甘肃金川超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床岩浆通道分枝构造及其深部找矿意义

甘肃金川超大型Ni-Cu-PGE硫化物矿床经过50多年的开采,在深边部寻找新的矿体,特别是富矿,以保持生产效率,已经成为当务之急,首先需要解决找矿方向问题。金川矿床的4个主要矿体不仅在空间上是相互独立的,空间分布格局还与矿区的成矿后断裂系统关系密切。在前人对各个主要矿体地质和地球化学特征、矿区断裂构造的系统分析和研究基础上,提出金川矿床的岩浆通道系统存在多个岩浆通道分枝,且每个分枝的启动时间不同,因此,每个矿体不仅成矿过程存在差异,也存在先后次序。在分析成矿后断裂对金川岩体和矿体空间分布状态的影响基础上,还对深部找矿潜力进行了分析,提出了深部找矿方向和策略。

杨柳坪岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床PGE地球化学特征

杨柳坪岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床与大石包组玄武岩的PGE原始地幔标准化配分模式为向左倾斜的PPGE富集型。PGE特征参数表明,正子岩窝岩(矿)体与大石包组玄武岩具有负Pt异常和Rh的富集的特征,这可能反映了岩浆早期Pt-Fe合金的析出以及未发生尖晶石相的结晶分离的演化历史。大石包组玄武岩的PGE参数与正子岩窝岩(矿)体的总体趋势具有很好的吻合性,暗示着两者之间具有一定的成生联系。

膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿中的作用——以俄罗斯诺里尔斯克矿床为例

与基性-超基性侵入体有关的Ni-Cu-PGE硫化物矿床是镍-铜-铂族元素矿床的最重要类型。传统观点认为,Ni-Cu-PGE硫化物矿床是由成矿岩浆分异演化、熔离形成的,与围岩性质关系不大。实际上,大部分基性-超基性岩浆是硫化物不饱和的,在岩浆自身演化过程中难以聚集大量硫化物而形成有经济价值的大型高品位Ni-Cu-PGE硫化物矿床。因此,壳源硫的加入是基性-超基性岩浆中硫化物浓度达到过饱和,熔离形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的关键。膏盐层是富含石膏等硫酸盐(SO4^2-)的蒸发沉积建造,除SO4^2-外,还富含Cl^-、CO3^2-、Na^+、K+等盐类物质,在自然界分布广、面积大,是地壳中重要的硫源层和氧化障。但膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床中的作用长期被忽视,制约了Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿找矿理论的发展。文章以世界最大的俄罗斯诺里尔斯克Ni-Cu-PGE硫化物矿床为例,介绍了膏盐层与矿床分布的空间关系、石膏等硫酸盐矿物在矿床和蚀变围岩中的分布、成矿元素和硫同位素组成特征及变化规律,阐明了膏盐层在成矿中的作用和控矿机理。膏盐(SO4^2-)的加入,可以大幅度提高成矿系统的氧逸度,将成矿岩浆中Fe^2+氧化成Fe^3+,形成铁氧化物,SO4^2-自身被还原,向成矿系统提供还原硫S^2-,与Cu^+、Ni^2+等结合,形成铜镍硫化物等,使基性-超基性成矿岩浆由硫化物不饱和变为过饱和,形成硫化物小液滴,在岩浆房经聚集-熔离-富集,形成岩浆型Ni-Cu-PGE硫化物矿床。除膏盐层外,富含硫化物的地层也是形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的重要硫源层。

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。

下庄新桥西铀矿床硫化物地球化学特征及其地质意义

新桥西铀矿床为下庄矿田内的铀矿床之一,位于贵东岩体东部。文章利用电子探针分析技术(EPMA)测定了新桥西铀矿床中黄铁矿、闪锌矿的微量元素组成。数据显示,该矿床中黄铁矿、闪锌矿具富Fe、Zn亏S的特征,其中黄铁矿主要富集Mo、Mn、Cu、Zn、As、Co、Ni、Pb、U;闪锌矿富集Mo、Mn、Fe、Cu、Cd。Cu、Fe、As、Co、Ni、Zn、Pb、Mo及Mn等微量元素可能以矿物包体或类质同象的形式存在于黄铁矿和闪锌矿中;黄铁矿中Co、Ni、Mo、As与U在流体中具相似的地球化学行为,可能具有相似的物质来源。硫化物微量元素特征指示其主要形成于中-浅部、中温成矿环境。结合下庄矿田的成矿地质背景,认为新桥西铀矿床属于典型的岩浆热液型矿床。

