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.     

铜镍硫化物矿床成矿作用及成矿模式研究

铜镍硫化物矿床是典型的岩浆矿床。其成矿岩体是由上地幔的拉斑玄武岩浆在构造动力驱动下，沿深大断裂侵入形成的含矿铁质超基性岩、铁质基性一超基性杂岩和铁质基性岩体。主矿体通常赋存在这些岩体的中下部、底部或根部。主要成矿作用有岩浆熔离作用（包括岩浆就地熔离作用和岩浆深部熔离作用）和硫化作用。其成矿模式为“以岩浆深部熔离作用为主导的脉动式”成矿，形成由多种矿体（包括岩浆就地熔离型、岩浆深部溶离贯入型、晚期贯入型及交代型和岩浆熔离硫化叠加型）构成的复式矿床。     

煎茶岭与金川硫化镍矿床的铂族元素地球化学特征对比及其意义

采用ICP—MS方法分析了煎茶岭和金川硫化镍矿床岩石、矿石的铂族元素含量,煎茶岭岩体蛇纹岩的Cu／Pd比值低于原生地幔岩浆,说明岩浆熔离作用较弱,矿石的Pd／Ir比值较小,指示其多数矿石属于岩浆型,以岩浆成矿作用为主;而金川岩体的平均Cu／Pd比值远大于原生地幔岩浆,表明岩浆熔离作用强,矿石的Pd／Ir比值较大,体现了钯族元素矿化及成矿物质以幔源为主的特征。煎茶岭在成矿过程中有壳源物质的混染,整体上岩石、矿石铂族元素含量较低,这与岩浆熔离作用弱、铂族元素成矿作用不发育等因素有关;金川在成岩成矿过程中也有少量地壳物质的混染,但岩石、矿石铂族元素含量较高,反映了以岩浆深部熔离成矿作用为主的特征。     

新疆喀拉通克矿区I号含贵金属硫化铜镍矿床的成岩成矿模式

讨论了喀拉通克矿区I号含贵金属硫化铜镍矿床含矿岩体及矿体地质特征、成岩成矿物质来源和成矿作用等，建立了相应的成岩成矿模式。该模式认为，喀拉通克I号含贵金属硫化铜镍矿床是一叠生矿床，它是由深部熔离作用形成的富含硫化物的含矿岩浆，侵位后经就地熔离成矿怍用、纯硫化物矿浆就地结晶和挤压迁移作用以及热液成矿作用形成的，矿床类型属岩浆熔离型。     

中国岩浆硫化物矿床的主要类型

母岩浆侵入现存空间之前，在深部就已发生了熔离作用和部分结晶作用，致使母岩浆分离为不含矿岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆，然后对现存空间一次或多次贯入成矿。这种成矿作用是小岩体成大矿的必备条件，这种深部熔离—贯入矿床，是中国最主要的岩浆硫化物矿床类型，也是世界主要的岩浆硫化物矿床类型之一     

吉林省红旗岭铜镍硫化物矿床的岩石学和地球化学研究

红旗岭铜镍硫化物矿床产于幔源超镁铁质杂岩体中，杂岩体分为含矿与非含矿两种岩石类型。工业矿床多产于富含斜方辉石的岩石中。矿化强度与蚀变强度正相关。岩石化学与地球化学表明，含矿岩体的Na、K、Al、Ca、Fe等组分明显地高于平均地幔岩组分。含矿岩体是同化了壳源组分组经历了充分的岩浆重力分异作用后脉动式侵拉的。壳源组分的加入是促进岩浆熔离作用的重要因素。     

煎茶岭硫化镍矿床的铂族元素地球化学特征及其意义

采用ICP-MS分析方法对煎茶岭硫化镍矿床岩石及矿石的铂族元素地球化学研究表明,煎茶岭矿床蛇纹岩的Cu/Pd值低于原生地幔岩浆的Cu/Pd值,说明岩浆熔离作用较弱,其Au/Pd值反映存在后期变质热液成矿作用镍矿石的Pd/Ir比值变化较小,指示其多数矿石属于岩浆型,尽管岩浆活动弱,但以岩浆成矿作用为主。该硫化镍矿床的铂族元素特征参数(Pt/(Pt Pd)、(Pt Pd)/(Ru Ir Os)、Pd/Ir及Cu/(Ni Cu)等)具有过渡特征,这与其处于过渡的构造环境、特殊的岩浆性质和复杂的成矿作用有关煎茶岭镍矿床成矿过程中有壳源物质的混染,整体上岩、矿石铂族元素含量较低,这与其岩浆熔离作用弱,PGE成矿作用不发育等因素有关     

