中国铜镍(铂族)岩浆硫化物矿床主要成矿构造背景

本文基于中国铜镍(铂族)岩浆硫化物矿床区域分布和找矿新进展及新的研究资料,对中国该类矿床的主要成矿构造背景进行总结研究,归纳出大火成岩省、克拉通边缘裂谷或陆内拉张环境、造山带碰撞后伸展环境和活动大陆边缘或岛弧4类重要成矿构造背景,与世界上该类矿床成矿构造背景比照,中国尚缺绿岩带、蛇绿岩带等构造背景的矿床实例。另外,中国的造山带碰撞后伸展环境大规模成矿也是世界上罕见的。由此,今后找矿勘查部署上应充分考虑上述4类成矿构造背景中的小岩体。

金川铜镍硫化物矿床两个主要矿体的母岩浆在岩浆演化过程中的关系

已发现的金川铜镍硫化物矿床产于两条基性-超基性岩墙中,而金川最大的Ⅱ-1、Ⅱ-2两个矿体均位于南东侧的岩墙内。通过分析Ⅱ-1、Ⅱ-2两个矿体矿石的主量元素、稀土元素以及微量元素的特征,探讨二者的母岩浆在岩浆演化过程中的联系与独立性。Ⅱ-1、Ⅱ-2号矿体矿石均属于具有富Mg O(w(Mg O)为10.4%~34.5%)、贫Al2O3(w(Al2O3)为0.67%~15.35%)及K2O(w(K2O)为0.01%~1.42%)特征的铁质(m/f=(Mg2++Ni2+)/(Fe2++Fe3++Mn2+),为1.30~5.16)超基性岩;稀土元素及微量元素配分曲线极为相似,轻重稀土分异明显(Σ(LREE)/Σ(HREE)为3.27~9.63),且大离子亲石元素相对富集,显示Ⅱ-1、Ⅱ-2两个矿体的母岩浆具有强烈的亲源关系。通过一系列反映岩浆演化特征的比值及其相互间的关系,如w(Sm)-w(Sm)/w(Yb)、w(La)/w(Sm)-w(Sm)/w(Yb)、w(Th)N/w(Nb)N、w(Th)/w(Yb)-w(Nb)/w(Th)、w(Mg O+Fe OT)/w(Al2O3)-w(Si O2)/w(Al2O3)(Fe OT为全铁含量)等,得出Ⅱ-1、Ⅱ-2两个矿体的母岩浆均为石榴子石二辉橄榄岩经过30%~40%的分离熔融形成,上升过程中混染了5%~20%的地壳物质。同时,岩浆的结晶分异作用由橄榄石控制,均显示了二者的母岩浆在演化过程中密切的联系;但是Ⅱ-2号矿体矿石的各主量元素的质量分数与w(Mg O)的线性关系较复杂,这与呈明显单一线性关系的Ⅱ-1号矿体不同,暗示二者在岩浆冷凝过程中演化的独立性。因此,Ⅱ-1、Ⅱ-2号矿体的母岩浆本是在同一岩浆通道中演化,受到地壳混染后,在冷凝过程中发生了分离,而后在横向上并列的两个岩浆通道中分别演化并成矿。

华北克拉通北缘岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床地质特征、形成时代及其地球动力学背景

基于以往研究成果,笔者比较详细而全面地总结了华北克拉通北缘Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的基本特点、时空分布规律,并将该成矿带划分为四个成矿亚带:①吉黑成矿亚带、②辽吉成矿亚带、③燕冀成矿亚带和④白云鄂博成矿亚带。文中重新厘定了各个成矿亚带的形成时代,得出华北克拉通北缘Ni-Cu-(PGE)矿有三个主要成矿期,即古元古代吕梁期(2242～1962Ma)、晚古生代海西晚期(289～265Ma)和早中生代印支期(225～216Ma)。这三大成矿期所对应的地球动力学背景分别为华北克拉通北缘边缘裂陷环境、华北克拉通北缘晚古生代造山期后环境和古亚洲造山带的后碰撞-伸展环境。

