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

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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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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

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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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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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东昆仑成矿带岩浆铜镍硫化物矿床成矿地质条件与成矿规律 被引量：12

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作者 李良 孙丰月 +16 位作者 李世金 李碧乐 钱烨 王超 赵拓飞 禹禄 王冠 霍亮 王力 张雅静 王琳琳 李浩然 闫佳铭 李予晋 张得鑫 杨延乾 王维 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1461-1496,共36页

东昆仑成矿带是我国重要的Au-Cu-Co-Ni-Fe-Pb-Zn及其他多金属成矿带,2011年夏日哈木超大型镍矿床的发现使东昆仑一跃成为我国重要的铜镍资源基地。经过多年的勘查,东昆仑成矿带Cu-Ni找矿取得了较大突破,陆续发现了一批具有较大找矿潜力... 东昆仑成矿带是我国重要的Au-Cu-Co-Ni-Fe-Pb-Zn及其他多金属成矿带,2011年夏日哈木超大型镍矿床的发现使东昆仑一跃成为我国重要的铜镍资源基地。经过多年的勘查,东昆仑成矿带Cu-Ni找矿取得了较大突破,陆续发现了一批具有较大找矿潜力的岩体,如石头坑德、阿克楚克塞、浪木日和尕牙河等岩体。笔者依据近些年研究的成果对东昆仑成矿带岩浆铜镍矿床的成矿规律和成矿特征作初步总结,并指出下一步找矿方向。形成的主要认识如下:东昆仑造山带至少发生了4期强度不等的Cu-Ni-Co-(PGE)成矿事件,分别为寒武纪—奥陶纪(535~445 Ma)、志留纪—泥盆纪(440~394 Ma)、二叠纪—早三叠世(271~239 Ma)与晚三叠世(233~208 Ma),其中志留纪—泥盆纪的岩体数量最多、矿化率最高,产出的矿床数量多、规模也最大,而其他期次岩体的数量少、规模小与矿化弱;与其他成矿期的岩体零星分布于整个东昆仑成矿带不同,志留纪—泥盆纪岩体严格产在昆中断裂以北,又以昆中带数量最多,丛聚性明显;成矿具有显著的专属性,成矿岩体均以杂岩体产出,岩相发育齐全,富含贵橄榄石和斜方辉石的超镁铁质岩是最重要的含矿岩石,多属于铁质超基性岩;原始岩浆起源于软流圈地幔的大比例部分熔融,地壳物质混染是硫化物饱和的关键因素;志留纪—泥盆纪岩体找矿潜力最大,主要分布在昆中带,是今后找矿勘查的主攻方向和区域,其他期次找矿潜力较小,但仍需进一步评价寒武纪—奥陶纪岩体的Cu-PGE含矿性。 展开更多

关键词 夏日哈木铜镍矿床 岩浆铜镍硫化物矿床 志留纪—泥盆纪岩体 成矿规律 找矿方向 东昆仑成矿带

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新疆北部岩浆铜镍硫化物矿床地质分布特点与成矿背景探讨 被引量：7

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作者 张照伟 李文渊 +2 位作者 张江伟 王亚磊 尤敏鑫 《西北地质》 CAS CSCD 2015年第3期335-354,共20页

新疆北部地质构造演化复杂,多阶段演化中岩浆活动与成矿作用规模并不均衡。而二叠纪却是天山成矿带大规模岩浆活动和金属成矿作用的高爆发期。本研究紧紧围绕镁铁-超镁铁质侵入岩体及岩浆铜镍硫化物矿床,从地质分布特点、含矿岩体的岩... 新疆北部地质构造演化复杂,多阶段演化中岩浆活动与成矿作用规模并不均衡。而二叠纪却是天山成矿带大规模岩浆活动和金属成矿作用的高爆发期。本研究紧紧围绕镁铁-超镁铁质侵入岩体及岩浆铜镍硫化物矿床,从地质分布特点、含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究深部相应岩浆作用的地质背景。通过典型矿床的深入剖析,破解制约找矿突破的控制因素,系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。新疆北部发育了5条镁铁-超镁铁质侵入岩带,东天山、北山及喀拉通克岩带具有较好的成矿表现,在时间上与塔里木隐伏大火成岩省密切相关。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质,围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌,并与表壳物质发生交换,随着俯冲板块的持续和减弱,深部上涌的地幔物质不断加强,先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。围绕塔里木大火成岩省的周缘或造山带中,是岩浆铜镍硫化物矿床重要的理论研究基地和找矿方向。 展开更多

