峨眉山大火成岩省Cu-Ni-PGE成矿作用——几个典型矿床岩石地球化学特征的分析

峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列。本文剖析了峨眉山大火成岩省该类矿床的分布及部分典型矿床的地质地球化学特征和矿化特征,揭示了成矿岩体统一的地幔柱成因,阐述了Cu-Ni-PGE成矿作用与峨眉山地幔柱岩浆活动体系的关系,探讨了由于岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程的差异所导致的矿化类型变异。指出Cu-Ni-PGE矿床成矿岩体原始岩浆为地幔柱高程度熔融的高镁玄武岩浆,成矿岩体与峨眉山低钛玄武岩同源,矿化岩体主要产于峨眉山地幔柱活动模型的内带低钛玄武岩分布区;金宝山、朱布、力马河、杨柳坪矿床分别代表峨眉山地幔柱Cu-Ni-PGE成矿作用不同成矿机制的端员类型。     

峨眉山地幔柱岩浆的起源及演化:苦橄岩和玄武岩流体组成和C-He-Ar同位素的制约

<正>峨眉山大火成岩省由大量的溢流玄武岩、基性-超基性岩体、少量的苦橄岩、凝灰岩、流纹岩和正长岩等组成,峨眉山地幔柱二叠纪活动时(256~263 Ma,Fan et al.,2008;Zi,et al.,2010;Tang,et al.,2015)位于赤道附近,活动中心位于大理-丽江-攀枝花一带。苦橄岩作为地幔柱岩浆作用早期形成的岩石,可以揭示地幔柱岩浆源区、原始条件及演化等过程。大理-宾川-丽江地区苦橄岩的Sr-Nd同位素显示地壳混染程度小     

诺里尔斯克Cu-Ni-PGE硫化物矿床成矿过程流体组成示踪

诺里尔斯克(Noril’sk)Cu-Ni-PGE硫化物矿床位于西伯利亚大火成岩省的西北边缘,是251.2±0.3Ma(Kamo et al.,1996)地幔柱岩浆作用体制下大火成岩省成矿的典型实例(Basu etal.,1995)。岩浆演化过程中围岩膏盐层对硫饱和成矿具有重大的贡献,本研究通过大火成岩省喷出岩和成矿岩体中流体组成特征对比,探讨成     

岩浆Cu-Ni-PGE矿床和Fe-Ti-V矿床的关键控矿因素评述:兼论与峨眉山玄武岩的关系

峨眉山大火成岩省中广泛分布着赋存Fe-Ti-V氧化物矿的层状辉长岩体和赋存Cu-Ni-PGE硫化物矿的镁铁超镁铁岩体,系统归纳并分析了这两类成矿岩浆在控矿因素、岩浆性质、岩浆过程等方面存在的差异.对比Cu-Ni-PGE硫化物矿床和Fe-Ti-V氧化物矿床差异,认为岩浆分异程度、部分熔融程度、挥发分(S和P)以及是否存在地壳混染是造成这两类矿床成矿差异的原因.一系列的矿床实例分析表明高Ti或低Ti性质并不是玄武质岩浆成矿专属性的决定性因素,Fe-Ti-V氧化物矿床和Cu-Ni-PGE硫化物矿床的形成与各自的控矿因素有关.      

