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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。
考察报告为了学习和借鉴国内兄弟矿山的成功经验，并把《柴山钼铋钨多金属矿3000t/d采选技改工程项目》设计、建设成技术先进、安全可靠、自动化程度高的现代化矿山，2011年5月11日至18日，柿竹园有色金属公司和长沙矿山研究院组成相关专业人员共12人的考察团，针对柴山钼铋钨多金属矿的特点及开采技术条件，选择了云南大红山铁矿、云南大红山铜矿、甘肃金川公司二矿区三个矿山进行了实地考察及技术交流。
（一）大红山铁矿1、概述大红山矿区包括铁矿和铜矿两部分，铁矿主要分布在曼岗河以东（昆钢），铜矿主要分布在曼岗河以西（云铜）。
地形标高670m～1500m，属构造剥蚀中山地形。
区内河流深切，岭高谷深，山坡多较陡峻（坡角30︒～40︒），地势东高西低，和矿体倾向近乎一致。
深部铁矿地质储量计算结果为：表内铁矿石储量B+C+D级27989.11万t，品位43.27%，目前井下生产能力为430万t/a，分为四个区段进行开采。
矿体倾角35︒～45︒，平均40.8︒，矿体厚度16m～44m，平均30.3m。
全矿约4000人，本矿在职人员690人，其中选厂430人。
大红山铁矿为昆钢的主要铁矿石原料基地和主力矿山，目前，三个地面选矿厂生产规模达到处理原矿1000万t/a，入选原矿品位井下矿35%、露天矿19.31%，可生产出含铁品位63%以上的铁精矿320万t，经长171km、高差1512m的管道通过3座压力泵从大红山源源不断地输送到昆钢总部。
大红山铁矿是以观念新、机制新、管理新为特征的国内特大型、现代化地下矿山，这是全国矿山建设的一个标杆。
大红山所采用的先进工艺设备和技术，创造了诸多国内外第一：长距离矿浆输送管道铺设，复杂程度世界第一；管线171km，长度居全国第一；φ8.8×4.5m大型半自磨机容积国内第一；20m高分段、20m大间距无底柱分段崩落法采场结构参数，全国黑色金属矿山第一；1865m长距离胶带机提升高度达421m，目前为中国之最。
第 23 卷第 9 期中国有色金属学报 2013 年 9 月 V ol.23 No.9 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Sep. 2013 文章编号：10040609(2013)09257410金川铜镍矿床中断裂系统的形成演化及对矿体的控制曾认宇 1,2 ，赖健清 1, 2 ，毛先成 1,2 ，陶斤金 1,2(1. 中南大学 有色金属成矿预测教育部重点实验室，长沙 410083；2. 中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083)摘 要：金川铜镍硫化物矿床位于华北板块西南缘的龙首山隆起带内，断裂系统是其主要的控矿因素，在多次构 造运动中，形成了纵横交错的断裂，其运动也有多期性，根据目前断裂性质，分为4组，分别为：北西向压性断 裂，北西向容纳金川岩体的断裂，北东东向扭性断裂和北东向张性断裂。
其中前两组在岩体侵入前已经存在，为 金川岩体提供了成矿通道和成矿空间，而后期被改造；后两组为成矿后断裂，改造了矿床的原始形态。
通过微量 元素和前人年代学研究，认为其主要形成于中元古代大陆拉张环境下的龙首山裂谷张开初期。
成矿前区域处于古 陆核边缘的挤压环境，成矿期为被动大陆边缘的拉张裂谷环境，成矿后变为活动大陆边缘的挤压环境。
通过恢复 其原始产状发现容矿断裂成右列式的雁列形态展布，根据后期改造的特点，推测在Ⅲ矿区与F1 断层间、Ⅳ矿区的 东南部的第四系覆盖层下，是找矿的有利靶区。
关键词：金川铜镍硫化物矿床；矿体原始形态；断裂系统；矿体改造；成矿预测中图分类号：P613 文献标志码：AEvolution of fault system and its controlling onJinchuan CuNi (PGE) sulfide depositZENG Renyu 1, 2 , LAI Jianqing 1,2 , MAO Xiancheng 1, 2 , TAO Jinjin 1,2(1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals,Ministry of Education,Central South University, Changsha 410083, China;2.School of Geosciences and