加拿大Hawk Ridge铜镍成矿带Cu、Ni元素分布分配特征及其指示意义

加拿大Hawk Ridge铜镍成矿带内铜镍硫化物矿床和矿(化)点均受一套古元古代镁铁-超镁铁质火成堆积岩体控制;该成矿带从北向南已有4个矿床圈定了矿体和资源量,分别为:Faclo7矿床、HA矿床、Gamma矿床、Pio Lake矿床。通过对该成矿带矿床Cu、Ni元素分布特征进行研究,了解了该成矿带内Cu、Ni元素含量的变化规律;结果佐证了岩浆活动带侵入方向和顺序,揭示岩浆源应该分布在该成矿带南部;也表明下一步寻找富矿体应该集中在成矿带南部区域。根据该成矿带矿床Cu/Ni比值特征研究结果,表明该成矿带矿床属于与溢流玄武岩型铜镍矿;并且该带内各矿床为同一岩浆演化过程成矿,但Pio Lake矿床经历了岩浆后期含矿热液叠加作用。

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。

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。

金川岩浆铜镍硫化物矿床中的镍钴分布规律及其控制因素

幔源岩浆形成与演化过程中镍(Ni)、钴(Co)具有相似的地球化学行为。金川岩浆铜镍硫化物矿床以Ni、铜(Cu)为主要矿种,Co为伴生,Ni、Co在金川矿床中的空间分布规律同步变化,然而其Ni/Co比值(36.7)远高于地幔值(18.2)。这表明在金川矿床形成过程中Ni-Co发生了共生分离,但Ni-Co分布特征尚不清楚、其控制因素尚不明确。本文对该矿床中主要矿石矿物的Ni、Co含量及分布进行了系统总结,并与脉石矿物进行对比。结果表明矿石矿物镍黄铁矿是最重要的含Ni、Co矿物相,其Ni、Co含量均远高于磁黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物。对于脉石矿物,Ni在橄榄石、磁铁矿、铬铁矿内的含量依次降低,在斜方辉石与单斜辉石中含量最低。Co则在铬铁矿、橄榄石内含量依次降低,在斜方辉石、单斜辉石、磁铁矿中含量最低。在硫化物熔离过程中,Ni在硫化物熔体内相容性更强,更加倾向于进入硫化物熔体,使Ni显著富集于硫化物熔体内,而Co则相对富集于硅酸盐熔体内,由此导致Ni-Co解耦。硫化物冷却结晶过程中,Ni、Co倾向于进入最早结晶的单硫化物固溶体(MSS),并在随后分解作用中集中进入镍黄铁矿内,使镍黄铁矿成为金川矿床中最重要的含Ni-Co矿物相,并使Ni、Co在金川矿床中具有相似的空间分布规律。在硅酸盐熔体结晶分异过程中,Ni在橄榄石中的相容性最强,Co在铬铁矿中相容性最强,因此Ni倾向于进入橄榄石,而Co倾向于进入铬铁矿,由此导致Ni-Co发生解耦。硫化物熔离、橄榄石堆晶均会造成残余熔体Ni亏损程度高于Co,且Ni在斜方辉石与单斜辉石中相容性高于Co将导致残余熔体随冷却结晶Ni/Co比值逐渐降低,因此在粒间硅酸盐矿物结晶过程中Ni、Co倾向于共生。脉石矿物亚固相下与硫化物熔体反应对于Ni-Co共生分离的影响则与结晶作用完全相反。镍黄铁矿和磁黄铁矿出溶于硫化物矿浆结晶早期形成的MSS,在不同岩/矿石类型内Ni、Co含量同步变化,表明镍黄铁矿和磁黄铁矿成分可以用来指示岩浆铜镍硫化物矿床成矿过程中硫化物熔体成分的演变。

