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。

金川铜镍硫化物矿床2号矿体铂族元素地球化学特征及其意义

以金川铜镍硫化物矿床2号矿体为研究对象,开展了主量元素、微量元素以及铂族元素(PGE)地球化学特征研究,探讨金川矿床岩浆演化和成矿机制。结果显示,研究区岩矿石(La/Yb)_(N)值为4.1,富集轻稀土;(La/Lu)_(N)值为3.8,轻重稀土分馏;亏损高场强元素Nb、Th和Zr,表明矿体形成过程中存在地壳混染。2号矿体矿石中PGE总量高于岩石,是由于矿化作用导致PGE发生富集。岩矿石中存在PGE分异,主要富集低熔点组PGE(Rh、Pt、Pd)。基于研究结果,推测研究区母岩浆为地幔中等部分熔融形成的玄武质岩浆,主要成矿机制是深部熔离--贯入机制。

金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

对金川超大型铜镍岩浆硫化物矿床岩石、矿石的铂族元素地球化学特征研究表明 ,金川岩体的平均Cu/Pd值远大于原生地幔岩浆的Cu/Pd值 ,说明其岩石为因硫化物析离而失去Pd的岩浆所结晶 ;且岩石的PGE具有部分熔融趋势 ,与地幔橄榄岩接近 ,这些均指示存在岩浆熔离作用。该矿床岩石、矿石的PGE球粒陨石标准化分布模式比较对应 ,均可分为两种类型 ,反映了岩浆多次侵入、熔离分异同时成岩成矿的特征。另外 ,PGE S关系分析表明其成岩成矿过程中有少量地壳物质混染。PGE地球化学特征参数还指示了其高镁拉斑玄武质母岩浆的性质。

云南白马寨铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学及其对矿床成因的制约

采用镍硫火试金ICP—MS法分析了白马寨铜镍硫化物矿床矿石及其主要围岩铂族元素（PGE）含量，结果表明铂族元素总量（EPGE）普遍较低，且EPGE由矿床核部的块状矿石（78．15×10^-9～555．92×10^-9）向外围矿化橄榄岩（6．77×10^-9～70．95×10^-9）至辉长岩（3．02×10^-9）逐步降低。煌斑岩脉岩的EPGE也较低，为6．86×10^-9～17．03×10^-9。ΣPGE与Ni含量呈明显的正相关。不同种类岩石和矿石的PGE原始地幔配分模式明显不同，块状矿石为PtPd配分型，Ir较明显亏损；矿化橄榄岩配分曲线较平坦，IPGE和PPGE分异不明显，但均出现Ru正异常。辉长岩样品和煌斑岩PGE配分模式几乎一致，也均出现明显的Ru正异常。矿石和围岩的Cu／Pd值远高于原始地幔，表明原生岩浆发生了较强的硫化物熔离作用。块状富镍矿石的（Pt＋Pd）／（Os＋Ir＋Ru）和Pd／Ir分别为138．24和24．7，指示其母岩浆为演化较为彻底的玄武质岩浆，而矿化橄榄岩的相应值分别为3．02和16．09，具有科马提质岩浆的特征参数，因此白马寨块状矿石和矿化橄榄岩之间可能没有成因联系。块状硫化物熔体侵位前，其母岩浆经历过长时间强烈的硫化物熔离作用，硫化物熔浆作为独立的侵入相而侵入于III号岩体核部。这个过程反映了峨眉山地幔柱尾部岩浆演化和成矿可能经历过高度的S饱和过程。白马寨矿床形成过程中可能受到地壳物质的混染。

四川丹巴杨柳坪铜镍铂族元素硫化物矿床成因初探

四川丹巴杨柳坪铜镍铂族元素硫化物矿床的含矿岩体围绕杨柳坪穹状构造分布,侵位于泥盆系大理岩、炭质板岩中。自下至上岩体由蛇纹岩相、滑石岩相、次闪石岩相和蚀变辉长岩相组成。似层状浸染状矿体分布于岩体底部蛇纹岩相内,透镜状块状矿体则分布于底部及底板围岩中,后者与前者在空间上有密切的依存关系。矿石中主要硫化物矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿;块状矿石中还发现辉砷钴矿,以及砷铂矿、碲锑钯矿等铂族元素矿物。野外关系表明杨柳坪含矿镁铁-超镁铁岩体为火山通道相浅成岩体。含矿岩体和大石包玄武岩的地球化学特征表明两者为同源岩浆产物,与其它地区峨眉山玄武岩地球化学特点的相似性,表明它们也是峨眉地幔柱活动的产物。当玄武岩浆上升到浅成岩浆房中时,随着岩浆分离结晶作用的进行,硫化物从玄武岩浆中熔离出来并向下聚集是主要成矿作用。