InfoPhysics, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: The Jinchuan CuNi (PGE) sulfide deposit is located in the Longshou Mountain, southwestern margin of North China plate. The fault system is the main orecontrolling factor. During numbers of periodic tectonic movements, the crisscross faults formed. According to the fault properties, these faults can be divided into four categories as: Northwestern compression fault, Northwestern fault which accommodates the Jinchuan intrusion, Northeastern sheer fault, and Northeastern tension fault. The former two groups formed before intrusive bodies are emplaced. These faults provide Jinchuan intrusion with metallogenic conduction and space, which were transformed at the later stage. The latter two groups belong to postmetallogenic faults, and transform the original form of deposit. Through the study of trace elements and geochronology, it could be found out that the deposit formed in the primer period of Longshou Valley’s fissuration at an atmosphere of Mesoproterozoic continental tentional zone. This area has experienced various kinds of environment, which are as follows: the crushing environment of craton in preore stage, the extensional rift environment of passive continental margin in ore stage, and the crushing environment of active continental margin in postore stage.By restoring the original form, it shows that the orecontrolling faults crack into enechelon. According to the properties of the latereformation, it is estimated that there exist several favorable areas for oreprospecting, including the region between mining area III and F1, and the district under the Quaternary strata, which is in SE of IV mining area.Key words: Jinchuan CuNi (PGE) sulfide deposit; orebody original form; fault system; orebody transformation; metallogenic prognosis基金项目：国家自然科学基金资助项目(41172297)收稿日期：20130516；修订日期：20130630通信作者：赖健清，教授，博士；电话：073188879330；Email：ljq@第 23 卷第 9 期 曾认宇，等：金川铜镍矿床中断裂系统的形成演化及对矿体的控制 2575金川矿床是世界上正在开采的第三大铜镍硫化物 矿，发现于1958年，呈不规则岩墙体产出的岩体面积 仅为 1.34 km 2 ，但是 47.8%的岩体由矿体组成，具有 极高的矿化率，已勘镍金属量＞550万t，铜金属量＞ 350万t， 其伴生的铂族金属储量占全国总储量的53%， 均达到超大型规模 [1−2] 。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟金川铜镍矿床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。
