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造山带岩浆铜镍硫化物矿床深部动力学机制探讨 被引量：6
1
作者 高晓峰 隋清霖 +6 位作者 尤敏鑫 胡朝斌 查显锋 李猛 任广利 李婷 杨敏 《西北地质》 北大核心 2025年第3期206-220,共15页
针对造山带岩浆铜镍硫化物矿床成矿岩浆具有富水、源区不均一、弧岩浆元素特征以及矿床中的硫来源多样的特征,前人提出其成矿动力学模式主要包括地幔柱叠加造山带、板块俯冲和地幔柱相互作用、俯冲交代改造的岩石圈地幔部分熔融、后碰... 针对造山带岩浆铜镍硫化物矿床成矿岩浆具有富水、源区不均一、弧岩浆元素特征以及矿床中的硫来源多样的特征,前人提出其成矿动力学模式主要包括地幔柱叠加造山带、板块俯冲和地幔柱相互作用、俯冲交代改造的岩石圈地幔部分熔融、后碰撞伸展阶段软流圈地幔和岩石圈地幔共同作用以及板块断裂引起软流圈地幔上涌减压熔融等多种观点。纵观地球演化历史,经历多期次造山作用,但并不是所有造山带均形成了岩浆铜镍硫化物矿床。因此,造山带中能够形成岩浆铜镍硫化物矿床成矿的关键因素有待进一步明晰。基于上述模式均指向造山带岩浆铜镍硫化物矿床均来源于俯冲交代地幔源区,形成时限滞后于俯冲峰期的研究结果和地质事实,笔者提出了造山带岩浆铜镍硫化物矿床两阶段成矿动力学模式。第一阶段:俯冲期内地幔橄榄岩被俯冲板片形成的硅质熔体交代,交代过程中,俯冲熔体导致Ni等元素从橄榄石中释放以及自身携带硫的释放,从而形成含有斜方辉石和镍硫化物的辉石岩为主地幔源区。第二阶段:俯冲碰撞期结束后,富集辉石和镍硫化物地幔通过拆沉方式进入软流圈地幔发生再次熔融,熔融条件转变成近似无水条件,镁铁质岩浆会分异形成富集亲铜元素形成的硫化物堆晶或岩浆硫化物矿床。区域上深大断裂、韧性剪切带和缝合带作为岩浆通道,是母岩浆脱离熔融源区后岩浆过程的富集通道,源区和岩浆过程共同作用形成造山带岩浆铜镍硫化物矿床。 展开更多
关键词 岩浆铜镍硫化物矿床 熔体交代 岩石圈拆沉 造山带
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汇聚板块边缘镁铁-超镁铁质岩浆作用与铜镍硫化物矿床成因
2
作者 王焰 魏博 +3 位作者 曹勇华 高剑峰 暴宏天 杨军辉 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第4期753-776,共24页
中亚造山带在中国境内可分为东、中、西三段,东段和西段主要为洋内型汇聚板块边缘,中段主要为安第斯型汇聚板块边缘,均发育大量志留纪-三叠纪的镁铁-超镁铁质岩体。但是,赋含具经济价值的铜镍硫化物矿床的岩体主要集中在早二叠世-晚三叠... 中亚造山带在中国境内可分为东、中、西三段,东段和西段主要为洋内型汇聚板块边缘,中段主要为安第斯型汇聚板块边缘,均发育大量志留纪-三叠纪的镁铁-超镁铁质岩体。但是,赋含具经济价值的铜镍硫化物矿床的岩体主要集中在早二叠世-晚三叠世,笔者对中亚造山带早二叠世-晚三叠世镁铁-超镁铁质岩体的地幔源区性质、辉石岩组分参与地幔部分熔融的作用、地幔源区和幔源岩浆氧逸度、岩浆硫化物饱和机制,以及差异性成矿的控制因素等开展系统研究,总结出汇聚板块边缘铜镍硫化物矿床形成的几个主要特点。首先,通过对比西段额尔齐斯构造带的构造演化过程和喀拉通克地区含矿岩体的形成过程,发现成矿作用具有爆发性,表现在含矿岩体的形成时代与区域平行造山带伸展构造完全同期,其形成与持续碰撞挤压过程中局部地区出现的短暂伸展构造有关,促使幔源岩浆快速侵位至地壳浅部,抑制深部橄榄石分离结晶造成的岩浆镍丢失,从而有利于成矿。这一认识与通常认为这些含矿岩体形成于碰撞后长期伸展阶段不同。其次,通过对不同岩体超镁铁质岩相中橄榄石的成分研究,发现辉石岩组分参与地幔部分熔融有利于幔源岩浆富Ni,但其参与程度与熔融压力有关:在洋内型汇聚板块边缘,约10%的辉石岩组分参与地幔熔融,就能明显提高岩浆Ni含量,有利于成矿;而在安第斯型汇聚板块边缘,古老交代岩石圈地幔的部分熔融虽然有可能造成更多辉石岩组分的参与,但其地幔部分熔融程度低且熔出的岩浆量少,仍不利于成矿。第三,通过计算不同岩体的岩浆氧逸度,发现含矿岩体普遍具有高于MORB地幔的氧逸度值,这与交代地幔部分熔融形成的岩浆普遍含水有关。通过硫化物原位S同位素和矿石C同位素组成分析,发现这种高氧逸度岩浆可能携带了足够成矿的幔源硫,其硫化物饱和主要是由于外来的地壳有机碳加入所造成,氧化的岩浆被有机碳还原从而导致岩浆中硫溶解度降低。同时,这种富水岩浆易于形成特殊的网脉状和角砾状矿石构造。总之,汇聚板块边缘背景下产出的铜镍硫化物矿床与板内拉张背景下产生的同类矿床具有不同的特点,总体上表现为矿体规模相对较小、含矿岩体成带分布、成矿具爆发性、矿石构造特殊。汇聚板块边缘背景形成的造山带构造演化复杂,有些地区覆盖严重。因此,在汇聚板块边缘寻找含矿岩体应具有不同的思路和方法。 展开更多
