东昆仑夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床成矿特征

超大型岩浆镍钴硫化物矿床的形成多与大陆裂谷或地幔柱活动密切相关,是何种机制促使深部幔源金属元素超常富集于东昆仑造山带而形成超大型岩浆镍钴硫化物矿床呢?文章通过剖析夏日哈木岩体及矿体基本特征,发现赋矿岩体整体呈东宽西窄的楔状体,以富集轻稀土元素、贫重稀土元素以及Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的亏损为特征,镍钴矿体主要富集于辉石岩和橄榄岩中,西段矿石富,东段矿石贫,矿石品位与橄榄石含量呈正相关关系.精细矿物学研究发现,寄主矿物"巨型"斜方辉石所包裹的橄榄石Fo值及Ni含量从核部到边部均增高,揭示含矿岩相侵入过程中可能存在至少2次岩浆活动.由橄榄石和铬尖晶石成分分析,推测夏日哈木母岩浆为低Ti、高Mg的拉斑玄武质岩浆,可能起源于软流圈地幔.结合区域构造演化和岩体形成时代,认为东昆仑夏日哈木镁铁-超镁铁质岩体形成于伸展环境,深部部分熔融形成的岩浆多次脉冲上涌叠加,地壳混染对硫化物达到饱和具有关键作用,于柴达木盆地南缘东昆仑造山带中构造薄弱部位成岩成矿,可能是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解岩浆镍钴成矿响应的表现.该认识对丰富造山带中的岩浆镍钴硫化物矿床成矿理论研究、拓宽岩浆镍钴矿床找矿空间与潜力、支撑并指导区域找矿新突破,具有重要作用.     

新疆北部岩浆铜镍硫化物矿床地质分布特点与成矿背景探讨

新疆北部地质构造演化复杂, 多阶段演化中岩浆活动与成矿作用规模并不均衡。而二叠纪却是天山成矿带大规模岩浆活动和金属成矿作用的高爆发期。本研究紧紧围绕镁铁-超镁铁质侵入岩体及岩浆铜镍硫化物矿床, 从地质分布特点、含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点, 系统研究深部相应岩浆作用的地质背景。通过典型矿床的深入剖析, 破解制约找矿突破的控制因素, 系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。新疆北部发育了5条镁铁-超镁铁质侵入岩带, 东天山、北山及喀拉通克岩带具有较好的成矿表现, 在时间上与塔里木隐伏大火成岩省密切相关。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质, 围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌, 并与表壳物质发生交换, 随着俯冲板块的持续和减弱, 深部上涌的地幔物质不断加强, 先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。围绕塔里木大火成岩省的周缘或造山带中, 是岩浆铜镍硫化物矿床重要的理论研究基地和找矿方向。     

东昆仑成矿带岩浆铜镍硫化物矿床成矿地质条件与成矿规律

东昆仑成矿带是我国重要的Au-Cu-Co-Ni-Fe-Pb-Zn及其他多金属成矿带,2011年夏日哈木超大型镍矿床的发现使东昆仑一跃成为我国重要的铜镍资源基地。经过多年的勘查,东昆仑成矿带Cu-Ni找矿取得了较大突破,陆续发现了一批具有较大找矿潜力的岩体,如石头坑德、阿克楚克塞、浪木日和尕牙河等岩体。笔者依据近些年研究的成果对东昆仑成矿带岩浆铜镍矿床的成矿规律和成矿特征作初步总结,并指出下一步找矿方向。形成的主要认识如下：东昆仑造山带至少发生了4期强度不等的Cu-Ni-Co-(PGE)成矿事件,分别为寒武纪—奥陶纪(535～445 Ma)、志留纪—泥盆纪(440～394 Ma)、二叠纪—早三叠世(271～239 Ma)与晚三叠世(233～208 Ma),其中志留纪—泥盆纪的岩体数量最多、矿化率最高,产出的矿床数量多、规模也最大,而其他期次岩体的数量少、规模小与矿化弱;与其他成矿期的岩体零星分布于整个东昆仑成矿带不同,志留纪—泥盆纪岩体严格产在昆中断裂以北,又以昆中带数量最多,丛聚性明显;成矿具有显著的专属性,成矿岩体均以杂岩体产出,岩相发育齐全,富含贵橄榄石和斜方辉石的超镁铁质岩是最重...     