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。
金川超镁铁含矿岩体产出于北缘断裂带南侧，含矿岩体长约6500 米，宽数十米至500 余米，面积约1．34 平方公里，侵位于前长城系龙首山群白家嘴子组中。
矿区范围内的地层为向南西40 度倾斜的单斜构造，倾角由北向南逐渐变缓，断裂构造十分发育，有的构造具有长期活动性质。
金川岩体的直接围岩为蛇纹石化白云质大理岩、云母石英片岩、黑云母片麻岩、条带均质混合岩、斜长角闪岩等。
矿床类型属深部熔离－复式贯入矿床。
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。
岩浆就地熔离矿体工业意义仅次于岩浆深部熔离一贯入矿体，居第二位。
矿体规模大小不等，长数米至数百米，厚一至数十米，呈不规则透镜体产出，沿走向、倾向具明显的膨缩变化及分枝复合，规模较大者多产于基性度较高的含二辉橄榄岩和二辉橄榄岩中，空间上位于含矿岩石岩相带的中下部，矿体的产状、形态受所在岩相的控制。
主要矿石类型为稀疏浸染状(星点状)，矿体与围岩呈渐变过渡关系。
矿石主要金属矿物为磁黄铁矿、。
矿床地质金川铜镍硫化物岩浆矿床前锋岩浆特征*闫海卿1，赵焕强1，胡彦强2，王强1，贺宝林1，谭雨婷1，范模春1（1 长安大学地球科学与资源学院，陕西西安710054；2 安徽省地质矿产局312地质队，安徽巢湖238000）金川矿床是世界第三大镍、铜硫化物岩浆矿床；金川铜镍硫化物矿床以岩体小（出露1.34 km2），矿化率高（47.8%），岩相特征突出，长期以来倍受国内外矿床地质学家的关注。
近年来研究成果显著，多集中在成岩时代、成矿机制和地球化学方面，并取得广泛共识。
目前岩体的侵位机制和侵位过程的研究仍然存在较大争议。
金川Ⅳ矿区含矿岩体（后文称为Ⅳ号含矿岩体）前人一直认为由于断层影响，Ⅳ号含矿岩体与Ⅱ矿区②号含矿岩体是一个岩体。
本次研究表明Ⅳ号含矿岩体与②号含矿岩体岩石地球化学特征差异较大，经历了更为复杂的演化过程，具有前锋岩浆的演化特征。
本文是在前人勘查阶段的资料基础上，在“金川铜镍矿集区大陆科学钻探选址预研究”项目研究过程中，对金川IV号含矿岩体的详勘钻孔岩芯进行了系统的采样分析，获得了部分新认识供研究者参考。
图1 金川岩体平面（a）及剖面(b、c)地质略图（据汤中立等，1996）1—第四系；2—龙首山群白家嘴子组；3—龙首山群塌马子沟组；4—花岗岩；5—镁铁—超镁铁岩体；6—前寒武系；7—二辉橄榄岩；8—含斜二辉橄榄岩；9—橄榄二辉岩；10—二辉岩；11—浸染状矿体；12—海绵陨铁状矿体；13—氧化矿体；14—接触交代型矿体；15—块状矿；16—岩相界线；17—矿体编号；18—实测/推测断层；19—钻孔1 地质背景金川铜镍硫化物矿床位于金昌市区南部，岩体走向310°，产状220°∠50°～80°，长6 500 m，宽20～527 m，出露面积约1.34 km2，最大延深大于1 100 m，呈NW向不规则岩墙状产出，地表呈透镜状，与围岩呈侵入接触关系，接触边缘缺失冷凝边，多见接触交代蚀变和剪切变形。
古陆边缘与镁铁质—超镁铁质岩有关的(金川式)硫化物铜镍矿床模式(一)成矿构造环境构造背景该类型矿床主要分布于甘肃北部以及吉林南部等地。
这两个地区均属于华北古陆块的边缘。
古元古代时区内沉积了海相陆源碎屑岩—碳酸盐岩，中条运动后褶皱、隆起，并处于地壳拉张环境，深断裂活动频繁，形成了区域陆缘深断裂带，并伴有铁质基性—超基性岩浆活动以及与其有关的硫化物铜镍成矿作用。
大地构造位置中朝准地台阿拉善台隆、胶辽台隆等。
(二)产出地质环境主要控矿构造镁铁质—超镁铁质岩受深断裂带附近次级断裂控制，侵入于古元古代地层中，与围岩呈不整合接触。
成矿作用主要受岩体控制，但岩体形状、产状与规模和断裂性质关系密切。
与以扭性为主的断裂有关的岩体，深度大，分异较好，多呈楔状、漏斗状。
赋矿岩石特征主要为二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、斜长二辉橄榄岩、二辉岩和纯橄榄岩等。