新元古代岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床地质特征、形成时代及其地球动力学背景

岩浆硫化物矿床已成为矿床学研究的热点之一。罗迪尼亚（Rodinia）超大陆的汇聚与裂解受到国际地学界的广泛关注，通过对中国新元古代岩浆Ni—Cu-（PGE）硫化物矿床的研究，将有助于推动Rodinia研究的深入。最新的SHRIMP锆石U-Pb法和硫化物矿石Re-Os法定年结果表明，宝坛、煎茶岭、冷水箐和金川Ni—Cu-（P（正）硫化物矿床均形成于新元古代早期（1000-800Ma），且从南到北、从东到西．成矿时代依次变新，即从宝坛（982±21）Ma→煎茶岭（878±27）Ma→冷水箐（约800Ma）→金川（833±35）Ma，而矿床规模从宝坛中型Ni-Cu-Co-（PGE）矿床→煎茶岭大型Ni—Co矿床→冷水箐中型Ni-Cu-（PGE）矿床→金川超大型Ni—Cu-Cp（PGE）矿床，这些矿床均处于克拉通边缘，即扬子克拉通南缘、北缘和西缘以及华北克拉通西南缘。中国新元古代岩浆Ni—Cu-（PGE）硫化物矿床按其所处的大地构造位置可划分为桂北、勉略宁、盐芦和龙首山等4个成矿带，且它们的形成均与Rodinia超大陆的拼合与裂解密切相关。

中国岩浆型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的时空分布及其地球动力学背景

中国岩浆型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床主要出露于中亚造山带(新疆北部的天山-阿尔泰地区)、华北克拉通北缘(吉林-辽宁-北京-河北-内蒙古)和华北克拉通西南缘(甘肃)、扬子克拉通西-北缘(陕西-四川-云南)的广大地区,受控于镁铁质-超镁铁质岩体,具有成群成带分布的特征。这类矿床依其岩石类型和地质特征可划分为3类,即产于镁铁质-超镁铁质侵入体中的基底Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、产于与溢流玄武岩有关侵入体中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床和产于科马提岩中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床。这类矿床的成矿时代主要集中于新元古代早期(1000～800 Ma)和古生代晚期(295～250 Ma)两个时间段,所对应的地球动力学背景分别为Rodinia超大陆聚合与裂解阶段、活动造山带后碰撞和二叠纪溢流玄武岩大规模喷发阶段,且均与超级地幔柱活动有关。这类矿床依其成矿构造环境可划分为4类,即古大陆边缘裂谷型、地幔柱型、弧后拉张型以及造山带后碰撞型。这类矿床按其成矿构造环境、成岩成矿时代和地质特征可划分为4个成矿区带,即新元古代与Rodina超大陆聚散有关的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、华北克拉通北缘Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床、中亚造山带后碰撞Ni-Cu- (PGE)硫化物矿床和峨眉地幔柱区Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床。

吉林东部岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床地球动力学背景初探

吉林东部地区是中国Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的矿化富集区之一。笔者基于以往研究成果,比较详细而全面地总结了该区Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的基本特点、时空分布规律,探讨了成矿地球动力学背景。吉林东部Ni-Cu-(PGE)矿有3个主要成矿期,即五台中期(2484～2500)Ma、华力西早期361Ma和印支晚期(216～225)Ma,所对应的地球动力学背景依次为华北板块北缘陆核解体成裂谷过程、华北板块边缘南北陆块挤压造山过程、"后挤压"-伸展阶段。

Platinum-group Elements Geochemistry of the Yangliuping Magmatic Ni-Cu-PGE Sulfide Deposit:Implications of Its Genetic Link with the Extrusive Basalts

Primitive mantle normalized Platinum group elements (PGE) concentration patterns for the Zhengziyanwo intrusion and Dashibao Formation basalts are of positive slope, similar to most of the world class magmatic Ni Cu PGE sulfide deposits. Characters of this intrusion and its related ores and Dashibao Formation basalts are their negative Pt anomaly and high concentration of Rh relative to Pt and Pd, facts being interpreted to be the results of crystallization and fractionation of Pt alloys and spinel phase free crystallization history for the magma, respectively. PGE parameters of the Dashibao Formation basalts are consistent with the general trend of those found for the Zhengziyanwo intrusion, and this might infer a genetic link between them.