同样是镁铁质岩-超镁铁质岩含矿，为何在陆相热侵位时形成铜镍硫化物矿床，而在蛇绿岩中则形成铬铁矿
矿床？
铜镍硫化物矿床与铬铁矿矿床均属于岩浆矿床，它们的形成均与岩浆作用（部分熔融、同化混染、结晶分异、重力分异、熔离作用等）有关。本文主要分别从陆相铜镍硫化物矿床和蛇绿岩中的铬铁矿矿床的成矿环境、成矿特征角度分析二者的差异，从而解释为何含矿岩性类似，侵位位置不同就能导致成矿种类的巨大不同。
一、陆相热侵位的铜镍硫化物矿床
大型Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床与大火成岩省、科马提岩和镁铁-超镁铁质岩浆中富金属硫化物熔体的堆积有成因联系。这些岩浆是由搬运了温度≥1500℃，深≤100km的深部地幔岩石快速上升的地幔柱的高程度部分熔融所产生。Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床与PGE矿床的时空分布特征表明构造活化的克拉通边缘代表了高温、低压、高程度熔融等因素的有利组合（Griffin et al., 2013）。
Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床跟据与其同源的岩石组分可划分为两个地球动力学控制的端元类型（Griffin et al., 2013）。
（1）超镁铁质端元。其具有高MgO的特征。一般为科马提质和苦橄质熔浆或侵入体。由于地幔柱的熔融受到了构造伸展期厚的陆下岩石圈地幔（以下简称SCLM）向薄的SCLM转变控制，故岩浆一般可喷发至地表，这种快速、无阻碍的上升意味着岩浆将达到硫的高度不饱和。因而高MgO的此类矿床通常出现在发育于SCLM边界上的克拉通盆地周围。这些盆地更可能含有可促使硫饱和的富硫沉积物（比如西澳Kambalda矿区，加拿大Raglan矿区）（Lesher et al., 2002）。
（2）镁铁质端元。以低MgO为特征，通常为辉长岩或苏长岩侵入体。低MgO系统也与切岩石圈断裂有关，但并不位于克拉通盆地周缘。该端元是受侵入体控制的，当岩浆上升受到厚的地壳或挤压构造环境的阻碍时发生成矿。在这种情况下，熔体分异及熔体在各个深度下与岩石圈发生的化学相互作用很可能会增强。在容矿熔体结晶的晚期阶段硫化物从地壳中的深部岩浆房中排出（如Norilsk，V oisey’s Bay），硫化物饱和可能发生在深部（相对于最终的矿床）。尽管许多低MgO的铜镍矿床显示有同化含硫围岩的证据，但其他的显示没有地壳硫的加入（例如西澳的Nebo-Babel铜镍矿床，中国的金川铜镍矿）。
事实上，降温、降低Fe含量、升压及增加硅的含量都可降低硫化物在硅酸盐熔体中的溶解度，从而导致硫化物饱和，进而发生硫化物矿床沉淀（Arndt and Ganino，2012）。所以尽管有的镁铁质型铜镍矿周围没有含硫围岩，同化硅同样可造成硫化物矿质沉淀。
围岩中硫的加入是铜镍硫化物矿床形成的一个重要因素（Arndt and Ganino，2012；Begg et al., 2010；Yakubchuk and Nikishin，2004；Ripley & Li, 2013；Griffin et al., 2013）。
典型的矿床实例如位于西伯利亚克拉通西北缘俄罗斯境内的世界上最大的镍矿Norilsk-Talnakh镍硫化物矿床。该矿床最上部地层为二叠系陆相沉积岩，最下部为志留系到泥盆系的一套碳酸盐岩、泥灰岩及蒸发岩。众多学者（Arndt et al. 2003; Li et al. 2009; Yakubchuk and Nikishin，2004; Naldrett 1992）认为这些岩石在Norilsk-Talnakh镍硫化物矿床成矿过程中扮演了重要角色。Arndt et al.（2012）认为由硬石膏组成的蒸发岩是矿床重要的硫源。图1为诺里尔斯克镍矿中含矿侵
图1 Norilsk-Talnakh镍硫化物矿床硫含矿侵入岩与不含矿侵入岩硫同位素对比（Arndt and
Ganino，2012）
入体与不含矿侵入体硫同位素范围及对比。无矿侵入体的硫同位素明显偏向地幔玄武岩，而含矿侵入体硫同位素则显示了地幔与蒸发岩硫同位素混合的特征。
除此之外，位于纽芬兰的V oisey’s Bay铜镍矿也有类似特征。该矿床产于部分非造山环境下的含橄长岩及斜长岩的镁铁质侵入体内（Li et al., 2000）。其成矿方式与Norilsk-Talnakh如出一辙。岩浆流经一系列侵入杂岩过程中与围岩相互作用，可能从富硫的变沉积岩中获取了硫，该过程导致了岩浆通道中含Ni硫化物高度的沉淀（Arndt and Ganino，2012）。
另外，富硫沉积物对于西澳的Kambalda铜镍矿形成过程中硫的饱和起了重要作用（Lesher et al., 2002；Arndt and Ganino，2012）。该矿床下部为富硫（黄铁矿）硅质沉积岩，其被同化进入科马提岩，改变了岩浆组分。这种混染迅速增加了硫的含量同时降低了硫化物的溶解度，从而导致不混溶硫化物流体的分离。由于科马提岩有较高的Ni含量，且Ni为亲铜元素，故硫化物变得富Ni和包括Cu、PGE在内的其他亲铜元素。因为硫化物密度大于硅酸盐熔体，因此硫化物沉淀到熔体底部形成矿床（Arndt and Ganino，2012）。
