金川镍铜铂硫化物矿床矿石成因——来自铂族元素地球化学的证据

对金川镍铜铂硫化物矿床Ⅰ、Ⅱ矿区主矿体典型钻孔中的不同类型矿石进行了系统观察和铂族元素分布特征研究。金川矿床中星点状矿石、网状矿石、块状矿石PGE 总量依次降低,由西至东24 号、1 号、2 号矿体的PGE 总量亦具渐次降低趋势。形成块状矿石的硫化物熔体PGE 分异作用较星点状和网状矿石更充分; 块状矿石铂族元素分布特征显示其受晚期硫化物熔体分离结晶和单硫化物固溶体( MSS) 分离作用控制。研究结果表明: 星点状矿石是岩浆分离结晶过程中较快速度冷凝和就地硫化物熔离的结果; 而网状矿石可能是硫化物熔体经深部熔离但未经充分的硫化物分离结晶作用贯入的产物; 块状矿石成因定量模拟结果排除了R 因子控制作用,不同矿体中块状矿石由不同程度的单硫化物固溶体( MSS) 分离结晶所形成。     

金川铜镍硫化物矿床深熔-就地成矿作用过程研究

文章通过研究矿石冶炼过程中矿物种类、含量、物理化学性质、结晶形态、嵌布特征、颗粒大小和生成环境以及矿物在高温条件下的物理化学反应等，并使之与铜镍硫化物矿床特征对比，认为金川铜镍硫化物矿床深熔—就地成矿作用过程为从深部到侵位的持续熔离。岩浆上侵过程中由于高熔点富镁橄榄石及铬铁矿陆续在岩浆房侧边析出固结，使得岩浆房逐渐变小，硫化物不断富集，最终使得小岩体容大矿。     

金川铜镍硫化物矿床亲铜元素全岩地球化学特征及其相关性分析

金川Cu-Ni硫化物矿床地处龙首山隆起带内,是中国最大、世界第三的Cu-Ni硫化物矿床。半金属元素（Te、As、Bi、Sb、Se,TABS）作为形成铂族元素矿物（PGM）的重要元素,其分布过程的控制以及对矿石成因的指示作用缺乏研究。采用全岩亲铜元素分析、背散射观测等实验方法,对各矿区不同类型的矿石进行研究。结果显示：可利用亲铜元素比值与R因子（硅酸盐岩浆/硫化物）模拟金川Cu-Ni硫化物矿床硫化物的熔离过程,定量模拟示踪金川矿石的成矿作用,Cu/Te-Te与Bi/Pd-Bi模拟结果与Cu/Pd-Pd模拟结果一致。半金属元素如Te、Bi等也可用于铜镍硫化物矿床硫化物熔离过程的模拟;半金属元素也可以指示矿石成因,R因子定量模拟分析发现浸染状矿石由硫化物熔体较快速冷凝形成,网状矿石的形成经历了硫化物深部部分熔离作用,富铜矿石由富Bi、Cu的残余硫化物熔体经冷凝结晶作用形成。     

喀拉通克铜镍矿床硫同位素组成特征及其地质意义

硫同位素研究在喀拉通克岩体的地壳物质混染过程中有重要意义。通过对块状和浸染状矿石、斑点状和脉状矿石以及围岩中硫化物进行硫同位素测试,分析了黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿的硫同位素在硫化物中的富集状态,探讨了喀拉通克铜镍矿床硫同位素组成特征及其地质意义。结果表明：块状矿石的同位素测定值与标准值之间的千分偏差δ（34S）为（-1.30～1.84）×10-3,浸染状矿石的δ（34S）为（-2.50～0.85）×10-3,脉状矿石的δ（34S）为（-1.54～3.00）×10-3,围岩中黄铁矿的δ（34S）为（-7.8～-3.3）×10-3;硫同位素在硫化物中的富集从大到小依次为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿,说明硫化物之间基本达到了硫同位素平衡;喀拉通克铜镍矿床的硫主要来自于地幔,只在岩浆熔离作用形成的浸染状矿石和岩浆后期热液阶段形成的脉状矿石以及晚期黄铁矿中有少量或局部地壳硫混染的痕迹;地壳硫的加入没有在岩浆源区发生,可能发生在岩浆上升并发生硫化物就地熔离的局部过程中,几乎不对硫饱和及硫化物的熔离产生影响;岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,有可能是促使硫饱和与硫化物熔离的主要因素。     

