金川铜镍矿床地质特征与成矿模式

金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式金川铜镍硫化物矿床是中国重要的硫化铜镍矿床之一，位于四川盆地东缘和成都冲绳地体南缘交界处。

该矿床受到地壳演化和构造作用的影响，形成了一系列的岩浆通道系统。

本文将分析金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式。

金川铜镍硫化物矿床主要赋存于下白垩统呈山组内部结构较复杂的剪切带、破碎带和褶皱展开带等构造组成的“三带两穴”成矿区域。

这些构造是由岩浆侵入和区域构造作用而形成的。

其中，地处于盆地东缘的呈山组为一套由海相碳酸盐岩和粗粒砂质岩组成的构造压实体系，自西向东呈倾斜状，沿南北走向展开。

该构造压实体系在晚白垩世至始新世之间经历了一系列撕裂、破碎、拗拉、褶皱、逆冲等变形历史，形成了许多复杂的断层、褶皱和岩浆侵入通道。

金川铜镍硫化物矿床的岩浆通道系统主要分为三类：火成岩墙体、构造赋存岩体和断层岩体。

这些矿体都存在于区域岩体中的褶皱与断层带之中。

火成岩墙体一般具有沿构造的轻剪切，该轻剪切使火成岩墙体对成矿流体的富集和流动起到了重要的作用；构造赋存岩体和断层岩体一般为构造裂隙带中混入的裂隙岩体，其与区域褶皱断层体系相交形成矿脉及流岩体。

在金川铜镍硫化物矿床成矿过程中，主要成矿流体为热水，深部岩浆侵入和地层变形产生的压力使热水向上移动，通过沿火成岩墙体和断层裂隙集中成矿。

热水中的金属元素通过与周围岩石的反应，形成了长条状的矿物化带。

这些带通常与褶皱和断层带的交界处相连接，并且向上下延伸，在不同岩性和构造特征的区域内形成了集中和分散的矿床和矿点。

总之，金川铜镍硫化物矿床的岩浆通道系统是矿床形成的重要因素之一，通过岩浆侵入、构造变形和热水运移等途径形成了一系列的岩浆通道和成矿流体富集带。

该矿床不仅为地质学研究提供了重要的参考价值，也为该地区的资源开发和经济建设做出了积极贡献。

为了进一步了解金川铜镍硫化物矿床的成矿特征，我们可以通过查阅相关数据来进行分析。

根据中国地质矿产部的数据，金川铜镍硫化物矿床包括地质储量为43.7万吨的铜、79.27万吨的镍和9.51万吨的钴。

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。

一、矿床时空分布及成矿规律中国已知主要镍矿床,除云南墨江一处属风化壳矿床外,其余皆为岩浆熔离矿床。

岩浆熔离矿床的成矿规律,首先从大地构造位置来看,主要分布在准地台内部区、过渡区和地槽内部区,且以过渡区 (即准地台与地槽的一个过渡地带为主,其余两区的镍矿比较次要 (表 3.10.4 。

表 3.10.4中国主要镍矿床的分布及成矿时代过渡区处于不同大地构造单元的交接部位,深断裂带极为发育。

这些延伸很远、规模巨大的深断裂带,一般都具有长期活动的历史,是控制镍矿成岩成矿的主要因素。

这种控制作用主要表现为:①岩体或岩群沿深断裂带的走向断续分布;②岩体一般沿深断裂面上盘侵位;③由于深断裂带形成的时间比较早, 具有长期的多旋回发展史,因此在深断裂一侧的岩带中,往往有两期甚至两个以上期次的岩体出露;④沿深断裂带一侧分布的岩带或岩群,均赋存于深断裂上盘的次一级断裂或褶皱中。

