周庵铜镍-铂族矿床锆石U-Pb年代学、地球化学及Sr-Nd同位素特征:对周庵基性-超基性岩体及矿床成因的探讨

周庵铜镍铂族矿床位于南秦岭构造带北缘,商丹断裂带南侧。岩体隐伏于新生代沉积物和中元古代大雀山组地层之下,主要由二辉橄榄岩组成,见有少量纯橄榄岩、角闪岩、辉长岩,岩体大部分经受了蛇纹石化、次闪石化、绿泥石化等蚀变作用,矿体主要赋存于周庵岩体与大雀山组地层的内接触带。对辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明周庵岩体形成于621±1.5Ma,形成时代为新元古代晚期。Sr-Nd同位素测试得到的Sm-Nd等时线年龄为622±59Ma,与锆石U-Pb年龄一致。(^(87)Sr/^(86)Sr)_t=0.705726~0.706655,(^(147)Nd/^(144)Nd)_t=0.511730~0.511863,ε_(Nd)(t)=-2.05~0.55,显示弱富集的特征。超基性岩主量元素含量显示岩体m/f值为4.47~4.99,为铁质超基性岩,Cu、Ni含量与烧失量之间没有相关关系。矿石和不含矿岩体具相同的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,具弱的正Eu异常。微量元素特征显示Rb、Pb强烈富集,Nb、Ta相对亏损,说明岩浆受到了地壳物质的混染。综合分析认为周庵岩体形成与新元古代晚期,岩浆来源于软流圈地幔,代表Rodinia超大陆裂解事件在南秦岭的地质记录。岩浆侵位时受到了地壳物质的强烈混染,利用Nd同位素估算得混染程度为18.57%,这可能是促发岩浆体系达到硫饱和而发生金属硫化物熔离的主要因素。

河南周庵铂族-铜镍矿床的地质特征及成因分析

周庵矿床产于杨子板块与中朝板块的缝合带内,即南秦岭造山带之苏家河前寒武纪地体的北缘,是伏于南阳盆地之下的大型隐伏铂族-铜镍硫化物矿床。含矿超基性杂岩侵位于中新元古界变质地层,蚀变强烈;铂族-铜镍矿体呈似层状产在超基性岩体之内接触带的强蚀变壳内,并主要位于岩体顶部和底部,属岩浆期后热液作用形成。该矿床是东秦岭发现的首例大型铂族-铜镍矿床,预示着秦岭地区同类矿床的找矿前景。

河南周庵铂族-铜镍矿床的稀土和铂族元素地球化学特征:热液成矿的证据

河南周庵超基性岩体蕴含大型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床,矿化带位于超基性岩体边缘与围岩的接触带。周庵超基性岩体轻稀土富集,其La/Sm_N比值为1.3～4.7,Sm/Yb_N比值为1.9～4.4,显示一定程度的LREE/HREE分异。原始地幔标准化的微量元素配分型显示弱的负Nb异常。岩体的Ni含量为70×10^(-6)～2120×10^(-6),Cu含量为15×10^(-6)～1056×10^(-6);矿石的Ni含量为2592×10^(-6)～6549×10^(-6),Cu含量为1147×10^(-6)～3239×10^(-6)。矿石的Ni/Cu比值(2.0～2.3)低于岩石样品(5-83)。强蚀变矿化样品的PGE元素含量高于弱蚀变样品约一个数量级,所有样品的Pd/Ir和Pt/Ir比值高,Pd/Ir=1.4～21,Pt/Ir=2.4～22,表明PPGE相对IPGE富集。上述特征显示周庵岩体是构造侵位的地幔岩,岩体与围岩发生了较强烈的物质交换,含水流体交代作用导致了岩体-围岩物质交换和岩体边缘矿化。

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.