金川岩浆镍钴硫化物矿床深部找矿勘查技术研究

岩浆镍钴硫化物矿床是中国镍钴资源的主要来源，金川矿床在其占有绝对位置。但随着新兴产业的快速发展和低碳时代的来临，中国镍钴资源供给对外依赖程度不断攀升，镍钴战略性矿产资源安全受到严重威胁，深部找矿是实现镍钴资源增储上产的唯一途径。笔者在金川岩浆镍钴硫化物矿床的成矿地质特征、矿体分布规律系统研究的基础上，利用重磁电等地球物理异常信息与含矿岩体耦合关系，搭建地质–地球物理三维模型和深部找矿勘查技术有效性组合，梳理总结综合找矿标志及岩体含矿性评价指标，精确快速定位隐伏矿体可能的赋存空间，支撑服务金川岩浆镍钴硫化物矿床深部找矿实践，不断提升中国镍钴资源自我保障能力。     

金川岩浆铜镍硫化物矿床围岩的成矿贡献

<正>金川岩浆铜镍硫化物矿床以小岩体大矿床(镍资源储量居世界第三)而著名,金川矿床的研究进展一直备受关注。金川矿床经过几十年的开发与研究,矿床地质方面的研究已经趋于完善,成矿理论、成矿过程和成矿模式等方面的认识也日趋统一,科学问题的攻克也越来越困难。针对金川矿床"硫"的来源问题,最近在实施"金川铜镍硫化物矿集区大陆科学钻探项目"的岩芯中,发现矿体围岩中存在一套富磁铁矿和黄铁矿矿物的地层,通过对该套地层中的黄铁矿进行"硫"同位素分析和Re-Os同位素侧年,获得部分数据和     

中国岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿理论创新和找矿突破

中国岩浆铜镍钴硫化物矿床是国家镍、钴、铂族元素等战略性关键金属资源的主要来源,是需要特别关注的具有未来价值的重要矿床类型。该类矿床来源于上地幔,特别是软流圈的部分熔融形成的镁铁质、超镁铁质岩浆,硫化物液相?硅酸盐熔体的不混溶（熔离）作用是成矿的主要机制。它们主要形成于两种背景:大陆裂谷和造山带中的伸展环境。中国是岩浆铜镍钴硫化物矿床的产出大国,但与国外相比,形成背景和成矿动力学机制比较独特。世界上绝大多数岩浆铜镍钴硫化物矿床都形成于古老的克拉通,是地幔柱地球动力作用的结果,太古代—早元古代的科马提岩镍钴硫化物矿床是鲜明的产出特点。中国缺少古老的科马提岩有关的镍钴硫化物矿床,成矿时代相对较晚,主要形成于新元古代、晚古生代早期和晚期三个时期,新元古代以镍金属资源量居世界第三的金川超大型矿床为代表,晚古生代早期以近年来找矿突破发现的夏日哈木超大型矿床为代表。夏日哈木矿床也是迄今世界上特提斯造山带中发现的唯一一例超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。中国学者基于中国找矿实际提出的“大岩浆?深部熔离?贯入”表现为“小岩体成大矿”的成矿理论,广泛为野外地质勘查工作者接受并应用,取得了重要的找矿突破性成果,同时为国外同行认可,改变了岩浆铜镍钴硫化物矿床传统的成矿认识。造山带中岩浆铜镍钴硫化物矿床的广泛分布是中国该类矿床的一个重要特色,按形成造山带演化和成矿历史的不同,可分为特提斯型和中亚型两种重要的类型。特提斯型以夏日哈木矿床为代表,它是特提斯构造转换,原特提斯造山后,古特提斯裂解的产物;中亚型以中亚造山带中东天山?北山、阿尔泰分布的大批晚古生代晚期早二叠世岩浆铜镍钴硫化物矿床为代表,是板块构造和地幔柱双重地球动力学机制作用的结果。中国岩浆铜镍钴硫化物矿床找矿潜力巨大,金川矿床作为水平的“岩床”被推覆至地表呈倾斜的“岩墙”产出的结果,深边部仍具有重要找矿潜力,目前已在含矿岩体两端发现了重要的新矿体;夏日哈木矿床所在的东昆仑及其邻区已发现十余处新的矿床（点）。区域上,塔里木陆块东南缘、塔里木陆块北缘、扬子陆块西缘和华北陆块东北缘是亟待加强勘查的找矿远景区,而扬子陆块北缘、华北陆块北缘是急需调查的找矿新区。      

陕西凤太矿集区典型金矿地质特征及其成矿规律

凤太矿集区金矿资源丰富,近年来金矿勘查取得了较大成果和找矿突破.通过分析对比矿集区内典型金矿的地质特征与成矿流体特征,总结了凤太矿集区的成矿规律.凤太矿集区金矿的矿化类型多样,但其成矿流体的性质和来源、成矿物质的来源具有统一性,成矿深度较浅的金矿流体中大气降水的参与程度较高,而成矿深度较深的金矿流体来源则具有更多的变质...     