关键词 铜镍硫化物矿床 镁铁-超镁铁质岩体 中亚造山带 汇聚板块边缘
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攀西地区羊合五铜镍硫化物矿床中钴的分布规律、赋存状态与富集机制
3
作者 阮班晓 杨翱 +5 位作者 刘瑞钦 吕新彪 胡新露 张仲成 程则涛 梅微 《岩石学报》 北大核心 2025年第7期2291-2309,共19页
攀西地区与二叠纪镁铁-超镁铁岩有关的钒钛磁铁矿床和铜镍硫化物矿床伴生有可观的钴资源。为实现对铜镍硫化物矿床中钴的资源评价与综合利用,本文选取攀西地区的羊合五铜镍矿床为例,阐述钴在全岩和矿物中的分布特征,查明其赋存状态,在... 攀西地区与二叠纪镁铁-超镁铁岩有关的钒钛磁铁矿床和铜镍硫化物矿床伴生有可观的钴资源。为实现对铜镍硫化物矿床中钴的资源评价与综合利用,本文选取攀西地区的羊合五铜镍矿床为例,阐述钴在全岩和矿物中的分布特征,查明其赋存状态,在此基础上讨论了岩浆作用过程中钴的富集机制。在全岩层面,辉石岩带具有最高的钴含量(177×10^(-6)),其次为斜长辉石岩带(133×10^(-6))、橄榄辉石岩带(103×10^(-6))、辉长岩带(63.4×10^(-6))。在矿物层面,各类矿物平均钴含量从高到低依次为镍黄铁矿(3.56%)、橄榄石(175×10^(-6))、磁黄铁矿(96.6×10^(-6))、角闪石(54.8×10^(-6))、钛铁矿(34.2×10^(-6))、辉石(31.0×10^(-6))、黄铜矿(1.15×10^(-6))、斜长石(0.05×10^(-6))。矿物微区原位分析结果结合镜下观察发现镍黄铁矿为矿床中最重要的载钴矿物。镍黄铁矿根据其形态、分布位置可分为三类:(1)分布于硫化物颗粒边缘,呈棒状或楔状充填于硫化物颗粒中的填隙状镍黄铁矿(PnⅠ);(2)分布于硫化物颗粒内部,呈规则或较规则状的颗粒状镍黄铁矿(PnⅡ);(3)分布于硫化物颗粒内部和边缘,呈出溶针状、毛刷状或火焰状的出溶状镍黄铁矿(PnⅢ)。这三类镍黄铁矿的钴含量依次降低,分别为5.44%、3.54%、1.70%,反映了随着成矿过程推进,岩浆温度降低,结晶出的镍黄铁矿形态也发生变化,钴含量越来越低。矿物中的Co-Ni(Fe)负相关表明钴主要以类质同象形式替换Ni^(2+)、Fe^(2+)等二价阳离子。钴富集机制主要包括硫化物熔离、硫化物熔体结晶和硅酸盐熔体的分异结晶作用。硫化物熔离过程的钴富集系数为28~35,根据母岩浆与镍黄铁矿钴含量计算得硫化物熔体结晶过程中钴富集系数为10~12。硫化物熔离和硫化物熔体结晶对钴的富集效率最高,是最重要的富集机制。本文依据上述地质、地球化学和矿物学研究提出了攀西地区铜镍硫化物矿床中钴的富集机制模型。 展开更多
关键词 钴 羊合五铜镍硫化物矿床 分布规律 赋存状态 富集机制 硫化物熔离
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青藏高原东北缘岩浆型铜镍钴硫化物矿床勘查模型与研究进展
4
作者 刘月高 张江伟 +8 位作者 冯志兴 杨顺龙 王义忠 李积清 赵志逸 王治安 李树雷 陈正国 王厚方 《中国地质》 北大核心 2025年第3期972-1001,共30页
【研究目的】为提升我国Cu-Ni-Co资源供应安全,有必要梳理青藏高原东北缘东昆仑造山带的岩浆型铜镍钴硫化物矿床的的成矿规律与找矿标志。【研究方法】为建立矿床勘查模型,本文剖析了代表性岩浆铜镍硫化物矿床的地质特征与成因,并系统... 【研究目的】为提升我国Cu-Ni-Co资源供应安全,有必要梳理青藏高原东北缘东昆仑造山带的岩浆型铜镍钴硫化物矿床的的成矿规律与找矿标志。【研究方法】为建立矿床勘查模型,本文剖析了代表性岩浆铜镍硫化物矿床的地质特征与成因,并系统总结了东昆仑地区晚奥陶世—早志留世、中晚志留世—早中泥盆世、早石炭世、中二叠世—早三叠世、中—晚三叠世5期基性-超基性侵入杂岩体的矿物学、岩石学、年代学、地球化学和地球物理特征。【研究结果】东昆仑在显生宙存在2期岛弧基性或基性—超基性岩体:(1)原特提斯洋向北俯冲背景下形成的晚奥陶世—早志留世的基性岩体;(2)中二叠世—早三叠世的古特提斯洋俯冲形成的基性—超基性岩体;与之对应,存在2期碰撞后伸展基性—超基性岩体,分别为中晚志留世—早中泥盆世和中晚三叠世。辉石岩地幔可能是东昆仑部分岩浆型镍矿床的源区,板块断离-折返模型可较好解释岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿年龄与高压—超高压退变质年龄一致的现象。针对幔源岩浆硫化物饱和机制,大体识别了有利地壳混染与有害地壳混染的种类,并深入分析结晶分异对硫化物饱和影响,提出了矿体优选赋存的位置,对比了成矿岩体与非成矿岩体在构造、岩石类型、矿物学、时代、蚀变、围岩种类代表性差异。【结论】建立了东昆仑造山带岩浆铜镍钴硫化物矿床的地质-地球化学-地球物理综合信息勘查模型。 展开更多