新疆吉木乃艾丁克罗赛岩体深部铜镍成矿评价

艾丁克罗赛岩体位于名的喀拉通克-南马克苏特铜镍成矿中基性岩带的中部，产于那林卡拉-吉木乃二叠纪叠加型陆相断陷火山盆地，形成于海西晚期后碰撞造山的陆内裂谷构造环境，区域成矿条件十分有利，通过岩石化学和稀土元素地球化学特征研究表明：它属于与铜镍成矿有关的岩体，并经历了较好的深部岩浆分异作用，其铜镍硫化物矿浆熔离作用强度虽比喀拉通克含矿岩体相对偏弱一些，但是仍具有形成比喀拉通克铜镍矿床相对贫化一些的块状硫化物铜镍矿体的成矿条件，而且不排除在其它地区史晚期的隐伏岩体形成较好的铜镍硫化物矿床可能性。     

青海省柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿的找矿——以夏日哈木镍矿为例

夏日哈木铜镍矿是在东昆仑造山带首次被发现的岩浆熔离型矿床,该类型矿床是青海省铜镍矿勘查研究方向之一.笔者通过夏日哈木镍矿成矿特征研究认为:碰撞伸展环境是夏日哈木超大型镍-钴硫化物矿形成的基本条件,成岩成矿年龄集中于早泥盆世,岩体侵位于古元古代金水口白沙河组,参与后期混染成矿作用.对柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿的成矿条件分析发现:泥盆纪热事件显示柴达木盆地南、北缘在该期均发生了碰撞伸展作用和成矿作用,镁铁质-超镁铁质岩均侵入古老地层,地层硫参与成矿作用;成矿镁铁质-超镁铁质岩体与物探磁异常,Ni、Co、Cu组合异常相对应.综合分析,柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿的找矿潜力大,提出了今后柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿勘查重点是柴达木南缘的昆中岩浆弧带、柴达木北缘高压变质岩带、欧龙布鲁克陆块.     

Geochemical Characteristics and Metallogenesis of the Qingkuangshan Ni‐Cu‐PGE Mineralized Mafic‐Ultramafic Intrusion in Huili County,Sichuan Province,SW China

The Qingkuangshan Ni-Cu-PGE deposit, located in the Xiaoguanhe region of Huili County, Sichuan Province, is one of several Ni-Cu-PGE deposits in the Emeishan Large Igneous Province (ELIP). The ore-bearing intrusion is a mafic-ultramafic body. This paper reports major elements, trace elements and platinum-group elements in different types of rocks and sulfide-mineralized samples in the intrusion. These data are used to evaluate the source mantle characteristics, the degree of mantle partial melting, the composition of parental magma and the ore-forming processes. The results show that Qingkuangshan intrusion is part of the ELIP. The rocks have trace element ratios similar to the coeval Emeishan basalts. The primitive mantle-normalized patterns of Ni-Cu-PGE have positive slopes, and the ratios of Pd/Ir are lower than 22. The PGE compositions of sulfide ores and associated rocks are characterized by Ru depletion. The PGE contents in bulk sulfides are slightly depleted relative to Ni and Cu, which is similar to the Yangliuping Ni-Cu-PGE deposit. The composition of the parental magma for the intrusion is estimated to contain about 14.65 wt% MgO, 48.66 wt% SiO2 and 15.48 wt% FeOt, and the degree of mantle partial melting is estimated to be about 20%. In comparison with other typical Ni-Cu-PGE deposits in the ELIP, the Qingkuangshan Ni-Cu-PGE deposit has lower PGE contents than the Jinbaoshan PGE deposit, but has higher PGE contents than the Limahe and Baimazhai Ni-Cu deposit, and has similar PGE contents to the Yangliuping Ni-Cu-PGE deposit. The moderate PGE depletions in the bulk sulfide of the Qingkuanghan deposit suggest that the parental magma of the host intrusion may have undergone minor sulfide segregation at depth. The mixing calculations suggests that an average of 10% crustal contamination in the magma, which may have been the main cause of sulfide saturation in the magma. We propose that sulfide segregation from a moderately PGE depleted magma took place prior to magma emplacement at Qingkuangshan, that small amounts of immiscible sulfide droplets and olivine and chromite crystals were suspended in the ascending magma, and that the suspended materials settled down when the magma passed trough the Qingkuangshan conduit. The Qingkuangshan sulfide-bearing intrusion is interpreted to a feeder of Emeishan flood basalts in the region.     