广西盘龙铅锌矿床硫化物电子探针分析及指示意义

广西盘龙铅锌矿床位于大瑶山西侧多金属成矿带的南段,是广西知名的中大型铅锌矿床。矿体主要赋存下泥盆统上伦白云岩地层中,主要赋矿围岩为白云岩。矿体与围岩界线清楚,铅锌矿体的延伸展布均受白云岩地层及NE向层间挤压破碎带的严格控制,矿体形态主要呈层状、似层状产出,主要的矿石矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿,脉石矿物有白云石、重晶石及石英、方解石等。本文在以矿床的地质特征基础上,对矿区内不同中段矿石的闪锌矿、方铅矿以及黄铁矿进行了电子探针分析,测定结果得出,闪锌矿中的Zn/Fe值为166.13,Fe平均含量为1.31%,反映其产出在中–浅成低温环境中。方铅矿中的Pb平均含量为85.95%,S平均含量为12.59%,表现出Pb、S亏损的特征,黄铁矿中的Fe平均含量为46.52%,S平均含量为51.63%,其Co/Ni比值小于1,说明成因类型为沉积型黄铁矿。综合矿床地质特征和硫化物电子探针分析结果,推测盘龙铅锌矿床类型为MVT矿床。

金川铜镍硫化物矿床晚中生代以来抬升冷却事件的磷灰石裂变径迹约束

金川铜镍硫化物矿床位于阿拉善地块西南缘的龙首山隆起,大地构造位置属于华北板块西南边缘。该矿床形成后的保存与变化过程认识不足,尤其是其抬升冷却历史尚未明确。明确金川铜镍硫化物矿床自晚中生代以来抬升冷却时期及速率,为提高对其成矿动力学过程的认识及今后深部找矿工作提供依据。本文结合区域热年代学数据,采用基于LA-ICP-MS的磷灰石裂变径迹分析和热史反演模拟,综合讨论了金川矿区晚中生代以来的抬升和冷却过程。金川铜镍硫化物矿区南部白家嘴子组的3个混合岩样品产生的裂变径迹池年龄依次为40.8±5.4 Ma、30.8±10.4 Ma和50.9±4.6 Ma。利用磷灰石裂变径迹数据及反演模拟热史结果,揭示金川岩体及围岩晚白垩世以来(~100 Ma)经历了两个构造抬升阶段:①晚白垩世‒晚中新世时期岩体相对缓慢抬升,②晚中新世以来,岩体快速冷却并被抬升至地表。金川地区晚中新世(~8 Ma)发生的快速抬升是对区域构造演化(喜马拉雅运动Ⅱ)的响应,其动力学环境为南、北双向构造挤压力作用之下,印度板块向北挤压俯冲楔入到青藏高原之下,导致青藏高原不断向北楔入,同时位于祁连山地体之下的阿拉善地块岩石圈地幔向南楔入(被动俯冲)于青藏高原东北部之下,形成一种双向挤压对冲模式,使得金川岩体在这一时期发生了快速冷却抬升事件。

内蒙古中部克布铜镍硫化物矿床岩石成因与成矿过程

内蒙古中部地区横跨中亚造山带与华北克拉通北缘,区内岩浆铜镍硫化物矿床(点)广泛发育。克布矿床位于该区白云鄂博裂谷西南侧,是近年来新发现的品位较高的铜镍化物矿床。因此,准确厘定克布镁铁-超镁铁质岩体的形成时代,查明岩石成因与矿床成矿过程对于进一步指导克布矿床深部铜镍找矿突破以及区域类似镁铁-超镁铁质岩体含矿性评价具有重要意义。克布岩体主要岩相由主体辉长岩相与赋矿橄榄岩相组成,其中辉长岩相属于主体岩相而橄榄岩相则是主要赋矿岩相。岩石地球化学分析结果表明,克布镁铁-超镁铁质岩体各岩相具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型稀土配分模式,富集Rb、Sr和Ba等元素,亏损Nb和Ta等元素。本次研究获得克布岩体橄榄辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为267.5±1.8Ma,为中二叠世岩浆作用的产物,形成于古亚洲洋闭合后的碰撞后伸展环境。同位素组成研究结果表明,克布岩体锆石ε_(Hf)(t)值为-4.67~2.84,(~(87)Sr/~(86)Sr)_(i)值为0.7062~0.7071,ε_(Nd)(t)值为为-10.6~-5.65。铂族元素(PGE)组成研究结果表明,克布铜镍硫化物矿床矿石具有相对较低的Ni/Cu值,较高的Pd/Ir值和Cu/Pd值。综合上述研究结果,初步查明克布镁铁-超镁铁质岩体形成于古亚洲洋闭合的碰撞后伸展环境,岩浆源区为经历了俯冲交代作用的EMⅠ型岩石圈地幔,原生岩浆主要为高镁玄武质岩浆。在幔源岩浆侵位过程中经历了一定程度的地壳物质混染,其中地壳硫的加入是促进克布镁铁-超镁铁质岩浆发生硫化物熔离并最终富集成矿的关键因素。结合最新探矿工程控制情况,本文认为克布矿床深部铜镍成矿潜力较高,应将晚期超镁铁质岩及深部岩浆通道作为下一步找矿工作重点。