关键词 岩浆型铜镍钴硫化物矿床 榴辉岩 超高压变质 原特提斯 古特提斯 关键金属 矿产勘查工程 东昆仑造山带
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东天山黄山西铜镍硫化物矿床三维模型及其成矿启示
5
作者 刘庭伟 陈国旭 +3 位作者 邓宇峰 李卫东 韩建军 谭治雄 《西北地质》 北大核心 2025年第4期131-145,共15页
东天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了一系列岩浆铜镍硫化物矿床,镍储量超过100万t,是世界造山带型铜镍矿床最发育的地区之一。黄山西矿床是该区域内的大型岩浆铜镍硫化物矿床,形成于碰撞造山作用向碰撞后伸展环境,受区域性韧性剪切带和... 东天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了一系列岩浆铜镍硫化物矿床,镍储量超过100万t,是世界造山带型铜镍矿床最发育的地区之一。黄山西矿床是该区域内的大型岩浆铜镍硫化物矿床,形成于碰撞造山作用向碰撞后伸展环境,受区域性韧性剪切带和断裂构造控制;断裂构造既是岩浆侵位通道,又是硫化物熔离和聚集的主要空间。笔者基于现有钻孔、勘探线剖面图、中段地质平面图等地质资料,利用Surpac软件建立了黄山西矿床三维地质模型,根据矿体、岩体与构造的三维空间关系,以及Ni元素富集空间展布规律,并结合坑内矿石特征探讨了区域构造作用对铜镍矿体的控制作用。研究结果表明:①黄山西含矿岩体的三维形态受断层影响较大,近NEE向的F_(1)和F_(10)逆断层是全区最大断层,控制着各岩相的形态,形成了独特的“蝌蚪状”岩体形态和盆状剖面。②32X号矿体成岩成矿以后受构造作用叠加使硫化物重新活化并沿着南北断裂再次富集成矿,矿石蚀变变形现象明显;30号矿体虽有一小部分受构造作用而造成硫化物富集,但其矿化过程未受显著的构造作用影响且蚀变较弱,缺乏明显的构造改造特征,总体上为岩浆沿构造侵位后的岩相主导成矿。本研究深化了黄山西矿床成岩成矿作用认识,对东天山地区成矿作用研究提供了新的视角,可为相似造山带环境下的铜镍矿床成因分析和找矿提供参考。 展开更多
关键词 地质学 岩浆铜镍硫化物矿床 三维地质建模 构造控矿 黄山西
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北祁连造山带西段红川铜镍硫化物矿床的岩浆演化过程——来自岩石地球化学和锆石Hf同位素的约束
6
作者 李林娜 焦建刚 +4 位作者 沈清杰 赵国斌 徐铭池 郭钧桦 王佳新 《地质通报》 北大核心 2025年第5期885-901,共17页
【研究目的 】北祁连造山带内的红川铜镍矿床是近年找矿的重要发现。该矿床的赋矿岩体形成时代、岩石成因和岩浆源区性质不明,制约了进一步了解其成矿过程。【研究方法 】因此,对其开展岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf... 【研究目的 】北祁连造山带内的红川铜镍矿床是近年找矿的重要发现。该矿床的赋矿岩体形成时代、岩石成因和岩浆源区性质不明,制约了进一步了解其成矿过程。【研究方法 】因此,对其开展岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素地球化学研究。【研究结果 】红川铜镍矿床中赋矿岩体主要由强蛇纹石化橄榄岩和黑云角闪石岩组成,主要含矿岩性是强蛇纹石化橄榄岩。岩石地球化学特征显示,红川岩体主量元素具有低SiO_(2)(39.13%~46.35%),高MgO(13.69%~27.47%),高Mg^(#)值(68.28~79.91),稀土元素配分曲线显示平坦型特征,亏损微量元素Nb、P和Ti。对红川Ⅳ号赋矿岩体中的含斜长石橄榄岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得锆石^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为486.9±5.9 Ma,锆石ε_(Hf)(t)值介于-0.19~7.12之间。【结论 】结合岩石地球化学数据和区域地质背景对比分析,该岩体形成于岛弧环境,岩浆源区为经历了俯冲板片流体交代作用的亏损地幔,岩浆侵位过程中经历了小于10%的下地壳物质混染。 展开更多
关键词 年代学 岩石成因 铜镍硫化物矿床 镁铁—超镁铁质岩体 北祁连造山带
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岩浆铜镍矿床中硫化物的垂向物理运移机制
7
作者 姚卓森 《西北地质》 北大核心 2025年第4期1-22,共22页