金川铜镍硫化物矿床的岩浆质量平衡与成矿过程

金川铜镍硫化物矿床及其与附近的镁铁-超镁铁质岩体的成因关系对成岩成矿理论研究及找矿具有重要意义。通过对镁铁-超镁铁质岩体的岩石学、年代学、岩石地球化学、同位素地球化学研究,获得金川附近的茅草泉镁铁-超镁铁质岩体中单颗粒锆石U-Pb年龄为(832.5±1.5)Ma,与金川超镁铁质岩体中锆石U-Pb年龄(831.8±0.6)Ma在误差范围内一致。岩石地球化学数据显示,金川岩体与茅草泉岩体都属于亚碱性拉斑玄武岩系列,微量及稀土元素配分曲线平行,变化趋势相似,属于右倾型,具有Nb、Ta负异常;Cu/Zr比值显示过渡变化特征,Cu/Ni比值都小于1,原始地幔标准化的铂族元素配分曲线平行过渡。同位素地球化学数据显示,样品具有高正εSr(t)值,低的εNd(t)值,较低的206Pb/204Pb值,指示岩浆源区为EMⅠ型富集岩石圈地幔。多种方法证明了金川、茅草泉岩体具有同期同源岩浆演化特征,茅草泉小岩体群可能是金川母岩浆先期侵入岩相,为金川矿床的形成贡献了亲铁元素与橄榄石成分。     

内蒙古中部克布铜镍硫化物矿床岩石成因与成矿过程

内蒙古中部地区横跨中亚造山带与华北克拉通北缘, 区内岩浆铜镍硫化物矿床(点)广泛发育。克布矿床位于该区白云鄂博裂谷西南侧, 是近年来新发现的品位较高的铜镍化物矿床。因此, 准确厘定克布镁铁-超镁铁质岩体的形成时代, 查明岩石成因与矿床成矿过程对于进一步指导克布矿床深部铜镍找矿突破以及区域类似镁铁-超镁铁质岩体含矿性评价具有重要意义。克布岩体主要岩相由主体辉长岩相与赋矿橄榄岩相组成, 其中辉长岩相属于主体岩相而橄榄岩相则是主要赋矿岩相。岩石地球化学分析结果表明, 克布镁铁-超镁铁质岩体各岩相具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型稀土配分模式, 富集Rb、Sr和Ba等元素, 亏损Nb和Ta等元素。本次研究获得克布岩体橄榄辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为267.5±1.8Ma, 为中二叠世岩浆作用的产物, 形成于古亚洲洋闭合后的碰撞后伸展环境。同位素组成研究结果表明, 克布岩体锆石ε_Hf(t)值为-4.67~2.84, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.7062~0.7071, ε_Nd(t)值为为-10.6~-5.65。铂族元素(PGE)组成研究结果表明, 克布铜镍硫化物矿床矿石具有相对较低的Ni/Cu值, 较高的Pd/Ir值和Cu/Pd值。综合上述研究结果, 初步查明克布镁铁-超镁铁质岩体形成于古亚洲洋闭合的碰撞后伸展环境, 岩浆源区为经历了俯冲交代作用的EM Ⅰ型岩石圈地幔, 原生岩浆主要为高镁玄武质岩浆。在幔源岩浆侵位过程中经历了一定程度的地壳物质混染, 其中地壳硫的加入是促进克布镁铁-超镁铁质岩浆发生硫化物熔离并最终富集成矿的关键因素。结合最新探矿工程控制情况, 本文认为克布矿床深部铜镍成矿潜力较高, 应将晚期超镁铁质岩及深部岩浆通道作为下一步找矿工作重点。

     

吉林省红旗岭矿区铜镍硫化物矿床成矿规律、矿床成因、找矿标志

红旗岭镍矿区是我国岩浆岩型铜镍硫化矿床的主要矿化集中区之一,在本区内出露的镁铁-超镁铁质岩所划分的3个岩带中,有的岩体含铜镍矿,有的不含矿.通过近期在区内开展的全国危机矿山找矿中所形成的资料及从构造控岩控矿、岩性控矿、成矿与岩石类型的关系进行对比,对区内镁铁-超镁铁质岩体的综合找矿标志进行总结,为今后在区内寻找隐伏岩体及其含矿性的评价提供一定的理论依据.     