金川铜镍硫化物矿床是中国最大的铜镍硫化物矿床，是世界第三大铜镍矿（仅次于Norilsk与Sudbury）。金川铜镍矿矿床不像前述的一些矿床产于地表或近地表，而是处于中部地壳位置的一系列强烈变质变形的片麻岩和大理岩中。与V oisey’s Bay铜镍矿类似，该矿床成矿侵入体也很小（约6km长几百米宽），
几乎全部由富橄榄石的超镁铁质岩组成。其地质环境一个明显的特征就是没有含硫的围岩，这似乎不支持成矿过程中同化外部的硫成矿的理论。然而幸运的是，在成矿的第一阶段在深位岩浆房中有科马提岩浆的混染（Tang, 1993; and Lehmann et al., 2007）。
这里为什么要提科马提质岩浆？因为科马提质岩浆的熔融程度（可达60%）比玄武质岩浆高。Ni、Cu及PGE等元素均为强亲硫元素，因此在岩浆结晶分异过程中主要进入硫化物相。在低程度部分熔融形成玄武质熔体时，硫化物主要存在于残留相中，而当发生高程度部分熔融形成科马提质岩浆时，包含了绝大部分成矿元素的硫化物基本全部进入熔体相，更有利于成矿（如图2所示）。在正常的地幔橄榄岩中，硫以硫化物的形式存在。硫化物在熔融过程初始开始进入熔体相，当熔融程度超过20-30%时，原岩中硫化物几乎全部耗尽。
图2 幔源熔体中亲铜元素含量的控制因素——熔融程度（Arndt and Ganino，2012）
另外，科马提质岩浆还有一些其他有利形成铜镍硫化物矿床的因素，表1列出了科马提质岩浆和玄武质岩浆物理性质方面的差异。
表1 科马提质岩浆和玄武质岩浆物理性质对照（Arndt and Ganino，2012）
超镁铁质岩浆比玄武质岩浆的MgO含量高得多，而SiO含量则低于后者，这就意味着超镁铁质岩浆喷发时的温度更高（可达1600℃），而粘度则很低。流体动力学参数雷诺数用来描述一种流体的流动是层流还是紊流。雷诺数大于500时发生紊流。而10m厚的科马提岩流的雷诺数约为105，远大于界限值。因而容易发生紊流的超高温科马提岩熔体更容易使围岩发生熔融并同化围岩有用组分（硫及金属元素等），有利于形成铜镍硫化物矿床（Arndt and Ganino，2012）。
除金川与西澳的Kambalda外，Ni储量分别位居世界第4和第5的澳大利亚的Mt Keith和加拿大的Thompson铜镍矿成因上也与科马提岩相关（焦建刚等，2012）。
其实，不仅围岩中成矿元素的加入是铜镍硫化物矿床的形成的重要特征，大陆岩石圈地幔对成矿的贡献也不可低估。
Griffin et al.(2013)在Nature Geoscience上发表文章强调了被对流地幔交代再富集的大陆岩石圈地幔对于形成Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床的贡献，证据主要来源
于来自SCLM的捕掳体高的亲铜元素和硫含量及Re-Os等同位素证据（如图3所示侵入岩中Re-Os含量比值）。
图3 镁铁质岩石Re-Os含量（Griffin et al., 2013）
注：左边蓝色区域为不含已知Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床处的岩石样品数据投图，右边为存在已知Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床处的岩石样品数据投图。显然含矿的岩体Re/Os比值要低些。
图4示意性地展示了金刚石矿床与Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床形成机制。在克拉通边缘薄弱部位地幔的岩浆上涌，使已经发生交代富集的大陆岩石圈地幔发生高程度部分熔融，Cu、Ni等成矿元素随硫化物进入熔体相。尔后在上升到地壳后与地壳围岩发生相互作用，随温压降低发生硫化物熔离或贯入成矿。
图4 岩浆与SCLM之间的相互作用（Griffin et al., 2013）
注：熔体与地壳和SCLM间不同的相互作用影响Cu-Ni和PGE矿床的形成综上所述，对于陆相热侵位形成的赋存于镁铁质-超镁铁质岩中的Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床，形成它的有利条件有三：
（1）同化地壳中含硫（也有硅）围岩；
（2）科马提质岩浆参与成矿；
（3）发生交代富集的大陆岩石圈地幔的贡献。
而这三个条件，都是形成蛇绿岩中铬铁矿矿床时所不具备的。
二、蛇绿岩中的铬铁矿矿床
铬是重要的战略物资之一，由于具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。铬铁矿在我国较为紧缺，主要分布在西藏、新疆、内蒙古三省区，其中国内最大的罗布莎铬铁矿矿床为700万t。其次为新疆萨尔托海铬铁矿矿床为200万t。
原生铬铁矿床根据矿体产状和含矿岩体特征可分为两种类型：一是产于莫霍面以上堆晶岩中的层状或似层状铬铁矿，类似于Hess划分的层状火成杂岩中的铬铁矿（Hess，1960）。此类铬铁矿通常位于前寒武纪稳定大陆地台的层状镁铁—超镁铁杂岩体内，而且一般规模巨大，总储量占世界总储量70%以上，零星分布于稳定的克拉通地区。著名的如南非的Bushveld，津巴布韦的Great Dyke等铬铁矿矿床。另一类是产于莫霍面以下地幔橄榄岩中的豆荚状铬铁矿，又称阿尔卑斯型铬铁矿矿床（Thayer，1964），与蛇绿岩地幔橄榄岩体密切伴生。主要见于显生宙各造山带中，前寒武纪也有少量，是蛇绿岩的特征矿产之一。豆荚状铬铁矿与层状铬铁矿差别较大，其矿体侧向延伸有限，形态常常很不规则，可以透镜状、板状、宽窄不等的脉状产出，但以断续出露的豆荚状最为典型，故名。豆荚状铬铁矿主要产于阿尔卑斯-喜马拉雅造山带、地中海周围、中东、东南亚、北美西部等地（熊发挥等，2013）。