喀拉通克铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其成矿作用意义

喀拉通克铜镍矿床位于准噶尔板块北缘,矿区主要矿体赋存于Y1-Y3号岩体中。矿石构造类型为致密块状和浸染状两大类,其中前者与后者呈贯入接触,不同浸染状类型之间为过渡关系。岩石和矿石的PGE总量偏低,且以PPGE为主,IPGE含量较低。整体上岩石中的PGE含量显示随基性程度降低而变小。矿石中的PGE含量随硫化物含量增加增大,显示PGE主要分布于硫化物熔离形成的物相中。100%硫化物计算后,矿石PGE含量平均仅为573×10^-9。各岩体中浸染状矿石PGE组成并无明显差异;岩石和矿石具有相似的PGE分配模式,均属于Pt-Pd配分型。岩石Ni/Cu-Pd/Ir关系以及岩石地球化学资料显示,形成喀拉通克岩体的初始岩浆为MgO含量较高的玄武质岩浆,属于PGE不亏损的岩浆。基于PGE不亏损的大陆拉斑玄武岩初始岩浆推算,喀拉通克矿床母岩浆明显亏损PGE,而深部硫化物熔离可能是导致母岩浆PGE亏损的主要原因。岩石和矿石Pd/Pt比值总体特征,岩石Cr与Ni、Ir、Ru和Rh相关性,以及硫同位素和岩石学资料分析表明,初始岩浆在地壳深部发生的橄榄石、铬铁矿等矿物的分离结晶作用,可能是促使硫过饱和与深部熔离的主要因素。IPGE与PPGE分异特征及其相关分析,结合矿床宏观地质特征,推断该矿床浸染状矿的成矿作用经历了初始岩浆（PGE不亏损）→橄榄石等矿物分离结晶→硫化物深部熔离→成矿母岩浆（PGE亏损）→上侵并结晶分异的成矿过程。块状矿则可能是这一过程中PGE亏损的成矿母岩浆相对滞后熔离形成的硫化物熔体贯入的结果。     

硫化物熔离对岩浆硫化物含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响——以金川岩体为例

为探讨硫化物熔离对含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响,在前人橄榄石结晶硫化物熔离模型的基础上,定量模似计算了分离结晶过程中橄榄石Ni含量,并将其应用于金川橄榄石成园研究。研究表明,部分橄榄石落于无硫化物熔离橄榄石结晶趋势线下方,暗示其母岩浆为S饱和。根据模拟计算S饱和母岩浆橄榄石分离结晶趋势线,指出金川深部岩浆房中母岩浆橄榄石的分离结晶程度小于或等于3％,而由橄榄石结晶所导致熔离的硫化物熔体与橄榄石之间质量比约为40。     