甘肃金川铜镍硫化物矿床中含钴矿物组合与钴元素赋存状态

作为我国最大、世界第三的金川铜镍(钴)硫化物矿床,其钴储量占全国总储量的30%以上,明确金川矿床矿石中含钴矿物特征及其超常富集的赋存规律,对于关键金属元素成矿动力学研究的核心科学问题——超常富集成矿过程与驱动机制有着重大意义。从金川矿床形成及影响矿化特征等方面来探讨其中钴元素成矿机制与成矿规律,同时通过包括元素共生分异规律、共伴生富集成矿的主控因素来研究钴元素赋存状态。结果表明:金川矿床矿石中独立的钴及含钴矿物极少,多为硫化钴镍矿物和硫砷化钴镍矿物,主要为辉钴镍矿、辉砷镍钴矿、硫砷钴镍矿、辉砷钴镍矿,其中辉砷镍钴矿与辉砷钴镍矿常与磁黄铁矿或镍黄铁矿连生,尤其大部分存在于镍黄铁矿和镍铜微晶中,暗示其成因与岩浆作用有关;Co主要分散于硫化矿物组(约占90.30%)中,其中约97%分散于镍黄铁矿和镍铜微晶中;约2.85%的Co分散于羟镁硫化矿物组中,其中44.46%分布于墨铜矿中;6.51%的Co分散于脉石矿物组中,其中约73%分散于蛇纹石中。在镍黄铁矿中Ni/Co值约为44.00,镍铜微晶中Ni/Co值约为2.00;在磁铁矿中Ni/Co值约为11.00;在金川矿床分布最广泛的蛇纹石等脉石矿物中,其Ni/Co值约为24.00;矿石中Co含量与Ni含量有一定的线性关系,Ni与Co都主要赋存于镍黄铁矿中,表明二者之间存在密切成因联系。

内蒙古野芨里镁铁质—超镁铁质岩体的岩石地球化学特征

野芨里岩体分布于金川铜镍(铂)硫化物矿床北偏东约100 km处,位于内蒙古境内.岩体主要由单斜辉石橄榄岩、二辉橄榄岩、辉长岩和闪长岩组成.岩体的稀土元素配分模式显示轻稀土元素略为富集,曲线为近于平坦型,w(La)N/w(Yb)N=1.866～2.713,不具备会聚型板块边缘玄武岩的特点;SNd(t)＞0,为亏损地幔源区特征.Mg#值和Ni丰度显示其为岩浆早期阶段堆晶作用的产物.与金川矿区超镁铁质岩体比较,二者均为华北大陆边缘成矿系统的组成部分,m/f值显示二者主要为铁质超基性岩,稀土元素及微量元素显示其具相似的地球化学特征,但野芨里岩体具早期堆晶就地熔离的特征,而金川岩体具有深部熔离-多期贯入的特征;野芨里岩体中Ni相对亏损.这些特征表明野芨里岩体具成矿的可能性.

瞬变电磁法在新疆东天山天宇铜镍矿区的应用效果

为认识新疆东天山地区与基性-超基性岩体有关的岩浆型硫化物铜镍矿床的电性特征,在天宇铜镍矿区开展了TEM方法试验研究。通过TEM试验,获取了地面及地-井装置瞬变电磁法TEM响应、时间常数、电阻率等参数,并分析了它们与矿体、断裂、岩体等地质特征的关系。试验结果表明,瞬变电磁法在硫化物铜镍矿床应用效果良好,能为该种类型矿床的勘查提供一定的参考。

东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿指示

石头坑德镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段五龙沟地区,邻近昆中大断裂,主要岩性为辉石岩、橄辉岩、橄榄岩、辉长岩等,铜镍矿体主要赋存于Ⅰ号岩体的辉石岩、橄辉岩和橄榄岩中。岩石地球化学特征表明,其镁铁比值(m/f)变化范围在2.77~6.01之间,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩,有利于成铜镍矿。稀土总量总体较低,轻稀土元素之间分馏强,重稀土元素之间分馏弱。岩石总体富集LILE(Rb、Ba、Th、U),贫HFSE(Nb、Ta、Zr、Y),具有明显的Rb、U正异常及Nb、Ta的负异常。超镁铁岩类橄榄石中的Ni普遍亏损,指示深部存在硫化物的熔离作用,在橄榄石结晶之前,大量的Ni进入到硫化物中,极有利于形成富矿岩浆或矿浆。可见,伴随同化混染作用的发生,岩浆中S达到过饱和,进而硫化物发生不混溶作用,富含硫化物的岩浆运移至东昆仑造山带邻近昆中断裂构造薄弱的部位成岩成矿。铜镍矿体多赋存在含橄榄石的超镁铁质岩体内,指示石头坑德岩体深部存在高度富集铜镍的部位,是下一步的找矿方向。