下面主要从蛇绿岩中豆荚状铬铁矿产出的大地构造位置、成矿金属来源，最后以罗布莎豆荚状铬铁矿矿床为实例对产于蛇绿岩中的铬铁矿矿床特征作一简单分析。
蛇绿岩中豆荚状铬铁矿矿床是铬铁矿矿床的主要类型之一。图5为豆荚状铬铁矿在蛇绿岩套中的赋存位置。豆荚状铬铁矿矿床可形成于以下环境：（1）洋中脊环境；
（2）大洋环境的俯冲带上（SSZ）（弧后盆地、岛弧及弧前环境）；
（3）地幔过渡带(410~660 km) （杨经绥等，2013）。
在这些环境中大洋内部的俯冲带对于形成豆荚状铬铁矿最为有利。这是由于在俯冲带背景下（SSZ）上呈地幔楔状的方辉橄榄岩与H2O 饱和的玻安岩熔体在地幔前部发生岩石/熔体反应，并形成了富Os-Ir 铂族元素合金的豆荚状铬铁矿（熊发挥等，2013）。
图5 洋壳纵剖面（Kerrich et al.,2005）
注：图中给出了形成于洋内超俯冲带部位的豆荚状铬铁矿产出的层位地幔橄榄岩为豆荚状铬铁矿的专属岩石，豆荚状铬铁矿与纯橄岩-方辉辉橄岩杂岩带紧密伴生，因此形成铬铁矿所需的铬可能主要来自地幔橄榄岩本身（Thayer et al., 1978）。并且地幔及地壳中铬的丰度值表明，地幔及球粒陨石中的铬含量远远高于地壳，说明铬铁矿中的铬主要来自原始地幔。原始地幔岩中的含铬矿物主要包括：铬尖晶石、铬透辉石、顽火辉石，它们能在局部熔融时释放出铬(Duke, 1982; Prichard et al., 2008)。
西藏罗布莎铬铁矿床位于雅鲁藏布江蛇绿岩带的东段，为我国目前研究程度最高、矿床规模最大（矿石储量约500×104t）的阿尔卑斯型（Alpine-type）豆荚状铬铁矿（张浩勇等, 1996; Zhou et al., 1996）。该矿床中地幔橄榄岩相对新鲜。主要工业矿体产于蛇绿岩壳-幔边界( 即岩石莫霍面) 以下方辉橄榄岩相带一定层位中，主要有块状、浸染状和豆状等矿石类型（周二斌等. 2011）。
图6为我国藏南罗布莎铬铁矿床蛇绿岩及相邻地层柱状图（左）及罗布莎蛇绿岩与铬铁矿的就位机制（右）（Yamamoto et al., 2007）。事实上，在罗布莎蛇绿岩就位之前，在洋壳演化过程中，铬铁矿已经在蛇绿岩套最底部的地幔方辉橄榄岩的偏上部位中形成。周二斌等（2011）通过对罗布莎蛇绿岩中尖晶石矿物学进行研究认为，罗布莎铬尖晶石中原始富铬矿物应来自地幔深部( 过渡带，甚至下地幔) 的八面体硅酸盐，并在上地幔浅部环境下由于两种辉石的不一致熔融以及对副矿物铬尖晶石的改造形成了罗布莎铬铁矿的成矿物质来源。
图6 左图为罗布莎蛇绿岩及相邻地质单元构造地层柱状图，右图为对罗布莎蛇绿岩的
就位机制解释（Yamamoto et al., 2007）
注：右图中（a）为早白垩世，（b）为晚白垩世（c）为中新世综上，我们可以总结出蛇绿岩中的铬铁矿矿床有以下成矿特征;
（1）形成于板块构造机制建立后的大洋岩石圈，而后通过俯冲作用就位；
（2）主要赋存于地幔橄榄岩中，方辉橄榄岩及纯橄岩为其成矿专属岩石。
（3）豆荚状铬铁矿中铬主要来自于原始地幔。
结论
虽然含矿岩石均为镁铁质岩-超镁铁质岩，但陆相热侵位的铜镍硫化物矿床和蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿间在矿石矿物存在形式、成矿物质来源、形成构造背景等方面存在巨大差异。这些因素共同导致二者虽然含矿岩性类似，形成的矿种却有天壤之别。二者差异现归纳如下：
（1）有用元素存在形式不同。陆相热侵位的铜镍矿中有用元素铜和镍大都以硫化物形式存在，而蛇绿岩型铬铁矿矿床的铬则存在于氧化
物中；
（2）成矿物质来源不同。铜镍矿床的矿质来源主要为被交代的再富集大陆岩石圈地幔，大多有围岩中硫元素（有时也有成矿金属元素）
的加入。而蛇绿岩型铬铁矿矿床的矿质来源很可能全部来源于深
部原始地幔（甚至地幔过渡带）。
（3）科马提质岩浆的作用。科马提质岩浆的参与会直接作用有利于形成铜镍矿床，而在蛇绿岩型铬铁矿矿床没有类似的报道。
（4）形成的构造背景不同。陆相热侵位的铜镍矿形成于大陆环境中，且偏向于克拉通边缘等部位，蛇绿岩型铬铁矿主要形成于大洋环境
的地幔橄榄岩中。
总而言之，正是由于铜镍矿是陆相热侵位，才有可能有大陆地壳围岩中有用元素（硫及金属元素）的加入，而且由于硫化物在科马提质岩浆中较高的溶解度及其强的围岩同化能力，当铜镍矿形成过程中有科马提质岩浆参与时对成矿更为有利。蛇绿岩中铬铁矿形成过程中物质主要来自地原始幔，且没有科马提质岩浆的存在。
存在问题
本文未提及两种矿床成矿机制方面的对比。对于二者成矿种类差异的深入理解可以从不同的构造背景下的热状态对于陆相热侵位的铜镍矿中铜、镍进入硫化物晶格的能力或形成硫化物的有利条件及蛇绿岩中的铬铁矿中铬进入1/2八面体位置或形成复杂氧化物的有利条件进行进一步的探讨。
