南非布什维尔德岩浆型Cu—Ni—PGE硫化物矿床成因探讨

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岩浆型Ni-Cu-PGE硫化物矿床研究现状及进展

世界上最早对岩浆型Ｎｉ— Ｃｕ— ＰＧＥ硫化物矿床的研究是从加拿大Ｓｕｄｂｕｒｙ矿床（１８５６年）的发现开始，中国铜镍硫化物矿床的研究自１９５６年四川
力马河重新开发利用之时，也已有几十年的历史。汤中立等（２００２。２００７）以小岩体成大矿理论为基点．对岩浆型 — Ｃｕ— ＰＧＥ硫化物矿床进行分类和区域成矿规律方面的总结，李文渊（２００７）从大地构造分布和成岩成矿类型讨论了世界铜镍硫化物矿床的研究进展，张照伟等（２０１６）从林等（２００７）从时空分布及其地球动力学背景角度探讨了中国岩浆型Ｎｉ—ｃｕ— ＰＧＥ硫化物矿床。目前国内外对该类型矿床的研究主要是基于成矿系统研究（Ｌｉｇｈｔｆｏｏｔｅｔａ１．，２０１５：Ｂａｒｎｅｓｅｔａ１．，２０１６），基于同位素方法的成矿物质来源研究（Ｓａｍａｌｅｎｓｅｔａ１．，２０１７）以及对成矿机理的矿物微区分析（Ｄａｖｉｄｅｔａ１．，２０１７；ＺｈｕＹｏｎｇｆｅｎｇｅｔａ１．，２０１６）。本文通过对Ｎｉ— ｃｕ— ＰＧＥ硫化物矿床的成岩成矿年代学、矿床几何形态、成矿作用、同时结合相关勘查技术，旨在对同类型矿床研究与勘查提供一定的科学借鉴。
注：本文为教育部长江学者和创新团队发展计划（编号：ＩＲＴ１４Ｒ５４）、中国地调局项目（编号：１２１２０１０１１０００１５０００４）的成果。收稿日期：２０１７—１１．２９；改回Ｅｔ期：２０１８．０５—２２；责任编辑：章雨旭。Ｄｏｉ：１０．１６５０９／ｊ．ｇｅｏｒｅｖｉｅｗ．２０１８．０４．０１３作者简介：蔡鹏捷．男．１９８８年生。博士研究生。主要从事矿产普查与勘探研究。Ｅｍａｉｌ：ｃａｉｐｅｎｇｊｉｅ＠ｔｕｇ．ｅｄｕ．Ｃ／１。通讯作者：许荣科，男１９６７年生。博士，副教授。主要从事矿产勘查与区域成矿研究和教学工作。Ｅｍａｉｌ：ｘｕｒｏｎｇｋｅ１９６８＠１２６．ｃｏｎ。

主要金属矿成矿规律

主要地质特征控矿因素及主要找矿标志实例矿化围岩：花岗岩类为主，石英脉、石英细脉控矿岩体为同熔型花岗岩类，产于大陆边缘活毛家店、柏杖带、石英网脉带、蚀变破碎带。动带内，多属侏罗—白垩纪多期次侵入，晚期子、水泉、二酸性小岩株（岩枝）。明显线状分布，受岩石、道沟、沙金沟、硅镁层断裂控制区。岩浆来源深就位浅，分布平房在中生代陆相火山—沉积盆地周边部。岩浆 — 热液重熔岩浆热液金矿床矿化围岩：花岗岩类为主，石英脉。控矿岩体为重熔岩浆岩类，大陆内部印支—燕五龙、下大堡、金矿床山期建平—阜新、抚顺—新宾、鞍山—桓仁、石柱子、长皋、营口—宽甸、普兰店—丹东等岩浆活动带内。石庙、隈子、井家沟接解交代—热液金矿床金多金属矿体，蚀立金矿体。燕山期同熔型花岗岩株体与碳酸盐正接触带外华铜、红石山接触带不同岩层间、远接触带蚀变破碎带。金矿化与钙矽卡岩带关系密切。（次）火山—热液金矿床石英网脉带、细脉带，金银矿为主，有明显垂太古宙花岗—绿岩区，燕山期火山—岩浆活动红石砬子、孙直，水平分带蚀变：矿体产在流纹斑岩、爆发带，火山断陷盆地的边缘，与隆起区的过渡地家沟、大石沟、火山及次火角砾岩体中上部，呈脉状、透镜状、囊状。带；火山穹窿内，破火山周边的断裂系统中，下肥地、东地、山—热液金火山口、火山管道的上部或周边部裂隙中浅望宝山矿床成—超浅成次火山岩体上部接解带或隐爆角砾岩体上部。中基性、基性和碱性火山岩分布区。太古宙层状浸染型金矿床分布在花岗—绿岩区绿岩地体、钙硷性火山岩清原龙王庙主要含金岩石：片理化条纹状黑云斜长变粒岩、条带状绿泥黑云角闪片岩、磁铁角闪石英岩和群“薄层互层带”中属海底火山喷发成因，晚黑云浅粒岩。矿化分布呈似层状，与围岩产状于锌—铜型块状硫化物伴生金矿的形成期，已一致知矿化带附近发育有剪切带沉积—变质元古宙铁镁碳酸盐系中的金金矿体呈脉状、扁豆状、似层状，金矿石有褐早元古宙裂谷带中发育的同生断裂是提供成矿大安口金矿床矿床铁矿型、硫化物型、石英脉型。自然金与毒砂、物质的主要通道，矿体大多数赋存于磁铁菱铁斜方砷铁矿关系密切。具有次生富集现象。镁矿层中，金矿体的形态和规模严格地受含铁岩层的控制。地表常有铁帽带： Au 、 Ag 、 As 、 Cu综合异常。太古宙绿色岩系中的金矿床斜长角闪片麻岩、斜长角闪岩类，原岩属基性主要受太古宙绿岩带控制，在城子坦组、石棚分水、东五家、火山岩类。矿体呈脉状，为含金石英脉或蚀变子组、小塔子沟组，经区域变质作用，热液具迷力、营子、破碎带，