云南金平亚拉寨镍矿矿石组份及其综合利用

亚拉寨镍矿属岩浆熔离型与晚期岩浆结晶分异型复合的硫化物矿床。矿体赋存于基性～超基性杂岩体底部,有用元素镍平均0.44ω%,伴生铜、钴等。对矿石组份及其赋存状态研究后,提出综合利用建议。     

金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

对金川超大型铜镍岩浆硫化物矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明 ,金川岩体的平均Cu/Pd值远大于原生地幔岩浆的Cu/Pd值 ,说明其岩石为因硫化物析离而失去Pd的岩浆所结晶 ;且岩石的PGE具有部分熔融趋势 ,与地幔橄榄岩接近 ,这些均指示存在岩浆熔离作用。该矿床岩石、矿石的PGE球粒陨石标准化分布模式比较对应 ,均可分为两种类型 ,反映了岩浆多次侵入、熔离分异同时成岩成矿的特征。另外 ,PGE S关系分析表明其成岩成矿过程中有少量地壳物质混染。PGE地球化学特征参数还指示了其高镁拉斑玄武质母岩浆的性质。     

新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。     

甘肃省金川超大型铜镍硫化物矿床富铂钯矿石成因研究

金川铜镍硫化物矿床的成因及侵位机制尤其是块状矿石和铂钯富集体成因一直存在较大争议,本文通过对金川矿石的空间关系、地球化学特征研究,指出金川矿床遭受构造及热液蚀变作用影响明显,块状矿石相对富集Os、Ir、Ru、Rh,铂钯富集体相对富集Pt、Pd、Au、Cu.研究认为,块状矿石是晚期纯硫化物矿浆上升贯入后经单硫化物固溶体结晶堆积而成,残余熔浆形成初始铂族矿物,后期矿体遭受热液蚀变及构造剪切-热液作用,使Pt、Pd、Cu、Au迸一步富集形成铂钯富集体,并在有利于成矿的空间聚集成矿.块状矿石与铂钯富集体关系密切,据此推测2 #矿体、24#矿体深边部裂隙中具有良好的勘探前景.     

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。      

新疆喀拉通克铜镍矿床伴生贵金属成矿地球化学研究

按侵位顺序可划分为岩浆熔离型、深熔贯入型和热液叠加型成矿作用,其中后二者与贵金属的富集及成矿关系最为密切,尤其是热液作用.贵金属Au、Ag、Pt、Pd主要在热液成矿流体分异形成的高铜块状矿体中富集;含矿岩浆在岩浆房中深熔的时间与各成因类型矿体侵位是反序的;Cu、Ni及贵金属矿是经深源熔离和脉动式多次成矿作用形成的.     

甘肃金川硫化铜镍矿床地质特征

金川矿床是我国知名的硫化铜镍矿床。它由四个矿区组成(图1)。该矿床除含有丰富的镍、铜外,还含有一些贵金属及钴等,为一含多种金属元素的硫化物矿床。本文是笔者在对该区多年积累的大量地质资料进行分析研究的基础上写成的,谬误之处,敬请指正。一、区域地质背景矿床位于阿拉善台块南西边缘,龙首山隆起东段北东侧深断裂的上盘(即南西侧)。龙首山基底为前长城系,盖层为长城—蓟县系和震旦系。前长城系内的八个伟晶花岗岩之云母样的同位素年龄为16.57—17.41亿年,一个片麻状花岗岩之白云母样的同位素年龄为17.86亿年。故这套深变质岩系的年龄应不小于18亿年。     