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床铂族矿物特征、成因及其形成过程

通过矿相学和电子探针研究发现,新疆喀拉通克矿床铂族矿物以Pt、Pd、Ni的碲化物、铋化物固溶体系列矿物为主,矿物分布不均匀,主要分布在块状矿石的磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等硫化物中,粒径多为3～5μm。矿物组合和相图分析显示,多数铂族矿物为岩浆熔离成因,个别矿物颗粒可能为热液叠加成矿的产物。岩浆中S不饱和时,PGE可能形成铂铑合金,局部氧逸度升高导致铬铁矿、磁铁矿等氧化物结晶,合金被早期结晶的硅酸盐矿物和氧化物包裹。硫化物熔离大量的PGE进入硫化物熔体,伴随硫化物熔体的分异,部分铂族矿物被包裹在单硫化物固溶体中;高温条件下结晶的Pd(+Pt,Ni)-Bi-Te固溶体系列矿物不稳定,随着温度的降低,Pd(+Pt,Ni)-Bi-Te固溶体出溶形成上述铂族矿物组合,MSS裂解铂族矿物被排出,岩浆热液可能形成少量具热液成因特征的铂族矿物。

青海省夏日哈木铜镍矿床岩石地球化学特征及其意义

新发现的青海省夏日哈木超大型镍矿床,在国内是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大型矿体,其他4个岩体多为镁质橄榄岩及榴辉岩,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。分析发现Ⅰ号岩体所有岩石的SiO_2含量为34.11%~54.28%,其m/f值为2.01~4.93,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩石。通过对橄榄石Fo值与Ni含量研究表明,存在多期次的岩浆成矿作用,橄榄石Fo值与Ni含量正相关和负相关的协变关系,说明存在早期硫化物不混溶作用。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,是早泥盆世早期岩浆活动于柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区具体的成矿表现。在其Ⅰ号和Ⅱ号岩体的深部,仍具有较大的找矿潜力,而其他3个镁铁-超镁铁质多以镁质橄榄岩为主,不具备镍矿成矿条件,可能没有发现铜镍矿的经济价值。

新疆东天山天宇铜镍硫化物矿床地质特征初探

新疆东天山天宇Cu-Ni硫化物矿床位于中天山地块北缘,沙泉子断裂带南侧的中天山多金属成矿带东段的尾亚-马庄山铜、金、钨、钼、铁成矿带的中部。近年在该成矿带上相继发现吉源、黄龙山、彩霞山、白石泉铜镍矿、天宇镍矿、彩霞山东及沙泉子、宝源等银铅锌多金属矿床(点)。对该区天宇铜镍硫化物矿床地质特征做了初步的研究。

中国西北地区岩浆铜镍矿床地质特点与找矿潜力

西北地区是中国岩浆铜镍硫化物矿床最为发育的地区,主要有3个重要成矿期,其地质特点、成矿条件、形成标志等存在明显不同。笔者梳理了目前诸多学者对岩浆铜镍硫化物矿床的研究工作,并结合野外实际,发现大陆裂谷是形成巨型-超大型岩浆铜镍硫化物矿床的构造背景条件,铁质系列的镁铁-超镁铁质岩体才可能形成有经济价值的岩浆铜镍硫化物矿体。超壳深大断裂为地幔岩浆上涌提供了有利条件。分异良好的超基性岩体更具有成铜镍矿的潜力。结晶分异促进了硫化物饱和,地壳混染是成矿的关键。橄榄石和单斜辉石具有低的CaO和FeO含量的岩体,更有利于形成规模较大的岩浆铜镍硫化物矿体。这些研究认识与发现为理解西北地区镁铁-超镁铁质岩浆成矿作用过程、找矿潜力预测及找矿方向和找矿空间提供了技术支撑与资料基础。