硫化物作为亲硫元素的主要载体,其在动态多级岩浆系统内的物理运移和聚集是岩浆铜镍硫化物矿床的关键成矿过程。但目前人们对相关动力学过程的理解停留于经验认识阶段,即便仅是硫化物在多级系统内的垂向物理运移方向也仍未达成共识。小... 硫化物作为亲硫元素的主要载体,其在动态多级岩浆系统内的物理运移和聚集是岩浆铜镍硫化物矿床的关键成矿过程。但目前人们对相关动力学过程的理解停留于经验认识阶段,即便仅是硫化物在多级系统内的垂向物理运移方向也仍未达成共识。小岩体成大矿模式强调富矿岩浆及矿浆的向上贯入,而岩浆通道式成矿则认为硫化物的向下渗滤和重力回流是主导机制。笔者归纳了硫化物动力学过程的全新研究手段,系统梳理了多级岩浆系统内硫化物液滴、混合液滴以及矿浆等的垂向运移过程及相关物理机制,并细致阐明了岩浆铜镍硫化物矿床中珠滴状、稀疏浸染状、稠密浸染状、豹纹网脉状、斑杂网脉状、块状、角砾状等典型矿石构造的形成过程。本研究旨在查明硫化物的垂向运移规律和物理机制,刻画成矿物质的物理富集过程,以期能达到高效圈定成矿有利部位,科学指导深边部找矿勘查的最终目的。 展开更多
关键词 铜镍硫化物矿床 关键金属的超常富集 硫化物的垂向迁移 典型矿石结构 成矿动力学过程
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新疆北部造山带岩浆铜镍硫化物矿床地球物理勘查现状与展望
8
作者 陈实 李平 +3 位作者 李大海 牛辉 胡尊平 张静 《西北地质》 北大核心 2025年第4期118-130,共13页
新疆北部造山带内产出的岩浆型铜镍矿床是中国西北地区重要的铜镍资源基地。在岩浆铜镍硫化物矿床的地球物理勘查过程中,总结建立了高磁化率、高重力、高极化率、低电阻率“三高一低”的综合地球物理找矿标志,进而指导发现和评价了一批... 新疆北部造山带内产出的岩浆型铜镍矿床是中国西北地区重要的铜镍资源基地。在岩浆铜镍硫化物矿床的地球物理勘查过程中,总结建立了高磁化率、高重力、高极化率、低电阻率“三高一低”的综合地球物理找矿标志,进而指导发现和评价了一批中大型矿床。随着重要成矿带地质工作程度不断提升,岩浆铜镍硫化物矿床的找矿方向逐渐转向深边部隐伏矿,对深部矿体的勘查需求明显增加。笔者结合新疆北部造山带环境岩浆铜镍硫化物矿床的地质特征,分析了区内近年来铜镍矿勘查中地球物理工作模式的现状及存在难点,针对性的探讨多项地球物理新技术应用前景,为岩浆铜镍硫化物矿床实现大深度、精细化探测目标提供新思路。 展开更多
关键词 岩浆铜镍硫化物矿床 无人机航空磁测技术 三维激电 高分辨率地震勘探 重磁三维反演
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甘肃省基性-超基性岩时空分布与铜镍硫化物矿资源潜力
9
作者 张翔 黄增保 +7 位作者 陈世强 司豪佳 徐锡东 王永强 李文轩 刘子锐 胡妍 龚振中 《西北地质》 北大核心 2025年第4期69-86,共18页
岩浆铜镍硫化物矿床是西北地区主要的铜镍矿床类型。近年来,甘肃省地矿局在北山、阿尔金山、祁连山等地区针对铜镍硫化物矿床开展了找矿勘查,并取得了一定进展,其成果受到行业高度关注。笔者系统总结了甘肃重要铜镍硫化物矿床研究新进... 岩浆铜镍硫化物矿床是西北地区主要的铜镍矿床类型。近年来,甘肃省地矿局在北山、阿尔金山、祁连山等地区针对铜镍硫化物矿床开展了找矿勘查,并取得了一定进展,其成果受到行业高度关注。笔者系统总结了甘肃重要铜镍硫化物矿床研究新进展和红川、大敖包沟等铜镍硫化物矿床找矿亮点,系统梳理和总结了甘肃省基性–超基性岩体(群)时空分布、岩浆型铜镍硫化物矿成矿地质条件、主要矿床类型和典型岩浆铜镍硫化物矿床特征,分析了甘肃省岩浆铜镍硫化物矿床的找矿潜力,划分了找矿远景区,圈定了找矿靶区,提出了找矿方向,为找矿勘查实践和理论研究提供了依据。 展开更多
关键词 基性-超基性岩 铜镍硫化物矿床 资源潜力 战略性矿产 甘肃省
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甘肃金川铜镍硫化物矿床成岩成矿构造观测及解析 被引量：1
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作者 焦建刚 谭福 +3 位作者 李林娜 刘健 杨兴科 高栋 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1026-1042,共17页