新疆东天山土墩铜镍硫化物矿床岩石地球化学和铂族元素特征及其对成矿的指示意义

为了探讨土墩铜镍硫化物矿床的成矿岩浆来源、岩浆演化过程以及硫化物熔离成矿作用,文章对土墩矿区内不同类型的岩石进行了岩石地球化学特征的研究,认为该矿床的成矿岩浆属于拉斑玄武岩浆系列。岩浆在岩浆房和/或侵位过程中存在着分离结晶作用,并且,在其上升演化过程中可能经历了同化混染作用。首次对该矿区内岩石和矿石的铂族元素地球化学特征开展了研究,发现其岩石及矿石具有一致的物质来源;岩石及矿石的PGE总量都较低,配分模式都为左倾富集PPGE的Pt-Pd型。根据Ni/Cu-Pd/Ir图解和地球化学特征,认为土墩岩体的原始岩浆应是低程度地幔部分熔融岩浆,是MgO含量较高的PGE不亏损的玄武质岩浆。根据Cu/Pd值较高,可以推断土墩矿床的成矿母岩浆在演化过程中经历了深部硫化物部分熔离的过程,这可能是导致该矿床PGE明显亏损的原因之一。同时,根据Cr与PGE和Ni的相关关系,认为其母岩浆可能经历了铬铁矿的分离结晶作用,这也许是导致该矿床硫化物发生熔离作用的重要因素。结合Ti/Y-Zr/Y相关图解及东天山区域地质演化史,笔者认为,土墩矿区的成矿镁铁质-超镁铁质岩体是形成于碰撞后的拉张环境。

云南金宝山和白马寨铜镍硫化物矿床铂族元素(PGE)地球化学的差异及其成因意义

金宝山和白马寨铜镍硫化物矿床均主要赋存在峨眉山大火山岩省中,但其矿化特征存在许多不同。本文着重对比了金宝山铂钯矿床和白马寨铜镍矿床的铂族元素(PGE)地球化学特征,发现前者表现为高ΣPGE及低的(Cu+Ni)、Pd/Ir(3.84~26.49)、Cu/Pd(46.91~1309.58)值和Au/Pd值,相反,后者表现为低ΣPGE、高(Cu+Ni)、Pd/Ir(4.72~297.2)、Cu/Pd(10875.13~974788.55)值和较高的Au/Pd值。金宝山和白马寨PGE原始地幔标准化配分模式均主要表现为左倾型,但二者表现为镜像关系。金宝山较白马寨的PGE间相关性好,可能说明白马寨母岩浆经历了较为复杂的地质过程,其铂族元素体系因此受到较大的扰动。结合前人有关杨柳坪铜镍铂族元素矿床的铂族元素数据,认为峨眉地幔柱形成铜镍铂族元素矿床大致可以分成3个阶段:1金宝山阶段:即为S的低度饱和阶段,为峨嵋地幔柱上升初期,吸收少量壳源物质,由于PGE在硫化物中很高的分配系数,导致少量硫化物熔体从硅酸盐中萃取大量PGE和少量Cu-Ni熔离出来,与铬铁矿、橄榄石和辉石等,于高温下结晶分异堆积而成金宝山岩体,形成独立铂钯矿床。...

金川铜镍硫化物矿床中富铜矿石铂族元素特征及矿床成因

金川铜镍硫化物矿床是世界单个矿体最大的镍矿床,镍资源储量居世界第三。矿床以海绵陨铁状矿石为主,富Cu矿石在矿床中呈"鸡窝状"产出。基于富Cu矿石的空间分布、矿石结构、硫化物组合、铂族元素地球化学的研究,提出了富Cu矿石的成因:硫化物发生单硫化物固溶体结晶,在重力分异或构造扰动下,富Cu、Pt、Pd的残余硫化物在局部聚集成矿。根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了金川矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.355×10-9,Ir=0.265×10-9,Ru=0.277×10-9,Rh=0.144×10-9,Pt=4.91×10-9,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,金川铜镍硫化物矿床的R因子为300～1000,平均为567,R因子值在1号与24号矿体中明显大于2号矿体。