金川铜镍硫化物矿床成矿物质深部预富集过程探讨

金川矿床为世界第三大在采铜镍硫化物矿床,该矿床赋矿岩体出露面积仅为1.34km2,主要由超镁铁质岩石组成,岩体矿化率高达47%。不同岩相和矿石类型之间呈明显的突变接触关系。这些典型特征暗示成矿物质在侵入现存空间之前发生了明显的预富集。成矿物质的深部预富集过程主要探讨深部岩浆房内硫化物的熔离机制、硫化物熔离的相对时限及熔离量的大小、硫化物熔离后的迁移聚集及分离结晶过程。金川岩体不同岩石类型中橄榄石Fo变化范围小(Fo=80.11～85.68),暗示深部岩浆房是开放的岩浆系统,存在多期次后续新鲜岩浆的贯入。依据橄榄石-液相平衡原理,计算得到金川岩体母岩浆MgO含量为10.8%～12.6%,为高Mg拉斑玄武质岩浆,表明岩浆源区发生了较高程度的部分熔融,其为硫化物的大量熔离提供了丰富的成矿元素。金川岩体Sr-Nd-Os同位素和微量元素地球化学特征表明,金川岩体原生岩浆遭受明显的地壳物质混染,混染程度约为5%～10%,Th-Ta、Th-Nb和(Th/Ta)PM-(La/Nb)PM图解表明,部分混染物为下地壳组分,下地壳物质的混染可能是导致深部岩浆房内硫化物熔离的主要机制。金川矿床赋矿岩石类型主要为二辉橄榄岩和纯橄岩,为金川岩体中基性程度最高的岩石类型,同时"Melts"模拟计算也表明,硫化物的熔离发生在岩浆演化的早期阶段,并随着后续新鲜岩浆的持续贯入熔离出的硫化物含量不断增加。熔离后的硫化物在重力作用下下沉至岩浆房底部或中下部,形成矿浆和富矿岩浆。金川矿床中块状矿石相对富集IPGE,富Cu矿体中则相对富集Cu和PPGE。这种成矿元素的分异现象表明,随着温度的降低,硫化物在深部岩浆房内发生了明显的分离结晶作用。同时研究表明,硫化物分离结晶程度与硫化物之间的连通性呈正相关关系。     

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     

四川省会理县青矿山Ni-Cu-PGE矿床成因机制的Re-Os同位素证据

青矿山Ni-Cu-PGE矿床位于四川会理县小关河地区,是峨眉山大火成岩省中典型含铂岩浆硫化物矿床之一。本文对该矿床开展了Re-Os同位素组成的分析研究。分析结果表明,不同类型岩矿石的初始Os同位素组成具有明显的不均一性,主要区分出三种不同Os同位素组成的岩矿石类型:不含硫化物的橄辉岩具低γOs,变化范围从15.3到40.3;致密块状和浸染状硫化物矿石相近,γOs值在260左右;海绵陨铁状矿石具有最高的放射性Os同位素组成,γOs值在1000左右。分析认为,青矿山Ni-Cu-PGE矿床是多级岩浆房演化的结果,原始岩浆具有苦橄质岩浆的性质,成矿岩体中不含硫化物的橄辉岩具有低的放射性Os同位素组成,其母岩浆不是矿石硫化物的直接母体;致密块状和浸染状硫化物矿石与海绵陨铁状矿石也具有不同的放射性Os同位素组成,是成矿岩浆演化过程中不同期次岩浆硫化物熔离形成的。模式分析认为:(1)原始岩浆在深部岩浆房受到下地壳混染(约1.8%),造成少量Cu、Ni及PGE元素进入熔离硫化物形成PGE适度亏损的成矿母岩浆;(2)海绵陨铁状矿石硫化物是PGE适度亏损的成矿母岩浆受下地壳二次混染形成的具有很高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs_(t=260Ma)高达1000)经二次硫化物熔离(R≈1000)所形成;(3)PGE适度亏损的成矿母岩浆受上地壳二次混染(约6.7%),形成具有较高放射性Os同位素组成的岩浆(γOs_(t=260Ma)在260左右)并发生二次硫化物熔离(R≈5000),部分熔离硫化物积聚成矿浆形成块状硫化物矿石,未得到充分积聚的熔离硫化物形成浸染状硫化物矿石。Os同位素组成的不均一性表明青矿山Ni-Cu-PGE矿床为岩浆通道系统成矿,是多级岩浆房演化过程中不同期次含矿岩浆在岩浆通道系统中复合的结果。     

新疆东天山土墩基性-超基性杂岩体橄榄石成分特征及其成因意义

橄榄石通常是玄武质岩浆最早结晶出的矿物之一,其化学成分可以很好地反演母岩浆成分、岩浆结晶分异、硫化物熔离等成岩及成矿信息。本文以土墩镁铁质-超镁铁质杂岩体为研究对象,采用电子探针对岩体中的橄榄石矿物颗粒进行化学成分测试。利用橄榄石的Fo值和其中Ni含量,计算得到土墩杂岩体母岩浆中Mg O含量约为12.95%,是一种富镁的玄武质岩浆。同时,定量模拟结果表明,土墩杂岩体母岩浆中硫化物熔离几乎与橄榄石结晶作用同时进行,早阶段由橄榄石结晶(分离结晶程度约2%)而导致硫化物的熔离程度为0.2%。随后,橄榄石分离结晶程度在6%~7%时,硫化物熔体的熔离程度仅为0.01%。这些表明土墩杂岩体发生过一定程度的硫化物熔离,但成矿前景不是很好。此外,部分数据显示出Ni-Fo的负相关性,表明少许富铁橄榄石和晶间硫化物熔浆发生了Fe-Ni物质交换反应,这对橄榄石的成分有重要影响。     