晚二叠世峨眉山地幔柱岩浆成矿作用

晚二叠世峨眉山地幔柱岩浆作用同时形成了Cu-Ni-PGE硫化物矿床和V-Ti-Fe氧化物矿床等不同类型的岩浆矿床。从硫化物矿床的PGE富集型、Cu-Ni-PGE富集型到Cu-Ni富集型,再到钒钛磁铁矿矿床,成矿基性-超基性岩体中基性岩石比例逐渐增加,PGE含量降低。铜镍铂族硫化物矿床具Nb和Ta负异常,岩浆流体组分含量较高,含有较高的H₂;而钒钛磁铁矿矿床具Nb、Ta和Ti正异常,Zr和Hf负异常,岩浆流体组分含量较低,含有较高的H₂O、CO₂和H₂。两类矿床强不相容元素和轻稀土元素(LREE)富集,Sr-Nd同位素组成与峨眉山玄武岩的演化趋势一致。Sr-Nd-Os-C-He同位素组成揭示岩浆上升过程中经历了不同程度的地壳混染,高钛玄武岩和钒钛磁铁矿矿床成矿岩体的地壳混染程度较低,部分低钛玄武岩和铜镍硫化物矿床存在明显的地壳混染。这两类岩浆矿床的形成与峨眉山地幔柱玄武岩浆有关,岩浆介质环境中H₂含量较高,V-Ti-Fe 氧化物矿床的形成与分离结晶、高含量的水和氧逸度的升高有关,Cu-Ni-(PGE)硫化物矿床的形成与还原性流体介质、结晶分异和地壳混染作用有关。     

黑泥坡Ⅰ号岩体地球化学特征及成矿作用初探

地幔柱成矿系统中,岩浆型Cu-Ni-PGE矿床是最重要成矿作用之一。峨眉山大火成岩省岩浆型Cu-Ni-PGE矿化岩体广泛分布,构成了峨眉山地幔柱成矿系统中一个非常重要的成矿系列(陶琰等,2007)。地幔柱活动形成大火成岩省(主要由玄武岩和时空上紧密伴生的镁铁—超镁     

塔里木大火成岩省西北缘巴楚—阿图什地区钒钛磁铁矿矿集区的成因

正显生宙以来全球最重要的地幔柱成矿作用发育在二叠纪大火成岩省(王焰等, 2017)。与西伯利亚大火成岩省直接相关的Nori'sk—Talnakh矿床是世界级超大型铜镍硫化物矿床(Lightfoot and Keays,2005)。位于我国峨眉山大火成岩省内带的攀西地区则是世界著名的岩浆钒钛磁铁矿矿床聚集区(王焰等, 2017)。塔里木大火成岩省西北缘巴楚—阿图什地区同样以产出岩浆钒钛磁铁矿矿床为特征(Zhang Dongyang et al., 2016, 2018; Cao Jun et al.,     

峨眉山大火成岩省白马层状侵入体的成因

峨眉山大火成岩省与二叠纪晚期的峨眉山地幔柱作用有关。白马层状侵入体是峨眉山大火成岩省赋存超大型Fe-Ti-V氧化物矿床的镁铁-超镁铁质侵入体之一。白马侵入体橄榄辉长岩和橄长岩全岩Mg O与Cr、Ni的相关性表明白马母岩浆经历了较高程度的分离结晶作用。原始地幔标准化微量元素图解和球粒陨石标准化稀土元素图解总体具有显著的Sr、Eu和Ti正异常,Zr-Hf负异常;而Nb、Ta既有正异常,也有负异常,这些特征与岩石中磁铁矿、单斜辉石和斜长石等矿物的堆晶作用有关。(87Sr/86Sr)i=0.704232～0.704855,平均值为0.704706;εNd(t)=1.40～3.94,平均值为2.41。Sr-Nd同位素组成落于峨眉山苦橄岩和高钛玄武岩的范围内,混合模拟计算表明白马母岩浆经历了10%～30%硅质大理岩围岩的混染。因此,白马Fe-Ti-V氧化物矿床的形成受母岩浆的组成、分离结晶作用及大理岩围岩的混染等多种因素共同制约。     

西藏冈底斯岩基晚白垩纪拆沉作用

<正>冈底斯岩基是拉萨地体的重要组成部分,广泛发育早古生代至新生代岩浆岩(Chung et al.,2003;Hou et al.,2004;Mo et al.,2007;Wen et al.,2008;Zhu et al.,2011,2012)。在冈底斯岩基漫长而复杂的演化过程中伴随着大量的岩浆活动,其中200~150Ma、140~80 Ma、65~41Ma以及35-14Ma被认为是     

