东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床矿石铂族元素特征及其矿床成因

笔者等针对矿床不同的矿石类型中PGE的含量进行了综合分析和理论计算和研究。该理论对于通过铂族元素可以精细刻画出岩浆结晶分异过程中元素的迁移、富集规律,示踪成矿母岩浆的物质来源。通过本次研究对于寻找与镁铁—超镁铁岩有关的铜镍矿床中综合评价铂族元素提供了一定的方向和借鉴,能够进一步指导和推动铜镍矿中伴生铂族元素的评价和利用。新疆白鑫滩铜镍硫化物矿床是近年来东天山新发现的镍矿床,矿床规模镍已达到中型,铜为小型矿床。矿床矿石以海绵陨铁状结构为主,且矿床中铜矿石资源量大于镍矿石资源量。本次工作针对矿区东西部两个最大的矿体系统地采集了样品,并分析了矿体中铂族元素含量,根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了白鑫滩矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.335×10^(-9),Ir=0.267×10^(-9),Ru=0.277×10^(-9),Rh=0.144×10^(-9),Pt=4.94×10^(-9),Pd=2.32×10^(-9),Ni=338×10^(-6),Cu=174×10^(-6)。通过R因子与硫化物分异结晶过程模拟,白鑫滩铜镍硫化物矿床的R因子为115。综合分析对比不同矿床矿石铂族元素特征,表明白鑫滩成矿岩体为地幔物质来源,成矿作用主要受母岩浆的结晶分异作用控制。

新疆白鑫滩铜镍矿矿石特征及其地质意义

白鑫滩铜镍矿是近年来在哈密地区沙垄以西发现的唯一进入开发阶段的中型铜镍矿床。矿床典型矿石中金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿,次为磁铁矿、镍黄铁矿、褐铁矿。通过分析矿石中金属矿物组合及其赋存状态,认为地表为风化—残积过程使氧化矿石中的铜镍赋存状态发生较大变化,矿体深部原生矿石则主要以硫化物形式存在,具备较高的开采利用价值。

东天山白鑫滩铜镍矿锆石U-Pb年代学、地球化学特征及对Ni-Cu找矿的启示

白鑫滩铜镍矿床位于觉罗塔格构造岩浆带内,岩体走向受大草滩断裂控制,目前矿床规模达中型。含矿岩体侵入于中奥陶统恰干布拉克组,直接围岩为英安岩和火山角砾凝灰岩,主要岩石类型为辉长岩、橄榄辉石岩和辉石橄榄岩,岩石由中心向两侧基性程度逐渐降低,岩体产状平缓,主要赋矿岩相为辉石橄榄岩相,矿体多呈似层状或透镜状。含长辉石橄榄岩中锆石La-ICP-MS U-Pb定年结果为（277.9±2.6）Ma,表明岩体形成于早二叠纪。以24号勘探线为界,岩体西段矿石Cu/Ni比值普遍高于岩体东段矿石。样品中Mg O与Fe OT呈正相关关系,与Ca O、Si O2和Ti O2呈负相关关系,样品m/f值为2.43~3.9,为铁质系列超镁铁岩,有利于铜镍矿的形成;样品稀土元素配分型式为轻稀土略富集的右倾型,轻、重稀土元素之间分馏程度较弱,具有弱的负Eu异常;富集大离子亲石元素,而相对亏损高场强元素,有明显的Nb、Ta负异常。岩浆演化过程中主要发生了橄榄石和辉石的分离结晶/堆晶作用,并遭受了少量中—下地壳物质混染,岩浆源区遭受了明显的俯冲流体交代作用。白鑫滩矿床形成时代及构造背景与黄山东、黄山、香山等典型矿床一致,是图拉尔根—黄山东—土墩铜镍矿带的西延部分,该铜镍矿带向西仍有较大的铜镍找矿潜力,大草滩断裂可能也是该区重要的控岩控矿断裂。

新疆白鑫滩铜镍矿床矿物学、Sr-Nd同位素特征及其成矿过程探讨

白鑫滩铜镍矿床是近几年在东天山地区新发现的一个中型铜镍矿床,位于觉罗塔格构造岩浆带中段,对其开展深入研究有利于下一步的矿床勘查。本文在前人研究成果基础上,对白鑫滩矿床进行了较系统的橄榄石、辉石、斜长石和铬尖晶石矿物晶体化学和全岩Sr、Nd同位素的研究工作。结果表明白鑫滩矿床橄榄石Fo值为78.8~84.3,属贵橄榄石,Ni含量为299×10^(-6)~2483×10^(-6)。斜方辉石En为79.1~83.9,属古铜辉石;单斜辉石En为44.3~48.8,Wo为42.6~45.4,属透辉石-顽透辉石。斜长石An为60~83.9,主要为拉长石和培长石;铬尖晶石100Cr/(Cr+Al))为51~73.9。模拟计算表明白鑫滩矿床母岩浆MgO和FeO含量分别为9.30%和10.59%,Mg#值为0.61,是原始岩浆发生一定程度分离结晶的产物。母岩浆中橄榄石开始结晶温度为1258℃,约发生了7%的橄榄石分离结晶,结晶出的橄榄石与熔离出的硫化物的质量比介于50∶1~15∶1之间。斜方辉石开始结晶温度为1183℃,单斜辉石开始结晶温度为1143℃。白鑫滩矿床的(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.70278~0.70439,εNd(t)=+4.51^+5.92(t=278Ma),表明其源区为亏损地幔,但其富集程度略高于东天山地区其它典型矿床。Sr、Nd同位素模拟计算表明原生岩浆上升过程中经历了约5%~20%的地壳物质同化混染,橄榄石的分离结晶和地壳物质同化混染共同促进了岩浆中硫化物的熔离。