南非矿产介绍

南非矿产介绍新疆众和股份有限公司2019年3月1・南非概况 (1)2.南非矿产资源概况 (2)3.矿产资源 (4)3」黄金 (5)3.2金刚石 (6)3.3钳族金属 (6)3.4煤炭 (7)3.5铀 (7)3.6锯 (7)3.7¥孟 (8)3.8机 (8)3.9铁 (8)3.10铅 (8)3.1］锌 (9)3.12 镇 (9)3」3铜 (9)3」4钛铁矿 (9)3.15 锚 (9)3.16 虫七| (9)3.17磷酸盐岩 (10)3.18 诰石 (10)3」9蛭石 (10)4.矿业牛产 (10)5.中国企业到南非开矿的机遇与风险分析 (12)5」丰富的矿产资源 (13)5.2目前的有利条件 (15)5.3目前在南非进行矿业投资的要紧风险 (19)5.4中国与南非矿业合作现状 (23)5.5几点建议 (25)1・南非概况南纬度至度时区： 2 地理方位：东经17度33度之间2. 南非矿产资源概况南非共和国位于非洲大陆最南端，东、西、南三面濒临印度洋和大西洋，北与纳米比亚、津巴布韦、莫桑比克?[]斯威士兰接壤。

地处两大洋间的航运要冲，其西南端的好望角航线历来是世界上最繁忙的海上通道之一。

国土面积122万平方公里，人口4690万，人均GDP 约4500美元。

有非洲最完善的交通运输体系。

南非有柏油公路10.5 万公里，非柏油公路43万公里；铁路3.4万里，Spoomet是最长的一条铁路，单程长3.06万公里，连通各矿物中心区，用于货运；有五个要紧港口，最大的是理查兹（Richards ）（吞吐量7100万吨，要紧用于煤出口），其次是萨尔达尼（Saldanha ）（吞吐量3090万吨，要紧用于铁矿出口），还有德班（Durban ）（吞吐量2970万吨，要紧用于液体、集装箱等出口1新的库哈（Coega ）港口位于东海角，靠近伊丽莎白港（Elizbcth）,目前尚在建设。

南非航空公司是世界上最大的50家航空公司之一，也是非洲最大的商业航空公司。

Re-Os同位素定年对岩浆型Cu-Ni硫化物矿床成矿时代的制约

Re-Os同位素定年对岩浆型Cu-Ni硫化物矿床成矿时代的制约Re-Os同位素定年法是一种重要的岩石年代学技术，成为了寻找矿床成矿时代的重要手段之一。

基于这种技术，对于岩浆型Cu-Ni硫化物矿床的成矿时代进行定年已经成为了研究者的一个主要课题。

本文将介绍Re-Os同位素定年法的原理及其在岩浆型Cu-Ni硫化物矿床成矿时代定年中的应用。

Re-Os同位素定年法是利用地球上自然存在的铼和锇元素的同位素比值的变化来确定岩石和矿物的年龄。

应用于成矿事件的Re和Os是一种具有不同的化学性质的同位素，它们可以被矿物质体吸收并储存，形成有效的年龄定年系统。

因此，Re-Os 定年法适用于粗晶质矿物和含有可分离有机质的沉积岩。

Re-Os同位素定年法的测年范围可以覆盖从约4.4亿年前到约5000万年前的大部分地质时代，适用于众多岩石类型，包括玄武岩、花岗岩、岩体、环状石墙、长英岩和铜等矿石。

利用Re-Os同位素定年法对岩浆型Cu-Ni硫化物矿床进行研究，尤其是在结合同位素地球化学和地球化学模型的应用之后，可以更准确地确定岩浆成矿事件的年代和形成机制。

根据Re-Os定年技术的应用，目前对于世界上许多重要岩浆型Cu-Ni硫化物矿床形成的时间已经有了比较准确的测定。

例如，北美洲两个重要的硫化物矿床——萨德伯里矿床和克西谷矿床，它们的形成时间都被定在约1.85亿年前。

另外，现代科技手段在芬兰呈现湖矿床地下取样杆测试的结果还确定，例如一个产铜的岩浆事件在1.96至1.97亿年前发生。

尽管Re-Os定年技术被广泛应用于岩浆型矿床的年龄定年，但在一些情况下其使用受限制。

首先，该技术的应用要求样品中铼的含量高于0.1ppm，而锇的含量高于0.5ppb，因此，样品的选择比较困难，可能影响可靠性、精度和成功率。

其次，Re-Os定年结果需与其他方法比对，例如^40Ar/^39Ar定年、U-Pb定年和Sm-Nd定年等，以确定数据的可靠性。

总之，Re-Os同位素定年法是一种有效的岩石年代学技术，适用于众多岩石类型，通常被用于确定矿床中岩浆成矿事件的年代和形成机制。

布什维尔德杂岩体Platreef矿床与金川铜镍硫化矿床微量元素地球化学特征对比及其意义

第３６卷第２期高辉等：布什维尔德杂岩体Ｐｌａｔｒｅｅｆ矽＂床与金川铜镍硫化矿床微量元素地球化学特征对比及其意义２６９床学角度对各自微量元素地球化学特征进行对比研究相对欠缺。