黑钨矿矿囊熔离成因综述

一些与石英脉型钨锡矿化有关的花岗岩体内常发育有形态不同、规模不等、成分各异的矿化囊包体．其成因难手用岩浆结晶分异和岩浆期后热液成矿作用解释。地质和实验资料表明。此类花岗质岩浆体系中不仅存在液态分离作用形成熔离矿化囊包体。而且熔离成因的黑钨矿矿囊可作为岩体可以形成岩浆热液鸽矿的标志，同时说明石英脉型黑钨矿床的剥蚀深度较大。     

Main Mineralization Mechanism of Magmatic Sulphide Deposits in China

Before intruding, primary magmas have undergone liquation and partial crystallization atdepth; as a result the magmas are partitioned into barren magma, ore-bearing magma, ore-richmagma and ore magma, which then ascend and are injected into the present locations once ormultiple times, thus forming ore deposits. The above-mentioned mineralizing process is knownas deep-seated magmatic liquation-injection mineralization. The volume of the barren magma isgenerally much larger than those of the ore-bearing magma, ore-rich magma and ore magma. Inthe ascending process, most of the barren magma intrudes into different locations or outpoursonto the ground surface, forming intrusions or lava flows. The rest barren magma, ore-bearingmagma, ore-rich magma and ore magma may either multiple times inject into the same space inwhich rocks and ores are formed or separately inject into different spaces in which rocks and oresare formed. The intrusions containing such deep-seated magmatic liquation-injection depositshave a much smaller volume, greater ore potential and higher ore grade than that of in-situmagmatic liquation deposits. Consequently this mineralizing process results in the formation oflarge deposits in small intrusions.     

新疆若羌红石山镍矿地质特征及找矿标志

新疆若羌红石山镍矿产于早二叠世镁质基性-超基性岩中,杂岩体由多种岩相组成,成矿主要与橄榄岩相关系密切.蚀变类型主要有蛇纹石化、滑石化、伊丁石化、纤闪石化、绿泥石化等,含矿岩体具高磁、低重力、低阻及较高极化率异常特征,Cu,Ni,Co,Cr,Zn等元素显示较突出异常,地表存在次生镍矿风化壳.矿床成因属岩浆晚期就地熔离型镍矿.     

Magmatic Sulfide Ni-Cu Deposits in China

Deep-seated magmatic liquation-injection deposits form a major type of magmatic sulfide deposit in China. The reserves of nickel and copper in this type of deposit may attain several hundred thousand tons (e.g.Hongqi 7 and Karatunggu) to nearly ten million tons (e.g.Jinchuan). Those deposits can be classified as large or superlarge deposits. The ore grade is relatively high, commonly with w(Ni)＞1 %.The mineralized intrusions are small in size, generally only 0.0n km2 to 0.n km2, with the largest one not exceeding a few km2. Before intruding, the primary magmas have undergone liquation and partial crystallization at depth; as a result, the magmas have partitioned into barren magma, ore-bearing magma, ore-rich magma and ore magma, which then ascended and injected into the present locations once or multiple times, to form ore deposits. The above-mentioned mineralizing process is known as deep-seated magmatic liquation-injection mineralization. The volume of the barren magma is generally much larger than those of the ore-bearing magma, ore-rich magma and ore magma. In the ascending process, most of the barren magma intruded into different locations or outpoured onto the ground surface, forming intrusions or lava flows. The rest barren magma, ore-bearing magma, ore-rich magmaand ore magma may either multiple times inject into the same place in which rocks and ores are formed or separately inject into different spaces to form rocks and ores. Such deep-seated magmatic liquation-injection deposits have a much smaller volume, greater ore potential and higher ore grade than those of in-situ magmatic liquation deposits. Consequently, this mineralizing process leads to the formation of large deposits in small intrusions.     