金川岩浆镍钴硫化物矿床深部找矿勘查技术研究

岩浆镍钴硫化物矿床是中国镍钴资源的主要来源,金川矿床在其占有绝对位置。但随着新兴产业的快速发展和低碳时代的来临,中国镍钴资源供给对外依赖程度不断攀升,镍钴战略性矿产资源安全受到严重威胁,深部找矿是实现镍钴资源增储上产的唯一途径。笔者在金川岩浆镍钴硫化物矿床的成矿地质特征、矿体分布规律系统研究的基础上,利用重磁电等地球物理异常信息与含矿岩体耦合关系,搭建地质-地球物理三维模型和深部找矿勘查技术有效性组合,梳理总结综合找矿标志及岩体含矿性评价指标,精确快速定位隐伏矿体可能的赋存空间,支撑服务金川岩浆镍钴硫化物矿床深部找矿实践,不断提升中国镍钴资源自我保障能力。

内蒙古中部额布图铜镍硫化物矿床形成时代与岩石成因

内蒙古中部地区横跨中亚造山带与华北陆块北缘,区内广泛分布岩浆铜镍硫化物矿床(点)。额布图铜镍硫化物矿床是区域规模较大、品位较高的岩浆铜镍硫化物矿床之一。以额布图铜镍硫化物矿床中含长橄榄辉石岩为主要研究对象,开展了系统的矿物学、岩相学、矿相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素等方面的研究,探讨了额布图镁铁—超镁铁质岩体的成岩成矿时代及岩石成因;在此基础上,综合区域地质资料简要分析了矿床找矿潜力,为实现进一步铜镍找矿突破提供指导。结果表明:额布图镁铁—超镁铁质岩体中含长橄榄辉石岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(326.0±2.1)Ma,属早石炭世,形成于古亚洲洋向华北陆块俯冲的岛弧环境。含长橄榄辉石岩SiO_(2)含量(质量分数,下同)为44.62%~55.81%(平均含量为51.60%),MgO含量为27.45%~33.10%(平均含量为30.32%),CaO含量为1.15%~2.22%(平均含量为1.61%);具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型球粒陨石标准化稀土元素配分模式以及Eu弱负异常;Sr-Nd同位素地球化学研究结果表明,额布图镁铁—超镁铁质岩体(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值为0.7085~0.7123(平均值为0.7106),(^(143)Nd/^(144)Nd)_(i)值为0.5117~0.5118(平均值为0.5118),ε_(Nd)(t)值为-10.57~-8.07(平均值为-8.91)。综合上述研究,额布图镁铁—超镁铁质岩体的原始岩浆为经历了俯冲板片流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融的产物,原生岩浆主要为高镁玄武质岩浆,同时在上升侵位过程中经历了较强的地壳物质混染。由于地壳硫的加入以及富硅地壳混染,促进了硫化物熔离成矿。结合区域地质资料及最新探矿工程控制情况,额布图镁铁—超镁铁质岩体深边部有较好的找矿潜力,应将理清岩浆流动方向、寻找隐伏岩体及深部岩浆通道作为下一步找矿重点。