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。

云南白马寨Cu-Ni硫化物矿微量和铂族元素地球化学和矿床成因意义

利用锍镍试金富集-等离子体质谱（ICP—MS）测定法较系统分析了云南白马寨主要Cu—Ni硫化物矿石和主要围岩的PGE、Au、Cu和Ni含量，发现PGE含量均较低，其中块状硫化物矿石的∑PGE为78．2×10^-9～556×10^-9，橄榄辉石岩为0．472×10^-9～67．0×10^-9，辉长岩为0．847×10^-9，二辉岩为0．76×10^-9～0．809×10^-9．后期煌斑岩的PGE也很低（2．98×10^-9～4．07×10^-9）。各类矿石和围岩中∑PGE与Au，Ni与Cu之间呈明显的正相关关系。各类矿石的PGE原始地幔标准化曲线和Pt／Pd和Cu／Pd值与其各主要围岩非常相似，说明该矿Cu—Ni硫化物矿石为岩浆成因，且与围岩有成因上的联系。矿石和围岩较高的Pt／Pd值（平均0．83）显示其主要形成于单独的硫化物饱和事件，矿石中较高的Ir（0．77×10^-9～5．52×10^-9，平均2．35×10^-9）和Pd／Ir值（4．76-296，平均138）显示硫化物矿石可能受到后期强烈的热液蚀变。白马寨硫化物矿石较高的^187Os／^188Os初始值（0．456±0．026）显示地壳物质的加入是成矿的重要因素。计算显示该矿硫化物矿石中地壳来源Os超过30％。

冷水箐铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征

采用镍锍试金预处理中子活化分析方法，测定了冷水箐铜镍硫化物矿床的矿石和含矿围岩的铂族元素含量，探讨了岩浆演化和熔离作用过程中铂族元素的地球化学行为和贵金属配分型式。结果表明，冷水箐矿床的铂族元素配分型式与玄武岩浆有关的铜镍硫化物矿床相似，而明显不同于与科马提岩浆有关的铜镍硫化物矿床。认为冷水箐岩体镁铁－超镁铁岩的原始岩浆为玄武岩浆。

金川铜镍硫化物矿床铂族元素的赋存状态及分布规律

金川铜镍硫化物矿床铂族元素球粒陨石标准化型式属于Pt—Pd配分类型,Pt、Pd>Os、Ir、Ru、Rh,存在3种不同形式的图形;PGE(铂族元素)在熔离和深熔—贯入型岩矿体中,PGE含量从非含矿岩石→SN-B→SN-A2→SN-A1依次增加,显示与金属硫化物含量具有正消长关系;矿石中80%以上的铂和78%以上的钯呈矿物相存在;PGE富集体主要分布在富矿体膨大处的中、下部。

金川铜镍硫化物矿床2号矿体铂族及亲铜元素地球化学特征

系统分析了金川Ⅱ号岩体中2号矿体西端、中部和东端的硫化物矿石中的铂族元素(PGE)和亲铜元素地球化学特征,以期探讨这些元素的空间变化规律及其成因,以及对金川矿床成矿过程的指示意义。研究结果表明:100%硫化物中,PGE(Ir、Ru、Rh、Pt、Pd)总体从西端到东端逐渐降低,且浸染状矿石和海绵陨铁状矿石的100%硫化物中PGE和亲铜元素含量的变化特征相似。表明金川2号矿体硫化物矿石的PGE和亲铜元素的含量主要受硫化物熔离作用的约束,硫化物熔体分离结晶和后期热液蚀变影响不明显。2号矿体浸染状矿石的100%硫化物中,PGE和亲铜元素含量总体低于1号矿体浸染状矿石的含量,但是前者西端的样品与后者东端的样品,上述元素特征相似,暗示二者是同一岩浆通道系统中硫化物熔离的产物,并且硫化物熔离形成2号矿体时具有比1号矿体低的R值,这也暗示了含矿岩浆是自1号矿体向2号矿体流动的。

