种聚集成矿方式及演化过程 :(1 )岩浆侵入体成矿 ;(2 )与大陆溢流玄武岩有关的成矿 ;(3)与蛇绿岩有关的成矿。提出了岩浆矿床聚集与演化的特征 :(1 ) 3种聚集方式 ,形成 5类支撑性矿产 (Ni Cu Co Pt,金刚石 ,Fe V Ti,Cr,石棉 ) ,两类世界级超大型矿床式 (金川式 (Ni Cu Co Pt) ,攀枝花式 (Fe V Ti) ) ;(2 )两个主成矿期(元古宙、古生代 )和两个成矿高峰期 (中元古代、晚古生代 ) ;(3)具有“继承与发展”和“戛然而止”的演化特征。进行了世界对比 ,讨论了岩浆矿床的勘查方向及存在的问题