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。

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。