东天山-北山镁铁-超镁铁质岩特征、成矿意义及构造背景

东天山-北山地区镁铁-超镁铁质岩体成群成带分布,明显受区域内主干断裂控制,主要分布于东天山、中天山地块和北山裂谷。镁铁-超镁铁质岩体与Cu-Ni矿化密切相关,小岩体成大矿为普遍现象。含矿岩相多集中在橄榄辉长岩、角闪橄榄岩、辉橄岩和各岩相接触带上。岩体低Ti高Mg,高m/s和m/f是评价其含矿性的良好指标。SrNd同位素显示镁铁-超镁铁质岩体整体上源于亏损地幔,在演化过程中经历了同化混染作用,中天山和北山地区较东天山地区混染程度较小。成岩成矿集中在早二叠世约280 Ma,指示其可能是统一地球热力学的产物。镁铁-超镁铁质岩体的构造背景复杂,争议较多,单一的构造背景不能解释所有问题,后碰撞伸展和地幔柱的共同作用可能诱发大规模成岩成矿事件。     

东天山四顶黑山地区545Ma层状镁铁质-超镁铁质岩体的发现及其大地构造学和成矿学意义

在东天山四顶黑山地区元古代深变质地层中发现层状镁铁质-超镁铁质岩体,研究了它的产状、岩石类型、结构构造、矿物组成、稀土微量元素地球化学、年代学等特征及其发现的地质意义。层状镁铁质-超镁铁质岩为后侵位的镁铁质杂岩体和花岗岩所穿切与破坏,其正堆晶结构发育,并可划分出两个结晶与演化旋回。四顶黑山层状钱铁质-超镁铁质岩的稀土微量元素含量和配分结构与该地区镁铁质杂岩、及图拉尔根镁铁质-超镁铁质岩体明显不同,具低∑REE、正δEu 异常、高 Sr 低Rh、高 Nb/U 值、及 Nb、Zr 和 Hf 亏损等地球化学特征,该特征与裂谷成因的攀枝花层状辉长岩和曹家村层状岩体非常相似,这意味着四顶黑山层状镁铁质-超镁铁质岩可能也形成于裂谷构造环境。选择层状镁铁质-超镁铁质岩体下部韵律层顶部辉石角闪石岩、镁铁质杂岩体闪长岩和角闪花岗岩中的角闪石开展~(39)Ar/~(40)Ar 定年,结果显示3种岩体分别形成于545±5Ma、263.8±2.6Ma 和200.8±0.91Ma。四顶黑山545Ma 裂谷成因层状镁铁质-超镁铁质岩体的发育,意味着早寒武世是天山地区镁铁质-超镁铁质岩型 Cu-Ni 矿的成矿期之一,天山地区在元古宙变质岩为基底的古大陆在早寒武世出现了雏形裂谷构造,545Ma可能是古天山洋形成的初始期。     

天山-阿尔泰东部地区海西晚期后碰撞铜镍硫化物矿床:主要特点及可能与地幔柱的关系

天山—阿尔泰东部地区是中国重要的铜镍成矿区,近年来针对区内的铜镍矿床和相关岩体的研究不断取得进展,找矿也取得了一系列新突破,已经探明了十几个矿床和矿点。笔者基于以往研究成果,结合目前地质勘查和找矿评价的新进展,比较详细地全面总结了后碰撞铜镍硫化物矿床的基本特点、成矿规律和成矿过程,并建立了描述性成矿模型。这些矿床沿一组平行的走向近东西的深大断裂分布,与成矿有关的镁铁质—超镁铁质杂岩体一般不大于5km2,小的可为一个岩墙。矿化分两种类型:通道型和熔离型。成矿时代为298~270Ma,为中亚成矿带大规模成矿期的组成部分,形成于后碰撞伸展阶段。与这组铜镍硫化物矿床有关的镁铁质—超镁铁质杂岩体可能是早二叠世大面积喷溢岩浆的残留根部或通道部分,可能与地幔柱活动有关。另外,针对区内的地质特征,结合以往找矿的成功经验,对区内进一步的找矿工作提出了一些设想和建议。     