笔者通过对采自布什维尔德杂岩体ＰＩａｔｒｅｅｆ型矿床的矿石样品主量元素、微量元素测试、分析。

在对前人有关金川Ｃｕ—Ｎｉ—ＰＧＥ硫化物矿床岩矿石样品分析测试数据重新整理的基础上进行对比分析．结合两类矿床不同的构造环境、不同性质超镁铁质岩石的成矿作用进行研究．这将有助于进一步认识这两类矿床的成因，指导勘查找矿。

１两种主要的铂族元素矿床类型及典型矿床对比铂族金属矿床可根据铂族金属赋存的岩体特征、地球化学及铂族金属矿物特征，划分为：（１）镁铁质一超镁铁质层状岩体铂族金属矿床；（２）镁铁质一超镁铁质Ｃｕ—Ｎｉ硫化物矿床伴生的铂族金属矿床：（３）Ｕｒａｌｓ杂岩体型铂族金属矿床；（４）与蛇绿岩相关的铂族金属矿床：（５）与热液相关的铂族金属矿床：（６）外生型铂族金属矿床陋１习。

其中前两类Ｃｕ—Ｎｉ—ＰＧＥ硫化物矿床占世界镍、铂开采量的一半以上。

占世界铜储量的５．５％［ｉｏ，１４一，是赋存Ｃｕ—Ｎｉ—ＰＧＥ的重要矿床类型ｆ１日。

笔者仅将前两类与镁铁质一超镁铁质岩浆成矿作用有关的以硫化物为主的矿床彻作为重点．以布什维尔德杂岩体Ｐｌａｔｒｅｅｆ矿床和金川硫化铜镍矿为例，进行对比。

１．１南非布什维尔德杂岩体及其Ｐｌａｔｒｅｅｆ矿床南非布什维尔德（Ｂｕｓｈｖｅｌｄ）地区有超过６５０００ｋｍ２的火成岩出露．火成岩活动时间为２０５４—２０５７Ｍａ。

整个火成岩组合从早到晚依次为：早期Ｒｏｏｉｂｅｒｇ群酸性熔岩流。

包括流纹岩、英安岩、安山岩和Ｒａｓｈｏｏｐ花岗斑岩等．厚度达５ｋｍ．分布范围可达１０００ｋｍ：中期吕斯滕堡（Ｒｕｓｔｅｎｂｕｒｇ）镁铁质一超镁铁质层状侵入体岩套。

最厚可达７０００ｍ；晚期Ｌｅｂｏｗａ花岗岩套．为Ａ型花岗岩。

南非布什维尔德杂岩体一吕斯滕堡层状岩套．是地球上面积最大也是最古老的杂岩体．由粒状火山岩、镁铁和超镁铁堆晶岩组成。

中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向

中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向张照伟;李侃;张江伟;钱兵;王亚磊;尤敏鑫【摘要】与幔源镁铁-超镁铁质岩浆密切相关的铜镍硫化物矿床,因深部地幔动力学机制不同在地球表壳的分布极不均衡.中国岩浆铜镍硫化物矿床分布不均匀,主要产出于板块内部或其边缘.为认识中国铜镍矿床的形成特点,进一步明确找矿方向,通过综合分析已有典型岩浆铜镍硫化物矿床,发现该类矿床基本形成于新元古代晚期、早古生代晚期及晚古生代晚期,且均无一例外地就位于板块内部或其边缘的造山带中,是硫化物熔离后的岩浆多期侵位的结果.通过系统研究岩浆铜镍矿床深部过程及地质、物探、化探、遥感有利成矿信息,结合找矿突破的最新勘查进展,指出中国西北部是岩浆铜镍硫化物矿床的重要成矿潜力地区,稳定地块边缘仍是主要的找矿方向.【期刊名称】《中国地质调查》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】9页(P7-15)【关键词】镁铁-超镁铁质岩;岩浆铜镍矿床;岩浆成矿作用;找矿方向【作者】张照伟;李侃;张江伟;钱兵;王亚磊;尤敏鑫【作者单位】国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室西安地质矿产研究所,西安710054【正文语种】中文【中图分类】P611引用格式：张照伟，李侃，张江伟，等.中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向［J］.中国地质调查，2016，3（3）：7-15.镁铁-超镁铁质岩是不同岩相和化学组成的幔源岩浆岩组合，对探讨岩浆岩成因模式及地幔演化过程具有重要的指示作用［1-3］。

近年来，对中国岩浆铜镍硫化物矿床的成矿过程认识取得了重要进展，如小岩体成大矿、深部熔离预富集等［4-6］；但对地块边缘造山带背景的岩浆成矿作用研究较少，限制了铜镍矿床的找矿方向。

东昆仑造山带夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的发现，初步展现了该区具有较好的成矿潜力和找矿前景［7］。

与镁铁-超镁铁质岩体密切相关的岩浆Ni-Cu-（PGE）硫化物矿床的研究主要集中在构造-岩浆背景、岩浆源区性质、硫化物熔离机制、地壳混染与岩浆混合及岩浆成矿作用等方面。

岩浆型铜镍硫化物矿床

岩浆型铜镍硫化物矿床摘要：岩浆型铜镍硫化物矿床是典型的岩浆熔离矿床，是赋存镍、铜和铂族元素的主要矿床类型。

本文主要从铜镍硫化物矿床的分类及成矿地质背景方面对该类型矿床的研究现状进行了阐述，同时也对铜镍硫化物矿床国内外勘探成果及研究新进展，成矿机理，成矿作用等进行了简单的分析，并根据典型矿床研究建立矿床地质概念模型。

关键词：岩浆型铜镍硫化物矿床地质背景成矿规律地质概念模型岩浆型铜镍硫化物矿床作为典型的岩浆熔离矿床，是赋存铜、镍及铂族元素的重要矿床类型，无论从工业意义上的矿产开发，还是从矿床理论上的成矿研究和找矿预测方面，它都一直受到国内外矿业界及学术界的普遍关注。