地幔柱成矿系统:以峨眉山地幔柱为例

地幔柱沟通了地核、地幔、地壳各个圈层之间的物质与能量交换,提供了板内构造岩浆活动及成矿作用的一种重要的动力学机制。峨眉山地幔柱是晚古生代全球最显著的地幔柱活动之一,形成了多种有重大资源经济价值的矿床类型。以峨眉山地幔柱为例,对几种典型矿床类型的产出特征及成因进行了系统分析,阐述了地幔柱成矿系统中各种成矿作用与地幔柱构造岩浆活动的关系及成矿机理。(1)通过对部分典型岩浆硫化物矿床的地质地球化学特征和矿化特征分析,揭示了峨眉山大火成岩省不同矿化特征的岩浆硫化物矿床形成于统一的地幔柱岩浆活动体系,并与峨眉山玄武岩为同源演化关系,岩浆演化过程及硫化物熔离富集过程存在的差异造成了矿化类型的变异。(2)对攀西地区4个超大型钒钛磁铁矿矿床进行了详尽的地质地球化学分析,论述了成矿岩浆的性质、与峨眉山玄武岩的关系及成岩演化过程和成矿模式,表明成矿母岩浆来自于地幔柱,但经历了较大程度的地壳混染作用,提出岩浆的多次补给混合及结晶锋面上发生的双扩散造成的液态分层导致了韵律条带矿石的形成。(3)阐述了滇黔相邻地区玄武岩型自然铜和黑铜矿铜矿化现象,指出玄武岩岩浆气液阶段的自变质作用和玄武岩构造变质热液蚀变改造作用两种方式造成铜矿化富集,岩浆气液阶段的自变质作     

布拜图对热液氧化物沉淀条件的指示

<正>无定形Fe-和Mn-羟基氧化物以及硅的沉积体广泛分布于洋中脊(Dekov et al.,2010)、弧后盆地(Hein et al.,2008;Zeng et al.,2012)和海山(Emerson et al.,2002;Edwards et al.,2011)等不同地质背景的海底热液区。热液Fe-羟基氧化物按成因可以分为三类:热液硫化物的氧化产物,直接从热液中沉淀形成的氧化物以及来自热液     

二叠纪峨眉山地幔柱岩浆成矿作用的多样性

二叠纪峨眉山地幔柱形成了规模巨大的大火成岩省、并伴随众多具有经济价值的矿床。地幔柱岩浆分别形成了高钛和低钛2个主要玄武质岩浆系列,并显示了一定的成矿专属性,赋存铜镍硫化物矿床的小型镁铁-超镁铁质岩体原始岩浆的成分类似区内低钛苦橄岩,而赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体,其原始岩浆成分特征与高钛苦橄岩类似。不同含矿岩体的岩石学、地球化学和含矿性各有差异,这主要取决于岩浆源区特征、岩浆演化过程、地壳混染和岩浆侵位过程。本文对峨眉山地幔柱岩浆成矿作用近年来在上述几方面的研究进展进行了综合和评述,指出地幔柱成矿作用研究存在的一些值得研究的问题。     