津巴布韦哈特利(Hartley)铂矿床地质特征及成因

文章对产于津巴布韦大岩墙内的哈特利(Hartley)铂矿床的地质特征和成因进行研究。津巴布韦大岩墙于新太古代侵入,在津巴布韦克拉通内形成南北段次级岩浆房格局。哈特利铂矿的铂族元素主要分布在杂岩体的中下部,与硫化物密切相关,主要含矿矿物为铋、碲矿物。在岩浆侵位的过程中发生结晶分异,形成了铂族元素和硫化物的垂向分带。哈特利矿床与中国金川等铂族元素矿床相比,其成岩成矿时代早,矿床特征、成矿元素组合方面均有明显不同。     

新疆天山铁矿床成矿系列类型的成矿地质特征

矿床成矿系列类型的研究,有利于对不同时空域内同类矿床成矿系列对比及成矿规律探讨,具更高一层地质矿产规律意义和区域找矿指导意义.新疆天山铁矿资源丰富,是我国富铁矿成矿远景区.首次厘定出天山以铁矿为主的矿床成矿系列类型17个,系统论证了其成矿地质特征及有利矿集区.筛选出的6个重要和2个较重要的成矿系列类型及大型矿集区,为今后天山铁矿的主攻类型和主攻地区.     

金川含矿超镁铁岩侵入体侵位序列

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大镍矿床,但其成岩成矿过程及侵位机制一直存在较大争论。根据金川含矿超镁铁岩岩石学特征、穿插关系、矿物成分及地球化学特征,提出了金川含矿岩体5阶段的成岩、成矿侵位序列,它们分别是:(1)超镁铁质岩浆侵位;(2)浸染状硫化物矿浆侵位;(3)网状硫化物矿浆侵位;(4)块状硫化物矿浆侵位;(5)铂钯富集体侵位。金川铜镍(铂)矿床中Ni,Cu,Pt,Pd,Rh,Ir,Ru,及Co与S呈正相关关系;当ω(S)=5%～15%时,铂族元素发生明显的分离作用,铂族金属主要富集在铂钯富集体中。铂钯富集体是硫化物矿浆经单硫化物固溶体结晶后的残余熔浆;块状矿石是单硫化物固溶体堆积而成的产物。金川铜镍硫化物矿床的侵位机制为岩墙型岩浆通道。     

中国小岩体镍铜(铂族)矿床的区域成矿规律

文章进一步提出中国小岩体镍铜(铂族)矿床产出于三种地质背景,即古大陆内的小侵入体、造山带内小侵入体和与大陆溢流玄武岩有关的小侵入体,分别介绍了金川、喀拉通克和白马寨三个典型矿床的地质情况。从成矿的三个必要条件(①岩浆应达到硫化物饱和;②硫化物与岩浆之间应有足够的质量比;③硫化物聚集到有限的空间成矿)出发,结合矿床实例,阐述了成矿的深部过程和深部熔离-贯入成矿模式。论述了不同尺度的区域成矿规律:①三种地质背景;②邻近深大断裂;③三种岩体-矿床的分布结构形式;④矿集区往往是由一个同源多期次上侵的岩体群组成;⑤矿床由含矿岩浆上侵的终端岩浆房组成;⑥含矿岩浆贯入成矿往往伴随一定的流动分异作用或重力分异作用。     

Ⅷ族元素在铜镍硫化矿床成矿过程中的地球化学——以金川矿床为例

金川铜镍硫化矿床以其巨大的储量和独特的产出条件为地质界所注目。本文试图研究其矿床成矿过程中Ⅷ族元素的地球化学行为,借以探讨金川铜镍硫化矿床的成矿模式。1.Ⅷ族元素的地汉化学特征球粒陨石的平均化学组成,可能代表了组成地球的初始物质。Ⅷ族铁系元素和铂族元素作为超镁铁岩铜镍矿床的主要成矿元素,富集程度的差异,客观地代表了含矿岩浆演化或成矿过程不同阶段的特点。从已获资料来看,球粒陨石与地球不     