加强对该类型矿床成矿特征、成矿规律的研究, 为成矿预测和找矿勘探工作提供理论基础, 并有效地指导地质找矿, 具有重要的理论及经济意义。

1、岩浆型铜镍硫化物矿床的研究现状20 世纪90 年代以来，随着地球科学及相关学科的深入发展，人们对该类矿床的研究己经开始走向了多学科的联合探索，并在逐步走向宏观扩大、微观细化的深入研究。

以下几个方面反映了其研究现状和进展。

1）岩浆型铜镍硫化物矿床的分类岩浆铜镍硫化物矿床的分类很多，但现今影响较广的分类，其分类依据多为“构造岩石组合”，代表性的分类有AnthonyJ.Naldrett 的分类方法。

汤中立对我国的岩浆硫化物矿床划分4 类，简单介绍如下：（1）古大陆内的小侵入体矿床这类矿床一般发育在古大陆边缘，形成于古大陆裂解时期，我国的这类矿床主要形成于元古代。

与小侵入体有关的成矿作用，即为小侵入体成矿，这是侵入岩体的主要成矿方式，如金川、赤柏松、铜硐子、小南山等。

（2）与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床是指地史时期与大规模大陆溢流玄武岩喷出相关的岩浆侵入成岩成矿，这种方式的特点之一就是它们通常侵入到溢流玄武岩内或溢流玄武岩附近的围岩中，如白马寨、大坡岭等。

（3）造山带内小侵入体矿床这类矿床发育在造山带内，一般形成于碰撞造山后的驰张时期，我国的这类矿床主要形成于华力西期。

Re-Os同位素定年对岩浆型Cu-Ni硫化物矿床成矿时代的制约

2012年2月February,2012　矿　床　地　质　M I NERAL D EPOSI T S第31卷　第1期31(1):151～160文章编号:0258-7106(2012)01-0151-10Re-Os同位素定年对岩浆型Cu-Ni硫化物矿床成矿时代的制约屈文俊1,陈江峰2,杜安道1,李　超1,王礼兵1(1国家地质实验测试中心,北京　100037;2中国科学技术大学地球和空间科学学院中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,安徽合肥　230026)摘　要　Re-O s同位素体系被认为是岩浆Cu-Ni硫化物矿床直接定年的有力工具。

通过研究世界级典型岩浆Cu-Ni硫化物矿床的Re-Os等时线表面年龄,发现有时能得到成矿年龄,有时得到与成矿年龄不一致的表面年龄或根本得不到Re-Os等时线,还有时同一矿床的不同类型矿石给出不同的Re-O s等时线表面年龄。

文章介绍了能够解释上述现象的理论模型。

模型预测对与基性-超基性岩共生的Cu-N i硫化物矿床,除一些特殊情况外,块状矿石可得到有地质意义的Re-Os等时线年龄,浸染状矿石常得到没有地质意义的假等时线;而浸染状矿石常得到有地质意义的Os同位素初始比值,而块状矿石给出的“Os同位素表面初始比值”往往没有地质意义。

因此,建议在应用Re-Os 同位素体系定年时要结合矿床类型、矿石类型以及成矿过程等因素综合考虑;对Re-Os数据的科学合理解释同样需要从矿床学和同位素地球化学的基本原理出发,结合矿床的实际情况,进行深入分析研究。

关键词　地球化学;Re-Os定年;岩浆Cu-N i硫化物矿床;Os同位素初始比值均一化;熔离后的Os同位素扩散中图分类号:P618.41;P618.63 文献标志码:ARe-Os dating:Constraints on mineralization age of magmatic Cu-Ni sulfideore depositQ U WenJun1,CH EN JiangFeng2,DU AnDao1,LI Chao1and WANG LiBing1 (1N ational Research Center for Geoanaly sis,Beijing100037,China;2CAS Key L aboratory of Crust-M antle M aterials and Environments,School of Earth and Space Sciences,U niversity of Science and T echno logy of China,Hefei230026,Anhui,China)AbstractRe-Os isotopic geochronology has been proved to be a powerful tool for direct dating of mag matic Cu-Ni sul-fide ore deposits.Through Re-Os isotopic studies of wo rld-class ore deposits,the autho rs have found that the ap-parent Re-Os ages sometimes are consistent with or close to the mineralization age,but sometimes are inconsis-tent or even fail to be obtained.What is more,different Re-Os isochron ages can sometimes be obtained for dif-ferent ty pes of ores from the same o re deposit.In this paper,theoretical models w ere illustrated for solving the above problems.On the basis of these models,massive ores of m afic-ultramafic rock associated Cu-Ni sulfide de-posits would yield geologically meaningful Re-Os age w hile pseudo-isochron would often be obtained for dissemi-nated ores.Disseminated o res usually yield geologically meaning ful initial Os isotopic ratio,w hereas m assive ores w ould yield geologically meaningless apparent initial187Os/188Os ratio,except for a few cases.Therefore,in or-本文得到国家自然科学基金项目(40972070)的资助第一作者简介　屈文俊,男,1964年生,博士,研究员,主要从事同位素地球化学及岩矿分析方法研究。

岩浆成矿作用及其矿石 2

岩浆成矿作用及其矿石2008-8-6 17:01:15 中国选矿技术网浏览865 次收藏我来说两句岩浆是自然形成于地下深处的一种黏度较大的熔融体，其成分以硅酸盐为主，并含有重金属和挥发组分等物质。