哀牢山—金沙江构造带白马寨铜镍硫化物矿床Ⅰ号含矿岩体铂族元素地球化学特征及其构造意义

白马寨I号岩体是哀牢山—金沙江构造带白马寨Cu-Ni矿区内最大的一个含矿基性—超基性岩体,从中心向边缘依次由含矿橄榄岩、矿化辉石岩和辉长岩3个相带组成环状体。从中心相到边缘相,岩石中SiO2、TiO2、Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量逐渐增加,TFe、MgO含量降低;稀土元素中w（∑REE）、w（LREE）/w（HREE）逐渐增加,δEu由负异常到正异常演变;微量元素具有大离子亲石元素和高场强元素逐渐增加、强亲岩浆元素逐渐降低的演变特征。铂族元素配分模式为Pt-Pd型,w（Pt）/w（Pd）比值为0.32～0.68,介于富硫化物拉斑玄武岩（0.38）和原始上地幔（1.36）之间,以及稀土元素配分模式、微量元素蛛网图和铂族元素配分模式中不同岩石配分曲线的相似性揭示3个相带不同岩石之间的高度一致性,展示基性—超基性岩形成于玄武质岩浆演化、熔离及岩浆一次性侵入、分异成岩成矿的特征。矿区内地层层序稳定,岩体与沉积岩之间的侵入接触关系及w（Zr）-w（Y）-w（Nb）图解说明白马寨岩体形成于陆内环境。岩体的低Ti含量、Th强烈正异常和含矿橄榄岩负Eu异常,以及w（Th）/w（Ta）比值、w（Th）/w（Nb）比值和w（Pd）/w（Pt）比值及Ir族元素配分曲线明显不同于峨眉山玄武岩和典型的地幔柱玄武岩,而与大陆裂谷玄武岩非常相近,说明白马寨I号岩体形成于大陆裂谷环境。

金川铜镍矿床金属硫化物中铂族元素赋存状态及成因

随着激光等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试技术的发展,地质学家可以原位分析贱金属硫化物(如磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等)中铂族元素(PGE)和其它亲铜元素的赋存状态,并进一步用来制约矿床的成因机制。金川矿床位于华北地台边部阿拉善地块西南缘的龙首山推覆体北缘,是仅次于俄罗斯Noril’sk矿床和加拿大Sudbury矿床的世界第三大在采镍矿床。

甘肃金川铜镍硫化物矿床1号矿体铂族元素空间分布及其成因

<正>甘肃金川超大型岩浆铜镍硫化物矿床是中国第一大镍矿床,也是中国镍、铜、及铂族元素(PGE)最主要的生产基地。最近勘探数据表明金川矿床的镍金属资源总量达到558万吨,其平均品位为1.06%,Cu资源含量达到354万吨,其平均品位为0.75%。金川超基性岩体全长约6.5 km,宽20~500余米,最大倾斜延深超过1100 m。

东天山路北铜镍钴硫化物矿床铂族元素地球化学特征及意义

新发现的路北铜镍钴硫化物矿床位于东天山黄山-镜儿泉铜镍矿带西段,探明的镍金属量6.8×10^(4)t(平均品位0.88%),铜3.9×10^(4)t(平均品位0.50%),钴2317 t(平均品位0.03%),矿床规模已达中型。路北岩体位于康古尔大断裂北侧,侵位于下石炭统小热泉子组凝灰质碎屑岩中,由早至晚依次为辉长岩、橄榄岩、辉石橄榄岩、橄榄辉石岩和闪长岩,其中橄榄辉石岩为最重要的含矿岩石。路北镁铁质岩石的铂族元素(PGE)含量偏低,ΣPGE为3.21×10^(-9)~45.13×10^(-9),平均14.96×10^(-9),IPGE(Os,Ir,Ru)略高于PPGE(Ru,Pt,Pd)含量。在原始地幔标准化图解上,岩石具相似的分布模式,PPGE和IPGE之间分异很弱。综合分析认为,形成路北铜镍钴矿床的母岩浆性质为后造山伸展环境下具交代岩石圈地幔特征的高镁玄武质岩浆,发生硫化物熔离的主要机制是下地壳物质的加入。