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体年代学、地球化学及其意义

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内,其Ⅱ号岩体主要由辉长岩和少量辉石岩组成,局部可见孔雀石、镍华、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等矿化。岩石主量元素化学特征具低硅(w(Si O2)=48.12%~50.18%)、低钛(w(Ti O2)=0.47%~0.73%)、高镁(w(Mg O)=13.15%~19.59%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f值为3.14~3.88,属铁质超基性岩类。岩石稀土、微量元素标准化配分模式具一致性,表现为轻稀土元素弱富集的右倾型,并具有富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(424.1±4.6)Ma,属志留纪。笔者对夏日哈木Ⅰ号、Ⅱ号岩体的主要地质特征作了对比,认为二者同源,结合区域构造及Ⅰ号岩体形成的构造背景,认为Ⅱ号岩体形成于岛弧环境。     

东昆仑夏日哈木岩浆铜镍硫化物矿床铬尖晶石特征及其指示意义

为给夏日哈木矿床成因研究提供新的依据,本文在系统岩心编录的基础上,对该矿床的铬尖晶石进行了研究。薄片鉴定表明,铬尖晶石与橄榄石紧密共生,呈粒状或浑圆状分布于橄榄石和辉石晶体内部。电子探针分析表明,铬尖晶石的Ti O2及Fe2O3含量较低,Cr#值与Mg#值变化范围较大且二者呈负相关关系,包裹于橄榄石中的铬尖晶石具有较高的Cr2O3含量。由铬尖晶石成分推测该矿床母岩浆属于低Ti、高Mg拉斑玄武质岩浆,起源于软流圈地幔。铬尖晶石Fe3+-Cr-Al、Mg#-Cr#图解和矿物岩石组合表明,夏日哈木矿床可能不是形成于岛弧环境,而可能形成于碰撞后的伸展环境。     

新疆黄山铜镍硫化物矿床成矿岩浆作用过程

黄山铜镍硫化物矿床镁铁．超镁铁质岩体岩相发育良好,主要包括橄榄岩、辉石岩、辉长岩和闪长岩,橄榄岩中部分橄榄石包含有硫化物珠滴。对该岩体不同岩相进行了主元素、微量元素、铂族元素和单矿物的分析,结果表明,不同类型岩石的化学组成受橄榄石、辉石和斜长石结晶分异作用的控制。微量元素和稀土元素具有相似的分布模式,（La／Yb）N介于1．14—3．65之间,明显亏损Nb和Ta,富集Sr。含矿岩石Cu／Pd和Ti／Pd比值大于原生地幔岩浆。上述结果揭示黄山镁铁-超镁铁质岩体不同岩性的岩石具有不同的主元素和微量元素特征,但母岩浆来自同一源区。根据橄榄石的F0值和全岩的主要氧化物组成估算出母岩浆为高镁（MgO约为15％）玄武岩岩浆,在岩浆作用过程中地壳富硅组分的混染是导致硫化物熔离的主要机制。     

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。     

橄榄石成分对东昆仑夏日哈木超大型镍钴矿床岩浆过程的约束

橄榄石是与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍硫化物矿床中最主要的造岩矿物之一,其成分记录了丰富的镍成矿信息,并可反映母岩浆成分组成、结晶分异过程及后期物质交换等。东昆仑夏日哈木镍钴矿床是全球铜镍硫化物矿床勘查20余年来最为重要的找矿发现之一,将逐步成为中国重要的镍钴资源基地。本文在大量镜下岩相学观察的基础上,对夏日哈木矿床橄榄石进行系统电子探针分析。分析数据表明,夏日哈木橄榄石Fo值为83.01~90.12;Ni含量为676×10-6 ~2845×10-6,Mn、Ca含量均较低,最大值分别为2457×10-6和650×10-6。“巨型”斜方辉石包裹的橄榄石成分自核心到边部Fo值和NiO含量均增高,表明含矿岩相形成时存在新鲜岩浆的补充,至少存在2次岩浆活动。橄榄石最高Fo值为90.12,反映夏日哈木镍钴矿床的母岩浆是Mg#值为0.73的高镁玄武质岩浆。硫饱和始于深部岩浆房母岩浆中少量橄榄石的结晶分异,早期熔离量较小,估算的橄榄石与硫化物熔体质量比大致为20：1。本次研究利用橄榄石成分约束了夏日哈木矿床岩浆的多期次活动,限定了母岩浆的成分性质与硫化物的熔离时机,可为矿床成因研究提供借鉴。     