东天山垄西镁铁-超镁铁质岩地球化学特征及成矿潜力分析

东天山二叠纪镁铁-超镁铁质岩发育一系列铜镍硫化物矿床,近年来沙垄以西地区铜镍矿床的发现,大大提高了该地区镁铁-超镁铁质岩的关注度。垄西岩体主要由橄榄辉长岩和辉长岩组成,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得橄榄辉长岩成岩年龄为(288.9±1.8)Ma(n=16,MSWD=2.3),与东天山典型铜镍矿成岩成矿时代一致。岩石地球化学特征显示,源区主体为亏损地幔,可能遭少量俯冲流体改造的富集岩石圈地幔组分加入或地壳物质混染作用。由于同化混染作用较弱,可能仅在深部经部分硫化物熔离作用,关键成矿指标与区域上典型铜镍矿存在明显差异,不同程度制约了成矿潜力,岩体浅部找矿难度较大。     

祁连-龙首山元古宙大火成岩省与金川型铜镍矿关系探讨

祁连-龙首山地区发育多处镁铁-超镁铁质岩体,其成矿表现及与金川矿床所代表的大规模岩浆事件的关系尚不清晰。本次研究通过区域地质建造对比、详细剖面刻画,岩石学、地球化学辅助,厘定了祁连-龙首山地区镁铁-超镁铁质岩体年代学格架与含矿性评价,初步表明金川超大型岩浆铜镍硫化物矿床是新元古代大规模岩浆事件的产物,可能与诺迪尼亚超大陆的裂解所导致的大火成岩省有关。在其外围,发育有多期镁铁-超镁铁质岩体,尽管南祁连化隆地区所发现的镁铁-超镁铁质岩体与金川铜镍矿为非同期的产物,但也表明是一期比较重要的岩浆铜镍矿成矿事件,对于拓展区域找矿实现找矿突破具有重要作用。     

青海省化隆地区镁铁-超镁铁质侵入岩含矿特点与成矿规律

铁质系列的镁铁-超镁铁质侵入岩具有镍矿成矿专属性,但并非所有的类似侵入岩都含矿,根据镁铁-超镁铁质侵入岩含矿特点可总结成矿规律,有效指导区域找矿实践。青海省化隆地区发育114个镁铁-超镁铁质侵入岩体,其含矿性特点与成矿规律是制约该岩带找矿突破的关键因素。本文通过对区内裕龙沟、亚曲、阿什贡及下什堂等岩体地质特征、年代学、岩石地球化学特征及区域对比分析研究,发现这些岩体具有相近的成岩时代,集中于436~449 Ma,可能是同一构造背景的产物。S同位素、Re-Os同位素及Sr-Nd同位素共同揭示了岩体的母岩浆来自一个曾被交代富集的地幔源区,其εNd(t)=-7.74~+8.36,初步表明其岩浆源区应该位于软流圈地幔,并混有一部分被俯冲板片交代的地幔楔物质。而这种交代富集事件可能与祁连、柴北缘在早古生代期间大规模的俯冲有关,是弧岩浆作用的成矿表现。化隆群富硅地层S的混入为硫化物的不混溶创造了条件,致使岩浆中熔离出的硫化物液滴聚集,侵位到理想空间形成不同品位不同类型的铜镍矿体。岩相分异充分、橄榄石富集、基性程度较高的侵入岩体相对易形成镍矿体,对青海省化隆地区镁铁-超镁铁质岩体的含矿性评价具有重要指示作用。     