东天山白鑫滩含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体的岩石成因：年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素证据

自20世纪70年代以来,新疆东天山觉罗塔格构造带库姆塔格沙垅以东地区发现了大量的镁铁-超镁铁岩体和岩浆铜镍硫化物矿床,但是在沙垅以西地区没有大的找矿突破。白鑫滩含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体为近几年在库姆塔格沙垅以西地区发现的岩浆铜镍硫化物矿床,研究工作薄弱,本文通过对白鑫滩岩体的岩石学、年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素分析来解释其岩石成因。白鑫滩岩体不同岩相中矿物的粒径和含量的变化规律说明岩体为三期岩浆侵入作用形成,第一期为顶部的角闪辉长岩;第二期的橄榄辉长岩、斜长二辉橄榄岩和含长橄榄二辉岩,矿物种类相同,含量呈渐变关系;第三期为底部为的辉长岩,矿物粒径相对顶部的角闪辉长岩较小。白鑫滩岩体与黄山东、黄山西岩体具有相似的稀土元素和微量元素配分型式,大离子亲石元素(Rb、Ba、U、K)相对富集,而部分高场强元素(Nb、Ta、Ti)相对亏损,稀土元素呈轻稀土略微富集的右倾样式,均表现出岛弧火山岩的地球化学性质,εNd(t)值(2. 84～5. 05)和(^(87)Sr/^(86)Sr)(t)值(0. 704113～0. 705682)介于软流圈地幔与岩石圈地幔之间。但是与黄山东、黄山西岩体相比,白鑫滩岩体不相容元素含量更高,且εNd(t)值更低,(87Sr/86Sr)(t)值更高,还具有较高的La/Nb(2. 00～3. 33),较低的La/Ba(0. 02～0. 15),这些特征说明白鑫滩岩体的原始岩浆为岩石圈与软流圈物质相互作用的产物,且白鑫滩岩体的原始岩浆中软流圈物质相对于黄山东和黄山西岩体加入的比例更小。白鑫滩橄榄辉长岩年龄为287±3Ma,晚于该地区蛇绿岩(336～503Ma)、岛弧火山岩(320～322Ma)、岛弧花岗岩(316～328Ma)和含矿斑岩侵入体(326～334Ma)的年龄,与A型花岗岩和双峰式火山岩(284～294Ma)的年龄基本一致,而且白鑫滩岩体单斜辉石的化学成分与拉张裂谷环境的堆晶岩相似,因此推断白鑫滩岩体形成于后碰撞拉张环境。

哈密白鑫滩岩浆型铜镍硫化物矿床的发现

白鑫滩岩浆型铜镍硫化物矿床位于哈密土屋铜矿北侧,该矿床的发现表明黄山铜镍矿带继续西延,为该区继续寻找岩浆型铜镍硫化物矿床提供了新的证据。

哈密白鑫滩铜镍矿床区域地球化学环境特征

白鑫滩铜镍矿床发育于塔里木古陆缘地块与准噶尔南缘活动带结合部位,属岩浆型铜镍硫化物矿床,规模达中型,区域上向西还发现滩北、海豹滩等相同成因类型的铜镍矿点。在对区域上海豹滩—白鑫滩一带主要成矿元素地球化学异常剖析基础上,进一步分析白鑫滩铜镍矿区区域地球化学环境特征,揭示主要成矿元素异常分布规律,为区域上矿产勘查提供地球化学依据。

EH4电磁测深在东天山白鑫滩铜镍矿床勘查中的应用

白鑫滩铜镍矿床位于新疆东天山铜镍成矿带西段。在归纳白鑫滩铜镍矿床地质条件基础上,开展EH4连续电导率剖面测量。结果显示,EH4电磁测深剖面图能清晰地反映地下不同地质体电阻率结构,直观提供矿化异常在剖面上的形态、规模、延深等重要信息,对矿体深部预测具较好指示。

东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学特征及意义

白鑫滩铜镍硫化物矿床位于东天山镁铁-超镁铁质岩带西段,受大草滩深大断裂控制,岩体由辉长岩、橄榄辉石岩、辉石橄榄岩组成。白鑫滩岩体的铂族元素(PGE)含量相对较低,其中IPGE(Os、Ir、Ru)与PPGE(Ru、Pt、Pd)含量相近,PPGE略高于IPGE。岩石ΣPGE含量3.82×10^-9~5.36×10^-9,平均4.53×10^-9。岩石具相似的原始地幔标准化分布型式,PPGE和IPGE之间分异很弱。通过铂族元素源区示踪分析认为,形成白鑫滩岩体的母岩浆为MgO含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆,上升过程中遭地壳物质混染及橄榄石等矿物的分离结晶作用,引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿,深部岩浆通道仍具较好的找矿空间。