关键词 地质分布 镁铁-超镁铁质岩体 岩浆铜镍硫化物矿床 成矿背景 新疆北部

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含矿岩浆通道对于岩浆铜镍硫化物矿床找矿工作的意义 被引量：22

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作者 宋谢炎 李士彬 +2 位作者 王玉山 把多恒 陈烈猛 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2005年第4期293-298,共6页

“深部熔离-贯入式”岩浆铜镍硫化物矿床具有矿化比例极高、岩体岩相分带及矿体产状与原地分异、熔离机制不协调的特征。我国对这类矿床深部勘探策略和方法的研究相对滞后，尚未开展深部找矿工作。本文以金川矿床为重点，系统总结和归... “深部熔离-贯入式”岩浆铜镍硫化物矿床具有矿化比例极高、岩体岩相分带及矿体产状与原地分异、熔离机制不协调的特征。我国对这类矿床深部勘探策略和方法的研究相对滞后，尚未开展深部找矿工作。本文以金川矿床为重点，系统总结和归纳其地质特征和成矿有利部位，对比了与之成因类似的加拿大Voisey’sBay超大型岩浆Gu-Ni-Co硫化物矿床的成功勘探经验，阐述了这类矿床沿岩浆通道找矿的前景和巨大潜力。以金川矿床为实例，提出了这类矿床沿含矿岩浆通道开展深部找矿的策略和方法。 展开更多

关键词 岩浆型铜镍硫化物矿床 岩浆通道找矿 金川矿床

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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

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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

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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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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

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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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新疆北山早二叠世岩浆型铜镍硫化物矿床综合信息勘查模式 被引量：9

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作者 刘月高 吕新彪 +10 位作者 阮班晓 柳潇 刘双 冯京 邓刚 王恒 曾华栋 王鹏 王伟 王磊 陆强 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期644-666,共23页

新疆北山发育有20~30个产于晚古生代北山裂谷带中的早二叠世超基性岩岩体。自2008年以来在坡北基性-超基性杂岩体中发现坡一大型镍矿床和坡十中型镍矿床。利用本项目资料结合前人研究成果,文章从构造、岩体基本特征、围岩条件、矿物学... 新疆北山发育有20~30个产于晚古生代北山裂谷带中的早二叠世超基性岩岩体。自2008年以来在坡北基性-超基性杂岩体中发现坡一大型镍矿床和坡十中型镍矿床。利用本项目资料结合前人研究成果,文章从构造、岩体基本特征、围岩条件、矿物学特征、化探异常特征、地球物理参数等多个方面总结了含矿岩体(相)与非含矿岩体(相)的区别。研究发现新疆北山铜镍矿矿床受深大断裂控制,多产于深大断裂一侧的次级断裂中。在预查阶段或预查以前,可以首先利用1∶20万和1∶5万勘查地球化学数据,对Cu、Ni、Co、Cr异常区进行调查研究,同时辅以ETM遥感线环解译、1∶5万航磁资料的化极和向上延拓图(关注高磁异常)和1∶5万重力资料的布格重力异常(关注△GB>-142×10g.u的区域)来圈定区域上的基性超基性岩体。地表的孔雀石蚀变、黄钾铁矾和镍华是寻找铜镍矿的重要线索。在普查阶段,若存在纯橄岩且岩相分异良好的杂岩体,则更有可能发现铜镍矿。同一地区,具有高Cr尖晶石且尖晶石Fe3+/ΣFe<0.3的基性-超基性杂岩体,成铜镍矿的潜力更大;含最超基性或接近最超基性的岩相的岩体成铜镍矿的可能性更大;含有高Fo、高NiO、低FeO*、低CaO、低TiO2的橄榄石且低Fe、Ca含量辉石的岩相是铜镍矿勘查的优选岩相。围岩有硫化物、硫酸盐或石墨层的超基性岩体的成矿潜力要大于围岩为无硫化物方解石大理岩的超基性岩体的成矿潜力。在此基础上,瞬变电磁(TEM)方法获得的瞬变响应感应电动势的垂直分量DBz/Dt(>1.2)数据和可控源声频大地电磁可以用来推断深部超基性岩体的分布,是深部验证的重要依据。三维磁化率反演可以为矿区的定位预测或确定超基性岩体的延伸情况提供一定的依据。井中磁测可以作为防止漏矿的一种补充方法。在详查阶段,通过精细钻孔编录和三维软件查明矿体的空间展布趋势规律可为定位预测提供依据。文章总结了针对新疆北山地区铜镍硫化物矿床的综合信息勘查模型和勘查策略,并对硫化物饱和机制进行了探讨。 展开更多