甘肃金川超大型铜镍硫化物矿床形成于新元古代,从其母岩浆侵位到后期构造叠加改造,该矿床经历了复杂的地质演化过程。尽管前人开展了相关研究,但是关于该矿床的矿区构造研究仍然存在较大争议。此外,厘清矿区控岩控矿构造对探讨岩浆侵入... 甘肃金川超大型铜镍硫化物矿床形成于新元古代,从其母岩浆侵位到后期构造叠加改造,该矿床经历了复杂的地质演化过程。尽管前人开展了相关研究,但是关于该矿床的矿区构造研究仍然存在较大争议。此外,厘清矿区控岩控矿构造对探讨岩浆侵入与就位过程、矿床深部找矿等具有重要意义。本次研究根据矿区构造分类、配套、交切关系与成岩成矿时序组合等,划分出成矿前、成矿期和成矿后构造系统,借助断裂、共轭节理产状统计分析了矿区构造应力场,确定主压应力方向分别为N-S向、NE-SW向和NNE-SSW向。最后将矿区构造与区域大地构造演化相结合,总结归纳出成矿前、成矿期与成矿后构造演化过程:成矿前经历吕梁运动阶段,该区发生强烈褶皱和变质作用。成矿期晋宁运动阶段,金川赋矿岩体的母岩浆沿着吕梁期形成的褶皱构造虚脱空间侵入就位。成矿后,加里东运动阶段,龙首山地区发生陆内造山,大量基性岩脉侵入;海西运动阶段,推覆造山运动强烈,形成泥盆纪地层,发育一系列同斜紧闭褶皱;燕山运动阶段,挤压-走滑作用占主导形成东西向展布的山前拉分盆地和北东向展布的断陷盆地;喜马拉雅运动阶段,急剧隆升和剥蚀,金川矿床从深部被抬升到了地表。研究成果为金川矿床深、边部找矿提供了新思路。 展开更多
关键词 甘肃金川 铜镍硫化物矿床 构造解析 构造演化
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俄罗斯塔尔纳赫岩浆铜镍硫化物矿床中流体参与成矿的矿物学证据
11
作者 蒋俊毅 苏尚国 王菁姣 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期228-243,共16页
岩浆铜镍硫化物矿床研究中"硫化物矿浆"组成及上侵聚集机制一直存在争议。在新近提出的"岩浆通道成矿系统"的思路下,文章研究了来自俄罗斯诺里尔斯克地区塔尔纳赫铜镍硫化物矿床中的赋矿橄榄苏长辉长岩,发现其主要... 岩浆铜镍硫化物矿床研究中"硫化物矿浆"组成及上侵聚集机制一直存在争议。在新近提出的"岩浆通道成矿系统"的思路下,文章研究了来自俄罗斯诺里尔斯克地区塔尔纳赫铜镍硫化物矿床中的赋矿橄榄苏长辉长岩,发现其主要造岩矿物存在两种类型,在微量元素分配上出现了明显的差异。文章重点报告了其中斜长石的特点。以微量元素的分配模式为依据,所有斜长石可以分为两类:Ⅰ型斜长石强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素,强烈亏损高场强元素,成分为钠长石-倍长石,与硫化物共存,指示在含矿硫化物珠滴中应含有大量流体;Ⅱ型斜长石富集轻稀土元素,强烈亏损高场强元素,成分为中长石-倍长石,产于岩体中遭受交代改造较弱的区域,指示它们由熔体结晶形成。据此我们认为"硫化物矿浆"在上侵过程中包含大量流体,应该为"熔体-流体"。文章为流体在硫化物矿浆富集和运移过程中起着重要作用的论点提供了新的证据。 展开更多
关键词 塔尔纳赫铜镍硫化物矿床 岩浆通道成矿系统 斜长石 流体活动
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铜同位素在高温岩浆系统中的研究进展及其在岩浆硫化物矿床中的应用
12
作者 张泽 薛胜超 +4 位作者 唐冬梅 王信水 王路阳 王晓曼 张瑞麟 《西北地质》 北大核心 2025年第4期23-40,共18页
Cu同位素在地幔部分熔融、岩浆结晶分异以及地幔交代等高温地质过程中表现出显著的变化特征,其中在岩浆铜镍硫化物成矿系统中发现了~4‰的Cu同位素变化,不同于金属稳定同位素的分馏主要受控于温度变化的传统认识。除了陨石撞击成因的Sud... Cu同位素在地幔部分熔融、岩浆结晶分异以及地幔交代等高温地质过程中表现出显著的变化特征,其中在岩浆铜镍硫化物成矿系统中发现了~4‰的Cu同位素变化,不同于金属稳定同位素的分馏主要受控于温度变化的传统认识。除了陨石撞击成因的Sudbury矿床外,板内和造山带环境的铜镍矿床均显示较大的Cu同位素变化范围,在复杂的成岩–成矿过程研究中显示出巨大潜力。目前主要认识包括:①地幔Cu同位素存在不均一性,洋中脊玄武岩和科马提岩更能代表地幔源区Cu位素组成。②Cu含量与同位素之间的协同变化,以及Cu同位素在硫化物–硅酸盐之间的分馏系数的控制因素,是理解岩浆形成和演化过程中Cu同位素变化的关键因素。③目前对于俯冲带变质脱水过程中Cu同位素的分馏行为研究十分有限,因此单独利用Cu同位素判断Cu迁移路径存在较大不确定性。大部分Cu仍保存在俯冲板片中,与俯冲相关的各类岩石中Cu同位素偏离地幔值的情况可能是偶然现象。④铜镍矿床中Cu同位素的变化受控于多种地质过程或分馏机制的叠加作用,包括:地幔源区Cu同位素不均一性;地壳混染物质对于岩浆体系Cu同位素的改变;硫化物熔离和分异过程导致硫化物矿石Cu同位素的变化;岩浆体系氧化还原状态的变化:一方面Cu同位素随岩浆氧逸度的变化而变化,另一方面是氧化性的熔/流体导致原生硫化物发生分解及其二次沉淀可以导致Cu同位素变化。Cu同位素在揭示成岩–成矿过程中的关键作用日益凸显,未来应加强探讨Cu同位素与其他同位素体系(如Fe、Zn、Ni等)的协同作用,结合实验与模拟,完善岩浆铜镍硫化物矿床成矿模型,对深入理解壳幔物质循环及其资源效应具有重要意义。 展开更多
关键词 Cu同位素 高温岩浆过程 分馏机理 岩浆铜镍硫化物矿床