中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向

与幔源镁铁-超镁铁质岩浆密切相关的铜镍硫化物矿床,因深部地幔动力学机制不同在地球表壳的分布极不均衡。中国岩浆铜镍硫化物矿床分布不均匀,主要产出于板块内部或其边缘。为认识中国铜镍矿床的形成特点,进一步明确找矿方向,通过综合分析已有典型岩浆铜镍硫化物矿床,发现该类矿床基本形成于新元古代晚期、早古生代晚期及晚古生代晚期,且均无一例外地就位于板块内部或其边缘的造山带中,是硫化物熔离后的岩浆多期侵位的结果。通过系统研究岩浆铜镍矿床深部过程及地质、物探、化探、遥感有利成矿信息,结合找矿突破的最新勘查进展,指出中国西北部是岩浆铜镍硫化物矿床的重要成矿潜力地区,稳定地块边缘仍是主要的找矿方向。     

西秦岭造山带天子坪金矿床成矿时代及成因

西秦岭天子坪金矿床为含金石英细脉、网脉的蚀变岩型金矿,以含金石英脉中的热液锆石作为研究成矿时代的对象,挑选的锆石部分呈局部溶蚀状,无环带或弱环带,Th、U、Pb含量较高,Th/U值较高,属成矿期热液锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析获得了110±7 Ma的谐和年龄,与矿区所在地区早白垩世晚期的推覆构造事件吻合,代表了矿床的成矿时代。分析认为,柴家庄矿集区在燕山晚期有一次强度较大的与大型构造有关的构造蚀变岩型金的成矿作用。     

东昆仑地区夏日哈木铜镍矿床成矿模式及找矿方向

通过对夏日哈木铜镍矿成矿地质背景、矿床地质特征的研究,总结了夏日哈木铜镍矿床成矿模式。认为夏日哈木岩体群处于昆中岩浆弧带,晚志留世—早泥盆世处于陆-陆碰撞阶段伸展环境,是夏日哈木超大型镍-钴硫化物矿形成的先决条件;幔源岩浆深部熔离和向上贯入是成矿关键,熔离成矿过程中地壳混染也是一个必须条件,后期构造控制了矿体的定位以及形态。该区成矿经历了橄榄石和斜方辉石成矿期、黄铜矿和镍黄铁矿成矿期和镍华和孔雀石表生氧化期三期。据此提出下一步找矿方向,区域上昆中岩浆弧带是主要的成矿区带,矿区Ⅰ和Ⅲ号岩体中间是深部最有利的验证位置,外围拉宁灶火异常是验证的重要靶区。     

东昆仑地区金铜等成矿规律及找矿方向

东昆仑地区经历了多期次的构造演化和岩浆活动,其中早古生代和晚古生代-早中生代时期的洋-陆转换过程对区内地层、构造、岩浆活动和成矿具有决定作用.早古生代时期的喷气-喷流型矿床组合和晚古生代-早中生代时期的造山型矿床组合最为重要.万宝沟群、纳赤台群,马尔争组,下巴颜喀拉群地层控制着喷气-喷流型矿床组合的空间分布.晚华力西-印支期及燕山期侵入岩体控制了造山型矿床的分布.深断裂带、大型剪切带及其旁侧的褶皱及断裂-裂隙系统控制矿带、矿区、矿床和矿体.     