关键词 地质学 北山裂谷 岩浆铜镍硫化物矿床 勘查模式 硫化物饱和机制 三维磁化率反演

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中国岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿理论创新和找矿突破 被引量：30

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作者 李文渊 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期793-820,共28页

中国岩浆铜镍钴硫化物矿床是国家镍、钴、铂族元素等战略性关键金属资源的主要来源,是需要特别关注的具有未来价值的重要矿床类型。该类矿床来源于上地幔,特别是软流圈的部分熔融形成的镁铁质、超镁铁质岩浆,硫化物液相-硅酸盐熔体的不... 中国岩浆铜镍钴硫化物矿床是国家镍、钴、铂族元素等战略性关键金属资源的主要来源,是需要特别关注的具有未来价值的重要矿床类型。该类矿床来源于上地幔,特别是软流圈的部分熔融形成的镁铁质、超镁铁质岩浆,硫化物液相-硅酸盐熔体的不混溶(熔离)作用是成矿的主要机制。它们主要形成于两种背景:大陆裂谷和造山带中的伸展环境。中国是岩浆铜镍钴硫化物矿床的产出大国,但与国外相比,形成背景和成矿动力学机制比较独特。世界上绝大多数岩浆铜镍钴硫化物矿床都形成于古老的克拉通,是地幔柱地球动力作用的结果,太古代—早元古代的科马提岩镍钴硫化物矿床是鲜明的产出特点。中国缺少古老的科马提岩有关的镍钴硫化物矿床,成矿时代相对较晚,主要形成于新元古代、晚古生代早期和晚期三个时期,新元古代以镍金属资源量居世界第三的金川超大型矿床为代表,晚古生代早期以近年来找矿突破发现的夏日哈木超大型矿床为代表。夏日哈木矿床也是迄今世界上特提斯造山带中发现的唯一一例超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。中国学者基于中国找矿实际提出的“大岩浆-深部熔离-贯入”表现为“小岩体成大矿”的成矿理论,广泛为野外地质勘查工作者接受并应用,取得了重要的找矿突破性成果,同时为国外同行认可,改变了岩浆铜镍钴硫化物矿床传统的成矿认识。造山带中岩浆铜镍钴硫化物矿床的广泛分布是中国该类矿床的一个重要特色,按形成造山带演化和成矿历史的不同,可分为特提斯型和中亚型两种重要的类型。特提斯型以夏日哈木矿床为代表,它是特提斯构造转换,原特提斯造山后,古特提斯裂解的产物;中亚型以中亚造山带中东天山-北山、阿尔泰分布的大批晚古生代晚期早二叠世岩浆铜镍钴硫化物矿床为代表,是板块构造和地幔柱双重地球动力学机制作用的结果。中国岩浆铜镍钴硫化物矿床找矿潜力巨大,金川矿床作为水平的“岩床”被推覆至地表呈倾斜的“岩墙”产出的结果,深边部仍具有重要找矿潜力,目前已在含矿岩体两端发现了重要的新矿体;夏日哈木矿床所在的东昆仑及其邻区已发现十余处新的矿床(点)。区域上,塔里木陆块东南缘、塔里木陆块北缘、扬子陆块西缘和华北陆块东北缘是亟待加强勘查的找矿远景区,而扬子陆块北缘、华北陆块北缘是急需调查的找矿新区。 展开更多