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岩浆铜镍硫化物矿床中地壳硫的深部来源:来自黄山东矿床的证据 被引量：1
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作者 曹盛轩 哈依热提 +5 位作者 邓宇峰 韦帅 袁峰 李卫东 谭治雄 韩建军 《地质科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1588-1602,共15页
岩浆铜镍硫化物矿床的含硫化物的直接围岩对成矿的贡献一直是研究的热点。本文以黄山东岩浆铜镍硫化物矿床中围岩与岩体中不同产状的硫化物进行微量元素分析与原位S同位素分析,并结合黄山东岩体与围岩的微量元素分析,讨论黄山东岩体的... 岩浆铜镍硫化物矿床的含硫化物的直接围岩对成矿的贡献一直是研究的热点。本文以黄山东岩浆铜镍硫化物矿床中围岩与岩体中不同产状的硫化物进行微量元素分析与原位S同位素分析,并结合黄山东岩体与围岩的微量元素分析,讨论黄山东岩体的直接围岩中磁黄铁矿的成因机制,并探讨其直接围岩对成矿的贡献。黄山东岩体的直接围岩为含硫化物的干墩组碳质板岩与灰岩,远离岩体的碳质板岩中硫化物为较为自形的黄铁矿,而紧邻岩体的碳质板岩中硫化物为不规则团块状的磁黄铁矿。碳质板岩中的磁黄铁矿的Co/Ni比值(平均值为0.71)高于岩体中熔离成因的磁黄铁矿(平均值为0.02),并且具有更低的Se元素含量(平均含量为37.53×10^(-6))与更高的Pb元素含量(平均含量为116.36×10^(-6)),其地球化学特征与Duluth岩体中围岩热接触变质带中的磁黄铁矿较为相似,指示黄山东矿床中碳质板岩中的磁黄铁矿是由地层中原有的黄铁矿受到岩体中热液改造形成,而不是岩体中硫化物向下渗滤。在黄山东岩体直接围岩中,碳质板岩中硫化物已经交代形成磁黄铁矿,而灰岩中的硫化物仍为自形黄铁矿,指示了还原性物质对黄铁矿的相变过程有着促进作用。黄山东岩体的S/Se比值大于地幔范围,指示了富S地层的同化混染,而黄山东矿床的围岩中的硫化物S同位素值为-12.25‰~-11.95‰,岩体中磁黄铁矿的S同位素值为+0.91‰~+2.10‰,指示了黄山东矿床岩浆并没有大规模地同化混染直接围岩,岩浆中壳源S的加入更有可能发生在深部。 展开更多
关键词 黄山东岩浆铜镍硫化物矿床 磁黄铁矿 直接围岩 同化混染
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金川铜镍矿床多硫同位素和铁同位素特征及成因意义
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作者 段俊 Teuku Amrul Mahdi +4 位作者 王宁 徐刚 房明举 付易遥 贾天河 《西北地质》 北大核心 2025年第4期56-68,共13页
金川铜镍矿床是中国最大的岩浆铜镍硫化物矿床。前人研究表明,金川矿床成矿过程存在较高程度的同化混染作用,但同化混染物质的源区以及促使岩浆中硫化物发生熔离的机制一直存在争议。笔者通过多硫同位素(δ^(34)S、Δ^(33)S)和Fe同位素(... 金川铜镍矿床是中国最大的岩浆铜镍硫化物矿床。前人研究表明,金川矿床成矿过程存在较高程度的同化混染作用,但同化混染物质的源区以及促使岩浆中硫化物发生熔离的机制一直存在争议。笔者通过多硫同位素(δ^(34)S、Δ^(33)S)和Fe同位素(δ^(56)Fe)联合示踪金川矿床成矿过程可能混染的地壳物质,尤其是太古宙沉积岩中S对金川矿床中硫化物熔离作用的影响。金川矿床Ⅰ、Ⅱ矿区中硫化物Δ^(33)S值为-0.07‰~0.22‰,超出了幔源岩浆Δ^(33)S值的参考值(-0.06‰~0.06‰),且不同于矿床围岩混合花岗岩中黄铁矿Δ^(33)S值(-0.04‰~-0.08‰),表明金川成矿岩浆同化混染作用应发生在深部,与其直接围岩无关。Ⅰ、Ⅱ矿区中磁黄铁矿δ^(56)Fe值为-1.07‰~-0.33‰,计算表明与硫化物熔体处于平衡的母岩浆δ^(56)Fe值为-0.7‰,远低于正常的幔源玄武质岩浆范围。此外,正Δ^(33)S值的矿石中磁黄铁矿通常具有很低的δ^(56)Fe值,两者具有明显的负相关关系,表明金川母岩浆中硫化物熔离可能是由于同化混染太古宙沉积岩中黄铁矿所致。 展开更多
关键词 硫化物熔离 同化混染作用 太古宙地壳硫 金川铜镍矿床
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天山—阿尔泰东部地区海西晚期后碰撞铜镍硫化物矿床:主要特点及可能与地幔柱的关系 被引量：81
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作者 毛景文 Franco PIRAJNO +6 位作者 张作衡 柴凤梅 杨建民 吴华 陈世平 程松林 张长青 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期925-942,共18页