山东桃科铜镍矿床矿物学特征及其对矿床成因的指示

桃科铜镍矿床是山东目前发现的仅有的2处铜镍矿床之一,也是中国最早开采的铜镍矿床之一,同时也可能是中国形成时代最老的铜镍矿床。含矿岩体主要由橄榄辉长苏长岩、蚀变辉长苏长岩、变辉长岩、角闪岩组成,主要矿物为贵橄榄石、古铜辉石、普通辉石、角闪石和中基性斜长石（培长石、中长石、拉长石）,岩石常发生强烈的绿泥石化、钠黝帘石化、纤闪石化;矿石中黄铜矿＋镍黄铁矿＋磁黄铁矿的矿物组合,为典型的岩浆型铜镍硫化物矿床的矿物组合;岩石及矿物特征表明矿床为岩浆作用的产物。通过矿物显微结构特征以及计算得出：桃科岩体橄榄石开始结晶温度大约在1421℃左右,古铜辉石和普通辉石的结晶温度在1030～1230℃之间,两矿物相在岩石中可以共存。矿石中大量镍黄铁矿蚀变为针镍矿,黄铜矿在边部蚀变为斑铜矿,以及黄铁矿较高的Co/Ni比值（0.1～12.9,平均4.1）,都表明矿床在后期遭受了强烈的热液叠加改造作用。

东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩地质特征及成矿条件分析

石头坑德镁铁-超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段五龙沟地区,邻近昆中大断裂,主要由Ⅰ号、Ⅱ号及Ⅲ号岩体组成。岩体主要岩性为闪长岩、辉长岩、辉石岩、橄辉岩、橄榄岩等,铜镍矿体主要赋存于Ⅰ号岩体的辉石岩、橄辉岩及橄榄岩中。岩体地质特征、岩石地球化学特征及矿体地质特征表明,岩石的m/f值变化范围为2.77~6.01,属铁质系列基性-超基性岩,有利于成铜镍矿。稀土总量总体较低,∑REE为0.9×10^(-6)~35.61×10^(-6),全部样品的(La/Yb)N为0.63~5.51,(La/Sm)N为0.4~3.65,(Gd/Yb)N为0.61~1.72,显示了轻-重稀土元素之间、轻稀土元素之间分馏强,而重稀土元素之间分馏弱。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示了与稀土配分型式较好的一致性,岩石总体富集LILE(Rb、Ba、Th、U),贫HFSE(Nb、Ta、Zr、Y),整体呈右倾趋势,同时表现为明显的Rb、U正异常及Nb、Ta负异常。石头坑德含矿岩体的La/Sm值为0.62~5.65,平均2.79,绝大部分样品的La/Sm大于2而小于4.5,说明在成岩过程中受到一定程度地壳物质混染。推测矿床形成过程为幔源岩浆上涌中,由于地壳物质的加入,伴随着同化混染作用的发生,岩浆中S达到过饱和,进而硫化物发生熔离,富含硫化物的岩浆运移至东昆仑造山带邻近昆中断裂构造薄弱的部位成岩成矿。石头坑德岩体地质特征、地球化学及地球物理特征,均表现了对铜镍矿有利的成矿条件,暗示岩体深部存在高度富集铜镍的地质体,具有进一步找矿的潜力。

金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因

块状特富矿是深部熔离贯入型矿石的典型代表。通过地质模型来直观了解金川铜镍硫化物矿床中块状特富矿的空间分布：平面上分布于Ⅱ矿区33～41行之间，垂直方向上分布于1150～1500 m标高范围内；根据其与Ⅱ矿区Ⅱ-②矿体的超基性岩的空间关系，将块状特富矿划分为岩体内部型和岩体边部型。通过对块状特富矿及其附近细脉浸染状矿的矿物成分测试，结果表明：块状矿石由98％以上的金属硫化物组成，金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿，其中，镍黄铁矿较发育，没有方黄铜矿；矿石中的磁黄铁矿均为单斜晶系，说明特富矿晶出温度很低，为100℃～320℃。首次对金川各类矿石中长石或石英进行液体包裹体测试，结果证明其成矿期晚于其他深部熔离贯入型岩浆矿体。通过对成矿物质来源、成矿期次、控矿因素、成矿标志等的研究，指出块状特富矿分布受构造控制，与细脉浸染状矿石、含矿化辉绿岩脉密切相关，并认为 NE向平推断层发育、且有细脉浸染状矿石或含矿化辉绿岩脉产出的部位是寻找块状特富矿的重点区域。

牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体岩石特征

牛鼻子梁岩体位于柴达木地块的北缘,出露面积约8 km2,平面形态呈长条状,主要由斜长二辉橄榄岩、斜长单辉橄榄岩、角闪二辉橄榄岩、角闪橄榄岩、角闪橄榄二辉岩、黑云母化二辉岩、角闪辉石岩、橄榄辉石角闪石岩、角闪橄榄辉长岩、细粒辉长岩、似斑状辉长岩、暗色辉长岩、辉长岩、淡色辉长岩、石英闪长岩和英云闪长岩组成。文章通过岩石学、矿物学、地球化学研究,得到锆石U-Pb年龄为(361.5±1.2)Ma,Sm-Nd等时线年龄为(347±26)Ma。研究认为,牛鼻子梁基性-超基性岩体含矿岩石产于大陆边缘环境。岩体形成于泥盆纪晚期。岩浆分异充分,岩石类型丰富,岩浆演化过程中主要发生了橄榄石和斜长石的分离结晶/堆晶作用。岩体的母岩浆应属于拉斑玄武岩质岩浆。从目前发现的矿化情况来看,牛鼻子梁基性-超基性杂岩体为含矿岩体,有很好的找矿前景。

BP神经网络矿产资源评价程序模块设计及其应用研究——以东天山铜镍硫化物矿床为例

在深入研究BP神经网络算法的基础上,开发BP神经网络矿产资源评价功能模块并以东天山地区铜镍硫化物矿床为例开展成矿远景区预测工作。使用MRAS软件中的特征分析功能基于相同样本数据开展预测评价,并对两种模型产生的结果进行对比分析和交叉验证。证明BP神经网络程序的正确性,同时总结BP神经网络矿产资源评价应用的关键技术要点。

老挝平然村铜镍硫化物矿床地质特征及找矿前景

老挝平然村铜镍硫化物矿床位于马江-桑怒岛弧成矿带。矿区出露的地层为古生界培哄组变质岩系,岩性主要是绿片岩和绢云母片岩。区域性马江断裂具有切割深度大、多期活动等特征,由该断裂构造运动派生的一系列NW向构造构成了区域性重要的控岩控矿构造,控制了镁铁质—超镁铁质岩体及铜镍硫化物矿体在空间上呈NW向产出。早期的蛇纹岩是矿区铜镍硫化物的唯一成矿母岩。铜镍矿体呈似层状、透镜状及脉状赋存于镁铁-超镁铁质岩体内,与围岩呈渐变或突变接触。在系统阐述区域成矿地质背景、矿床地质特征、矿床成因的基础上,对其对找矿前景进行了初步探索。

哈密红石岗铜镍矿矿床地质特征及找矿前景

红石岗杂岩体位于黄山-康古尔断裂次级红石岗断裂北侧,地表杂岩体由东岩体、西岩体及中部小岩体3部分组成。为研究地质特征及找矿前景,本次投入地质、物探、化探、钻探、槽探等综合找矿方法。认为深部为1个长大于3 km、宽200-700 m的大岩体,发现了新矿体和矿化体。本杂岩体处于极有利成矿位置,具寻找熔离分异型贯入式、悬浮式铜镍矿及铂钯矿、滑石矿极好前景。

富宁基性岩区尾硐铜镍硫化物矿床矿化特征及矿床成因探讨

通过对尾硐铜镍硫化物矿床矿区地质特征、矿体分布特征、矿床矿化特征和S同位素分析,认为该矿区内各岩相带呈渐变过渡关系,为同期侵入岩体,存在深部岩浆熔离作用。橄榄苏长辉长岩和辉长苏长岩是矿区内主要赋矿岩体。S同位素分析显示其主要为幔源原生硫;但也可能有硫通过地壳混染作用加入。含矿岩浆深部熔离和岩体侵位后的岩浆分异结晶是导致金属硫化物富集成矿的主要过程。岩浆期后热液的叠加改造作用对部分地段的成矿物质富集有重要贡献。