峨眉火成岩省岩浆矿床成矿作用与地幔柱动力学过程的耦合关系

峨眉火成岩省位于扬子地块西部,为中二叠世末地幔柱活动产物。迄今为止,峨眉火成岩省已发现超大型V-Ti磁铁矿矿床4处,大中型岩浆硫化物型Ni-Cu-(PGE)矿床近10处。这些矿床的含矿镁铁-超镁铁岩体为260Ma±,与峨眉山玄武岩为同一地幔柱的产物。系统归纳和分析上述两类含矿镁铁-超镁铁岩体在空间分布、岩体规模、岩石组合和造岩矿物组成等方面存在明显的差异:可以分为内带和外带,内带以巨厚的峨眉山玄武岩、大型层状岩体和众多小型镁铁-超镁铁岩体、低Ti玄武岩、碱性岩体和丰富的成矿作用为标志。外带则玄武岩厚度降低,以高-Ti玄武岩为主,很少有侵入岩体。在对这两类岩浆矿床的分布及其与低Ti和高Ti玄武岩地质和地球化学联系的归纳和分析基础上,结合对杨柳坪Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿过程与峨眉山玄武岩岩浆起源和演化相互关系的研究结果,认为峨眉山火成岩省这些不同类型的矿床是地幔柱动力学过程不同阶段的产物。V-Ti磁铁矿矿床的形成于高Ti玄武岩浆有关,主要受控于岩浆的分离结晶作用;而Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿主要取决于3个因素:高程度的部分熔融,下地壳同化混染和分离结晶。Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床是地幔柱活动早期阶段的产物,而V-Ti磁铁矿矿床则形成则晚于岩浆硫化物矿床。     

岩浆Cu-Ni-PGE矿床研究现状及发展趋势

从全球视野分析研究了世界岩浆铜镍硫化物矿床的大地构造分布和成岩成矿类型,特别是通过上世纪末新发现的加拿大Voisey′s Bay矿床与俄罗斯Noril′sk等世界级矿床特征的对比研究,突出强调了大火成岩省(LIPs)对大规模岩浆硫化物矿床形成的意义,从更加宏观的角度审视了世界级岩浆硫化物矿床形成的地质背景和岩浆作用条件,为中国金川等岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的深入研究提供了参照背景。评述分析了当代岩浆硫化物矿床成矿研究中,幔源岩浆中硫化物液相不混溶(熔离)的演化轨迹,对岩浆萃取地壳中的硫改变硫化物饱和度促成不混溶作用发生的可能性和条件进行了探讨,进一步讨论了岩浆演化过程中,亲铜元素(Ni、Cu、Co、Pt和Pd等)进入硫化物液相成为金属硫化物或先期进入先结晶的橄榄石、辉石矿物成为氧化物的物理化学行为,并通过加拿大Sudbury陨石撞击构造成因矿床复合热液对硫化物矿体形成贡献的讨论,提出了热液作用对岩浆硫化物矿床成矿的可能贡献。分析判断了中国岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的成矿特点和金川超大型岩浆Cu-Ni-PGE矿床外围的找矿潜力。     

大兴安岭中南段锡多金属矿化类型、特征及找矿潜力

<正>大兴安岭中南段有色金属成矿带位于天山-兴蒙造山带东部贺根山断裂与西拉沐伦河断裂之间,是兴蒙造山带的重要组成部分(刘建明等,2001)。大地构造位置处于古亚洲洋成矿域与环太平洋成矿域的叠加部位(Zeng et al.,2013,2015)。复杂的区域构造、岩浆演化历史形成了该区丰富和颇具特色的矿产资源,特别是银铅锌矿床(张德全等,1994;Zeng et al.,2011;Ouyang et al.,2014)。近些年来本     

高压下金属硫化物载Re能力的实验研究初探

<正>越来越多的研究结果表明,Re在不同硫化物间存在一定的分配规律。例如:辉钼矿的Re含量往往比共生的黄铁矿(Li et al.,2011)或黄铜矿(Zhu and Sun,2013)高3~5个数量级;黄铁矿的Re含量普遍比闪锌矿(Morelli et al.,2004)和方铅矿(Stein et al.,2000)高3~30倍;铅锌矿床中闪锌矿的Re含量又明显高于方铅矿(Liu et al.,2015)。这些很可能与Re在硫化物中分配系数的差异,即各硫化物载Re能力的     

岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的克拉通边缘成矿模型

对比分析了世界范围内岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的空间分布,以及其与大火成岩省(LIPs)的成因联系,认为此类矿床的产出位置与岩石圈结构关系密切。这种密切关系表现在此类矿床主要分布在克拉通边缘或古克拉通边缘;矿床与铁镁质-超铁镁质岩石关系密切,表现在许多矿床与基性-超基性火山岩浆作用间具有密切的的时空联系。构建了岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的(古)克拉通边缘成矿模型,认为此类矿床形成需要5个作用过程:①地幔中大规模超镁铁质熔体的产生。②大规模超镁铁质熔体朝克拉通边缘运移。③地幔熔体穿过岩石圈。④地幔熔体与地壳物质间相互作用。⑤岩浆喷发及矿质堆积成矿。概括了克拉通边缘三方面的成矿优越性:①克拉通内部岩石圈厚大,边缘岩石圈相对薄弱,这就促使了地幔柱熔体顺陆下岩石圈地幔(SCLM)基底发生侧向运移。②克拉通边缘是大地构造运动的应力集中区,这就使得沿克拉通边缘分布的转换断层将在局部变异,形成地球物理障。③顺克拉通边缘分布的矿床或位于大陆内古克拉通边缘的矿床具有更好的保存条件,免遭了造山后因差异抬升而形成的剥蚀作用的破坏。     

鞍山-本溪地区条带状铁建造沉积环境

<正>条带状铁建造(BIF)是早前寒武纪特殊环境的产物,记录了当时地壳演化、大气、海洋和生物等方面的重要信息(Bekker et al.,2010)。同时,BIF形成高潮与地壳增生、地幔柱活动和VMS矿床的峰期存在对应关系(Isley and Abbott,1999;Rasmussen et al.,2012)。其原因可能是早前寒武纪地壳快速生长、镁铁质-超镁铁质岩浆广泛发育、海底火山-热液大规模活动,为海洋中溶解-沉淀巨量BIF铁矿提供了物质来源和环     

塔里木克拉通东北缘二叠纪镁铁质岩浆氧化物与硫化物成矿条件对比

塔里木克拉通东北缘坡北、磁海等地二叠纪幔源岩浆活动形成了镍钴硫化物矿床和铁钴氧化物矿床，两者赋矿镁铁 超镁铁岩体的年龄相近(290~260 Ma)，主、微量元素和Sr Nd Hf同位素组成相似，分配系数接近的微量元素比值分布于相同趋势线，揭示两者岩浆源区相同，可能为俯冲板片流体交代的亏损地幔或软流圈地幔。两类矿床镁铁 超镁铁质岩中Co与Ni含量正相关，Co主要富集在基性程度高的岩石中；块状硫化物与磁铁矿矿石中Co与Ni相关性差，Co和Ni具有不同的富集机制，Co热液富集作用明显。北山镁铁 超镁铁杂岩体是地幔柱相关软流圈上涌，诱发俯冲板片交代的亏损岩石圈地幔发生部分熔融，形成的高镁母岩浆演化过程中经历壳源混染、硫化物饱和富集镍钴形成铜镍钴硫化物矿床，富铁母岩浆氧逸度高、富水，岩浆分离结晶磁铁矿、叠加热液作用富集钴，形成铁钴氧化物矿床。     

右江盆地南缘二叠-三叠纪基性岩研究及其与金矿的成矿关系探讨

<正>峨眉山玄武岩于260 Ma左右开始喷发,是峨眉山地幔柱上涌的产物。桂西在地理位置上处于峨眉山大火成岩省的东南端,对桂西的基性岩的研究表明他们与峨眉山玄武岩具有相似的地球化学特征及形成年龄,表明它们属于峨眉山地幔柱的产物(黄文龙等,2015)。近年来,一些研究认为滇黔桂三省交界地区的微细浸染型金矿床的形成与峨眉山地幔柱活动有关(刘希军等,2013),并且,该区域发现了一批与基性岩空间上联系密切的矿床,如桂西田林八渡、隆林马雄、滇东南老寨湾金矿等,而