东昆仑东段那更康切尔银矿硫-铅同位素特征与找矿模型

那更康切尔银矿是东昆仑造山带的大型热液脉型独立银矿床,有望达到超大型规模。以矿区地质特征为研究基础,开展硫化物硫-铅同位素、二长花岗岩和花岗闪长岩铅同位素研究,探讨成矿物质来源及两类岩体与成矿的关系。矿区硫化物样品（黄铁矿、方铅矿和闪锌矿）的δ34S值介于-6.1‰~3.9‰之间,主体δ34S值介于-4‰~2.1‰之间,数值集中,指示成矿物质硫源具有深源岩浆硫的特征。矿石铅同位素组成中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的变化范围分别为18.28~18.62、15.6~15.73、38.38~39.1,矿石铅具有壳幔混合源的特点。矿区内二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为239±1 Ma,（206Pb/204Pb）i、（207Pb/204Pb）i、（208Pb/204Pb）i值分别为18.389~18.585、15.638~15.648、38.288~38.558;花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为252±1 Ma,（206Pb/204Pb）i、（207Pb/204Pb）i、（208Pb/204Pb）i值分别为18.348~18.447、15.625~15.629、38.394~38.412,铅同位素组成投图显示成矿与2类岩浆岩关系较弱,与区域上鄂拉山组火山岩呈较明显的线性相关。那更康切尔银矿与邻区哈日扎铅锌银矿床具有相似的成矿物质来源,硫源具有同一性,且矿石铅同位素组成表现出很明显的线性关系,表明2个矿床的成矿物质具有相近或相似的源区或演化过程。成矿地质条件、成矿物质来源及成矿流体特征均表明两者属中-低温热液脉型矿床。综合本文及前人对那更康切尔银矿床的研究,构建了成矿模式和找矿模型,为区域内同类型银矿床的找矿工作提供了指导作用。     

西昆仑造山带东端新C-2013-198航磁异常处含钴镍矿化超镁铁质岩的发现及其找矿意义

新C-2013-198号航磁异常位于西昆仑造山带东端黄羊滩地区,苏巴什构造结合带南侧。三级查证工作表明,该异常对应地质体为含钴镍矿化超镁铁质岩,由辉橄岩和辉石岩组成。其中辉橄岩Ni含量分布在0.15%～0.32%,Co 0.012%～0.016%,Ni平均品位0.21%,Co 0.014%;辉石岩Ni含量为0.10%～0.19%,Co 0.007%～0.010%,Ni平均品位0.14%,Co 0.008%。含钴镍矿化仅赋存于超镁铁质岩石中,具明显岩浆控矿特征。赋矿超镁铁质岩与伴生辉长岩、斜长花岗岩构成蛇绿岩岩石组合,为西昆仑造山带苏巴什蛇绿岩的一部分。综合分析认为,含钴镍矿化成矿类型为与蛇绿岩有关的岩浆硫化物矿床,具煎茶岭式镍矿成矿特征。推断新疆南部西昆仑地区具有寻找煎茶岭式镍矿的找矿前景。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿区发现早古生代榴辉岩:锆石U-Pb定年证据

<正>1研究目的(Objective)东昆仑夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床所在矿区出露5个镁铁-超镁铁质岩体(编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)(图1a),围岩均为金水口群变质岩系。夏日哈木120万吨Ni金属仅赋存于Ⅰ号岩体内,该岩体走向NEE(约60°),长约2.0 km,宽约1.4km,地表出露长1.6 km,宽0.5 km,面积约为0.9km2,岩性主要为橄榄岩、辉石岩和辉长岩。Ⅱ岩体由4个小岩体组成(图1),仅在北部辉石岩中见少量     

东昆仑夏日哈木铜镍矿区榴辉岩地球化学特征及成矿响应

夏日哈木超大型铜镍矿床是近年在东昆仑发现的首例岩浆熔离型矿床。矿区内分布有大量的榴辉岩,本文对主矿体旁侧的榴辉岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素,以及矿物电子探针分析研究。研究结果显示,榴辉岩Si O₂含量为47.56%～57.8%,m/f比值为0.72～1.39,Mg^#值在47～60之间;稀土元素标准化配分曲线总体呈现轻稀土元素弱富集,具有弱的Eu负异常,相对富集大离子亲石元素K、Rb、Ba等,以及活泼不相容元素Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,Sr、P、Ti呈现"V"型谷等特征,显示原岩为分异程度较高的铁质辉长岩,形成于大陆边缘裂谷环境。经电子探针分析,石榴子石成分主要为Alm₍(56～63))Spess₍(0.22～2.84))Cross₍(26～37))Pyrope₍(2.36～6.46))。年代学研究获得榴辉岩峰值变质年龄为415.0±5.5 Ma(MSWD=0.04,n=5),并识别出原岩结晶年龄可能为777～773...