关键词 岩浆铜镍钴硫化物矿床 深部熔离作用 小岩体成大矿 成矿类型 找矿潜力

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吉林红旗岭富家矿床矿石矿物化学和硫同位素特征——对铜镍硫化物矿床成因及成矿过程的约束 被引量：13

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作者 吕林素 李宏博 +3 位作者 周振华 徐立国 杨小男 毛冰 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期193-207,共15页

本文对吉林红旗岭富家矿床中的矿石矿物进行了系统的矿物化学和硫同位素研究。矿石矿物共生组合主要为磁黄铁矿(Po)-镍黄铁矿(Pn)-黄铜矿(Cp)-黄铁矿(Py),其中Po有单斜磁黄铁矿(Mpo)、六方磁黄铁矿(Hpo)和六方陨硫铁(Tr)相之分,并以Mpo... 本文对吉林红旗岭富家矿床中的矿石矿物进行了系统的矿物化学和硫同位素研究。矿石矿物共生组合主要为磁黄铁矿(Po)-镍黄铁矿(Pn)-黄铜矿(Cp)-黄铁矿(Py),其中Po有单斜磁黄铁矿(Mpo)、六方磁黄铁矿(Hpo)和六方陨硫铁(Tr)相之分,并以Mpo(低温相)为主;Pn有Pn(1)→Pn(2)→Pn(3)的演化趋势;Py有Py(1)→Py(2)→Py(3)→Py(4),均为同一矿化期的不同世代的产物。利用Py-Po矿物对计算出矿石矿物的结晶温度介于500~300℃之间,大致结晶顺序为Pn→Po→Cp→Py。硫同位素特征表明,δ^(34)S值变化较小,介于–4.70‰^+2.40‰之间,δ^(34)S值呈塔式分布,集中分布于–2.5‰^+2.5‰之间,δ^(34)S值略高于地幔硫(0±2‰),并有δ^(34)S_(Po)>δ^(34)S_(硫化物)>δ^(34)S_(Py)的特征,表明硫来源于地幔,仅有微弱的地壳物质混染,且成矿熔体中硫已达到平衡。结合野外矿体特征和矿石组构特征,富家矿床的成矿物质来源于上地幔;成矿作用方式以岩浆熔离作用为主,兼具岩浆期后热液叠加成矿作用;矿床为通道式成矿,属于深部熔离-贯入式成因。 展开更多

关键词 矿物化学 硫同位素 矿床成因 成矿过程 岩浆铜镍硫化物矿床 红旗岭

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新疆黄山-镜儿泉铜镍硫化物成矿带岩浆通道成矿特征及其找矿意义 被引量：14

13

作者 宋谢炎 邓宇峰 +1 位作者 颉炜 郑文勤 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1108-1123,共16页