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For personal use only in study and research; not for commer 膇块状硫化物矿床的类型、分布和形成环境莄来源： 莁李文渊，《地球科学与环境学报》，29（4），2007：332-344 薇块状硫化物矿床广义上包括火山喷流或火山成因块状硫化物矿床（volcanogenic massive sulfide deposit ，简称VMS 矿床）和沉积喷流矿床（Sedex 矿床）；狭义上仅指火山成因块状硫化物矿床。火山成因块状硫化物矿床，也有称火山岩为主岩的块状硫化物矿床（volcanic-hosted massive sulfide deposit,简称VHMS矿床），以往称之为黄铁矿型矿床。这类矿床产于海相火山岩系中，主要由铁、铜、铅、锌等硫化物组成，并常伴有金、银、钴等多种有益元素，多表现为块状矿体和网脉状矿体。块状硫化物矿床铜的工业意义仅次于斑岩型铜矿，其广泛分布于世界各主要造山带的不同时代的海相火山岩系中。块状硫化物矿床中的铜矿与斑岩型铜矿、砂页岩型铜矿，加上岩浆铜镍硫化物矿床，是世界四大支柱型铜矿类型。在中国，块状硫化物矿床中铜的重要性按储量排在岩浆型铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜和多金属矿床、热液脉型铜矿床之后，居第五位，但在西北地区仅次于岩浆型铜镍硫化物矿床。 袇1 块状硫化物矿床的类型划分 膁块状硫化物矿床可按构造环境（围岩岩性）和矿石组分来划分。按构造环境划分：塞浦路斯（Cyprus）型、黑矿（Kuroko ）型、别子（Besshi）型和诺兰达（Noranada）型矿床类型，分别代表了不同的构造环境和地质背景。塞浦路斯型矿床形成于增生板块边缘（洋中脊），以中生代大洋中脊拉斑玄武岩为含矿围岩，主要为铜矿石组分；黑矿型矿床
金川铜镍矿床简述 摘要 金川岩浆矿床与世界上其它几个大型硫化铜镍矿相比,具有矿化比例极高,岩体的岩相分带和矿体产状与原地熔离机制不协调等地质和成因特点。论文通过对金川铜镍矿地质构造及矿化特征、成矿模式系统分析,指出金川铜镍硫化物矿床形成和定位的主要控制因素表现为:同源岩浆控制和后期构造控制。 一、简述 金川铜镍矿床由当时甘肃省地质局祁连山地质队(后改称第六地质队)一分 队1958年发现于一名叫“白家嘴子”的地方。矿床发现后，甘肃省委主管工业 书记何承华到现场，建议改名“金川”，寓意铜、镍金属之多。从此，“金川” 一名开始延用至今。 该矿床又称金川铜镍矿，是个特大型的铜镍矿床，位于金昌市境内，该矿发 现于1958年，1959年开始普查勘探，1966年提交了Ⅲ矿区的最终勘探报告，1972 年完成了Ⅱ矿区的最终勘探报告，1973年结束了Ⅳ矿区的初步勘探。累计探明 铜储量350.44万t，镍储量553.65万t，矿床镍品位0.47%～1.64%，铜品位 0.24%～1.66%。该矿床也是我国铂族金属和钴金属的重要来源。 金川铜镍矿是世界著名的多金属共生的大型硫化铜镍矿床之一。镍和铂族金 属居全国第一位，铜、钴储量居全国第二位，矿床中伴生的多金属品类之多，在 国内外迄今尚属罕见。金川铜镍矿的发现与开发，从根本上结束了我国缺镍少铂 的历史. 矿床位于中朝准地台阿拉善隆起区西南边缘的龙首山隆起，北为地台内 部区，南为祁连山褶皱系。龙首山隆起夹于北缘和南缘两断裂带之间，北缘断裂 带是隆起和潮水坳陷的分界，南缘断裂带是隆起和河西走廊过渡带的分界。 二、金川铜镍矿成矿背景 金川超大型岩浆Cu2Ni2PGE矿床形成于中元古代早期北祁连古大陆裂谷拉 张初期穹状隆起阶段,大地构造上位于华北古陆阿拉善陆块西南缘龙首山隆起中 [3]。龙首山隆起南以南缘断裂与祁连褶皱带分开,北以龙首山北缘断裂与潮水凹 陷相邻,沿龙首山隆起带南缘断裂分布有大小20余个镁铁超镁铁岩体(群)和若 干个中酸性岩体,组成北西西向转向近东向龙首山构造岩浆带,东西延伸200km 左右,金川矿床正处于其构造转折处[1- 3](图1)。金川超镁铁岩侵位于龙首山 隆起结晶基底古元古代龙首山群中,成岩成矿时代为1508±31Ma[2],龙首山群 下部是以基性火山岩为特点的白家嘴子组,其上为以沉积碎屑岩、碳酸盐岩为主 的塔马子沟组。盖层为长城—蓟县系和震旦系富镁碳酸盐岩建造和碳酸盐岩碎屑 流沉积建造[1- 3, 5]。区域地层褶皱发育,龙首山北西西向隆起构造两侧边缘地
岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床 岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床是指与镁铁质—超镁铁质岩浆成矿作用有关的以硫化物为主的矿床（汤中立，1992；范育新等，1999）。也有学者主张将与镁铁—超镁铁岩共生的矿床再细分为两种基本类型：在正常结晶过程中堆积成因的矿床（Bushveld）和从硅酸盐岩浆中融离出来的硫化物或氧化物不混熔体形成的矿床(金川)（李文渊，2007）。这里叙述的Cu-Ni-PGE硫化物矿床指后者，是岩浆融离矿床中的一种，与岩浆分结矿床相区别。 该类型矿床具有十分重要的经济意义，它是金属镍的主要来源之一。目前金属镍主要有两种工业矿床类型，一种是岩浆硫化物型，另一种是风化的红土型。其中岩浆硫化物型矿床中镍金属资源占总资源量的40%（魏铁军等，2005），而又由于风化型红土镍矿开发利用较困难，因此目前岩浆硫化物型镍矿是镍金属资源的主要来源（申文环，2010）。