金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥发分流体作用阶段及热液改造阶段。其中硫化物矿浆结晶阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿（Pn- a）- 磁黄铁矿（Po- a）- 黄铜矿（Ccp- a）;挥发分流体作用阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿（Pn- b）- 磁黄铁矿（Po- b）- 黄铜矿（Ccp- b）- 黄铁矿（Py- Ⅰ）- 磁铁矿（Mag- Ⅰ）- 菱铁矿- 叶蛇纹石- 磷灰石- 铬铁矿- 白云石- 方解石（Cal- Ⅰ）- 金云母。热液改造阶段的矿物组合为透闪石- 绿泥石- 蛇纹石- 方解石（Cal- Ⅱ）- 磁铁矿（Mag- Ⅱ）。高倍电子探针镜下发现,金川矿床铂族矿物与磁铁矿（Mag- Ⅰ）、黄铁矿（Py- Ⅰ）、铬铁矿、磷灰石、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿及菱铁矿等共生。金川铜镍硫化物矿床中铂族元素(PGM)矿物主要包括硫砷铱矿（IrAsS）、钯的铋化物、碲化物和硒化物、钯的金属互化物（PdAu2）、砷铂矿（PtAs2）、铂单质以及铂的金属合金（Pt- Fe）。其中大量的PGM分布于镍黄铁矿的裂隙中,或产于镍黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石裂隙中。与磁铁矿、菱铁矿、铬铁矿、黄铜矿、磷灰石以及叶蛇纹石等矿物共生,指示PGE富集与氧化性流体加入密切相关。金川矿石镍黄铁矿（Pn- b）、磁黄铁矿（Po- b）、黄铜矿（Ccp- b）、黄铁矿（Py- Ⅰ）、磁铁矿（Mag- Ⅰ）以及菱铁矿中高Co含量,表明流体在Co的超常富集过程中也起到了决定性作用。金川矿石中大量碳酸盐矿物、叶蛇纹石、金云母、磁铁矿、黄铁矿、铬铁矿以及富Cl磷灰石的出现;S、Mg元素呈网脉状分布于蚀变橄榄石和硫化物中,推测流体组分可能是一种富C富Cl的富含挥发分的高氧逸度流体。金川铬铁矿、磁铁矿（Ⅰ）、菱铁矿等矿物中高Ti、高Nb含量和高Nb/Ta比值,暗示此流体可能是一种高温的超临界流体。以上特征综合表明该特征流体对金川铜镍硫化物矿床中铂族元素等关键金属的超常富集起到了关键控制作用。当挥发分流体与残余硫化物矿浆相互作用及改造先存硫化物及橄榄石时,不仅会促使Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd进一步活化、富集,还会导致流体中PGE强烈富集,使得流体中的Pd、Se、Te、Bi、Pt含量不断提高,最终形成大量的PGM。综上所述,本文认为在岩浆演化晚期可能存在一种高氧逸度的富Cl富C的深源流体注入岩浆房,该深源挥发分流体对PGE及Co的迁移和超常富集起到了关键控制作用。     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Y9岩体年代学与成岩成矿机制探讨

新疆喀拉通克是中国大型铜镍硫化物矿床中基性程度最低的,显示出罕见的Cu平均品位大于Ni平均品位。矿区划分为南、北2个岩带,南岩带主要为原生矿,北岩带主要为氧化矿。文章研究对象为北岩带中的Y9岩体,近年发现其下部存在原生矿石。通过单颗粒锆石SHRIMP测年,获得Y9岩体中辉长岩的结晶年龄为(287±4)Ma,与Y1岩体的成岩年龄〔(287±5)Ma〕一致,结合岩石地球化学和同位素地球化学特征,证明喀拉通克矿区南、北岩带具有同期同源岩浆演化的特征,岩浆源自亏损型地幔部分熔融与不含沉积物消减板片脱水物质的混合。研究认为喀拉通克铜镍矿床形成于亏损地幔在相对较高的氧逸度条件下低程度部分熔融,产生硫化物不饱和的岩浆,岩浆源区相对富水和较高的氧逸度,原始岩浆具有较高的钛含量,具有富碱亲合性。     

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。     

二连—东乌旗一带航空物探异常查证若干问题

以蒙C-1980-6-2为例,阐述了内蒙古二连—东乌旗一带1∶5万航空物探综合站测量异常地面查证中寻找硫化物矿床的技术路线,详尽地描述了异常查证的整个过程,论述了碳质异常这一激发极化法寻找硫化物工作中的主要干扰因素及其排除办法。     