自20世纪80年代以来,中亚造山带南缘的北天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了黄山、黄山东、黄山南、图拉尔根等4处大型铜镍硫化物矿床,香山和葫芦2处中型矿床,以及一系列小型矿床和矿化岩体,使该地区成为世界最重要的造山带型铜镍硫化物... 自20世纪80年代以来,中亚造山带南缘的北天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了黄山、黄山东、黄山南、图拉尔根等4处大型铜镍硫化物矿床,香山和葫芦2处中型矿床,以及一系列小型矿床和矿化岩体,使该地区成为世界最重要的造山带型铜镍硫化物成矿带,探明镍金属储量近100万t。近年来,又陆续发现了一些新的矿床和含矿岩体,说明仍然有很好的找矿潜力。中国学者针对这些含矿岩体的年代学、岩石学和矿床成因开展了大量研究,获得了不少重要成果,特别是,最近笔者通过对北天山岛弧系统俯冲-碰撞过程中不同阶段玄武岩浆作用特点和规律的梳理,对铜镍硫化物成矿的时代和构造条件形成了新的、更清晰的认识。然而,目前对该成矿带干墩断裂南北两侧含矿岩体及所含矿体形态、产状、规模显著差异成因意义的系统研究仍然十分薄弱,阻碍了对该成矿带岩浆通道成矿规律的深入理解。文章在上述新的研究成果基础上,对该成矿带铜镍硫化物岩浆通道成矿规律和控制因素进行了系统分析,目的是更好地理解造山带铜镍硫化物成矿规律,并为未来的找矿方向提供依据。文章提出碰撞后早期阶段是成矿的最佳时期,黄山-镜儿泉带的铜镍硫化物成矿作用是碰撞后早期阶段俯冲板片断离、软流圈上涌和强烈部分熔融、以及区域性右行走滑几种地质要素耦合的结果。 展开更多

关键词 地质学 岩浆铜镍硫化物矿床 俯冲-碰撞过程 岩浆通道系统 找矿潜力 黄山-镜儿泉成矿带

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东昆仑原、古特提斯构造转换与岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿作用 被引量：22

14

作者 李文渊 张照伟 +4 位作者 王亚磊 张江伟 尤敏鑫 张志炳 南卡俄吾 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第1期1-19,共19页

特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱,特别是古特提斯洋何时开始裂解非常缺乏研究。根据东昆仑早古生代末夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床(... 特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱,特别是古特提斯洋何时开始裂解非常缺乏研究。根据东昆仑早古生代末夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床(简称“夏日哈木矿床”)发现的事实,以及近年来在东昆仑、南祁连和阿尔金发现的一批早古生代末和晚古生代初之交的岩浆铜镍钴硫化物矿床的特点,提出它们代表了古特提斯洋裂解的认识,认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了夏日哈木等与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。早古生代和晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时以秦祁昆(秦岭—祁连—昆仑)洋为代表的原特提斯洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木矿床则是原特提斯洋造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境。矿物学和地球化学研究表明:尽管夏日哈木矿床具有轻稀土元素富集,Nb、Ta、Ti相对亏损和橄榄石低Ca等弧岩浆信息,但与岛弧环境的阿拉斯加型岩体有显著的区别;夏日哈木矿床有较多的斜方辉石,甚至出现斜方辉石岩,磁铁矿含量较少,母岩浆具有较高Al_(2)O_(3)等。根据已有的成矿事实,结合区域上原特提斯洋闭合蛇绿岩和洋壳俯冲折返榴辉岩的研究,以及早泥盆世存在的区域不整合建造特点和东昆仑与岩浆铜镍钴硫化物矿床同时代的双峰式火山岩分布,认为以夏日哈木为代表的早泥盆世岩浆铜镍钴硫化物矿床,不仅是世界上特提斯成矿域发现的首例特大型岩浆铜镍钴硫化物矿床,而且代表了全球一期新的岩浆铜镍钴硫化物矿床的重要成矿事件,是古特提斯构造裂解重大地质事件的产物。加强该期成矿和不成矿造山带中出露的镁铁—超镁铁岩深部岩浆源区和成矿过程的研究,将有助于揭示古特提斯洋裂解开始构造演化的地球动力学机制和过程。 展开更多