极少数的岩浆为碳酸盐熔融体。

地下深处的岩浆在动力作用下，在向地壳上部运移和定位的过程中，发生各种分异现象，而使某些组分富集成矿的作用，称为岩浆成矿作用。

按照岩浆分异的性质和作用的特点，可将岩浆成矿作用分为结晶分异作用、熔离作用及爆发作用三种基本类型。

一、结晶分异作用及其矿石（一）结晶分异作用岩浆在冷凝过程中，不同的组分会按照一定的顺序先后结晶出来。

结晶顺序一般是按照矿物的晶格能、键性和生成热降低的方向进行的。

结晶分异作用就是指矿物按顺序进行结晶，并在重力和动力影响下发生分异和聚集的过程。

结晶分异作用成矿有两种情况。

一种是有用矿物较早地从熔浆中结晶出来。

与其同时结晶或稍晚结晶的矿物是橄榄石、辉石、基性斜长石等硅酸盐矿物。

这些已结晶的矿物在重力作用以及岩浆内部对流作用的影响下，密度大的往下沉，密度小的往上浮。

从而，在岩浆下部或底部形成有用矿物和暗色硅酸盐矿物的富集带。

如有用矿物的含量达到了工业要求，即成为矿石（图1）。

岩浆发生结晶分异时，分异程度除了取决于矿物的密度外，还与晶出矿物的颗粒大小有关。

尤其是各种矿物的密度差异不大时，颗粒大小就起决定性作用，通常大颗粒比小颗粒易沉降。

此外，岩浆结晶过程中，若地壳构造活动强烈，侵入体规模较小，岩浆冷凝较快，则先结晶的有用矿物在岩浆流动过程中，形成不规则的条带状异离体，停积在岩浆流速减缓和流动受阻的地段富集成矿。

这种岩浆在流动过程中产生矿物成分的分异和聚集的作用，称为流动分异作用。

图1 结晶分异作用示意图a—岩浆开始结晶；b—早结晶的铁镁质矿物和金属矿物（黑色）向下沉，随后结晶的硅酸盐矿物（白色）位于上部；c—不同密度的矿物按重力关系占据各自的位置，含矿残浆向下集中； d—底部形成矿体，含矿残浆（点状图案）受动力作用形成贯入矿体上述岩浆结晶分异作用强调了有用矿物先结晶这一特点，形成的矿床称为早期岩浆矿床。

块状硫化物矿床的类型-分布和形成环境

块状硫化物矿床的类型\分布和形成环境摘要：因块状硫化物（VMS）矿床可形成于太古宙至现代各个地质时期。

现代海底热液成矿作用是赋存于海相火山岩系中的古代VMS 矿床成矿作用的再现。

VMS 矿床可形成于多种构造环境，但均与拉张背景有关。

按照构造环境和容矿岩系将VMS 矿床分为黑矿型、塞浦路斯型、别子型和沙利文型。

VMS 矿床的热液蚀变由下盘蚀变带和上盘蚀变带两个结构单元组成。

本文通过对块状硫化物的成矿背景、成矿物质来源以及成矿流体详细描述的基础上，总结分析了块状硫化物矿床的形成环境、矿床类型及成矿机制。

关键词：形成环境;矿床类型;成矿机制;块状硫化物矿床一、火山因块状硫化物（VMS）矿床概述以及矿床类型（一）、VMS 矿床定义火山成因块状硫化物矿床（V olcanogenic Massive Sulfide Deposits，简称VMS 矿床）是指产于海相火山岩系中，与海相火山-侵入活动有关的，在海底环境下由火山喷气（热液）作用和喷气-沉积作用形成的块状或次块状的硫化物矿床，也称作与火山岩有关的或赋存于火山-沉积岩系中的块状硫化物（VHMS）矿床（“块状”并非结构意义）。

VMS 矿床规模大，品位高，分布广泛，往往成群成带产出，是Zn、Cu、Pb、Ag、Au 等金属的重要来源，此外还富含Co、Sn、Se、Mn、Cd、In、Bi、Te、Ga 和Ge，部分矿床还含有一定量的As、Sb 和Hg。