除了大地构造以外,超镁铁质 -镁铁质岩体对镍矿床的分布也起着重要的控制作用。

岩体的岩石类型、大小、产状以及分异程度与镍矿成矿有密切的关系:①在岩带 (群的众多岩体中,形成镍矿床的岩体为数极少。

14个岩带 (群共有 2038个岩体,形成矿床的只有 28个,岩体成矿率为 1.37%。

这说明在一个岩带 (群中,成矿只与某一期次的有利岩石类型的岩体有关;②镍的成矿岩体一般规模较小。

有三个成矿岩体的出露面积达到 1km 2(白家嘴子、赤柏松、大坡岭 ,其余成矿岩体的面积都在 0.1km 2以下;③成矿岩体的产状可分两类。

一类为陡倾斜 (倾角 60°以上的岩墙状、脉状、透镜状;另一类为较舒缓的岩床、岩盆、椭球状、扁柱状。

巨大的和大型的矿床以前一类产状产出。

④岩体的分异程度与成矿密切相关,一般来说分异程度高有利于成矿。

中国镍矿形成时代从前寒武纪到燕山期,而元古宙和海西期是两个主要成矿期。

前寒武纪的元古宙形成的矿床有赤柏松、白家嘴子、大岭坡。

这几个矿床的同位素年龄分别为:2240Ma 、 1509~1526Ma 、 1000~1100Ma 。

金川铜镍矿床的地球物理深部结构与成因模式姜枚;谭捍东;钱辉;张立树;李庆庆;彭淼;王伟【摘要】在甘肃省金川矿区利用磁法、可控源音频大地电磁法及地震P波层析方法进行了深部探测,几种方法综合研究确定了到达2500m以上高阻高速体的岩浆源特征,指出了岩浆上涌到达浅部向两侧扩展的近水平的透镜状分支,作为可能的深部含矿超基性岩体与钻孔已见矿体位置相吻合,为金川铜镍矿床的成因模式提供了地球物理依据.建议在进一步研究中应重视探测产状平缓、近水平的高速、低阻体.%Deep exploration was carried out in Jinchuan mine of Gansu Province by using magnetic method, controlled-source audio-magneto-telluric method, and P wave seismic tomography. The comprehensive researches based on the above methods revealed the high resistivity and high velocity characteristics of the magma source to the depth of over 2 500 m, suggesting that the lava came to the shallow part and spread on both sides to form shallow nearly-horizontal lenticular branches. The fact that the possible consistency between the deep ore-bearing ultra-basic rock and the mineral deposit revealed by the drilling hole provides geophysical evidence for the metallogenic model of the Jinchuan copper-nickel mine. Future exploration should focus on investigating relatively gentle, nearly-horizontal, high-velocity, and low resistivity bodies.【期刊名称】《矿床地质》【年(卷),期】2012(031)002【总页数】9页(P207-215)【关键词】地球物理;金川铜镍矿;地震层析;音频大地电磁;成因模型【作者】姜枚;谭捍东;钱辉;张立树;李庆庆;彭淼;王伟【作者单位】中国地质科学院地质研究所,北京100037;中国地质大学,北京100083;中国地质科学院地质研究所,北京100037;中国地质科学院地质研究所,北京100037;中国地质科学院地质研究所,北京100037;中国地质大学,北京100083;中国地质科学院地质研究所,北京100037【正文语种】中文【中图分类】P631;P618.42;P618.63金川铜镍矿床处于华北地台南缘,龙首山隆起带南侧,中元古宙含硫化物超镁铁质深成岩中。

3金川铜镍硫化物矿床成因及成矿预测与金川含铂铜镍矿床有关的超基性侵入体侵入于超镁铁质侵入体中。

超镁铁质侵入体走向东西—北西, 长约6 km , 厚度变化为20～527 m , 平均约300 m , 侵入于太古宇- 下元古界杂岩中, 后者的组成岩石有镁质大理岩、混合岩、片麻岩和角闪岩, 倾向南、南西, 倾角60°～70°。

侵入体也是向这个方向倾斜, 其规模在一定程度上受控于与角闪岩互层的混合岩化片麻岩和大理岩的接触边界。

该侵入体的详细形态见汤中立(1998[3 ], 1999[2 ]) 的文章, 他在详细钻探的基础上查明了侵入体与围岩的复杂接触关系。

从超基性侵入体钻孔地质剖面图(图7, 据汤中立, 1999[2 ]) 中可见, 侵入体沿着与大量围岩(混合岩化片麻岩, 特别是白云质大理岩) 发生置换作用的边界侵入, 通过钻探, 在侵入体内部也发现有围岩碎块(置换残余)。

在主要由二辉橄榄岩组成的中部最厚部位(约600m ) , 发现有韵律性分层的特点, 出现斜长石二辉橄榄岩与异剥橄榄岩层, 与产于侵入体下部的纯橄榄岩形成共生组合。