关键词 岩浆铜镍钴硫化物矿床 镁铁—超镁铁岩 原特提斯 古特提斯 构造转换 成矿作用 东昆仑

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喀拉通克与金川铜镍硫化物矿床地质地球化学特征对比及其意义 被引量：1

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作者 代俊峰 宫磊 +2 位作者 樊立飞 王勇 赵斌斌 《中国工程科学》 北大核心 2015年第2期85-96,共12页

对喀拉通克和金川铜镍硫化物矿床的主、微量元素的含量及其地球化学特征进行分析对比,结合构造环境和岩石系列对岩浆作用和成矿作用进行了研究。喀拉通克岩体的主量元素特征属于拉斑玄武岩系列;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示... 对喀拉通克和金川铜镍硫化物矿床的主、微量元素的含量及其地球化学特征进行分析对比,结合构造环境和岩石系列对岩浆作用和成矿作用进行了研究。喀拉通克岩体的主量元素特征属于拉斑玄武岩系列;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示出大陆地壳的特征;稀土元素表现为轻稀土富集,Sr、Nd同位素值指示岩浆源区为亏损的软流圈地幔。金川岩体的主量元素特征属于拉斑玄武岩和大洋中脊玄武岩(MORB)的岩石系列;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,显示地壳物质混染或者源区洋壳俯冲物质的残留;稀土元素表现为轻稀土富集;Sr、Nd同位素值指示岩浆源于富集地幔。运用三维地质建模的手段,对矿床的岩浆通道和深部边部成矿潜力进行了预测,以期对后期的找矿有所帮助。 展开更多

关键词 岩浆铜镍硫化物矿床 岩浆源区 地壳混染 微量元素 岩石系列 三维地质建模 喀拉通克 金川

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塔里木陆块周缘岩浆Cu-Ni-Co硫化物矿床形成的探讨 被引量：21

16

作者 李文渊 王亚磊 +2 位作者 钱兵 刘月高 韩一筱 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期276-293,共18页

因新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床成岩成矿研究存在争议,对岩浆铜镍钴硫化物矿床的成因机制又引发新一轮的关注。中国造山带中铜镍钴硫化物矿床具有鲜明的分布特点,20世纪80年代东天山黄山东等一批岩浆铜镍钴硫化物矿床的... 因新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床成岩成矿研究存在争议,对岩浆铜镍钴硫化物矿床的成因机制又引发新一轮的关注。中国造山带中铜镍钴硫化物矿床具有鲜明的分布特点,20世纪80年代东天山黄山东等一批岩浆铜镍钴硫化物矿床的发现,曾经提出蛇绿岩形成铜镍钴硫化物矿床的观点,而后出现了洋壳削减闭合陆-陆碰撞后新生陆壳裂陷槽环境形成铜镍钴矿的主流认识;进入21世纪后,随着塔里木早二叠世大火成岩省的提出,开始将东天山和新疆北山的岩浆铜镍钴硫化物矿床与塔里木大火成岩省的形成关联起来,并认为是地幔柱作用的结果。但随着研究的深入,由于含铜镍钴镁铁-超镁铁岩地球化学具有典型的岛弧特征,又将东天山铜镍钴矿床的形成与俯冲削减的板片再次联系了起来,导致岩浆型铜镍钴硫化物矿床形成背景还存在较大争议。我们认为岩石微量元素显示岛弧信息,是俯冲交代及地壳混染引起的地球化学屏蔽效应;铬尖晶石成分及所反映的氧逸度环境指示为张性环境,而非岛弧。塔里木陆块周缘3期岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿代表了中国最重要的3期成镍事件,实际反映了塔里木陆块在全球大陆聚散演化中与超大陆之间关键的聚散事件:(1)新元古代金川Cu-Ni-PGE矿成矿代表了由于地幔柱作用以塔里木、扬子和西澳大利亚陆块之间的裂解为起点的罗迪尼亚超大陆裂解事件,直至早古生代形成原特提斯洋-古亚洲洋;(2)早古生代末夏日哈木Ni-Co矿则是代表冈瓦纳大陆南部裂解从而形成古特提斯洋的标志性事件;(3)晚古生代早二叠世坡-Cu-Ni矿应是地幔柱作用潘吉亚超大陆生长大火成岩省的深成相组成。本文系统总结了3个矿床的成矿特征,并对比了3个矿床的区别。尽管坡-在3个矿床中有基性程度最高的母岩浆,但坡-相对于夏日哈木、金川显示出低的地壳混染程度,特别是地壳硫混染程度,这可能是坡-成矿相对差的主要原因。此外坡-不仅地壳混染程度低,且其混染了较多的钙质,抑制了硫化物饱和。 展开更多