金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制

金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥发分流体作用阶段及热液改造阶段。其中硫化物矿浆结晶阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿(Pn-a)-磁黄铁矿(Po-a)-黄铜矿(Ccp-a);挥发分流体作用阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿(Pn-b)-磁黄铁矿(Po-b)-黄铜矿(Ccp-b)-黄铁矿(Py-Ⅰ)-磁铁矿(Mag-Ⅰ)-菱铁矿-叶蛇纹石-磷灰石-铬铁矿-白云石-方解石(Cal-Ⅰ)-金云母。热液改造阶段的矿物组合为透闪石-绿泥石-蛇纹石-方解石(Cal-Ⅱ)-磁铁矿(Mag-Ⅱ)。高倍电子探针镜下发现,金川矿床铂族矿物与磁铁矿(Mag-Ⅰ)、黄铁矿(Py-Ⅰ)、铬铁矿、磷灰石、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿及菱铁矿等共生。金川铜镍硫化物矿床中铂族元素(PGM)矿物主要包括硫砷铱矿(IrAsS)、钯的铋化物、碲化物和硒化物、钯的金属互化物(PdAu_(2))、砷铂矿(PtAs_(2))、铂单质以及铂的金属合金(Pt-Fe)。其中大量的PGM分布于镍黄铁矿的裂隙中,或产于镍黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石裂隙中。与磁铁矿、菱铁矿、铬铁矿、黄铜矿、磷灰石以及叶蛇纹石等矿物共生,指示PGE富集与氧化性流体加入密切相关。金川矿石镍黄铁矿(Pn-b)、磁黄铁矿(Pob)、黄铜矿(Ccp-b)、黄铁矿(Py-Ⅰ)、磁铁矿(Mag-Ⅰ)以及菱铁矿中高Co含量,表明流体在Co的超常富集过程中也起到了决定性作用。金川矿石中大量碳酸盐矿物、叶蛇纹石、金云母、磁铁矿、黄铁矿、铬铁矿以及富Cl磷灰石的出现;S、Mg元素呈网脉状分布于蚀变橄榄石和硫化物中,推测流体组分可能是一种富C富Cl的富含挥发分的高氧逸度流体。金川铬铁矿、磁铁矿(Ⅰ)、菱铁矿等矿物中高Ti、高Nb含量和高Nb/Ta比值,暗示此流体可能是一种高温的超临界流体。以上特征综合表明该特征流体对金川铜镍硫化物矿床中铂族元素等关键金属的超常富集起到了关键控制作用。当挥发分流体与残余硫化物矿浆相互作用及改造先存硫化物及橄榄石时,不仅会促使Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd进一步活化、富集,还会导致流体中PGE强烈富集,使得流体中的Pd、Se、Te、Bi、Pt含量不断提高,最终形成大量的PGM。综上所述,本文认为在岩浆演化晚期可能存在一种高氧逸度的富Cl富C的深源流体注入岩浆房,该深源挥发分流体对PGE及Co的迁移和超常富集起到了关键控制作用。

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。

大兴安岭西坡二道河子铅锌矿床硫化物Rb-Sr、锆石U-Pb年龄及其对构造背景的制约

二道河子铅锌矿床位于额尔古纳地块得尔布干成矿带的中段,地处大兴安岭西坡。为有效限制该矿床的成矿时代,对硫化物Rb-Sr年龄和安山玢岩锆石U-Pb年龄开展研究得出:该矿床的内生成矿作用共经历了3个成矿阶段:石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅱ)和石英-方解石-黄铁矿阶段(Ⅲ),其中石英-多金属硫化物阶段是主要的矿化阶段;Ⅲ号矿带主成矿阶段5件闪锌矿和3件黄铁矿的Rb、Sr含量分别为0.081×10^(-6)~2.632×10^(-6)和0.661×10^(-6)~3.186×10^(-6),Rb-Sr同位素等时线年龄为140.8±2.3 Ma,(87 Sr/86 Sr)i值为0.71025~0.71205;与矿体平行、局部切穿矿体的安山玢岩脉的锆石U-Pb年龄为138.8±1.7 Ma。上述结果表明,二道河子矿床为热液脉状铅锌矿床,形成于早白垩世,与次火山岩(安山玢岩)热事件相近。结合前人研究成果,推测成矿与安山质岩浆作用有关,形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展环境。