据不完全统计，世界上有50%以上的镍和铂以及5.5%的铜来自该类型矿床（王瑞延等，2003）。在我国，则有超过98%的铂族元素、86%的镍和7.5%的铜依赖该类矿床（梁有彬等，1998；Zhou et al，2002）。 1.形成的大地构造背景 世界岩浆硫化物矿床的地质分布具有显著的特点，其主要形成于大陆地壳环境，除澳大利亚Rona、Acoje和中国扬子地块西北缘的煎茶岭外（汤中立等，2006），未见有洋壳环境重要矿床的报道。1981年，Ross和Travis提出该类型矿床主要产于前寒武纪绿岩带、前寒武纪活动带、稳定地台和显生宙造山带4种成矿构造环境的认识，但实际上前三种都是我们一般概念中的稳定陆块的范畴，只是进一步细化了而已，因此概括起来就是陆块和造山带两种大的构造环境（李文渊，2007）。 2.矿床时空分布特征及规模 该类型矿床在全球范围内的分布具有明显的不均匀性，主要限于少数几个国家和地区，如澳大利亚、加拿大、北欧、中国、南非、美国、俄罗斯和其他几个有限的国家，而西亚和南美没有具工业意义的矿床产出。总体上来说，世界上岩浆硫化物矿床主要产于前寒武纪稳定的地块中（Naldrett，2004），形成时代主要集中于太古宙，其次为元古宙，再次为显生宙。 该类型矿床多以大型超大型矿产出，例如南非的Bushveld（镍2300×104t，铜1400×104t），加拿大的Sudbury（镍1250×104t，铜1040×104t），美国的Duluth
岩浆矿床的形成条件 岩浆矿床主要源于岩浆，但并非所有岩浆都能形成岩浆矿床，也不是在任何地质条件下都能形成岩浆矿床。岩浆矿床是多种地质因素综合作用的产物，其中起主导作用的是成矿元素的地球化学性状、岩浆岩条件、大地构造条件和物理化学条件等。 一、岩浆矿床成矿元素的地球化学性状 与镁铁质、超镁铁质岩浆活动有关的成矿元素位于元素周期表的中部，介于亲氧元素和亲硫元素之间。其中Cu、Ni易形成硫化物，而Cr、V、Ti、Fe主要为氧化物，并且有较强的形成金属键的能力，可以形成多种自然金属和金属互化物。 Fe和Ni的地球化学性状接近Mg2+，所以在MgO含量高的岩石中Fe和Ni仅以分散状态进入含Mg的造岩矿物中，故Fe、Ni矿化常与含镁较低的镁铁岩有关，特别是在含斜长石较多的辉长岩、斜长岩中有铁矿床形成。铬的地球化学性状决定其在超镁铁岩中含量最高，通常与橄榄岩和纯橄岩有关。铂族元素的性状各有不同，Ru、Os、Ir更具亲氧性，常与铬铁矿共生；Pt相对亲硫，常常产于Cu、Ni硫化物中。 二、控制岩浆矿床形成的岩浆岩条件 岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要提供者和携带成矿物质的介质，因此岩浆中有用组分含量的多少对能否形成岩浆矿床有重要影响。不同成分的岩浆所含有用组分的种类和数量很不相同。据统计，镁铁质-超镁铁质岩石中Cr、Ni、Co、Pt、V、Ti等元素的含量，远较中性岩和酸性岩为高（表3-1）。 一般认为，岩浆岩体的规模越大，其中所含的有用组分越多，因而越有利于成矿。铬（铂）元素在超镁铁质岩中含量最高，这就是铬铁矿矿床主要产于富镁超镁铁质岩中的主要原因。当然，有用组分富集成矿的原因是十分复杂的，除岩浆中元素的含量外，还决定于元素本身的特性及其所处的物理化学环境与地质构造条件等。 表3-1 不同岩浆岩中某些成矿元素含量（重量%） 元素 超镁铁质岩石 （纯橄榄岩等） 镁铁质岩石 （玄武岩、辉长岩等） 中性岩 （闪长岩、安山岩等） 酸性岩 （花岗岩、流纹岩） 钛（Ti）4×10-29×10-28×10-2 2.3×10-2 钒（V）4×10-32×10-21×10-24×10-3 铬（Cr）2×10-12×10-252×10-3 2.5×10-3 铁（Fe）9.85 8.56 5.85 2.70 钴（Co）2×10-2 4.52×10-31×10-35×10-4 镍（Ni）2×10-1 1.6×10-2 5.5×10-38×10-4 铜（Cu）2×10-31×10-2 3.5×10-32×10-3 铂（Pt）2×10-51×10-5- - 硫（S）2×10-23×10-22×10-24×10-2 （据A.Π.维诺格拉多夫，1962）
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。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
甘肃金川铜镍矿床成因 ----- 矿资0903 江科 金川铜镍矿床由当时甘肃省地质局祁连山地质队(后改称第六地质队)一分队1958年发现于一名叫“白家嘴子”的地方。矿床发现后，甘肃省委主管工业书记何承华到现场，建议改名“金川”，寓意铜、镍金属之多。从此，“金川”一名开始延用至今。 该矿床又称金川铜镍矿，是个特大型的铜镍矿床，位于金昌市境内，该矿发现于1958年，1959年开始普查勘探，1966年提交了Ⅲ矿区的最终勘探报告，1972年完成了Ⅱ矿区的最终勘探报告，1973年结束了Ⅳ矿区的初步勘探。累计探明铜储量350.44万t，镍储量553.65万t，矿床镍品位0.47%～1.64%，铜品位0.24%～1.66%。该矿床也是我国铂族金属和钴金属的重要来源。含矿岩体呈北西向展布，全长6km，厚数10米至300余米，倾斜延伸数百至千米以上，呈岩墙状产出。