VMS 矿床形成于富含金属的热液流体的排泄通道和海底喷口处及其附近的海底洼地。

大多数VMS 矿床具有典型的“双层结构”特征，即由下部脉状-网脉状矿带（蚀变岩筒）和上部层控的透镜状矿带组成。

透镜状矿体主要由块状硫化物、石英、次生层状硅酸盐、铁氧化物和蚀变硅酸盐组成。

下部的脉状、网脉状矿体与上部层状矿体呈不整合至半整合接触，其硫化物主要呈网脉状和浸染状。

（二）、构造环境从太古宙至现代各个地质时期的VMS 矿床可以出现在不同的构造环境中，主要为板块边缘环境（离散的和汇聚的）。

岩浆型铜镍硫化物矿床成矿特征_成矿规律及找矿方向探讨

以上 2 个阶段对于世界级矿床的论述 ,反映出近 20 年来对于矿床成因类型认识发生了重要转变。我国金川铜镍矿被列入世界级矿床 ,强调了岩浆通道成矿 ,所谓通道成矿都是一些小岩体成矿 ,说明这个领域已经从重视大型层状杂岩体成矿转向了重视通道型岩体成矿。多数研究者认为大型层状侵入体是寻找含硫化物铂族 ( P GE) 的最好目标 ,而岩浆通道系统对于镍铜硫化物矿床却更有前景。
上述分类可以看出 ,当时的分类还远未涉及中国入到现存空间的 (汤中立等 ,1991 、1995) 。在岩浆房中
的矿床 ,因此也还没有对于我国特有的“通道型”岩体或上升过程中 ,围岩对原始岩浆的改造 ,如同化、混和、
成矿即小岩体成矿的认识。因而在整个 20 世纪内 ,国混染 (尤其是长英质同化混染) 、外部因素 (如围岩中碳
的一种特殊矿体 ,这与矿石中普遍发育金属硫化物交代积 1. 34 km2 ) 成大矿的特点 ,其成矿机制受到了人们
橄榄石、辉石等造岩矿物的现象相吻合。
的广泛关注。
5 控矿条件
6. 1 成矿环境及成矿特点所谓小岩体成大矿可归纳为 : ① 在规模较小的
超大型铜镍硫化物矿床的侵位和形成主要受控侵入岩浆岩体内部和/ 或附近的围岩中 ,形成了由与
大陆裂谷有关的相当于溢流玄武岩的侵入体矿床 ; ③ 矿、富矿 ,甚至不成矿。
前寒武纪绿岩带构造环境与科马提岩浆有关的矿床 ;
超大型矿床的深部存在着岩浆房 ,母岩浆 (岩浆
④显生宙造山带中与侵入体有关矿床 ; ⑤大型层状杂房) 的产生为深部岩浆熔离所致。硫化物的熔离和预
岩体中硫化物矿床。
富集作用主要是在岩浆房中和上侵途中完成以后再贯
越多地受到国际地质界、矿业界的普遍关注 ,对其成伯里、布什维尔德 ,后者如诺里尔斯克 - 塔尔纳赫带、

岩浆型Cu_Ni_PGE硫化物矿床研究的几个问题探讨

2 岩浆型 Cu- Ni- P GE 硫化物矿床分布及资源概况
面取得了大量的研究成果和进展 ,对矿床成因也有了进一步的认识。
尽管如此 ,对于岩浆型 Cu- Ni- P GE 硫化物矿床仍有许多有争论的问题 ,如作为研究重点 ,硫化物的熔离与富集过程一直是争议的焦点。本文简述了该类矿床的主要特点和研究进展 ,并对岩浆不混溶作用的形成机制、矿床成矿物质来源、岩浆中硫的饱和度判断等问题作了探讨。
Ξ 本文得到国家自然科学基金项目 (40402012) 、国家 305 项目 (2001BA609A-07-02) 和国家重点基础研究发展规划项目 ( G1999043211) 的资助
第一作者简介柴凤梅 , 女 , 1971 年生 , 讲师 , 在职博士研究生 , 从事岩石学与矿床学的教学与研究。收稿日期 2004-12-30 ; 改回日期 2005-4-15 。李岩编辑。
3 26 矿床地质 2005 年
表 1 岩浆型 Cu- Ni- PGE 硫化物矿床主要分类法一览表 Table 1 Classif ications of magmatic Cu- Ni- PGE sulf ide deposits in the world
(汤中立等 ,1995 ; 陈毓川等 ,2000 ;王瑞廷等 ,2003) 。因此 , P GE 硫化物矿床划分为 3 个大类 6 个亚类。Naldrett (1989 ;
研究岩浆型 Cu- Ni- P GE 硫化物矿床对于世界经济的发展具 1997) 在 Wyllie (1967) 、Thayer (1971) 及 Naldtett 等 (1971) 提
与镁铁质- 超镁铁质侵入体有关的矿床
与辉长岩有关的矿床

岩浆矿床

岩浆矿床一、岩浆矿床及其地质特征1、岩浆矿床硅酸盐为主的熔融体，侵入地壳不同深度或喷出地表，在岩浆冷凝结晶过程中，使其中有用组分富集成矿形成有用物质的堆积，达到工业利用程度称岩浆矿床。

可见岩浆矿床形成时间在岩浆阶段，成矿物质来源于含矿岩浆，大多数岩浆矿床形成地壳较深部位，少数在近地表形成。

2、岩浆矿床地质特征①岩浆矿床主要产于岩浆岩母体内，成矿作用和成岩作用基本同时进行，矿床本身就是岩浆岩的一部分，岩浆种类有超基性、基性、碱性、酸性，以前两种为主。

②岩浆矿床是岩浆结晶的产物，矿石矿物组成与母岩矿物组成基本相同，仅矿石中矿石矿物相对富集，因而出现岩浆结晶分异矿床、岩浆熔离矿床及岩浆贯入矿床。

③矿体大多是层状、似层状、透镜状、豆荚状，脉状-网脉状和不规则囊状。

产状与母岩一致，界线呈渐变过渡或迅速过渡，有时整个岩体就是矿体，围岩蚀变不发育。

④矿石常具浸染状、条带状、致密块状、眼斑状（斑杂状）、角砾状构造，矿石结构大体有堆晶、自形晶、嵌晶、填隙、海绵陨铁和共结，反映出岩浆冷凝结晶、堆积和熔离等不同成矿方式和物理化学条件变化的结构。

⑤多数岩浆矿床成矿温度较高（1500-1200℃），压力较大几-几十公里地下深处，但矿床形成温压变化较大。

金刚石最佳温度（1200-1800℃），距地表一、二百公里以下形成。

硫化物岩浆矿床形成温度500-1100℃，甚至更低。

⑥岩浆矿床具有重要理论意义和重要经济地位，绝大多数 Cr、Ni、Pt族金刚石，相当数量的V、Fe、Ti、Cu、Co、Nb、Ta和TR、P等与岩浆成矿作用息息相关。

二、岩浆矿床形成地质条件岩浆矿床的形成、分布规律是多种地质因素综合作用的结果，主导作用有以下方面：1、岩浆岩条件岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体，岩浆岩即是成矿母岩。