金川铜镍硫化物矿床构造控矿定量分析

金川铜镍硫化物矿床是中国最大、世界第三大的岩浆熔离型铜镍硫化物矿床。前人对金川矿床成因及找矿勘查的研究多关注于岩浆来源和演化过程,对于构造控矿作用的定量化分析相对较少。本文综合地质图件资料和勘探工程数据,构建了金川矿床地质体的三维几何模型和包含Cu、Ni矿化分布信息的三维属性模型。随后运用空间距离分析、形态分析等方法定量提取了岩浆通道中轴线距离指标、断层空间距离指标、岩体顶底板距离比值指标、岩体底板起伏指标等构造控矿信息,并分析其矿化定位规律。结果表明:东、西岩体Ni、Cu品位等矿化指标与岩浆通道中轴线距离指标和断层距离指标具有明显的负相关关系。另外,西岩体矿化富集与岩体顶底板距离比值指标具有正相关关系,西岩体底板起伏指标取值为0 m或小于0 m时矿化富集更明显,而在东岩体这些趋势相对不明显。综上可知:F_(16-1)断层可能为早期的控矿断层,该断层以及其次级断裂可能为运移通道;金属硫化物倾向于在岩体底板的平缓处或较凹陷处富集成矿,尤以西岩体更为明显;推测西岩体原始产状较平缓,东岩体原始产状较陡峭。

硫铅同位素研究进展及其在硫化物矿床中的应用

硫铅同位素示踪技术是地球化学研究领域中的一项重要内容。从离线分析到在线分析,从复杂的样品制备分析到原位微区分析,硫铅同位素示踪技术发展迅速,分析精度得到显著提升。通过梳理硫铅同位素的理论与技术研究进展,对比常用的热电离质谱(TIMS)、多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)、二次离子质谱(SIMS)、激光剥蚀(多接收器)电感耦合等离子体质谱[LA-(MC)-ICP-MS]等检测技术的优缺点,并以那茶淌、百炉沟、乌斯河铅锌矿床为例,说明运用多种硫铅同位素分析技术组合来示踪矿床成矿物质来源具有较好的效果。LA-(MC)-ICP-MS不仅有可原位、实时、快速分析的优点,还具有高空间分辨率、高灵敏度、多元素及其同位素比值同时测定的优势,但仍存在基体效应和激光诱导分馏问题,期望更多基于硫铅同位素的研究推动其分析技术革新及成果应用。

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。

特提斯西段塞尔维亚?ukaru Peki超大型斑岩-浅成低温型铜金矿床的热液蚀变和硫化物分带特征及其找矿方向

查明蚀变和硫化物分带特征是建立斑岩-浅成低温铜金成矿系统的矿床模型与找矿预测的关键。?ukaru Peki铜金矿床是特提斯西段塞尔维亚Timok矿集区近几年新发现的超大型斑岩-浅成低温热液型铜金矿床(上部矿带资源量铜154万吨@2.45%,金86吨@1.37 g/t;下部矿带资源量铜1428万吨@0.83%,金295吨@0.17 g/t),矿体主要产于晚白垩世安山岩中。目前关于该矿床热液蚀变与矿化分带特征及其找矿方向的研究程度相对较低,本文根据钻孔编录信息,利用短波红外(SWIR)光谱技术、光学显微镜和电子探针分析技术,对典型剖面钻孔中的岩矿石样品开展研究,厘定了?ukaru Peki铜金矿床的热液蚀变和金属硫化物分带特征。研究发现该矿床具有垂向分带特征:下部斑岩铜金矿体、中部斑岩-浅成低温过渡铜金矿体和上部高硫型浅成低温热液铜金矿体。矿区热液蚀变分带特征明显,其中斑岩铜金矿体以岩体为中心,由内向外可划分为钾硅酸盐化带、青磐岩化带、绿泥石-白云母带和石英-白云母带,绿泥石-白云母带中的白云母SWIRAl-OH 2200nm吸收峰波长高于石英-白云母带;斑岩向浅成低温过渡铜金矿体发育硬水铝石-叶蜡石带;高硫型浅成低温铜金矿体发育高级泥化蚀变,由内向外可划分为石英-明矾石带、地开石-高岭石带和蒙脱石带。?ukaru Peki铜金矿床的金属硫化物组合具有明显的分带特征,斑岩铜金矿体由下至上表现为:黄铜矿+斑铜矿→黄铁矿+黄铜矿+(磁铁矿±赤铁矿);过渡铜金矿体主要为:砷黝铜矿+(斑铜矿+黄铜矿+蓝辉铜矿+铜蓝)组合;高硫铜金矿体为硫砷铜矿+铜蓝组合。总体上,矿床下部为Cu-Fe-S体系,中部贯穿Cu-As-Sb-S体系,向上转变为Cu-S体系。硫化物组合从深部早阶段的高温低硫化态转为中浅部晚阶段的低温高硫化态。结合化探分析资料,建立热液蚀变和硫化物分带模型,推测?ukaru Peki铜金矿床北西部存在很大的找矿潜力。?ukaru Peki铜金矿床的研究可以为我国紫金山金铜矿床深边部增储、冈底斯成矿带寻找晚白垩世斑岩-浅成低温热液铜金矿床提供一定参考。