天山-阿尔泰东部地区是中国重要的铜镍成矿区，近年来针对区内的铜镍矿床和相关岩体的研究不断取得进展，找矿也取得了一系列新突破，已经探明了十几个矿床和矿点。笔者基于以往研究成果，结合目前地质勘查和找矿评价的新进展，比较详... 天山-阿尔泰东部地区是中国重要的铜镍成矿区，近年来针对区内的铜镍矿床和相关岩体的研究不断取得进展，找矿也取得了一系列新突破，已经探明了十几个矿床和矿点。笔者基于以往研究成果，结合目前地质勘查和找矿评价的新进展，比较详细地全面总结了后碰撞铜镍硫化物矿床的基本特点、成矿规律和成矿过程，并建立了描述性成矿模型。这些矿床沿一组平行的走向近东西的深大断裂分布，与成矿有关的镁铁质超镁铁质杂岩体一般不大于5km^2，小的可为一个岩墙。矿化分两种类型：通道型和熔离型。成矿时代为298～270Ma，为中亚成矿带大规模成矿期的组成部分，形成于后碰撞伸展阶段。与这组铜镍硫化物矿床有关的镁铁质-超镁铁质杂岩体可能是早二叠世大面积喷溢岩浆的残留根部或通道部分，可能与地幔柱活动有关。另外，针对区内的地质特征，结合以往找矿的成功经验，对区内进一步的找矿工作提出了一些设想和建议。 展开更多
关键词 铜镍硫化物矿床 后碰撞 地幔柱 天山-阿尔泰 新疆
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东天山地区图拉尔根铜镍硫化物矿床成因及成矿过程 被引量：42
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作者 焦建刚 汤中立 +3 位作者 钱壮志 孙涛 段俊 姜超 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3772-3786,共15页
东天山地区图拉尔根大型铜镍硫化物岩浆矿床是近年找矿的重大突破。通过矿床中坑道穿脉的精细研究,表明岩体的岩相由角闪橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩与辉长岩组成,不同岩相的稀土元素配分曲线平行过渡变化,暗示各岩相是同源岩浆演化而... 东天山地区图拉尔根大型铜镍硫化物岩浆矿床是近年找矿的重大突破。通过矿床中坑道穿脉的精细研究,表明岩体的岩相由角闪橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩与辉长岩组成,不同岩相的稀土元素配分曲线平行过渡变化,暗示各岩相是同源岩浆演化而成。岩相的分布及其接触关系、岩石地球化学及区域构造等指示图拉尔根矿床发生了后期变位。元素地球化学及同位素地球化学研究显示,岩体来自尖晶石稳定的亏损型地幔源区,亏损型地幔部分熔融与消减板片脱水物质混合导致图拉尔根岩体富集轻稀土元素而保持了MORB型同位素特征。岩浆上升过程中经历了微弱(<5%)的上地壳混染。铂族元素地球化学研究显示矿床中铂族含量较低,主要是因为地幔部分熔融较低(约16%),部分铂族元素残留在地幔中所致。 展开更多
关键词 铜镍硫化物矿床 成因 成矿过程 图拉尔根 东天山
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新疆香山铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定 被引量：69
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作者 李月臣 赵国春 +3 位作者 屈文俊 潘成泽 毛启贵 杜安道 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期245-251,共7页
通过对香山铜镍硫化物矿石中的镍黄铁矿进行Re-Os同位素测年，获得等时线年龄数据为（298±7．1）Ma。该数据表明产于东天山黄山-镜儿泉一带的这些铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世-早二叠世，与该区广泛发育的造山型金矿、矽卡岩型银... 通过对香山铜镍硫化物矿石中的镍黄铁矿进行Re-Os同位素测年，获得等时线年龄数据为（298±7．1）Ma。该数据表明产于东天山黄山-镜儿泉一带的这些铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世-早二叠世，与该区广泛发育的造山型金矿、矽卡岩型银铜矿床和火山岩型铁铜矿床为同一时期的产物。其等时线^187Os／^188Os初始比值为0．682±0．32，γOs平均为444，表明在成矿过程及岩浆侵位期间有地壳物质加入成矿系统中。 展开更多
关键词 RE-OS同位素测年 铜镍硫化物矿床 香山 东天山