受北东东向扭性断层的影响，岩体被分割为四段，由西向东依序称为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型矿区，其中以Ⅱ型矿区岩体最长，约3km余，次为Ⅰ、Ⅳ区岩体，各长1km余，Ⅲ区岩体最短，仅数百米。岩体形态受储岩断裂性质的控制，以扭性为主的地段，岩体向下延伸较大，呈板状(见下两图)，以张性为主地段延伸较小，呈楔形、漏斗形。前者分异程度差，后者分异好。白家嘴子含镍超基性岩体为复式侵入体，不同期次岩浆形成的岩石粒度有明显差异，并且各自形成一定的岩相。岩体岩石平均化学成分相当于二辉橄榄岩。该矿床的工业矿体按成因分为岩浆就地熔离、岩浆深部熔离-贯入。晚期贯入和接触交代四种类型。工业意义最大的是深部熔离-贯入矿体，规模巨大，厚数十至百余米，长数百至上千米；次之是熔离矿体，长数米至数百米，厚一至数十米。从就地熔离矿体到接触交代矿体，金属氧化物和硫化物中的镍矿物相对含量依次减少，而磁黄铁矿和铜矿物含量依次增多。 本矿1960年开始建设，1965年，一选矿、露天矿相继投产，1966年，一期万吨规模冶炼厂镍电解车间建成投产，“八五”期间扩建二期工程，形成了年产4万t镍、2万吨铜的生产能力。 金川铜镍矿是世界著名的多金属共生的大型硫化铜镍矿床之一。镍和铂族金属居全国第一位，铜、钴储量居全国第二位，矿床中伴生的多金属品类之多，
四川力马河铜镍硫化物矿床 1.区域地质简介 力马河铜镍硫化物矿床位于四川省会理县。距攀枝花钒钛磁铁矿矿床东北方向约80km。在大地构造上位于扬子地台西缘，横跨康滇地轴和盐源-丽江台缘坳陷两个构造单元。区域内断裂构造复杂，岩浆活动频繁，岩浆岩分布广泛。 2.矿区地质概括 力马河铜镍硫化物矿床虽然矿床规模小，矿体集中（图1）。 2.1地层 矿区地层主要为下元古界会理群。含矿岩体围岩力马河组千枚岩夹石英岩和石英岩；凤营山组硅化灰岩、泥质灰岩，条带状灰岩、石灰岩。 以湖相红色岩层为主的中生界仅在山间盆地或断陷盆 地中零星分布, 它们不整合地覆于会理群之上。 2.2构造 矿区位于康滇地轴南北向基性、超基性岩带的南 端。岩带受安宁河深大断裂控制。区内地质构造极为 复杂，断裂构造非常发育，区域内由东向西有龙帚山、 安宁河、磨盘山、金河、攀枝花断裂几条深断裂带控 制。 2.3岩浆岩 矿区内沿南北向断裂带侵入有三个岩体，力马河 岩体为中间的一个，且与其南北两个小岩体不连续。 力马河岩体南北长约800m，宽约120m-140m，最宽可 达180m；平面形态呈豆荚状，剖面上呈椭圆形。岩体 一般向下延深约200m-500m，不整合地侵入于力马河 组和凤营山组中。F2断层将岩体截成两段，此段呈单 斜状，向西倾；南段似盆状。 力马河岩体可划分为三个岩相带，自下而上和自 西向东分别为橄榄岩相、辉长岩相、闪长岩相，后两 种岩相之间呈过渡关系。橄榄岩有穿插辉长岩现象。 已测知辉长岩地质年龄为573Ma，橄榄岩地质年龄为 320Ma。 当岩体与硅质灰岩接触时，在接触带上可形成数 厘米至数米厚的矽卡岩带，并有黄铜矿、黄铁矿、镍 黄铁矿矿化；在内接触带，岩石中长石及单斜辉石含量显著增加。 3.矿床地质特征 3.1矿体特征
金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因 0 引言 金川硫化镍铜矿床是全球最大的3个硫化镍矿之一[1-9]，是中国最大的镍资源和生产基地。自1958年发现至今，经过50多年开采，浅部高品位的特富矿[10-17]和富矿已逐渐消耗。随着开采深度的增大和采矿成本的增加，寻找一定规模富矿的愿望越来越迫切，尤其是寻找深部熔离贯入型矿石的典型代表――块状特富矿更加紧迫[11]。金川特富矿是按最低工业指标（Ni品位（质量分数，下同）大于等于3.0%）来划分的，半自形粒状或脉状结构，致密块状或半块状构造[10，12]，矿石组分90%以上为含铜和镍的金属硫化物，脉石矿物组分非常少，其符号为S-A。此类矿石经单独回采后，直接进冶炼厂进行提炼，不需经选矿环节，可以节约大量选矿成本，经济价值高。前人对金川特富矿石进行了矿物测试、空间分布规律、矿体形态等研究，指出特富矿石中金属硫化物主要为镍黄铁矿、雌黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等，矿体主要呈大脉状或透镜状[18-21]；与其他矿石类型进行对比[22-26]，认为特富矿石来自于深部熔离贯入的最后一期矿浆[27-31]，其形成与构造（或前期岩浆通道）有密切关系[24，32-37]。但这些研究由于种种条件限制，并不全面。基于此，笔者就金川特富矿开展了系统性综合研究。首次通过Surpac 软件来直观了解金川矿床中特富矿石的空间分布，总结其分布特