在剖面图(图7) 上, 清晰显示了该矿床铜镍硫化物矿石组合的地质位置, 矿石产于二辉橄榄岩与白云质大理岩的接触带上。

在许多剖面中, 可见矿石组合贯入二辉橄榄岩体, 清楚表明它是侵入体的独立(第二次) 形成相。

矿石组合的形成一直持续到钻孔未追索到的补给通道(Фидер) ,可以确定侵入体与深部分异岩浆地幔岩浆源的关系。

在这个岩浆源区, 发生了熔体的分化, 变为二辉橄榄岩(上部) 和铁质橄榄石岩(下部) 部分, 决定了岩体的二相结构, 其中每一个相都单独进行分异。

富铁含铂橄榄石岩岩浆发生流体硫化作用, 形成了硅酸盐2硫化物熔体, 相应于该矿床的橄榄石2硫化物浸染状矿石。

在岩石化学图解(图8) 中, 它们占据富磁铁矿橄榄石岩的位置, 是含铂建造纯橄榄岩岩浆作用的自然分异产物。

甘肃地质学报 19971997　第6卷　第1期A CTA　GEOLO G I CA　GAN SU V o l.6　N o.1金川硫化铜镍矿床成矿岩浆性质和源区特征讨论杨合群①　汤中立②苏　犁①　李文渊②　宋述光①　杨杰东①(①西安地质矿产研究所　西安　710054)(②甘肃省地质矿产局　兰州　730000)α 摘　要　通过对造岩矿物、岩石化学和铂族元素等信息的综合分析,认为金川岩体的母岩浆属拉斑玄武质苦橄岩浆,是地幔橄榄岩经33%部分熔融的产物;硫、钕、锶、氧等同位素资料说明岩浆源区可能在上地幔低速层底部,属富集型地幔。

关键词　金川　硫化铜镍矿床　母岩浆　部分熔融　地幔 位于我国西北地区的金川(白家嘴子)矿床是世界著名的超大型硫化铜镍矿床之一。

该矿床自1958年发现以来,曾进行过详细的勘查与大量研究工作,甘肃地矿局第六地质队(1984)公开出版了矿床地质专著,汤中立(1990,1991)和杨合群(1991)先后提出了成因模式。

本文通过对以往和新近所获地球化学资料的综合分析,进一步讨论该矿床成矿岩浆性质和源区特征。

1　矿床地质概述 金川矿床位于中朝地台阿拉善台块西南部的龙首山隆起区,其含矿岩体上部已遭剥蚀,存留部分长约6500m,宽约20～500m,垂深最大处超过1100m,总走向NW500,倾向S W,倾角50°～80°,围岩为前寒武系白家嘴子组混合岩、片麻岩和大理岩。

大量观测资料表明,该矿床是深部分异的多相熔体,经4次脉动侵入于现存空间复合形成的。

第1次脉动侵入体的岩矿石以中细粒结构为特征,主要岩相组合为辉橄岩—橄榄岩—橄辉岩,局部有斜长辉橄岩和斜长橄榄岩,矿石所占体积可达50.6%,但主要为浸染状贫矿。

第2次脉动侵入体的岩矿石以中粗粒结构为特征,主要岩相组合为辉橄岩—斜长辉橄岩—橄榄岩—斜长橄榄岩—橄辉岩—辉石岩,局部有斜长橄辉岩,矿石所占体积约35.8%,也以浸染状贫矿为主。

镍矿化带。

岩体长1500米,宽170-320米,东部仅几十米,西部延深700米尚未尖灭。

II矿区岩体出露地表,而矿体则隐伏于地下200-400米。

岩体长3000米,中部宽500多米,向两端变窄,约200-300米。

西部延深1200米尚未尖灭。

III、IV矿区岩体均覆盖于第四系之下,分别长500和1100米,宽100米和200-300米,向两端逐渐尖灭。

全区共计682个大小不等的矿体。

按成因可分为：岩浆熔离型、岩浆深部熔离一一贯入型、晚期贯入型和接触交代型等四大类型。

矿石类型主要有:海绵状、星点状、块状、半块状、浸染状和网脉状等。

矿物成分主要为:磁黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方黄铜矿、墨铜矿、马基诺矿、铬尖晶石、磁铁矿及镍华、孔雀石、兰铜矿等。

矿石中有用元素含量：富矿平均Ni2.02,Cu1.32;贫矿平均Ni0.55,Cu0.32。

尚有丰富的钴、硒、蹄、硫、铬、铂、钯、金、银、锇、铱、钌、铑及微量镓、锗、铟、铊、铼、镉等10多种稀贵金属矿产。

共探明矿石储量51693.3万吨,镍金属储量553.11万吨,铜金属储量349.92万吨。

截止1990年底,尚保有镍金属储量505.09万吨,铜金属储量322.21万吨。

北海子铜镍矿(68) 1961年,地质六队发现。

在永昌县城北东35度3公里处。

含矿的中一基性岩体共有5个,侵入于下寒武统变砂岩中,长50-400米,宽3-30米,最宽达110米,延深10余米,即分岔急骤变薄并有尖灭之势。

以中粒闪长岩为主,少量橄榄辉长岩。

其中以II号岩体矿化较好,呈北西5度的透镜状产出,地表可分东西2个矿化带,共4个氧化矿体。

最大矿体长123米,厚8.2米,其余长10-35米,厚1-2米。

矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、孔雀石、兰铜矿等。

含镍一般0.3-0.4，最高0.6,铜一般0.34-0.60,最高2.27,钴最高0.058。

二、铜矿铜矿主要有岩浆铜镍型铜矿,含铜多金属铜矿和热液石英脉型铜矿。