新疆东天山白鑫滩铜镍矿区物探500米以浅三维找矿模型建立及预测

新疆东天山白鑫滩铜镍矿的发现拓展了东天山寻找铜镍矿的空间,但是由于地表覆盖厚,白鑫滩铜镍矿深部矿体空间变异较大,白鑫滩铜镍矿已查明深部矿体主要多分布在150米以浅,以往物探工作表明,地表盐碱壳对电法勘查屏蔽效应明显,导致物探工作未能有效的刻画矿体的深部空间展布形态,不利于深部找矿预测和进一步评级工作开展。本次研究通过物探方法试验,选取常规直流电法中对称四极测深,并进行井旁测深,选取特征点法判断0~−500米内铜镍矿体的分布形态,并建立三维物探模型,对未知及深部矿体进行预测,可以有效的指导白鑫滩铜镍矿进一步找矿方向,为白鑫滩一带分布的铜镍矿床勘查提供物探依据。

新疆哈密市白鑫滩铜镍矿地质特征及成矿模式初探

白鑫滩铜镍矿地处东天山康古尔塔格断裂以北,位于准噶尔板块南缘和塔里木板块北缘碰撞对接部位,是新疆重要的成矿地带。白鑫滩铜镍矿产于二叠纪镁铁-超镁铁杂岩体,为典型的岩浆岩型铜镍硫化物矿床,经初步评价远景规模可达中型,是黄山-图拉尔根铜镍矿带的西延,对新疆东天山地区铜镍矿找矿工作和成矿规律研究具有重要的现实意义。

白鑫滩西一带地质矿物的特征分析

普查区隶属天山-兴安地层大区-北疆地层区-南准噶尔-北天山地层分区,北部属于觉罗塔格地层小区,南部属于卡瓦布拉克地层小区,以往物化探工作程度一般,缺少针对该区地质矿物的物性特征具体统计与分析。本文通过对该区采集的地质样品进行各项参数的测定,归纳总结了矿石的密度、磁化率、电性等物性特征。

新疆东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体成因及成矿潜力研究

新疆东天山铜镍成矿带铜镍总储量达百万吨,是我国重要的铜镍矿集区。以往的研究多集中在成矿带的东段和中段,而本文选择成矿带西段的典型岩体进行详细的地质年代学、矿物学和岩石地球化学研究。东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体以大草滩和白鑫滩岩体为代表,可分为四种岩相:闪长岩相、辉长岩相、橄榄辉长岩相和橄榄岩相,其中橄榄岩相为主要含矿岩相。白鑫滩岩体橄榄辉长岩锆石U-Pb年龄为286.4±1.6Ma,与岩体含长辉石橄榄岩(~278 Ma)相差~7 Ma。大草滩和白鑫滩岩体样品主量元素投影点都处于主要造岩矿物化学成分之间,表明岩体的主量元素主要受堆晶矿物控制。大草滩和白鑫滩岩体的微量元素标准化图解与东天山典型成矿岩体相似,均具有明显的Nb,Ta亏损,且具有较高的ε_(Nd)(t)值(+6.01^+8.9,t=286 Ma)和ε_(Hf)(t)值(+11.62^+16,t=286 Ma)。大草滩和白鑫滩岩体岩浆源区是软流圈上涌导致被俯冲事件改造的交代地幔发生部分熔融的产物。岩体橄榄石Fo值与Ni的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程中存在硫化物熔离。模拟计算表明上述岩体母岩浆在上侵过程中在深部与新生的岛弧地壳发生5%~15%的混染后达到了硫饱和,造成了硅酸盐岩浆PGE的亏损。分离结晶和地壳硫的加入是导致岩浆在地壳层位发生二次熔离的主要因素。不同岩相的年龄数据表明大草滩和白鑫滩岩体形成于多期次岩浆作用,有助于形成具有经济价值的铜镍矿体。对比可得新疆东天山铜镍成矿带西段的镁铁—超镁铁质岩体的年龄和硫化物饱和过程与东段和中段的成矿岩体相似,故成矿带西段有寻找大中型铜镍硫化物矿床的潜力。

新疆东天山成矿带地球化学勘查进展

2011~2016年中国地质调查局先后在东天山成矿带部署完成1∶25万区域化探数据更新34 843km^2、1∶5万化探6 200km^2,完成了部分区域化探资料可利用程度较低图幅的数据更新,实现了东天山成矿带中段1∶5万化探的全面覆盖,不仅为矿产资源评价和基础地质研究提供了系统可靠的地球化学资料,异常查证中还发现了阿齐山大型铅锌矿、白鑫滩与路北2个中型铜镍矿和清白山小型铅锌矿及一批矿产信息,地球化学勘查效果显著,找矿成果丰硕,有力促进了东天山地区矿产资源调查评价工作。