征；通过岩矿测试来查明其结构、构造、金属矿物成分等；首次对各类型矿石中的长石、石英等矿物进行包裹体测试（特富矿石与其他类型矿石成矿温度、盐度及静压力）来了解不同矿石的地球化学特性；最后，从物质来源、成矿温度、成矿期次、与构造的关系等方面来探讨其成矿机理。通过上述研究结果来总结金川特富矿石的成因、分布规律和典型找矿标志，来更好服务矿山生产和地质找矿工作。 1 金川矿床地质概况 金川含矿超基性岩体产于华北地台阿拉善地块西南边缘龙首山隆起带的东南端北侧（图1）。岩体沿走向长约6 500 m，宽20～527 m，地表出露面积1.34 km2，总体走向NW50°，倾向SW，倾角50°～80°，延深数百至上千米。金川Ni-Cu硫化物矿床几乎全部产于岩体内，地表矿化仅在Ⅰ矿区有出露。 矿区出露地层主要为下元古界白家嘴子组蛇纹石化白云质大理岩、云母石英片岩、黑云母片麻岩、条带状混合岩等深变质岩，走向NW35°，倾向SW，倾角40°～70°。 矿区内断层和节理发育，岩矿破碎，主要断层有F1、F8、F17、F23、F16、F16-1等。其中，F17断层走向NE50°，倾向SE，倾角70°，具有张扭性质，该断层错断Ⅱ-②岩体和矿体，在其东、西两侧均赋存一定规模的块状特富矿体。 金川含矿超基性岩主要为纯橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩和辉石岩。金川岩体为一复式侵入体，划分为4期侵入相：第
图拉尔根铜镍矿床的成矿作用过程及对找矿工作的几点认识 图拉尔根矿床在研究和找矿方面仍存在以下主要问题：1、该矿床与国内其它铜镍矿床矿体特征不同，从垂向上看富矿体位于岩体上部，导致这种现象的原因是后期构造倒转引起的还是赋矿岩浆侵入时受同期构造导致的？目前两种观点都有，但证据都不足以支撑各自的观点，此次我们考虑从垂向及纵向上不同侵入期次矿物晶体（橄榄石、辉石）化学和系统的铂族元素分析角度入手，解决该问题。目前这些测试工作还在开展中。但是此次利用您提供的不同钻孔中Cu、Ni成矿元素的数据对该问题进行了初步分析。2、图拉尔根矿床肯定要开展深部找矿工作，但关键是往哪找？是我们目前面临的关键问题。在开展深部找矿工作之前，我们有必要对目前积累的资料进行系统的总结， 1、岩相、矿体及成矿元素分布规律 从目前已搜集到的东天山图拉尔根-黄山东铜镍矿带中典型矿床的地质资料（表1）来看，图拉尔根矿床相对于区域上其它典型矿床其超镁铁岩所占的比例最高，且赋矿岩性为角闪橄榄岩，基性程度也明显高于其它矿床，从这一特征我们可以推测①该矿床的剥蚀程度可能较高，岩体中基性程度较低的岩石已剥蚀殆尽；②岩浆中硫化物开始发生熔离的时间较早，这使岩浆体系中的Ni金属元素能较大程度的进入硫化物中，这与金川和夏日哈木超大型矿床具有相似的特征。 图拉尔根铜镍矿床主要赋存在Ⅰ岩体中，依据各岩相之间的接触关系及相关现象，认为该岩体可以划分为三个侵入期次，第一期侵位的为角闪辉长岩，第二期为角闪橄榄岩，其中可见角闪辉长岩透镜体；第三期为角闪辉橄岩，主要岩石类型为角闪橄榄辉石岩和角闪辉石橄榄岩，该期侵位与矿化关系最为密切，第二期侵位的角闪橄榄岩多沿第三期辉橄岩相边部呈薄的环带状产出。铜镍硫化物矿床是典型的岩浆矿床，其矿体与岩体密切相关，勘查过程通过追索岩体进而找到矿体是非常有效的手段，因此详细总结三个侵入期次岩石类型的空间分布规律有利于准确确定深部找矿方向。
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
甘肃金川铜镍矿床地质报告 一、矿区自然统况 （一）矿区所处行政区划位置：甘肃省金昌市（龙首山北麓） （二）矿区交通简况：矿区与兰新铁路线相连，铁路、公路运输便利。（三）矿床地质研究史及研究： 上世纪五十年代末，汤中立院士根据群众探矿，带领普查分队找到了金川铜镍矿，随后对矿区进行了近10年的勘探，同时在外围开展了以岩浆型硫化铜镍矿床的大量普查工作，发现了东大山铁矿等矿产地。 上世纪七十年代开始进行1:20万区域地质矿产调查，完成区调图6幅。随后对矿区进行了近10年的勘探，同时在外围开展了以岩浆型硫化铜镍矿床的大量普查工作，发现了东大山铁矿等矿产地。随后对地层、基性一超基性岩进行了专题研究，初步建立了区域地层格架。 上世纪八十到九十年代，区内开展了1:5万区域地质调查工作，完成1:5万区调图14幅;同时完成了l:5万原生晕测量6幅，以及1:20万分散流测量(基岩出露区已完成)。矿产地质工作相对较少，以铜镍矿总量预测、m级成矿区划、查证航磁异常为主，发现了一些矿产地，如窑泉铁锰铅锌矿床等。 本区自上世纪八十年代后期以来，以汤中立院士为首的科研人员对金川铜镍矿床的形成地质背景、成矿机制、成矿时代等进行了大量的研究工作，取得了丰硕的成果，使金川铜镍矿床的成矿理论在国际上有了一席之地。
2001年一2004年，中南大学先后承担了已知矿区深边部地质找矿研究工作，项目组经多年的努力，对金川铜镍矿田成矿地质条件、地质构造演化、矿床地质特征、含矿超基性岩体空间展布规律、矿床成因、成矿模式、控矿因素和成矿规律等方面进行了全面的研究，取得了多方面的新认识。 2002年英国力拓矿业公司与甘肃省秦祁矿业公司共同对龙首山中东段进行铜镍矿的找矿工作，利用的方法主要是围绕基性一超基性岩体开展中、大比例尺的电法、磁法、化探、地质填图，圈定了一批远景区。近期金川公司和澳大利亚西澳公司共同合作，开始对龙首山东段进行找矿工作。 2006年，中南大学再次承担对金川矿床构造体系研究项目，在控岩控矿构造、成矿后构造、构造序次划分、构造应力场分析等方面，有了新的突破。 研究意义与经济价值 金川铜镍矿床是世界著名的多金属共生大型硫化铜镍矿床之一，发现于1958年，集中分布在龙首山下长6.5公里、宽500米的范围内，已探明的矿石储量为5.2亿吨，镍金属储量550万吨，列世界同类矿床第三位，铜金属储量343万吨，居中国第二位，近年来的地质勘探成果表明金川铜镍矿床的深边部及外围具有良好的找矿前景。金川铜镍矿床矿石中还伴生有钻、铂、把、金、银、饿、铱、钉、锗、硒、磅、硫、铬、铁、嫁、锢、锗、铭、锅等元素，其中可供回收利用的有价元素有14种。矿床之大、矿体之集中、可供利用金属之多，在国内外