地面磁法测量在白山市五道羊岔铁矿勘查中的应用

以1:5 000比例尺进行地面磁法测量,采用廊坊物探大队研究所生产的电子垂直磁力仪,读取垂直磁场ΔZ。在此基础上,根据磁铁矿赋存于斑杂状斜长角闪岩中,二者都具有磁性的特点,进行间接找矿。同时,对比分析已知铁矿体磁场特征,建立磁铁矿地质-地球物理找矿模型,进行找矿预测。进而在重点区段实施初步工程验证,见矿率高,从而说明了地面磁法测量找寻磁铁矿的可行性和有效性。     

吉林省红旗岭矿区磁黄铁矿—镍黄铁矿矿石建造特征及其成因分析

本文对红旗岭矿区磁黄铁矿－镍黄铁矿矿石建造进行了研究。并通过矿石组特征，矿物形成温度，硫、锶同位素，岩体稀土元素特征等研究，进一步论述了磁黄铁矿与镍黄铁矿的物质来源于上地幔。属于深部岩浆熔离含矿熔浆冷凝而成。     

金川铜镍硫化物矿床岩浆成矿作用的偏在性

偏在性是指形成超大型、大型矿床的特殊成矿条件和成矿位置。在论述金川岩体母岩浆的形成、演化、深部熔离和分期上侵就位的全过程成矿作用的基础上，通过和国内外同类矿床对比，阐明了金川矿床的偏在性。这种偏在性主要表现为，它既具备形成超大型岩浆硫化物矿床的６项条件，又具备小侵入岩体成大矿的３项条件。所以，金川矿床的“偏在性”构成了世界上最主要的岩浆硫化物矿床类型之一：元古代与大陆边缘裂谷有关的二辉橄榄岩小侵入体矿床     

中国岩浆硫化物矿床的主要成矿机制

深部熔离—贯入成矿机制,即指母岩浆侵入现存空间之前,在深部就发生了熔离作用和部分结晶作用,使母岩浆分离为不含矿岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆、矿浆几部分,然后对现存空间一次或多次上侵贯入成矿。一般来说,经过深部熔离后的不含矿岩浆的体积,比含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆的体积要大得多,在上侵过程中,不含矿岩浆大部分都侵入到不同的空间或喷溢出地表,形成岩群或岩流,剩余的岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆可以多次贯入同一空间成岩、成矿(金川),也可以分别贯入不同的空间成岩、成矿(红旗岭)。比照就地熔离的矿床,这种深部熔离—贯入矿床的岩体体积就小得多,含矿率和矿石品位也高得多,所以这种成矿作用导致形成小岩体,大矿床。     

柴达木盆地西北缘牛鼻子梁铜镍矿矿床特征及其发现意义

牛鼻子梁铜镍矿产于柴达木盆地西北缘古陆块上,其成矿与基性-超基性层状杂岩体有关。共发现3个岩体,其中以Ⅰ号岩体规模较大,出露面积近7km2,其余2个岩体较小。岩体岩石堆晶结构明显,具层状和纹层状构造。Ⅰ号岩体出露岩性以层状淡色辉长岩、闪长岩为主,局部夹超基性岩,代表层状杂岩体上部层序。Ⅱ、Ⅲ岩体以超基性岩石为主,代表层状杂岩体下部层序,是主要的含矿层位。通过槽、钻探验证,在Ⅱ、Ⅲ岩体已发现硫化物铜镍矿体9条,其中,一条矿体的视厚度达41.1m,Ni平均品位为0.5%,最高1.57%。其矿石矿物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等,属岩浆熔离改造型矿床,有后期热液叠加。该类型矿床是在柴达木地块周缘首次发现,具有重要的现实意义,其为今后在柴达木盆地周缘寻找与基性-超基性岩有关的铜镍硫化物矿床提供了依据。