东天山黄山南镁铁-超镁铁质岩体锆石U-Pb年龄及岩浆演化过程探讨

黄山南镁铁-超镁铁质岩体位于东天山造山带觉罗塔格构造带内,与构造带内一系列镁铁-超镁铁质岩体构成了东天山镁铁-超镁铁质岩带。黄山南岩体锆石U-Pb同位素定年得到293.7±3.1Ma的加权平均年龄,显示其形成年龄为早二叠世。岩石样品镁铁比值m/f比值介于4.45~6.37之间,属于铁质超基性岩;利用橄榄石最高Fo值计算得到黄山南岩体母岩浆的Mg~#值为0.70,表明其母岩浆成分与原生岩浆较为接近,具有高镁拉斑玄武岩质岩浆的性质,且演化程度较低或母岩浆有过剩橄榄石堆晶的加入。Ba/La、Ba/Nb、Ba/Th、Rb/Nb、Th/Nb和Sm/Yb等微量元素比值表明黄山南岩体的岩浆源区可能为一被俯冲板片沉积物和流体改造过的较富集的岩石圈地幔。主量元素变化特征显示了岩浆结晶分异作用的一般特征;较高的Ba/Nb比值,相对高的La/Nb和低La/Ba值以及Ni-Ta-(Ti)元素的负异常表明岩浆上升过程中可能经历了地壳物质的混染作用。黄山南岩体年龄及岩石地球化学特征综合表明其能够代表东天山地区地幔岩浆演化早期阶段的产物,具有较好的成矿潜力。     

阿尔金地区长沙沟镁铁-超镁铁质岩体中橄榄石成分的指示意义

新疆阿尔金地区长沙沟镁铁-超镁铁质岩体,被学者(董显扬等,1995;刘良等,1998;张旗和周国庆,2001;李向民等,2009)认为和其他70余个沿阿尔金南缘断裂两侧产出的镁铁质-超镁铁质岩体一样,都具有蛇绿岩带性质,均属于"阿帕-茫崖蛇绿岩(混杂)岩带".笔者团队通过参与开展长沙沟岩体普查和305科技攻关项目,认为长沙沟岩体具有裂谷型层状镁铁-超镁铁质杂岩体地质特征(马中平等,2009),且在岩体内东部和西部地表分别发现长清铁矿和大量的铜镍硫化物矿化线索等.层状岩体和矿化线索的发现标志着长沙沟岩体具有形成岩浆硫化物矿床和氧化物矿床的条件和地质背景,为该地区开展进一步找矿工作提供了新的思路.     

东天山镁铁质-超镁铁质岩带岩石特征及铜镍成矿作用

东天山地区分布有众多镁铁质-超镁铁质岩体,岩体成群成带状分布,从北向南可划分为7个区带,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制。从岩相学来看,本区含矿岩体可分为多期次侵入的复式杂岩体和单期次侵入的超镁铁质单式杂岩体,显示出深源岩浆充分分异的特征。含矿岩体具有高镁、低碱、低钙、低铝、低钛特征,具有较高的Mg#、m/f和m/s比值,兼具岩浆硫化物熔离作用与岩浆结晶分异作用。根据TiO2-10P2O5-10MnO图判别出本区岩浆具有拉斑玄武岩到钙碱玄武岩过渡的性质,岩浆源具有钙碱性玄武岩浆特征,富含含水矿物,预示了早期俯冲洋壳对幔源岩浆的交代作用。岩体矿化分为3种成矿作用和5期成矿步骤,且岩浆成矿作用与热液作用几乎同时进行,岩浆分异作用提供热液来源,而热液作用促进硫化物的饱和与熔离,造成岩石的热液蚀变结构并对岩浆期成矿进行改造。晚期岩体隆升后,矿体出露地表遭受氧化淋滤作用,形成特有的地表氧化带找矿标志。     

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。     

吉林红旗岭铜镍矿床综合找矿模型

以矿区地质背景、含矿岩体地质特征为基础，分析了吉林红旗岭钢镍矿床的成矿过程。提出含矿岩体是受构造控制的海西期镁铁—超模铁质岩体，岩体具有轻稀土富集、重稀土亏损的特征的地球化学信息和低阻、高磁、高重力的地球物理异常等信息。结合地球化学与地球物理勘查方法建立了红旗岭钢镍矿床综合找矿模型，利用找矿模型评价了红旗岭矿区的岩体，确定沿老砬子-付家-黄瓜营子断裂带分布的镁铁-超模铁质岩体是找寻矿床的有利靶区。其中1号、7号岩体的深部应作为找寻大中型富矿岩体或隐代富矿岩体的有利靶区。     