岩浆岩属于苦橄质拉斑玄武岩系列，SiO2和Na2O+K2O较低，Na2O>K2O，Na2O／K2O比值为2左右，M90／(Fe2O3+FeO)比值为3—5，多属于铁质基性—超基性岩。
岩体中各相带关系比较清楚。
同一相带中不同岩石类型常呈渐变过渡关系，并且往往呈同心环状分布，基性程度高的岩石分布在中心，向外基性程度依次降低。
成岩成矿时代岩体与古元古代地层(年龄值大于1719Ma)呈侵入接触，而岩体单矿物Sm—Nb等时线年龄值为1508±31Ma，因此成岩成矿时代为中一古元古代。
(三)矿床地质特征矿体赋存特征成矿作用分岩浆期、气化热液期和热液期。
岩浆期是主要成矿期，按成因类型将矿体分为就地熔离型、深部熔离—贯入型和晚期贯入型三种，且矿体大多赋存在岩体下部或中下部。
气化热液期所形成的矿体主要产于岩体与围岩接触带上。
热液期主要对先成岩浆期矿体进行改造、叠加，不单独形成矿体，但对Pt、Pd、Au、Ag等富集起特别重要作用。
矿体基本特征就地熔离矿体多产于岩体中下部，产状、形态受所在岩相的制约。
甘肃金川铜镍硫化物矿床1号矿体铂族元素空间分布及其成因作者：符志强等来源：《山东工业技术》2015年第06期摘要：金川矿床为二次熔离-贯入而成，岩浆通道成矿已成共识。
作者利用R值和单硫化物固溶体结晶方程模拟1号矿体铂族元素的空间变化，指出西端、中部、东端R值（100～1000）和分离结晶作用（0～70%）存在差异，西端R值和分离结晶程度介于300～600和35～70%，中部R值和分离结晶程度介于200～1000和20～35%，东端R值和分离结晶程度介于100～300和0～20%。
1号矿体中部较高的R值暗示矿体中部可能与岩浆通道有关。
关键词：金川；硫化物熔离；铂族元素；岩浆通道0 引言甘肃金川超大型岩浆铜镍硫化物矿床是我国第一大镍矿床，也是我国镍、铜、及铂族元素（PGE）最主要的生产基地。
最近勘探数据表明金川矿床的镍金属资源总量达到558万吨，其平均品位为1.06%，Cu资源含量达到354万吨，其平均品位为0.75%。
金川超基性岩体全长约6.5km，宽20～500余米，最大倾斜延深超过1100m，岩体被一系列NEE向压扭性断层（F8、F16-1、F23）分割成4段，由西至东依次为Ⅲ号、Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅳ号四个岩体，其中最大的两个矿体1号、2号矿体赋存于II号岩体，而第三大矿体24号矿体主要赋存于I号岩体（甘肃第六地质大队，1984；汤中立和李文渊， 1995）。
最新的岩相学、岩石学、地球化学和矿区断裂构造研究表明金川岩体形成时是以F16-1断层为界两个独立的岩体，分别为西岩体（包括III 号和I号岩体）和东岩体（包括II号和IV号岩体），表明金川矿床形成于复杂的岩浆通道系统（Song et al.，2012；Chen et al.，2013）。
本文通过对金川矿床最大的1号矿体的西端和东端典型样品的PGE、Cu、Ni和S等元素研究，结合前人已发表数据，细致分析矿体从西到东的亲铜元素地球化学空间变化规律，并根据模拟计算结果探讨硫化物熔离和分离结晶程度，进一步金川矿床阐明岩浆通道系统成矿特征。
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。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟金川铜镍矿金川集团有限公司是采、选；台配套的大型有色、化工联合企业生产镍铜钻铂族贵金属、硫酸等化工产品和相应的深加工及盐类产品。
镍和铂族金属产量均占国内总产量的9O％以上．是国内最大的镍钴生产企业和铂族金属提炼中心．被誉为中国的镍都，产品应用于冶金、机械、化工轻工、电子、触媒国防以及航天等多种行业和领域。
金JII 集团公司拥有的金川I 镍矿是世界著名的超大型多金属共生硫化镍铜矿床，目前保有矿石储量4．4 亿t，其中镍金属保有储量450 万t．钢金属保有储量近300 万t，钴金属保有储量1 3 万t，金银铂族金属等其它贵金属的储量也在国内展重要地位。
2004 年，集团公司有色金属产品总量突破20 万t．实现营业收入1 5O 亿元、利税26，8 亿元．提前实现了资产总额和营业收入双百亿的奋斗目标。
2OO 5 年．完成有色金属产品2 5 万t．实现营业收入206 亿元、利税3 5 亿元。
经过45 年的建设．金川集团有限公司已形成年产镍1 3 万t、铜2O 万t 钴6000t 铂族贵金属3000Kg 及1 2O 万t 无机化工产品的综合生产能力。
金川铜镍矿是我国大型镍铜多金属共生硫化矿床，不仅含有丰富的镍铜金属，还富含伴生的钴、金、银及贵金属等多种金属元素，是一个综合利用价值很高的多金属矿床。