金川铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学差异及其演化意义

Ⅱ-2号矿体为金川铜镍硫化物矿床的第二大矿体,位于Ⅱ矿区30行以东。为了解Ⅱ-2号矿体母岩浆在演化过程中的特殊性,采用镍锍试金ICP-MS法分析金川矿床Ⅱ-2号矿体各类矿石的Cu、Ni、S及铂族元素(PGE)含量,研究其特征,并与Ⅱ-1号矿体矿石进行对比。结果表明:矿石ΣPGE含量变化较大(44.6×10-9~8526.7×10-9),Pd/Ir介于1.25~26.55之间,为典型的岩浆型成因。海绵陨铁状矿石和局部海绵陨铁状矿石为Ⅱ-2号矿体主要的矿石类型,其PGE配分模式极为相似,且为渐变过渡的接触关系,说明二者为同一期岩浆侵位的产物。富铜矿石与块状硫化物矿石、含细脉状矿石的配分模式有互补的特征,富铜矿石具有极高的ΣPGE(8526.7×10-9)和Cu/Ni(5.46),块状硫化物矿石和含细脉状矿石相对富集IPGE(ΣPPGE/ΣIPGE<1),这三者与海绵陨铁状及局部海绵陨铁状矿石的区别明显,为岩浆演化到后期的产物,而从相互的接触关系来看,块状硫化物矿先于富铜矿侵位。通过研究Ⅱ-2号矿体与Ⅱ-1号矿体海绵陨铁状矿石的铂族元素及Cu、Ni特征,发现二者母岩浆均为地幔中等熔融形成的高Mg O苦橄质玄武岩,具有相同的源区特征;由二者的铂族元素分异情况、Cu/Ni、Cu/Pd及Ir与Ru、Rh、Pt、Pd的相关性,研究二者的母岩浆在液态硫化物-硅酸盐体系和单硫化物固溶体-液态硫化物体系中的演化特征,认为Ⅱ-1号矿体和Ⅱ-2号矿体中的硫化物是先后从母岩浆中熔离,且分离后具有不同步的演化特征;通过Ⅱ-2号矿体的地球化学剖面及金川矿床的Cu、Ni品位纵剖面和XOY平面投影等值线图,证明这种先后熔离作用发生在深部岩浆房中,而后Ⅱ-2号矿体和Ⅱ-1号矿体的成矿岩浆分别进入两条相对独立的岩浆通道,最后由不同的岩浆通道中心侵位到最终的成矿空间,形成Ⅱ-2号矿体与Ⅱ-1号矿体。

甘肃金川铜镍硫化物矿床1号矿体铂族元素空间分布及其成因

金川矿床为二次熔离-贯入而成，岩浆通道成矿已成共识。作者利用R值和单硫化物固溶体结晶方程模拟1号矿体铂族元素的空间变化，指出西端、中部、东端R值（100～1000）和分离结晶作用（0～70﹪）存在差异，西端R值和分离结晶程度介于300～600和35～70﹪，中部R值和分离结晶程度介于200～1000和20～35﹪，东端R值和分离结晶程度介于100～300和0～20﹪。1号矿体中部较高的R值暗示矿体中部可能与岩浆通道有关。

金川铜镍硫化物矿床中铂族矿物的主要类型和产出特征:热液蚀变过程中铂族元素的富集机理

金川铜镍硫化物矿床是我国最主要的铂族元素(PGE)资源产地,其矿石受热液蚀变作用影响明显,并产出多种铂族矿物(PGM)。岩浆演化和热液蚀变过程中PGE的迁移富集机制和PGM的成因,一直是研究PGE地球化学行为非常关注的问题。本文对金川铜镍硫化物矿床中PGM的研究发现,其主要类型包括含PGE的硫砷化物(硫砷铱矿)和砷化物(砷铂矿),Pd的铋化物、碲化物和硒化物,以及少量其他铂族矿物。其中,硫砷铱矿可包裹于各种贱金属硫化物(镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿)中,表明硫砷铱矿可能结晶于早期的含As硫化物熔体,随后被包裹于硫化物熔体冷凝分异产生的单硫化物固溶体(MSS)和中间硫化物固溶体(ISS)中。硫化物熔体中的As可能主要通过地壳混染作用加入幔源岩浆。大量铋钯矿(PdBi)呈微细乳滴状包裹于黄铜矿中,为晚期ISS冷凝形成黄铜矿过程中出溶的产物。少量铋钯矿(PdBi_(2))呈不规则状充填于矿物裂隙,与次生磁铁矿脉紧密共生,并随矿石的蚀变程度增加,铋钯矿的化学成分由PdBi逐渐向PdBi_(2)转变,表明这部分铋钯矿为后期热液蚀变产物。铋碲钯矿和钯的硒化物则主要产出于镍黄铁矿裂隙且与次生磁铁矿紧密共生,指示明显的热液成因。钯的硒化物的出现表明,岩浆期后酸性、高盐度、高氧逸度的富Cl^(-)流体对金川铜镍硫化物矿床中Pd的迁移和富集起到了关键控制作用。