保证国家资源安全的矿产资源基础研究思考

战略性矿产资源的基础研究是建立国家安全体系的关键之一。应加强成矿动力学研究，努力开拓成矿地球化学动力学新领域，注意发现矿床新类型，挖掘空白区，矿集区找矿潜力，加强深部找矿和成矿域，带研究，实施资源环境一体化，尽快建立我国矿产资源资源基础研究创新体系。     

贵州省磷矿资源开发利用现状及建议

通过对贵州省磷矿资源利用现状调查,根据全国单矿种汇总要求,综合分析,将贵州磷资源划分为四个磷矿矿集区,并对矿集区的资源开发利用进行分析,提出相应的开发利用建议。     

黑龙江多宝山矿集区成矿规律与找矿方向

多宝山斑岩铜矿位于黑龙江省嫩江县境内,为我国北方重要的斑岩型铜矿床之一.在包括多宝山矿床在内的矿集区范围内资源丰富,有斑岩型铜(钼)矿床、矽卡岩型铁铜矿床以及热液型金矿床.在系统收集分析前人资料的基础上,查明矿集区成矿规律与找矿方向,认为复活了的基底构造对铜元素的迁移、富集和贫化起着重要的控制作用.矿集区北西段为矽卡岩...     

中国西部典型铜镍矿床亲铜元素特征对比

通过对喀拉通克、黄山东、金川和白马寨4个铜镍矿床亲铜元素特征进行比较,结果发现所有矿床具有相似的左倾原始地幔标准化配分模式和铂族元素明显亏损的共同特点;其亲铜元素质量分数却明显不同,铂族元素质量分数最高的金川铜镍矿床以Ni为主,喀拉通克矿床则表现为Cu占优势;矿床的初始岩浆为铂族元素不亏损的玄武质岩浆,应是地幔岩石较高程度部分熔融的产物;少量硫化物预先熔离是造成中国铜镍矿床成矿母岩浆亏损铂族元素和w（Cu）/w（Pd）远大于原始地幔（w（Cu）/w（Pd））的控制因素;不同程度（量）的硫化物熔离导致母岩浆中亲铜元素质量分数不同,R值低不是主要原因;早期发生硫饱和可能是铜镍矿床成矿的必要条件,成矿的关键可能在于新鲜岩浆的不断补给;少量硫化物预先熔离结合不含矿岩石亏损铂族元素,暗示这些矿区深部具有找矿潜力。     

中国锂矿成矿规律概要

锂资源是我国高新产业发展的保障性资源和战略性资源之一.我国锂矿资源丰富,主要集中在西藏、青海、四川和江西4省(区).锂矿床类型以硬岩型为主,盐湖锂矿虽然储量巨大,但开发利用技术尚待发展.硬岩型锂矿又以伟晶岩型为主,集中分布在新疆阿尔泰和川西甲基卡等矿集区;成矿时代以中生代最为重要;成矿大地构造背景以造山运动之后的稳定环境最具特色.本次在对全国151处锂矿矿产地资料系统梳理的基础上,深入总结了全国锂矿的成矿规律,厘定出14个以锂为主的矿床成矿系列,认为伟晶岩型、花岗岩型和盐湖沉积型3个锂矿预测类型应该作为重点预测类型,并划分出12个成锂带,圈定出5个重要勘查评价区,并编制了“中国成锂带分布图”等系列图件,为本次全国锂矿资源潜力评价预测工作和今后的找矿工作提供了理论依据.     

俄罗斯诺里尔斯克铜镍硫化物矿床研究进展

诺里尔斯克铜镍硫化物矿床赋存于西伯利亚大火成岩省,是全球最大的镍-铜-铂族元素硫化物矿集区。研究表明:1该矿床形成于二叠纪—三叠纪之交,与溢流玄武岩在时空上紧密相关,但由于未发现含矿岩体和矿体与溢流玄武岩之间直接接触,尚无法确定其成因联系;2幔源岩浆遭受过壳源物质的混染,但这种混染作用何时发生,混染程度如何,是否是成矿的必要条件?存在诸多争论;3成矿金属元素是从岩浆中沉淀出来的,但究竟是来自地幔还是地壳,有不同认识;4硫化物的熔离作用至关重要,在深部岩浆房曾发生过,但在浅部岩浆房中是否也曾发生过?还存在明显的分歧。尽管在矿床成因方面存在一定的分歧,但某些控矿因素对于诺里尔斯克铜-镍-铂族元素矿集区而言是有效的。     