金川镍铜矿床产于超基性岩系中的橄榄石、辉石岩中，分为一、二、三、四共4 个矿区，镍金属量分别占l7．02％、74．73％、3．97％、4．28％，铜金属量分别占15．19％、77．08％、4．19％、3．54％，其中二矿区的矿石储量最大。
虽经过四十余年的开采后金属储量还相当可观。
目前正在开采一、二矿区的矿石，三矿区预计2006 年投入采矿向选厂供矿。
金川硫化铜镍矿主要金属矿物有磁黄铁矿(或黄铁矿)、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿、磁铁矿，次要矿物有墨铜矿、古巴矿(方黄铜矿)、马基诺矿；脉石主要矿物有蛇纹石(含叶。
《矿床学》实验报告《矿床学》实验报告2013～2014学年第⼆学期所属学院：专业班级：学号：姓名：实验成绩：实验⼀岩浆分结矿床（陕西松树沟铬铁矿矿床）⼀、⽬的要求：1.初步掌握岩浆分结矿床形成的地质条件及矿床特点。
2.了解矿床成矿作⽤与含矿岩浆分异作⽤之间的关系。
3.分析矿床成矿作⽤过程及矿床形成机理，了解矿床的分布规律，指导找矿和矿床评价。
⼆、实验内容：陕西松树沟铬铁矿矿床标本：矿⽯：1-条带状铬铁矿、2-致密块状铬铁矿、3-稠密浸染状铬铁矿、4-中等浸染状铬铁矿、5-稀疏浸染状铬铁矿、6-星散浸染状铬铁矿矿体围岩：7-含斜辉橄榄岩、8-中粗粒纯橄榄岩、9-蛇纹⽯化橄榄岩、10-透辉岩蚀变岩：11-蛇纹岩、12-透闪⽯化蛇纹岩、13-滑⽯岩、14-蛭⽯岩超基性岩体的主要围岩：15-斜长⾓闪⽚岩次⽣作⽤产物：16-菱镁矿三、标本观察1.岩体围岩：注意岩体侵⼊围岩的岩⽯类型及其变质时代。
2.含矿岩体：注意根据主要矿物粒度认识细粒和中粗粒纯橄岩的特征，并根据矿物成分和含量区别纯橄岩和斜辉辉橄岩。
3.矿⽯：条带状构造：注意铬铁矿结晶粒度及组成条带在纯橄岩中的排列⽅向和规模判断是⽕成堆积或流动构造。
浸染状构造：铬铁矿晶粒⼤⼩、密集程度和在矿体产出的部位。
四、思考题1.超基性岩体的分布与⼤地构造的关系；2.岩体中岩相分带特点，各相间相互关系及矿化与岩相空间分布关系；3.岩体规模产状及其与围岩关系；4.岩浆分异矿体和岩浆贯⼊矿体的空间分布及其与围岩的关系；5.矿体产状规模及其分布特点；6.分析带状构造矿⽯的成因。
参考数据：1.铬矿⽯⼯业要求原⽣矿⼯业品位：Cr2O3≥8～10%原⽣矿边界品位：Cr2O3≥5～8%砂矿⼯业品位：Cr2O3≥3%砂矿边界品位：Cr2O3≥1.5%2.铬铁矿：［（Mg，Fe）Cr2O3］含铬50～60%。
五、实验报告实验⼆岩浆熔离矿床（⽢肃⾦川铜镍硫化物矿床）⼀、⽬的要求1.掌握岩浆熔离矿床形成地质条件及矿床特点。
金川三矿区低品位铜镍矿石工艺矿物学研究程少逸;赵礼兵;袁致涛;赵毕文【摘要】The prooess mineralogy study was made to identify the mineral composition, occurrence forms of coppernickel, and the dissemination characteristics of main minerals in low-grade copper-nickel ores of Jinchuan No. 3 deposit.The results showed that copper and nickel ores mainly occurs in form of pentlandite, violarite, chalcopyrite and wallerite,but other sulfides and gangues have close and complex dissemination relation with these minerals.Serpentine has a critical argillic alteration, which brings unfavorable effect on the separation of copper and nickel.%通过工艺矿物学研究,查明了金川二矿区低品位铜镍矿石的矿物组成、铜镍的赋存形式及主要有用矿物的嵌布特性.研究结果表明:矿石中的铜、镍主要以镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿、墨铜矿形式存在,但其他硫化矿物及脉石矿物与它们嵌布关系密切而复杂;矿石蛇纹石蚀变严重,易于泥化.这些将给铜、镍的分选带来不利影响.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】5页(P85-89)【关键词】低品位铜镍矿;铜镍赋存形式;有用矿物嵌布特性;矿石蚀变【作者】程少逸;赵礼兵;袁致涛;赵毕文【作者单位】金川集团有限公司;东北大学;河北联合大学;东北大学;金川集团有限公司【正文语种】中文金川三矿区低品位铜镍矿属于一矿区含矿岩体的北西延伸部分,由于成矿期后的F8断层将其错开向西南移动约800余m而形成一个独立的矿区,其勘探工作结束于1966年。