关键词 岩浆铜镍钴铂族硫化物矿床 造山带 岛弧 地幔柱 地壳混染 塔里木

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岩浆通道系统与岩浆硫化物成矿研究新进展 被引量：57

17

作者 宋谢炎 肖家飞 +2 位作者 朱丹 朱维光 陈列锰 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期153-163,共11页

大型-超大型岩浆硫化物矿床的形成需要满足3个基本条件:(1)大量幔源岩浆参与成矿;(2)岩浆演化导致硫化物熔离;(3)硫化物在有限空间聚集。然而,除Sudbury矿床外,全球与镁铁质岩浆有关的超大型铜镍硫化物矿床都发现于小的镁铁-超镁铁岩体... 大型-超大型岩浆硫化物矿床的形成需要满足3个基本条件:(1)大量幔源岩浆参与成矿;(2)岩浆演化导致硫化物熔离;(3)硫化物在有限空间聚集。然而,除Sudbury矿床外,全球与镁铁质岩浆有关的超大型铜镍硫化物矿床都发现于小的镁铁-超镁铁岩体中。近10年来的研究表明这些含矿岩体实际上都是岩浆通道系统的一部分,中国金川、杨柳坪、喀拉通克、红旗岭等大型和超大型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床都形成于岩浆通道系统中,正是岩浆通道这样特殊的开放系统为大规模岩浆硫化物矿床提供了成矿条件。总结国内外最新研究结果,可以发现与成矿有关的岩浆通道系统都分布在深大断裂附近,大规模的幔源岩浆补充与地幔柱、大陆裂谷、碰撞造山后伸展等地质事件有密切的关系。尽管研究证明硫化物熔离都与地壳物质的混染有关,但矿石各种元素的品位却受母岩浆性质、硫化物熔离强度、与新注入镁铁质岩浆反应、以及硫化物本身结晶分异等多重因素的影响;含矿岩体和硫化物矿体的形态和大小都强烈地受围岩地质特征的控制。进一步明确这类矿床的地质特征、形成机制、成矿背景和成矿标志,对未来的研究和找矿工作都是非常必要的。 展开更多

关键词 岩浆铜镍硫化物矿床 岩浆通道系统 硫化物熔离 构造伸展

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镍同位素在高温岩浆系统中的研究进展和矿床学应用 被引量：1

18

作者 张泽 薛胜超 +4 位作者 唐冬梅 王路阳 王晓曼 田洪庆 张瑞麟 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1959-1971,共13页

Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用... Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用到岩浆铜镍硫化物矿床中。前人对高温岩浆过程Ni同位素分馏机理的认识包括:(1)玄武岩难以代表地幔的Ni同位素组成;(2)地幔部分熔融和壳源物质循环不会产生明显的Ni同位素分馏,地幔交代作用是导致地幔Ni同位素不均一的主要原因;(3)硫化物参与的过程是高温岩浆体系产生Ni同位素变化的主控因素,例如,硫化物的溶解、结晶、熔离以及和硅酸盐岩浆的相互作用。目前Ni同位素在高温地质过程中的研究与应用还处于发展阶段,同位素分馏系数和简约配分函数比等参数有待确定,需要结合更精确的模拟计算和更合理的高温高压实验来解决。查明地幔交代过程中Ni同位素分馏的具体机制,有望精准识别地幔源区的岩石性质和精细交代过程;Ni和Cu同位素的联合应用在岩浆铜镍矿床的金属富集机制和地球动力学环境研究方面显示出巨大潜力。 展开更多