东昆仑夏日哈木矿区岩体含矿性特点与形成机理探讨

东昆仑造山带有众多基性-超基性岩体,但目前仅在夏日哈木Ⅰ号岩体发现有超大型镍矿。对其含矿性特点与形成机理的研究有助于东昆仑地区的铜镍矿勘查。笔者梳理了目前诸多学者对夏日哈木铜镍矿的研究工作,并结合野外实际,发现铁质系列的镁铁-超镁铁质岩体才可能形成有经济价值的岩浆铜镍矿体,镁质系列的镁铁-超镁铁质岩体不可能成就大规模岩浆铜镍硫化物矿体;大断裂为地幔岩浆上侵提供了有利条件;分异良好的超基性岩体更具有成铜镍矿的潜力;结晶分异促进了硫化物饱和,地壳硫混染是成矿的关键;橄榄石和单斜辉石具有低的CaO和FeO含量的岩体特征,更有利于成铜镍矿。     

东天山路北铜镍矿的发现及其意义

为进一步探讨东天山地区找矿潜力,选择东天山成矿带中段,以填平补空的方式开展空白区1︰5万化探普查和研究区资源潜力评价,异常查证在土墩西约300 km处发现了路北铜镍矿。该矿床的发现证实了库姆塔格沙垄西部长达210 km的恰特卡尔-海豹滩基性-超基性岩带是潜在铜镍矿找矿远景区。与东部黄山地区铜镍矿化集中的基性-超基性岩相比,该岩带具有相同的地质背景、岩浆源区、成岩年龄及相似的演化历程、岩体类型、岩石化学特征,因而具有相似的成矿潜力,从而大大拓宽了东天山铜镍矿找矿领域。     

浅析东南亚地区红土型镍矿地质特征及成矿规律

东南亚地区红土型镍矿分布较广,成矿地质条件优越。该类矿床产于超基性岩带顶部红土型风化壳内,矿石多为含镍的褐铁矿化黏土,其产出规模、分布范围和品位高低与原岩类型、气候变化、地形地貌和构造条件关系密切。成矿物质主要来源于超基性岩体,是镁铁质-超镁铁质岩体风化-淋滤-淀积的产物,矿石的矿物组分与风化土的矿物组分大体一致,属黏土硅酸盐镍矿床。本文在收集前人资料的基础上,系统地阐述了矿床区域地质背景、矿床地质特征及成矿分布规律初步研究,总结出了该类矿区找矿标志及成矿规律,对寻找红土型镍矿床具有一定的指导作用。     

东昆仑夏日哈木镍成矿赋矿机理认识与找矿方向指示

东昆仑造山带夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿体全部赋存于Ⅰ号镁铁超镁铁质岩体内,118万t镍,23.8万t铜,4.3万t钴,是迄今为止全球造山带背景发现的规模最大的岩浆镍钴矿床。与传统的大火成岩省、大陆边缘裂谷等成矿构造背景认识明显不同,对其含矿性特点与成矿赋矿机理认识有助于揭示造山带背景岩浆镍钴硫化物矿床形成机制和成矿模式,指示进一步找矿方向和岩体含矿性评价,拓展东昆仑造山带镍钴硫化物矿床的找矿空间,实现找矿新突破。笔者通过对夏日哈木岩浆镍钴硫化物矿床的岩(矿)体地质特点、矿物学及地球化学的研究,并结合前人的区域构造背景研究成果及野外实际,发现地壳S的混染加入是导致夏日哈木镁铁超镁铁质岩浆硫化物熔离的关键因素,斜方辉石含量高的岩相更有利于赋存富矿体。提出夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解、镁铁超镁铁质岩浆多次脉冲叠加硫化物熔离成矿结果的认识,大断裂为地幔岩浆上侵提供了有利条件。东昆仑造山带沿昆北、昆中断裂带于夏日哈木镍钴硫化物矿床北西、南东方位发育的岩体、铁质系列的镁铁超镁铁质岩相是该区域进一步找矿的重要方向。     

东天山圪塔山口镁铁-超镁铁质岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及其对Ni-Cu成矿的指示