金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因作者：高亚林等来源：《地球科学与环境学报》2014年第01期摘要：块状特富矿是深部熔离贯入型矿石的典型代表。
通过地质模型来直观了解金川铜镍硫化物矿床中块状特富矿的空间分布：平面上分布于Ⅱ矿区33～41行之间，垂直方向上分布于1 150～1 500 m标高范围内；根据其与Ⅱ矿区Ⅱ-②矿体的超基性岩的空间关系，将块状特富矿划分为岩体内部型和岩体边部型。
通过对块状特富矿及其附近细脉浸染状矿的矿物成分测试，结果表明：块状矿石由98%以上的金属硫化物组成，金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿，其中，镍黄铁矿较发育，没有方黄铜矿；矿石中的磁黄铁矿均为单斜晶系，说明特富矿晶出温度很低，为100 ℃～320 ℃。
首次对金川各类矿石中长石或石英进行液体包裹体测试，结果证明其成矿期晚于其他深部熔离贯入型岩浆矿体。
通过对成矿物质来源、成矿期次、控矿因素、成矿标志等的研究，指出块状特富矿分布受构造控制，与细脉浸染状矿石、含矿化辉绿岩脉密切相关，并认为NE向平推断层发育、且有细脉浸染状矿石或含矿化辉绿岩脉产出的部位是寻找块状特富矿的重点区域。
关键词：铜镍硫化物矿床；块状特富矿；矿石特征；磁黄铁矿；成矿机理；深部熔离；金川中图分类号：P618.41；P611.1 文献标志码：A0 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。
矿床地质2010年MINERAL DEPOSITS 第29卷增刊甘肃金川超大型Ni-Cu-(PGE)矿床的块状矿石Pt负异常成因机制*陈列锰，宋谢炎（中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室，贵州贵阳 550002）金川矿床位于华北地台边部阿拉善地块西南缘的龙首山推覆体北缘，是仅次于俄罗斯Noril’sk矿床和加拿大Sudbury矿床的世界第三大在采镍矿床，也是与岩浆通道系统成矿相关的典型的岩浆硫化物矿床。
金川岩体侵入于古元古界白家咀子组中，以一系列NEE向平移断层（F8、F23和F16-1）为界，由西至东分为III、I、II、IV四个岩体（甘肃省地质矿产局第六地质队，1984；汤中立和李文渊，1995）。
最大的1号和2号矿体分别赋存在II号岩体的西部和东部，第三大的24号矿体产于I号岩体中下部（图1）。
图1 金川岩体地质示意图（据汤中立等，1995；Song et al., 2009）本次研究样品采自金川24号矿体矿井坑道。
采用火试金-碲共沉淀法对样品进行PGE预富集，利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析测定，分析精度优于±10%。
具体分析过程见Qi 等（2004）和漆亮等（2006）。
块状矿石分析结果分别为：Ir=27.5×10-9~665×10-9，Ru=16.6×10-9~553×10-9，Rh=7.36×10-9~202×10-9，Pt=13.8×10-9~102×10-9，Pd=121×10-9~1216×10-9。
换算成100%硫化物后，在PGE原始地幔标准化配分模式曲线上表现出强烈的Pt负异常（图2）。
导致PGE分异的因素有多种可能性（宋谢炎等，2009），硫化物熔离时“R”因子较小、硫化物分离结晶作用、早期Fe-Pt 合金的分离以及岩浆后期热液作用都可能导致Pt产生异常。
理论前沿2013年第1期甘肃金川地区处于河西走廊东部，祁连山东北麓龙首山脉中段。
金川古元古花岗岩岩体所在的龙首山隆起位于华北地台阿拉善地块西南缘，南隔祁连早古生代褶皱系与柴达木地块相望，西接塔里木地台。
祁连山地区前长城纪处于压性造陆阶段，晚元古代长城纪晚期至早古生代奥陶纪处于大陆裂谷拉张至狭窄大洋阶段（北祁连褶皱带广泛出露早中奥陶世蛇绿岩），志留纪末晚加里东运动期开始转入碰撞造山阶段[1-2]。
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[2-3]。