云南毛坪铅锌矿床新发现Ⅵ号矿带硫化物稀散元素富集特征及其地质意义

作为华南大面积低温成矿域的重要组成部分,川滇黔铅锌矿集区是我国重要的铅锌银等资源基地之一,同时该矿集区也是Ge、Cd、Ga和In等稀散元素的超常富集区域。毛坪矿床是该矿集区内第二大铅锌矿床,累计探明铅锌金属储量超过3Mt(Pb+Zn平均品位≥18%),锗(Ge)保有储量182t。本文以新发现的Ⅵ矿带(铅锌金属已探明储量≥60万t,Pb+Zn平均品位≥20%)为研究对象,利用LA-ICPMS对主要矿石矿物闪锌矿和黄铁矿进行了微区原位微量元素组成和Mapping分析。研究结果显示Ⅵ矿带闪锌矿普遍富集Ge(最高580×10^(-6),均值81.1×10^(-6))、Cd(最高3486×10^(-6),均值1613×10^(-6))和Ga(最高190×10^(-6),均值44.4×10^(-6));黄铁矿普遍富集Mn、As、Pb、Cu、Ag和Sb。与Ⅰ和Ⅱ号矿带闪锌矿相比,Ⅵ号矿带闪锌矿更富集Ge和Ga。闪锌矿中Fe和Pb以类质同象为主,偶见黄铁矿和方铅矿显微包体;Cu、Ge、Ag和As赋存形式主要为类质同象,替代方式为Ge^(4+)+2(Cu+,Ag+,As+)↔3Zn^(2+);Cd以类质同象方式赋存为主,替代机制为Cd^(2+)↔Zn^(2+);Ga和In可能主要以类质同象方式存在。黄铁矿中Pb和Mn主要以方铅矿和碳酸盐矿物显微包体为主;Cu、As和Sb以类质同象形式存在于黄铁矿中;Ag和Zn可能以独立矿物形式赋存;Co和Ni以类质同象方式替代Fe进入黄铁矿晶格中,替代方式为Ni^(2+)+Co^(2+)↔2Fe^(2+)。毛坪矿床新发现Ⅵ矿带硫化物相比典型MVT矿床硫化物具有不同的In和Ge含量以及Cd/Fe比值,结合矿床地质特征和其他证据,表明毛坪矿床成因类型特殊,有别于经典MVT铅锌矿床,属于川滇黔型铅锌矿床。

夏日哈木镍钴硫化物矿床镍钴赋存状态及其地质意义

东昆仑造山带夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床伴生钴资源,对其钴富集机制的认识离不开矿物中钴含量及其赋存状态方面的制约。本文采用场发射-扫描电子显微镜-能谱分析和电子探针对夏日哈木I号镁铁-超镁铁质岩体中不同类型的矿物进行了成矿元素含量测定及表征,在矿物层面探讨了钴含量变化和赋存状态。确认钴镍的赋存状态(含量)与矿物类型、岩浆结晶阶段(演化时间)有关:硫(砷)化物的钴含量高于硅酸盐造岩矿物,辉砷钴矿等砷化物钴独立矿物具有最高的钴含量。镁铁质岩浆硫不饱和时,早期结晶橄榄石中镍含量较高,中期结晶辉石岩的辉石晶体结构中的钴发生晶体化学分散;岩浆硫饱和-硫化物熔离过程中钴和镍优先进入硫化物熔体而富集,单硫化物固溶体(MSS)早期结晶的磁黄铁矿中钴含量大于镍含量,钴与镍含量正相关;MSS中期结晶的镍黄铁矿优先富集钴,钴与镍含量负相关,钴可能与镍类质同象替换进入镍黄铁矿而优先富集;MSS早期钴与砷形成辉砷钴矿等钴独立矿物,钴富集程度高、但总量有限。最后,本文认为硫化物熔离是夏日哈木矿床钴富集的主要机制。