新疆新近发现的圪塔山口镍铜硫化物矿床位于东天山康古尔-黄山镍铜硫化物成矿带的东端。矿区包含4个镁铁-超镁铁质岩体,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号岩体均见镍铜硫化物矿化。本文利用SIMS锆石U-Pb法测得Ⅰ号矿化岩体辉长岩年龄为282.6±1.9Ma,不仅与东天山地区其它含Ni-Cu矿化的镁铁-超镁铁质岩体形成时代一致,而且与塔里木玄武岩、镁铁质岩墙及北山地区的镁铁-超镁铁质岩体形成时限相一致。其形成可能与造山后伸展背景下的地幔柱叠加作用有关。地球化学数据表明圪塔山口岩体具有高Mg特征,除2个辉长岩样品m/f值较低外,其余14个样品集中于2.73~5.05之间,属铁质超基性岩。岩石稀土元素配分模式为右倾式,轻、重稀土比2.64~3.39;含长角闪辉橄岩及部分含长角闪橄辉岩和含长橄辉岩δEu具正异常,可能与这3个岩相中存在斜长石的结晶有关。微量元素蛛网图表明岩石富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr,富集高场强元素U、Pb,亏损高场强元素Th、Nb等特征。主量元素SiO₂-（Na₂O+K₂O）与（FeO^T/MgO）-FeO^T图解、微量元素相关图及微量元素比值相关图说明圪塔山口岩体成岩物质为来源于亏损地幔的钙碱性玄武质岩浆,成岩作用以岩浆结晶分异为主导,并受到地壳的混染作用,具有较好的镍铜硫化物矿床成矿潜力。     

东天山东段大型铜、镍、金矿床成矿规律研究、靶区优选与隐伏矿定位预测的重要进展

建立了东天山地区古生代构造演化成矿格架，将该区镁铁质-超镁铁质岩体的分布新划分为7个带，四顶黑山发现寒武纪层状岩体，拓展了找矿空间。确认新近发现的卡拉塔格红山为上金下铜的“紫金山式”铜金矿床，成矿期为中生代，红山矿床氧化带中付针绿矾等7种矿物属国内首次发现。红山矿区中深部具寻找大型斑岩铜金矿的潜力，外围梅岭铜金矿区亦具有大型潜力。查明了白石泉—天宇镁铁质-超镁铁质岩体的期次与产状和空间形态。建立了图拉尔根铜镍矿区的构造格架，确定了含矿岩体的侧伏方向，浅层地震和大地电磁测深探查发现已知含矿岩体向深部变大，在北侧还发现了新的矿致异常。经两万米钻探验证，在预测区见矿厚度达50~260 m， 岩体延深加大（200 m→800 m）、延长变长（600 m→1 300 m），规模已到大型。     

造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源:以东天山黄山南铜镍矿床为例

位于中亚造山带南缘的新疆东天山地区因其出露大量的二叠纪镁铁质-超镁铁质岩体并产出一系列铜镍硫化物矿床而成为近年来地质学界关注的焦点.选择新疆东天山地区黄山南含铜镍矿镁铁质-超镁铁质岩体为研究对象,对其开展了系统的岩石学、矿物学和地球化学研究,以探讨造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源与性质.黄山南岩体主要由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、(橄榄)辉长苏长岩和闪长岩组成.各岩相显示富集大离子亲石元素和轻稀土元素、强烈亏损Nb-Ta、Ti,类似于典型岛弧火山岩特征.黄山南镁铁质-超镁铁质岩具有较大变化范围的ε_Nd(t=282.5 Ma)值(-1.31～4.22)和(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)i比值(0.703 2～0.706 9)以及高的(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)i比值(17.67～18.90),暗示其来源于一个适度富集的亏损地幔并经历了5%～20%新生地壳物质混染和～5%上地壳物质混染.根据橄榄石最高Fo牌号(摩尔含量为86.6%)计算的黄山南母岩浆为苦橄质岩浆(MgO=12.11%、F...     

西藏普兰县姜叶马豆荚状铬铁矿地质特征及找矿前景

姜叶马铬铁矿产于雅鲁藏布江超镁铁质岩带的西段拉昂错岩体之中,为富铬型豆荚状铬铁矿.本文主要讨论姜叶马豆荚状铬铁矿的地质特征及找矿前景.根据对拉昂错岩体岩相特征分析、姜叶马铬铁矿区已发现的豆荚状铬铁矿带和矿点的研究、以及与西藏罗布莎和东巧铬铁矿床的对比,总结了矿体分布和赋存规律,指出该地区具有形成大型豆荚状铬铁矿床的成矿地质条件,呈示出良好的找矿前景.     

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.