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新疆黄山东铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定及其地球动力学意义 被引量：175
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作者 毛景文 杨建民 +3 位作者 屈文俊 杜安道 王志良 韩春明 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期323-330,共8页
通过对黄山东铜镍硫化物矿石的Re_Os同位素测年 ,获得等时线年龄数据为 (2 82± 2 0 )Ma。该数据表明产于东天山的这套铜镍硫化物矿床及其相关的镁铁质_超镁铁质岩并非泥盆纪_早石炭世洋底的蛇绿岩建造和相关成矿系统 ,它晚于岛弧... 通过对黄山东铜镍硫化物矿石的Re_Os同位素测年 ,获得等时线年龄数据为 (2 82± 2 0 )Ma。该数据表明产于东天山的这套铜镍硫化物矿床及其相关的镁铁质_超镁铁质岩并非泥盆纪_早石炭世洋底的蛇绿岩建造和相关成矿系统 ,它晚于岛弧演化阶段 ,出现于碰撞后的伸展环境 ,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿为同一时期形成。其等时线187Os/188Os初始比值为 0 .2 4± 0 .0 4 ,γOs值平均为 99。 展开更多
关键词 地球动力学 地球化学 同位素测年 二叠纪 铜镍硫化物矿床 铼 新疆 锇
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新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义 被引量：49
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作者 韩春明 肖文交 +3 位作者 赵国春 屈文俊 毛启贵 杜安道 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期163-170,共8页
喀拉通克铜镍硫化物矿石的Re—Os同位素测年结果为305±15（2σ）Ma。该数据表明产于阿尔泰山南缘的铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世-早二叠世，与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿基本为同一时期。其等时线^187Os／^18... 喀拉通克铜镍硫化物矿石的Re—Os同位素测年结果为305±15（2σ）Ma。该数据表明产于阿尔泰山南缘的铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世-早二叠世，与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿基本为同一时期。其等时线^187Os／^188Os初始比值为0．35±0．04，γOs值平均为183，表明在成矿过程及岩浆侵位期间有少量地壳物质加入成矿系统中。 展开更多
关键词 Re—Os同位素测年 铜镍硫化物矿床 喀拉通克 新疆
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吉林红旗岭铜镍硫化物矿床的成矿时代讨论 被引量：31
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作者 郗爱华 顾连兴 +2 位作者 李绪俊 叶松青 郑远川 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期521-526,共6页
通过对红旗岭铜镍硫化物矿床1号含矿超镁铁质岩体和8号不含矿镁铁_超镁铁质岩体进行单矿物0Ar_39Ar法测年,得到与铜镍硫化物矿床相关的角闪石与黑云母结晶年龄分别为250Ma和225Ma,这一结果与前人所报道的K_Ar法年龄有明显的差异。结合... 通过对红旗岭铜镍硫化物矿床1号含矿超镁铁质岩体和8号不含矿镁铁_超镁铁质岩体进行单矿物0Ar_39Ar法测年,得到与铜镍硫化物矿床相关的角闪石与黑云母结晶年龄分别为250Ma和225Ma,这一结果与前人所报道的K_Ar法年龄有明显的差异。结合与热液矿化相关的斜长伟晶岩锆石SHRIMP法年龄216Ma,认为镁铁_超镁铁质岩形成于250Ma左右的印支早期,铜镍硫化物矿床的形成时间晚于含矿岩体,大约为225Ma前后的印支中期。216Ma前后的岩浆期后热液叠加对成矿具有积极作用。 展开更多
关键词 地球化学 成矿年龄 印支期 铜镍硫化物矿床 红旗岭 吉林
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