岩浆型铜镍硫化物矿床的研究进展

岩浆型铜镍硫化物矿床的研究进展

摘要岩浆型铜镍硫化物矿床是典型的岩浆熔离矿床,是目前镍矿床的主要来源。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进行了简单的分析。

关键词岩浆型铜镍硫化物矿床;地质背景;玄武岩;地幔柱

镍是重要的有色金属矿产资源之一。镍矿床的形成虽然有多种成矿作用,但以岩浆型铜镍硫化物矿床和红土型镍矿床为主。红土型镍矿床由于其冶炼技术复杂,能耗大,一直未能充分开采利用,因此硫化物型镍矿床仍是目前镍金属的主要来源。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。铜镍硫化物矿床引起了国际地质界和矿业界的广泛关注并成为了地球科学界的热点。

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[1]的分类方法,具体描述如表1。

汤中立[2]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。其成矿机制和古大陆内小岩体矿床基本相似。如喀拉通克矿床。

(4)蛇绿岩型矿床

蛇绿岩岩石组合由下而上一般包括超镁铁杂岩、辉长质堆积杂岩、镁铁质席状岩墙杂岩和镁铁质火山杂岩(含枕状构造)4部分,不同部位的成矿作用不尽相同,通常成矿是在洋壳的生成和迁移阶段,由于构造侵位而以残片被保留于造山带中。该类矿床包含元古代的煎茶岭式、古生代的石居里式、德尔尼式几种不同部位形成的矿床。

2)岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿地质背景

硫化物铜镍矿床分布在大陆地块中的4类地区,即(1)古陆块(克拉通或微陆块)内部;(2)古陆块边缘;(3)陆块增生褶皱带靠近古陆块的边缘;(4)陆块增生褶皱带中。其中以(2)及(3)两类地区为主,也就是说中国硫化镍矿床主要分布在不同古陆块的边缘及其外侧增生褶皱带中,如金川、红旗岭等矿床。

2 矿产勘查取得新的重大突破

2.1 国内外勘探成果

1)国外勘探成果

在加拿大拉布拉多半岛发现并勘测了沃依塞湾硫化镍铜钴矿,该矿呈西头细东头粗的岩墙状侵入体,岩石为橄榄斜长岩。在坦桑尼亚勘测了卡半加硫化镍矿,由两个透镜状橄榄岩-苏长岩体组成,串珠状产出。这两个超大型和大型铜镍矿床的发现是近10年来的国际上铜镍矿床勘探重大的突破。

2)国内勘探进展

在我国,金川外围(甘肃北山)和新疆坡北地区分别发现了中型和小型镍矿床。此外,在金川矿床和喀拉通克矿区二号矿床的深部均发现了新的矿体。

2.2 矿床成因研究新进展

上世纪90年代以来,由于地幔柱学说兴起,大火成岩省(LIPS)或大陆溢流玄武岩(CFB)以及洋岛玄武岩(OIB)都被认为是由地幔柱引起的,其中前者是指在地史上一个较短的时期内发生的巨量喷发的产物,是一次重大地质事件[3-4]。地幔柱

岩浆活动常伴随着强烈的成矿作用[5-6]。例如,诺里尔斯克-塔尔纳赫(俄罗斯)是世界最大的Ni-Cu-Co-Pt岩浆矿床,成矿母岩为辉长辉绿岩体,它就是西伯利亚暗色岩(CFB)的席状侵入相。世界上这种由地幔柱活动产生的大火成岩省较多,但是伴随强烈成矿作用的并不多,如印度德干、加拿大纽芬兰等大火成岩省至今尚未发现重要矿化。

参考文献

[1]AnthonyJ.Naldrett.Magmatic sulfide deposits: geology, geochemistry, and exploration[M].Springer,2004:8.

[2]汤中立,闫海卿,焦建刚,等.中国岩浆硫化物矿床新分类与小岩体成矿作用[J].矿床地质,2006,l24(1):2-7.

[3]徐学义,杨军录.地幔柱理论研究概述[J].西安地质学院学报,1997,19(2):46-51.

[4]李荫亭.地幔柱假说及发展[J].地球科学进展,1997,12(5):484-487.

[5]李红阳,候增谦.初论幔柱构造成矿体系[J].矿床地质,1998,17(3):247-255.

[6]高振敏,张乾,陶琰,等.峨眉山地幔柱成矿作用分析[J].矿物学报,2004,24(2):99-104.