新疆喀拉通克一号岩体及铜镍硫化物矿床地质特征

本矿床是咯拉通克铜镍矿化集中区一大型铜镍硫化物矿床。含矿岩体侵位于下石炭统南明水组。岩浆分异良好,自上而下依次有闪长岩相,苏长岩相、橄榄苏长岩相、冷凝带为辉绿辉长岩相,岩体呈透镜状,体积O.023km3。全岩矿化,主要矿体赋存于岩体中下部,由含矿岩浆侵位后就地分异形成的浸染状矿石和深源岩浆熔离矿浆后期贯入形成的致密块状矿石所组成,二者之间有明显的地质和物理化学界面,具叠生特征。矿石铜镍品位高且铜大于镍,有贵金属稀散元素可以综合利用。矿床成因类型属岩浆熔离叠生铜镍硫化物矿床。     

塔里木克拉通东北缘二叠纪镁铁质岩浆氧化物与硫化物成矿条件对比

塔里木克拉通东北缘坡北、磁海等地二叠纪幔源岩浆活动形成了镍钴硫化物矿床和铁钴氧化物矿床,两者赋矿镁铁-超镁铁岩体的年龄相近(290～260 Ma),主、微量元素和Sr-Nd-Hf同位素组成相似,分配系数接近的微量元素比值分布于相同趋势线,揭示两者岩浆源区相同,可能为俯冲板片流体交代的亏损地幔或软流圈地幔。两类矿床镁铁-超镁铁质岩中Co与Ni含量正相关,Co主要富集在基性程度高的岩石中;块状硫化物与磁铁矿矿石中Co与Ni相关性差,Co和Ni具有不同的富集机制,Co热液富集作用明显。北山镁铁-超镁铁杂岩体是地幔柱相关软流圈上涌,诱发俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔发生部分熔融,形成的高镁母岩浆演化过程中经历壳源混染、硫化物饱和富集镍钴形成铜镍钴硫化物矿床,富铁母岩浆氧逸度高、富水,岩浆分离结晶磁铁矿、叠加热液作用富集钴,形成铁钴氧化物矿床。     

Tectonic Controls on the Formation of the Liwu Cu-rich Sulfide Deposit in the Jianglang Dome, S W China

Abstract. The Liwu Cu‐rich sulfide deposit occurs within the Jianglang dome in the eastern margin of the Tibetan plateau. The dome consists of a core, a middle slab and a cover sequence. The main deposit is hosted in the core with minor ore bodies in the middle slab. The protolith of the core consists of clastic sedimentary rocks with inter‐layered volcanic rocks. All of the ore bodies are substantially controlled by an extensional detachment fault system. The ore bodies within the core are distributed along the S₂ foliation in the hinge of recumbent fold (D₂), whereas ore bodies with en echelon arrangement are controlled by the mylonitic foliation of the lower detachment fault. Ore bodies within the middle slab are oriented with their axes parallel to the mylonitic foliation. Pyrite and pyrrhotite from the ores contain Co ranging from 37 to 1985 ppm, Ni from 2.5 to 28.1 ppm, and Co/Ni ratios from 5 to 71. These sulfides have δ³⁴S values ranging from 1.5 to 7.5 % whereas quartz separates have δ¹⁸O values of 11.9 and 14.3 % and inclusion fluid in quartz has δD value of‐88.1 %. These features suggest that the deposit was of hydrothermal origin. Two ore‐forming stages are recognized in the evolution of the Jianglang dome. (1) A low‐temperature ore‐forming process, during the tectonic transport of the upper plate above the lower detachment, and the initial phase of the footwall updom‐ing at 192–177 Ma. (2) A medium‐temperature ore‐forming stage, related to the final structural development of the initial detachment at 131–81Ma. Within the core, the ore bodies of the first stage were uplifted to, or near, the brittle/ductile horizon where the ore‐forming metals were re‐concentrated and enriched. A denudation stage in which a compressional tectonic event produced eastward thrusting overprinted the previous structures, and finally denuded the deposit. The Liwu Cu‐rich sulfide deposit was formed during a regional extensional tectonic event and is defined as a tectono‐strata‐bound hydrothermal ore deposit.