含矿岩浆岩的产出、性质和组成，对岩浆矿床的形成有重要影响。

①与上地幔来源的基性-超基性岩体有直接成因联系的岩浆矿床最为重要。

一般认为成矿的超基性、基性岩均是原始的地幔物质完全熔融、分熔和分异的产物，其中MgO含量与矿化有明显的制约关系。

岩浆型铜镍硫化物矿床成矿特征、成矿规律及找矿方向探讨

布什维尔德，者如诺里尔斯克一塔尔纳赫带、后越多地受到国际地质界、业界的普遍关注，其成伯里、矿对矿理论的多学科综合研究已成为当代地球科学的前耶尔岗东部裂谷带和汤普逊构造带等。有意思的是，
到目前为止，发现的同类矿床仅金川一处，且岩体呈孤点状。现将主要铜镍硫化物矿床的成矿时代、石组岩
合及构造环境列表，见表１。和找矿勘探工作提供理论基础，有效地指导地质找并表１主要铜镍硫化物矿床的产出构造环境及岩石组合矿，有重要的理论及经济意义。具
明，除陨石冲击成因的萨德贝里镍矿为陆壳变质火山岩和沉积岩熔融物提供成矿物质外，它超大型铜镍其
大陆内部裂谷
萨德贝里
（４ａ１８９Ｍ）
大内裂２Ｍ陆部谷（警８盔德）
大陆裂谷（）诺里尔斯克）（
矿岩石类型有：苏长岩一辉长岩，萨德贝里镍矿；大陆内部裂谷 ① 如
ｔｆｉ
于溢流玄武岩的侵人体，如诺里尔斯、康汤普逊矿床；
⑤ 层状杂岩体，如布什维尔德矿床。含矿岩体主要呈岩墙状（金川、巴布韦）岩盆状（德伯里、里尔斯津、萨诺蒂尔沃特）等产出，体规模大小不一。相比之下，岩我
世界上对于岩浆型铜镍硫化物矿床成因类型研究
国的铜镍含矿岩体往往较小，如金川超大型铜镍矿床可大致分为２阶段：个

岩浆岩与金属矿产的关系

岩浆岩与金属矿产的关系一、镁质超基性岩有关的铬（铂）矿床产于镁质超基性岩中的铬铁矿（铂）矿床，主要属于晚期岩浆矿床，早期岩浆矿床除南非的布什维尔德矿床外，一般工业价值较小。

根据产出的地质构造条件和矿床特征，铬铁矿矿床可分为层状杂岩体中的铬铁矿矿床和蛇绿岩套中的铬铁矿矿床（阿尔卑斯型）两大类。

层状杂岩体中的铬铁矿矿床主要与辉石岩及辉石橄榄岩相伴生，岩体中火成堆积构造和结构明显，矿体呈多层状，往往位于岩体或韵律层下部，矿层下盘与围岩界限明显。

此类矿床规模巨大，且常伴生有铂、镍及钒钛磁铁矿等。

如布什维尔德铬铁矿床。

产于蛇绿岩套中的阿尔卑斯型铬铁矿床成矿地质条件复杂，又可分为主要受岩相控制的和主要受构造控制的两类：受岩相控制的铬铁矿床矿体大多产于基性－超基性杂岩体的纯橄榄岩中，少数与斜辉辉橄岩有关。

矿体的形态和产状，受岩相或流动构造控制，呈条带状、扁豆状、似层状和不规则状，多分布在岩体边部、下部或底部，常在岩体局部膨大处、边部拐折处、基底由陡变缓处以及捕虏体下盘等部位富集。

矿体与围岩呈渐变过渡或迅速过渡关系，铬尖晶石呈自形－半自形晶，矿石主要为浸染状、网环状和条带状构造，细－中粒结构和海绵陨铁结构。

受造控制的铬铁矿矿床矿体围岩种类较复杂，可为纯橄榄岩、斜辉辉橄岩和橄榄岩。

矿体多呈凸镜状、豆荚状和似脉状等，常有分支复合现象。

矿体边部常呈锯齿状，并见流动构造。

矿体外部有时出现数毫米至数厘米厚的绿泥石外壳。

矿体与围岩界线截然，围岩具不同程度的绿泥石化和褪色现象。

铬尖晶石呈半自形－他形，中－粗粒结构。

矿石多为稠密浸染状和块状构造，其次为条带状、斑杂状、豆状、瘤状及角砾状等。

矿体在岩体边部或中部的原生破裂带中，具有“成带分布”、“成群出现”和“成段集中”的特点。

对矿床成因解释不一：有人认为属正常结晶分异的产物，而其中瘤状矿石则为熔离作用的结果；也有人否认熔离作用形成铬铁矿的可能，认为含铬岩体是原始地幔物质的难熔部分，它们在构造力的作用下，呈“冷侵入”或呈部分熔融的“晶粥”形式侵入。

乌拉圭基性岩脉中多相硫化物珠滴的岩石和结晶作用历史：Cu-Ni—PGE硫化物珠滴的起源的影响

摘要：基性岩脉中的硫化物珠滴归属于Uruguayan dike swarm replicate, 在一个小范围内，在更大的富集铂族元素的镍铜硫化物矿床中发现了许多特征，例如在Sudbury and Noril’sk。

这些由不混合的硫化物液体结晶形成的珠滴，形成了约1cm大小的卵形示顶底结构，磁黄铁矿和镍黄铁矿在底部，黄铜矿和方黄铜矿在顶部，含钛磁铁矿在边部。

磁铁矿首先结晶，随后是富镍和富铁的一硫化物固溶体，它们沉入珠滴的底部，在那磁黄铁矿和镍黄铁矿出溶。

剩下的位于上部的富铜液体结晶形成中间物固溶体（intermediate solid solution），在那黄铜矿和方黄铜之后出溶。

最后高度进化的含Cu、Fe、Pd、Sn Mo Ag Bi Te Sb和富硫的液体在磁铁矿和邻近的硅酸盐矿物中结晶成10-20um的细脉充填结构。

穿过磁铁矿的细脉常结束于磁铁矿和周围硅酸盐矿物的边界处，形成100um大小的次圆小球体，表明细脉从珠滴中部向外充填。

珠滴中的结构证据表明随着结晶作用的进行、岩脉（dike）中不混合硫化物液体的珠滴陷入已部分结晶的硅酸盐矿物中（下陷距离不超过1mm，取决于附近硅酸盐），硫化物液体包裹、重吸收已固结的磁铁矿颗粒。