金川铜镍硫化物岩浆矿床前锋岩浆与岩浆通道

金川铜镍矿床是世界第三大镍、铜硫化物岩浆矿床,长期以来备受国内外矿床地质学家的关注.金川铜镍矿床Ⅳ矿区是金川矿床的有机组成部分,由于品位低(Ni 0.71％、Cu 0.48％)并且隐伏于地下140 m以下,生产与研究工作相对滞后.由于F23断裂构造的影响,金川矿床勘查以来,研究者均将其作为Ⅱ矿区2#岩体的东延部分.最近的详查钻探工程获得了较系统的样品测试,结果显示Ⅳ矿区含矿岩体是一个具有单独演化过程的独立含矿岩体,其Ni/Cu比值远高于其他矿区各个岩体,PGE强烈亏损,并且“R”因子数值低(30),微量、稀土元素配分也显示出独立的、复杂的演化过程,岩石结构与岩相变化显著,具有典型的岩浆通道前锋岩浆的特点.文章通过对比金川矿床几个主要含矿岩体的成矿元素与PGE特征,初步确定了金川铜镍硫化物成矿岩浆通道的空间位置,指出了金川深部资源勘查的关键问题与勘查方向.     

江西德兴铜金矿集区成矿规律

德兴矿集区铜金成矿受地层、岩性、岩浆活动、构造等多种因素的控制,通过对控矿作用的研究,指出了矿集区铜金成矿的基本规律.     

滇西北香格里拉市格咱铜多金属矿集区地质演化与成矿作用

格咱矿集区位于义敦-沙鲁里岛弧与盐源-丽江被动陆缘结合部位,长期的地质演化,形成了具有特色的成岩成矿岩石(矿物)组合.该矿集区产出铜钼金等多金属矿床50余处,是我国的铜资源基地之一.本文综合香格里拉市格咱地区沉积、岩浆、变质、构造对矿床分布等制约因素,综述该地区成矿作用与地质演化的关系.格咱矿集区多金属矿成矿作用主要与...     

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。     

塔里木陆块周缘岩浆Cu-Ni-Co硫化物矿床形成的探讨

因新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床成岩成矿研究存在争议,对岩浆铜镍钴硫化物矿床的成因机制又引发新一轮的关注。中国造山带中铜镍钴硫化物矿床具有鲜明的分布特点,20世纪80年代东天山黄山东等一批岩浆铜镍钴硫化物矿床的发现,曾经提出蛇绿岩形成铜镍钴硫化物矿床的观点,而后出现了洋壳削减闭合陆-陆碰撞后新生陆壳裂陷槽环境形成铜镍钴矿的主流认识;进入21世纪后,随着塔里木早二叠世大火成岩省的提出,开始将东天山和新疆北山的岩浆铜镍钴硫化物矿床与塔里木大火成岩省的形成关联起来,并认为是地幔柱作用的结果。但随着研究的深入,由于含铜镍钴镁铁-超镁铁岩地球化学具有典型的岛弧特征,又将东天山铜镍钴矿床的形成与俯冲削减的板片再次联系了起来,导致岩浆型铜镍钴硫化物矿床形成背景还存在较大争议。我们认为岩石微量元素显示岛弧信息,是俯冲交代及地壳混染引起的地球化学屏蔽效应;铬尖晶石成分及所反映的氧逸度环境指示为张性环境,而非岛弧。塔里木陆块周缘3期岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿代表了中国最重要的3期成镍事件,实际反映了塔里木陆块在全球大陆聚散演化中与超大陆之间关键的聚散事件:(1)新元古代金川Cu-Ni-PGE矿成矿代表了由于地幔柱作用以塔里木、扬子和西澳大利亚陆块之间的裂解为起点的罗迪尼亚超大陆裂解事件,直至早古生代形成原特提斯洋-古亚洲洋;(2)早古生代末夏日哈木Ni-Co矿则是代表冈瓦纳大陆南部裂解从而形成古特提斯洋的标志性事件;(3)晚古生代早二叠世坡一Cu-Ni矿应是地幔柱作用潘吉亚超大陆生长大火成岩省的深成相组成。本文系统总结了3个矿床的成矿特征,并对比了3个矿床的区别。尽管坡一在3个矿床中有基性程度最高的母岩浆,但坡一相对于夏日哈木、金川显示出低的地壳混染程度,特别是地壳硫混染程度,这可能是坡一成矿相对差的主要原因。此外坡一不仅地壳混染程度低,且其混染了较多的钙质,抑制了硫化物饱和。