图1金川铜镍矿床地理位置及龙首山隆起带镁铁超镁铁岩地质分布图（1—新生代沉积物；2—中生代陆相碎屑岩；3—晚古生代陆相碎屑岩；4—早古生代复理石建造；5—中新元古代碳酸盐岩、碎屑岩；6—古元古代变质岩系(前长城系)；7—混合花岗岩；8—花岗岩；9—花岗闪长岩；10—金川铜镍矿床及镁铁超镁铁岩体（群）；11—大地电磁测深剖面及物理点编号；12—实测及推测断层；13—省区边界）一、区域地质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。
金川超镁铁含矿岩体产出于北缘断裂带南侧，含矿岩体长约6500米，宽数10米至500余米，面积约1．34平方公里，侵位于前长城系龙首山群白家嘴子组中。
矿区范围内的地层为向南西40度倾斜的单斜构造，倾角由北向南逐渐变缓，断裂构造十分发育，有的构造具有长期活动性质。
金川岩体的直接围岩为蛇纹石化白云质大理岩、云母石英片岩、黑云母片麻岩、条带均质混合岩、斜长角闪岩等。
含矿岩体呈北西向展布，全长6000米，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。
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，在国内外都是罕见的。
该矿床镍和铂族金属产量约占中国的90%以上，是中国最大的镍钻生产基地，因此被誉为中国的“镍都”。
二、矿区地质概况（一）地层龙首山地区地层由基底构造层和盖层构造层两部分组成〔‘”。
其沉积建造自下而上分为如下四种:前长城纪变质碳酸盐一火山岩建造;中、新元古代富铁镁质碳酸盐一火山碎屑岩建造;古生代磨拉石一浅海相碳酸盐建造;中、新生代陆相碎屑岩建造。
金川含矿超基性岩的成岩前建造为前长城纪沉积建造;成岩期建造则为中、古元古代沉积建造。
而晚古生代和中、新生代的沉积建造反映了对金川含矿岩体改造时期的构造环境。
地层由老到新分述如下:1)前震旦系地层，前人在区域作1:10000地质填图时，将前震旦自下而上划分为五个岩性段:(1)花岗片麻岩(APt1)(2)黑云母片麻岩夹石英云母片岩(Apt2）(3)白云质大理岩（Apt3）(4)肉红色花岗片麻岩(Apt4）(5)灰黑色黑云母片麻岩（Apt5）2)第四系按堆积先后分为三段:(1)砾石层（2)冲积层（3）坡积物（二）区域构造格架本区区域构造发育，龙首山隆起南北两边产有北西西向的深大断裂川。
整体上分为三期，据汤中立等研究认为，龙首山地区表现的脆性破裂剪切构造特征、叠瓦式逆冲断层系和正断层的切错是晚近构造运动的产物，对于金川岩体而言，是成岩成矿后构造，是岩体、矿床的改造、破坏构造。
龙首山群的构造变形主要为强塑性压扁、透入型流劈理(结晶片理)、流褶皱为主要特征，反映了基底形成的强烈造山作用。
由于基底经历多期次构造变形叠加，展示的构造形迹己颇为复杂。
龙首山群混合岩化、花岗岩化作用，形成花岗伟晶岩中的褐帘石年龄为1984Ma(中国科学院地质所所测)，表明其构造变形期结束于早元古代末的吕梁运动。
为金川岩体上侵提供了封闭的环境。
龙首山区中元古代早期的镁铁一超镁铁岩，均大致呈北西西向似墙状、透镜状分布，为区域不均匀张裂构造空间部位的反映。
岩体在空间上延伸不一，形态多变的特征也表现了张性裂隙的特点。
沉积建造与火山演化说明成矿岩体形成时期属于大陆裂谷前断裂拱曲阶段的张裂环境。
由此认为，金川含矿岩体的形成构造背景为大陆裂谷萌芽前断裂拱曲阶段的局部隆起拉张构造环境。
在龙首山地区晚加里东期及以后的构造活动，使金川岩体从较深的形成部位，推移上升到达地表。
（三）区域岩浆岩区域中岩浆岩发育，岩浆活动时间长，岩石类型多样，除印支期外，各构造时期运动均伴随有岩浆活动。
其主要的侵位时代集中在吕梁期和加里东期，海西期和燕山期也有活动。
根据沉积建造分析，结合岩浆岩同位素年龄资料，该地区的岩浆活动及演化可分为四个阶段:(1)早元古代基底演化花岗岩作用阶段;(2)中、晚元古代大陆拉张镁铁质一超基性岩浆作用阶段;(3)古生代构造成水平挤压花岗岩类作用阶段;(4)中生代断块升降局部中基性火山作用阶段。
以(2)、(3)两阶段岩浆作用为主。
花岗岩类分为早、晚两期。
早元古代的花岗岩分布于前震旦系地层中，多成岩枝、岩瘤或岩脉状产出，岩性相对单一，主要有花岗质伟晶岩、白岗岩及石英正长伟晶岩，岩石经受长期地质作用而破碎;古生代的花岗岩类为龙首山地区的主要中一酸性侵入体，分布面积广，岩石类型多(闪长岩一花岗闪长岩一花岗岩均有)，与早期花岗岩相比。
除岩石类型外，稀土配分模型曲线亦有区别，反映两者成因的不同。
古生代花岗岩类的同位素数据主要集中在早古生代中、晚期和晚古生代早、中期。
岩石类型为二长花岗岩和闪长花岗岩，其次是钾长花岗岩，少数为斜长花岗岩、石英闪长岩，石英二长岩。