目录 第一章绪论 (1) 1.1选题依据及研究意义 (1) 1.2研究现状及进展 (2) 1.2.1 岩浆铜镍硫化物矿床的分类 (2) 1.2.2 岩浆铜镍硫化物矿床的时空分布 (3) 1.2.3 岩浆铜镍硫化物矿床的成矿机理 (3) 1.2.4 金川Cu-Ni（PGE）岩浆硫化物矿床研究进展 (4) 1.3研究思路、研究方法及研究内容 (5) 1.3.1 研究思路 (5) 1.3.2 研究方法与研究内容 (5) 1.4主要工作量 (6) 1.5创新点和特色 (7) 第二章区域地质概况 (10) 2.1阿拉善地块 (10) 2.2龙首山隆起带 (11) 2.2.1 地层 (12) 2.2.2 龙首山隆起带的归属 (13) 2.2.3 岩浆活动 (16) 2.2.4 区域构造 (29) 小结 (29) 第三章矿床地质特征 (35) 3.1岩（矿）体规模、形态、产状 (35) 3.2岩石特征 (38) 3.3矿石特征 (42) 小结 (46) 第四章橄榄石特征及成因意义 (48) 4.1橄榄石研究基础理论 (48) VII
4.2采样位置与分析方法 (51) 4.3测试结果 (51) 4.4橄榄石组分变化与成因意义 (52) 小结 (55) 第五章母岩浆组分与分离结晶过程 (57) 5.1采样位置与测试方法 (57) 5.2主量元素特征 (58) 5.3氧逸度 (63) 5.4母岩浆成分 (65) 5.5原生岩浆成分 (66) 5.6分离结晶过程 (68) 小结 (69) 第六章岩浆源区与地壳混染 (71) 6.1微量元素特征 (71) 6.2同位素特征 (79) 6.2.1 Sr-Nd-Hf同位素特征 (79) 6.2.2硫化物复合 S 同位素（?33S+ δ 34S）特征 (83) 6.3岩浆源区与地壳混染 (86) 6.3.1 岩浆源区 (86) 6.3.2 地壳混染 (87) 6.3.3 外源硫的加入 (88) 小结 (90) 第七章硫化物熔离作用 (92) 7.1硫饱和控制因素 (92) 7.1.1 硅酸盐组分对硫溶解度的影响 (93) 7.1.2长英质化对硫溶解度的影响 (93) 7.1.3 温度对硫溶解度的影响 (93) 7.1.4 压力对硫溶解度的影响 (93) VIII
块状硫化物矿床的类型、分布和形成环境 (2008-11-05 23:24:14) 转载 标签： 矿业开发 矿产资源 分类：矿业课堂 产经 杂谈 块状硫化物矿床的类型、分布和形成环境 李文渊，《地球科学与环境学报》，29（4），2007：332-344块状硫化物矿床广义上包括火山喷流或火山成因块状硫化物矿床(volcanogenic massive sulfide deposit ,简称VMS 矿床) 和沉积喷流矿床( Sedex矿床) ;狭义上仅指火山成因块状硫化物矿床。火山成因块状硫化物矿床,也有称火山岩为主岩的块状硫化物矿床(volcanic-hosted massive sulfide deposit ,简称VHMS 矿床) ,以往称之为黄铁矿型矿床。这类矿床产于海相火山岩系中,主要由铁、铜、铅、锌等硫化物组成,并常伴有金、银、钴等多种有益元素,多表现为块状矿体和网脉状矿体。块状硫化物矿床铜的工业意义仅次于斑岩型铜矿,其广泛分布于世界各主要造山带的不同时代的海相火山岩系中。块状硫化物矿床中的铜矿与斑岩型铜矿、砂页岩型铜矿,加上岩浆铜镍硫化物矿床,是世界四大支柱型铜矿类型。在中国,块状硫化物矿床中铜的重要
性按储量排在岩浆型铜镍硫化物矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜和多金属矿床、热液脉型铜矿床之后,居第五位,但在西北地区仅次于岩浆型铜镍硫化物矿床。 1 块状硫化物矿床的类型划分 块状硫化物矿床可按构造环境(围岩岩性)和矿石组分来划分。按构造环境划分:塞浦路斯(Cyprus) 型、黑矿( Kuroko) 型、别子(Besshi) 型和诺兰达(Noranada) 型矿床类型,分别代表了不同的构造环境和地质背景。塞浦路斯型矿床形成于增生板块边缘(洋中脊) ,以中生代大洋中脊拉斑玄武岩为含矿围岩,主要为铜矿石组分;黑矿型矿床形成于汇聚板块的边缘,与年轻的火山弧或弧后盆地与硅铝质地壳深熔作用形成的钙碱性、碱性长英质岩浆有关,主要为铅、锌、铜矿石组分;别子型矿床则形成于新元古代或显生宙弧前海槽或海沟的火山沉积岩系中,围岩为沉积岩,主要为铜、锌矿石组分;诺兰达型矿床是一种古老的矿床,形成于汇聚板块的边缘,产于太古宙—古元古宙俯冲岛弧的拉斑系列到钙碱性系列的玄武安山岩到流纹岩中,以锌、铜矿石组分为特征。 按矿石组分也可划分为:铜群(包括锌铜群和铜锌群) 、锌铅铜群和铅锌群。前两类属于火山成因块状硫化物矿床,铅锌群为沉积喷流矿床。故属于VMS 的矿床只包括铜群和锌铅铜群两类。这种划分与现代海底热液成矿作用的构造环境二分特征基本一致。 对于古代典型块状硫化物矿床的分类总结是有意义的,但局限性也显而易见。因为古代矿床的成矿构造环境是研究推断出来的,比如塞浦路斯矿床就有弧后和洋中脊两种环境认识,更重要的是并不总是存在构造环