辽宁树基沟铜锌矿床地球化学特征及成因

辽宁树基沟铜锌块状硫化物矿床产于太古宙绿岩带中,矿床形成后经历了强烈的变质和变形,变质程度达到高级角闪岩相。通过含矿岩系地球化学研究,讨论了岩浆来源、成岩构造背景及成因。研究表明,含矿岩系明显富集大离子亲石元素、轻稀土元素及活泼的不相容元素,相对亏损高场强元素和重稀土元素,具有较高的Th/Ta、Ce/Yb、La/Nb、La/Ta比值,其原始地幔标准化的微量元素蛛网图模式与典型钙碱性岛弧玄武岩模式极为相似,均呈"三隆起"的形式,原岩为一套中酸性火山-沉积岩组合,区内这套英安岩、流纹岩、安山岩-玄武岩的钙碱性火山岩组合是由同源岩浆分异所得,其形成于岛弧环境。综合矿床形成背景环境、成矿物质来源和矿床地质特征,笔者初步认为其成因类型为诺兰达型块状硫化物矿床。     

东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿指示

石头坑德镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段五龙沟地区,邻近昆中大断裂,主要岩性为辉石岩、橄辉岩、橄榄岩、辉长岩等,铜镍矿体主要赋存于Ⅰ号岩体的辉石岩、橄辉岩和橄榄岩中。岩石地球化学特征表明,其镁铁比值(m/f)变化范围在2.77~6.01之间,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩,有利于成铜镍矿。稀土总量总体较低,轻稀土元素之间分馏强,重稀土元素之间分馏弱。岩石总体富集LILE(Rb、Ba、Th、U),贫HFSE(Nb、Ta、Zr、Y),具有明显的Rb、U正异常及Nb、Ta的负异常。超镁铁岩类橄榄石中的Ni普遍亏损,指示深部存在硫化物的熔离作用,在橄榄石结晶之前,大量的Ni进入到硫化物中,极有利于形成富矿岩浆或矿浆。可见,伴随同化混染作用的发生,岩浆中S达到过饱和,进而硫化物发生不混溶作用,富含硫化物的岩浆运移至东昆仑造山带邻近昆中断裂构造薄弱的部位成岩成矿。铜镍矿体多赋存在含橄榄石的超镁铁质岩体内,指示石头坑德岩体深部存在高度富集铜镍的部位,是下一步的找矿方向。     

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。     

高海水围压下多金属硫化物切削动力学分析

为研究高海水围压条件下截齿切削多金属硫化物(SMS)的动力学特性,根据深海环境构建了镐形单截齿破碎多金属硫化物的切削力数学模型,同时考虑海底多金属硫化物高孔隙、非线性等特点,选取合适的材料本构模型及其相关参数,基于LS-DYNA数值模拟平台,利用有限单元法建立高海水围压条件下截齿切削多金属硫化物的数值仿真模型,模拟了不同海水围压条件下多金属硫化物的切削破碎过程。研究结果表明:截齿上的海水围压对矿体破碎的影响很小,矿体上的海水围压对矿体破碎影响较大;在高海水围压条件下,多金属硫化物的强度明显增大,切屑更难从基岩剥离,截齿受到的三向阻力明显增大,高围压作用限制了截齿切削破碎过程中的振动,截齿载荷波动性显著减小。     

与海相火山作用有关的铁-铜-铅-锌矿床成矿系列类型及成因初探

文章初步厘定了与海相火作用有关的铁、铜、铅、锌矿床成矿系列类型的概念，并对其进行了分类，讨论了其成因，认为内生外成（沉）是其主要特征，即成矿物质主要由火山作用从深部提供，而矿石又是通过沉积作用在海底形成的。在一定程度上，可从成矿类型的角度将块状硫化物矿床与BIF型或磁铁石英岩型矿床联系起来考虑。该类矿床成矿系列类型的演化特点在一定程度上可以反映地球演化的历史轨迹。     

东秦岭刘山岩块状硫化物矿床地质地球化学特征

刘山岩铜锌矿位于河南省桐柏县城北西25km的桐柏山北麓，处于东秦岭造山带之北秦岭褶皱带核部。矿体赋存于纹层状硅质-钠长石岩层中，矿石具纹层状、原生角砾状构造等，自矿体中心向边缘存在黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-重晶石-石英的相对矿物分带。异常的浓度与组分分带反映的是一定时间域内成矿作用的延续与变化，纵向与轴向上具相同的组分分带，由中心至边缘的组分分带为Cd、Ge、Bi、As、Ga、Cu、Mo、Zn、Pb、Ag、Ba、Mn、V、W。根据异常元素组合、强度及其比值可以判断矿体剥蚀程度。重要的是，湿热条件下块状硫化物矿床赋矿岩系水系沉积物中成矿元素的贫化率极高，充分运用海底火山喷流相模式和圈定微弱、局部地球化学异常是勘查工作的根本手段。