金川铜镍硫化物矿床成矿物质深部预富集过程探讨.pdfVIP

第 45卷 第 4期 西 北 地 质 Vo1．45 No．4 20i2年 (总l84期) NORTHW ESTERN GEoLoGY 20l2 (Suml84) 文章编号：1009—6248(2012)04·0321-13 金川铜镍硫化物矿床成矿物质深部 预富集过程探讨 王亚磊，李文渊，张照伟 ，张江伟， 高永宝，郭周平，李侃，钱兵 (西安地质矿产研究所，国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室，陕西 西安 710054) 摘 要：金川矿床为世界第三大在采铜镍硫化物矿床，该矿床赋矿岩体出露面积仅为 1．34km。，主 要 由超镁铁质岩石组成，岩体矿化率高达 47％。不同岩相和矿石类型之问呈明显的突变接触关系。 这些典型特征暗示成矿物质在侵入现存空间之前发生了明显的预富集。成矿物质的深部预富集过程主 要探讨深部岩浆房内硫化物的熔离机制、硫化物熔离的相对时限及熔离量的大小、硫化物熔离后的迁 移聚集及分离结晶过程。金川岩体不同岩石类型中橄榄石Fo变化范围小 (Fo=80．11~85．68)。暗示 深部岩浆房是开放的岩浆系统，存在多期次后续新鲜岩浆的贯入。依据橄榄石一液相平衡原理，计算 得到金川岩体母岩浆 MgO含量为 1O．8％～12．6％，为高Mg拉斑玄武质岩浆，表明岩浆源区发生了 较高程度的部分熔融，其为硫化物的大量熔离提供了丰富的成矿元素。金川岩体 Sr-Nd-Os同位素和 微量元素地球化学特征表明，金川岩体原生岩浆遭受明显的地壳物质混染，混染程度约为 5％～ 1O％，Th-Ta、Th-Nb和 (Th／Ta)pM-(La／Nb)PM图解表明，部分混染物为下地壳组分，下地壳物质 的混染可能是导致深部岩浆房内硫化物熔离的主要机制。金川矿床赋矿岩石类型主要为二辉橄榄岩和 纯橄岩，为金川岩体中基性程度最高的岩石类型，同时 “Melts”模拟计算也表明，硫化物的熔离发 生在岩浆演化的早期阶段，并随着后续新鲜岩浆的持续贯人熔离出的硫化物含量不断增加。熔离后的 硫化物在重力作用下下沉至岩浆房底部或中下部，形成矿浆和富矿岩浆。金川矿床中块状矿石相对富 集 IPGE，富Cu矿体中则相对富集Cu和 PPGE。这种成矿元素的分异现象表明，随着温度的降低。 硫化物在深部岩浆房内发生了明显的分离结晶作用。同时研究表明，硫化物分离结晶程度与硫化物之 间的连通性呈正相关关系。 关键词：金川；铜镍硫化物矿床 ；原生岩浆；深部预富集；岩浆演化；硫化物熔离 中图分类号：P61I 文献标识码 ：A 矿床勘查实践表明，很多与岩浆作用有关的矿 床 ，以世界第三大金川铜镍硫化物矿床为典型代 床都与小岩体密切相关。汤中立等 (2006，2011) 表 ；二是与中酸性岩有关 的斑岩型铜 (钼)矿床。 通过对这些矿床的深人研究，将与小岩体有关的矿 针对金川矿床的典型特征，如金川岩体主要 由超镁 床分为两类 ：一是与基性岩有关的铜镍硫化物矿 铁质岩石组成，不同岩相和矿石类型之间呈突变接 收稿 日期 ：2012—08-20；修回 日期 ：2012—09-03 基金项 目：国家 自然科学基金 和中国地质 调查局地 质大调查项 目 (1212010911032、1212011220897、 121201112088，121201I120183和 121201l121092)联合资助 作者简介：王亚磊 (1986一)，男 ，研究实习员，从事铜镍硫化物矿床成矿及预测研究。Email：wangyalei1986@126．corn 第 4期 王亚磊等：金川铜镍硫化物矿床成矿物质深部预富集过程探讨 存岩体呈岩墙状 ，长约 6500m，宽 2O～527m， 新鲜矿物之间的相互包裹关系 ，矿物 的结 晶顺序 出露面积约 1．34km。。岩体走