关键词 Ni同位素 同位素分馏 地幔交代 岩浆铜镍硫化物矿床 高温地质过程

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甘肃金川Ⅱ号岩浆硫化物含矿岩体岩浆演化过程探讨 被引量：6

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作者 李士彬 宋谢炎 +1 位作者 胡瑞忠 陈列锰 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期703-711,共9页

金川矿床是我国最大的岩浆铜镍硫化物矿床,岩体主要由硫化物橄榄岩、含辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉石岩等岩相组成。以金川Ⅱ号岩体为例,根据岩相学观察和常量元素、微量元素地球化学特征的分析,试图对岩浆上升过程中的演化分异进行... 金川矿床是我国最大的岩浆铜镍硫化物矿床,岩体主要由硫化物橄榄岩、含辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉石岩等岩相组成。以金川Ⅱ号岩体为例,根据岩相学观察和常量元素、微量元素地球化学特征的分析,试图对岩浆上升过程中的演化分异进行深入探讨,发现金川Ⅱ号岩体岩浆结晶分异演化过程主要包括深部岩浆房中尖晶石—橄榄石的分离结晶和浅部岩浆房辉石与斜长石的结晶,而地壳物质的同化混染发生在岩浆上升的整个过程,地壳物质的同化混染是导致母岩浆中硫饱和的主要因素。该岩浆分异演化过程间接支持了汤中立提出的"深部分异-熔离,依次贯入"成矿模式。 展开更多

关键词 金川Ⅱ号岩体 岩浆型铜镍硫化物矿床 分离结晶 同化混染 甘肃

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新疆黄山—镜儿泉铜镍成矿带岩浆作用与区域走滑构造的关系 被引量：11

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作者 宋谢炎 邓宇峰 +3 位作者 颉炜 陈列锰 于宋月 梁庆林 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2018年第5期505-519,共15页

中国产于造山带的铜镍硫化物矿床占有非常重要的地位,例如中亚造山带南缘的一系列矿床及近年来东昆仑造山带发现的夏日哈木超大型镍钴矿床,其探明的镍金属总储量超过300×104 t,约占中国镍金属总储量的1/3,也是世界上造山带发现这... 中国产于造山带的铜镍硫化物矿床占有非常重要的地位,例如中亚造山带南缘的一系列矿床及近年来东昆仑造山带发现的夏日哈木超大型镍钴矿床,其探明的镍金属总储量超过300×104 t,约占中国镍金属总储量的1/3,也是世界上造山带发现这类矿床最多的国家。为什么在造山带也能够形成大型—超大型铜镍硫化物矿床?与其相关的大规模幔源岩浆作用有什么特点,发生在造山带构造演化的哪个阶段?是什么机制导致了这样剧烈的镁铁质岩浆作用?对这些关键问题的认识还很模糊。以大中型铜镍硫化物矿床分布最为集中的新疆北天山黄山—镜儿泉成矿带为例,在对国内外研究成果综合归纳和分析的基础上,对上述问题进行探讨。结果表明:准噶尔—哈萨克斯坦地块与塔里木地块碰撞过程中伴随区域性右行走滑,加剧了俯冲洋壳断离和软流圈上涌,并为源自软流圈及交代地幔部分熔融的镁铁质岩浆上侵提供了良好的通道,这些作用的相互叠加为黄山—镜儿泉成矿带的形成创造了很好的条件。 展开更多

关键词 岩浆铜镍硫化物矿床 幔源岩浆作用 造山带 区域走滑构造 软流圈上涌 地幔交代作用 板块碰撞 俯冲洋壳断离

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