成因判别，岩石化学成分多落入岩浆型花岗岩区，部分投点落入交代型花岗岩区。
由此分析，古生代花岗岩主要为地壳重熔形成。
（三）矿床地质特征1、矿体外部形态特征l)矿体的形态从现有的开采程度来看，金川铜镍硫化物矿床中的矿体形态主要有以下几种:(l)似层状矿体由于岩浆结晶分异作用形成的星点状贫矿体、海绵陨铁状富矿体，或超基性岩底盘围岩中的接触交代型矿体，具这种形态，其中贫矿体基本上沿超基性岩带呈层状连续分布，海绵陨铁状富矿体则呈似层状连续分布。
(2)透镜状矿体交代型矿体呈透镜状分布。
海绵陨铁状富矿体也有呈透镜状连续分布的。
(3)脉状、囊状矿体由岩浆熔离出的金属硫化物矿浆或构造变质成矿热液沿构造裂隙(原生破碎构造、后期裂隙构造)充填(交代)形成的矿体，多呈不规则脉状、小的囊状，规模不大。
(4)柱状矿体在I矿目前仅发现一个，位于6行，矿体呈向南倾斜的柱状，柱高约3 00m下端与似层状主矿体相连，矿柱断面呈不规则多边形，断面直径在各中段变化较大，大的约80m左右，小的20~30m。
矿体北西侧与断层(F6)相接。
矿化呈海绵陨铁状和细脉浸染状，铜含量较高，伴生的金、银含量也高。
(5)58号矿体矿体沿走向不连续，是由多个小矿体组成，矿体的外部形态极不规则，规模大小相差悬殊，呈不规则扁豆状、囊状、透镜状、脉状等，矿体规模也比原先确定的小的多。
2、矿体规模矿床中，主要矿体大小相差较大，最大矿体沿走向长IOO0m左右，小的仅百余米。
矿体的厚度变化也很大，最厚处达数十米，薄的地段仅数米。
3、矿体内部结构特点1)矿石的矿物成分金川矿床各类原生矿石成分除造岩矿物外，金属矿物以硫化物为主，含少量氧化物、微量自然元素等。
按工业类型来分，可以分为原生矿石和氧化矿石两种。
原生矿石又主要包括浸染状矿石、星点状矿石、海绵陨铁状矿石和块状矿石侧。
在与大理石的接触带还发现有变质矿石。
氧化矿石中的矿物组分分布较多的是氧化物、氢氧化物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、硅酸盐矿物。
而氧化物及氢氧化物主要有:褐铁矿、针铁矿、石英、石髓。
2)矿石的组构特征金川硫化物矿床的矿石结构常见有他形晶粒状结构、碎裂结构、自形晶粒状结构、半自形晶粒状结构、溶蚀结构、板状结构、交代文象结构、交代残余结构、交代网脉状、交代格状结构、揉皱结构等，此外，矿石中还要一些不发育的结构，如树枝状结构、乳滴状结构、环带状结构等。
海绵陨铁构造:镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等以胶结物的形式充填在硅酸盐矿物颗粒间隙中，呈胶结状。
斑杂状构造:金属硫化物集合体大小不一，稀疏地散布在脉石矿物颗粒之间，是超基性岩中贫矿石尤其是颗粒较粗的贫矿石中的一种矿石构造。
星点状构造:镍黄铁矿在橄榄石中呈星点状分布，少量黄铜矿呈星点状散布在脉石矿物中。
细脉状构造:晚期金属硫化物呈细脉穿插早期金属矿物和非金属矿物。
3)成矿元素富集规律金川铜镍硫化物矿床中主成矿元素为Cu、Ni，伴生有益元素有Co、Pt、Pd、Ru、Rh、Au、Ag等，这些成矿元素化学性质相差较大，但它们却能富集到同一矿体中，只是在矿体的不同部位，富集程度不同，反映成矿具有多期多阶段的特点。
4、围岩蚀变特征金川铜镍矿床岩体的直接围岩是大理岩、片岩和混合岩等。
围岩发生过不同程度的蚀变作用，主要有蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化、滑石碳酸盐化等。
但以蛇纹石化最为发育，且与成矿关系极为密切。
蛇纹石化石是一种中、低温热液蚀变，为矿区最主要、最广泛的蚀变之一。
研究表明，蛇纹石化过程中随着HZO、C02、S、C1等成分的加入可导致硅酸盐中近30%的镍重新分配形成硫化物(Donaldso n，1981)，同时蛇纹石化也可导致部分镍的淋滤。
该区遭受蛇纹石化的矿物主要是橄榄石、辉石，其次是蚀变矿物透闪石。
橄榄石的蛇纹石化强弱不一，在蚀变较弱的地方，蛇纹石沿橄榄石不规则网状裂纹交代，将橄榄石切割成碎块，形成网状结构，并保持橄榄石的原始外形。
当蚀变强烈时，整个橄榄石颗粒被蛇纹石完全交代，并析出大量尘状磁铁矿分布于蛇纹石表面，个别颗粒会进一步蚀变为碳酸盐。
辉石也会被蛇纹石交代，主要是沿辉石解理或边缘进行交代。
金川含矿岩体一般是与围岩大理石的内接触带即岩体边缘发生蚀变发育主要由透闪石、绿泥石、蛇纹石所组成的片岩带。
在矿体中，尤其是在海绵陨铁状富矿体的某些局部地段，由于晚期叠加的热液蚀变，导致原生硅酸盐矿物蚀变为菱镁矿、方解石、滑石等，蚀变强烈时，形成滑石菱镁岩，金属硫化物常呈云雾状或定向分布。