在珠滴顶部，磁铁矿颗粒独立于硫化物液体之上，被石英、长石和角闪石部分包裹，这一矿物组合是随着珠滴下沉而充填其留下的上部空间，进化程度高于周围的host dike。

岩脉中珠滴的位置，不受岩脉外部的影响，说明（1）进化的不混合富铜硫化物液体形成的充填结构更多的是与结晶过程相关而非后期构造时间；（2）铋、碲、锑源自后期岩浆，和不混合硫化物液体的结晶作用相关。

介绍：众所周知，铂和钯是亲铜、亲铁元素，在硫化物和硅化物之间有很高的分配系数，因此在不混合硫化物液体中聚集。

这些硫化物熔体从硅酸盐岩浆中分离，结晶形成富铂族元素、富碱金属（base met al）的硫化物矿床。

不混合硫化物液体随冷却进行而分离，产生富镍、铁的一硫化物固溶体（MSS），剩下富铜的流体并在之后结晶形成中间物固溶体（ISS）。

岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的克拉通边缘成矿模型

岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的克拉通边缘成矿模型杨锐;张善明;冯罡;张建;刘雅峰;王道聪【期刊名称】《西北地质》【年(卷),期】2012(45)4【摘要】Basing on the global distribution of magmatic Ni-Cu-PGE suliide deposits and the relationship between this type deposits and large igneous provinces (LIPs), we suggested that the location of magmatic Ni-Cu-PGE sulfide deposits is related to lithospheric architecture. At crustal levels, this relationship is manifested by a close proximity to craton and paleocraton margins. Deposits are associated with mafic-ultramafic rocks and many show a close spatial and temporal relationship with coeval igneous magmation. A craton-margin model for the genesis of magmatic Ni-Cu-PGE sulfide deposits is proposed, and there are five steps for the formation of this type deposits: ①The generat ion of high-volume ultramafic melts in the mantle. ②The flowage of hot mantle or magma towards the craton margin. ③The passage of magma through the lithosphere. ④The tectonics and interaction between magma and crustal rocks. ⑤The eruption of magma and the deposition of minerals. The advantages of the craton margin for the formation of magmatic Ni-Cu-PGE sulfide deposits were summarized: ① Zones of thinner lithosphere are more likely adjacent to and along the cratonic margins, this provides a natural focus for mantle plume flow along the base of the SCLM, followedby localized decompression melting of the plume in the zones of thinner lithosphere. ② Margins of cratons are prone to focusing strain during regional tectomsm, providing points of dilation along active structures in the craton margins area. ③ Deposits along or slightly internal to paleocraton margins internal to a continent may be better protected from uplift and erosion during subsequent orogenesis.v%对比分析了世界范围内岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的空间分布,以及其与大火成岩省(LIPs)的成因联系,认为此类矿床的产出位置与岩石圈结构关系密切.这种密切关系表现在此类矿床主要分布在克拉通边缘或古克拉通边缘；矿床与铁镁质-超铁镁质岩石关系密切,表现在许多矿床与基性-超基性火山岩浆作用间具有密切的的时空联系.构建了岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的(古)克拉通边缘成矿模型,认为此类矿床形成需要5个作用过程:①地幔中大规模超镁铁质熔体的产生.②大规模超镁铁质熔体朝克拉通边缘运移.③地幔熔体穿过岩石圈.④地幔熔体与地壳物质间相互作用.⑤岩浆喷发及矿质堆积成矿.概括了克拉通边缘三方面的成矿优越性:①克拉通内部岩石圈厚大,边缘岩石圈相对薄弱,这就促使了地幔柱熔体顺陆下岩石圈地幔(SCLM)基底发生侧向运移.②克拉通边缘是大地构造运动的应力集中区,这就使得沿克拉通边缘分布的转换断层将在局部变异,形成地球物理障.③顺克拉通边缘分布的矿床或位于大陆内古克拉通边缘的矿床具有更好的保存条件,免遭了造山后因差异抬升而形成的剥蚀作用的破坏.【总页数】19页(P269-287)【作者】杨锐;张善明;冯罡;张建;刘雅峰;王道聪【作者单位】内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,内蒙古乌海016000;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,内蒙古乌海016000;中国地质大学(武汉),湖北武汉430074;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,内蒙古乌海016000;华中科技大学,湖北武汉430074;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,内蒙古乌海016000;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,内蒙古乌海016000;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,内蒙古乌海016000【正文语种】中文【中图分类】P611【相关文献】1.金川Cu-Ni-PGE硫化物矿床成矿过程稀有气体同位素组成示踪 [J], 胡沛青;张铭杰;汤庆艳;叶先仁;汤中立;李文渊2.华北克拉通北缘岩浆Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床地质特征、形成时代及其地球动力学背景 [J], 吕林素;毛景文;刘珺;张作衡;谢桂青3.南非布什维尔德岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床成因探讨 [J], 吕林素;汪云峰;李宏博;周振华;张作衡;谢桂青4.岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床研究的几个问题探讨 [J], 柴凤梅;张招崇;毛景文;董连慧;张作衡5.综合技术方法在寻找含矿岩浆通道中的应用——以四川杨柳坪岩浆铜镍硫化物矿床为例 [J], 岳大斌;王章翔;陈加中;杨秀娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。