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摘要:铜镍硫化物矿床在铜镍铂族资源中扮演着很重要的角色,因此,对铜镍硫化物矿床的研究显得尤为重要。针对其分类、成因、演化过程、成矿模式等基础知识做了详细的总结。
关键词:铜镍硫化物矿床 成矿过程 成矿模式
中图分类号:P611.11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)011-128-02
金属镍和铜是非常重要的有色金属矿产资源,在化学工业、军工、机械制造、航天、钢铁、通讯器材等方面,均有广泛的用途。目前:镁铁质、超镁铁质岩浆中的镍、铜、铂族资源在世界上占有重要的地位,来自镁铁质、超镁铁质岩浆硫化物矿床的镍占镍储量的34%,开采量的60%;而有90%以上的铂族元素资源来自镁铁质、超镁铁质岩浆中硫化铜镍型和铬铁矿型矿床;铜矿储量的55%来自岩浆铜镍硫化物矿床。而我国,来自与镁铁质–超镁铁质岩有关的岩浆硫化物矿床的镍、铜、铂族元素储量分别为86%、11.9%、95%。因此为了更好地满足日益增长的需求量,开展铜镍铂岩浆硫化物矿床的研究是十分迫切的。
2 矿床成因研究
岩浆中的S达到饱和与亲铜元素结合形成硫化物,进而硫化物熔体从硅酸盐岩浆中熔离出来,在一定的空间内与足够的硅酸盐岩浆混合使亲铜元素品位提高,并保存于合适的空间,是形成岩浆型铜镍硫化物矿床的关键。
而引起岩浆中硫饱和作用机制的认识主要有:
(1)地壳混染:在岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿过程中,多数矿床有地壳物质的混入引发硫饱和。
(2)岩浆的结晶分异:岩浆S和Fe2+是密切相关的。富Fe矿物的结晶分异(橄榄石、辉石、磁铁矿、铬铁矿)可能导致S溶解度的降低,而产生S的饱和。
(3)地壳硫的加入:围岩中硫的混入对硫化物从铁镁质岩浆中熔离并沉降到岩体底部成矿有重要贡献,大量岩浆不断地通过岩浆房并经历相似的过程是形成巨大矿床的根本所在。
(4)过度冷却:世界上只有Sudbury矿床属于此成因,陨石冲击后造成地壳岩石部分熔融,形成的超高温岩浆,溶解了大量的硫,然后岩浆过度冷却,使硫在镁铁质岩浆中达到饱和。
3 岩浆硫化物矿床的形成过程
(1)源区的诞生:作为地幔熔融的结果,生成超镁铁质—镁铁质岩浆。
(2)源区的发展:岩浆穿过地幔上升并进入地壳。
(3)源区的改善:岩浆与地壳相互作用。这往往是不混溶硫化物液体的早期发育所需要的。
(4)输送:岩浆加不混溶硫化物液滴进一步上升到地壳的更高层位。
(5)增长:硫化物作为岩浆侵位的结果而浓集。
(6)矿物质再富集:硫化物由于与不断流通的岩浆反应而富集,有可能并不总是会涉及这一步,但这已经被证明在几个矿床中确实出现了。
(7)完全成熟:寄主岩浆和相关的硫化物液体冷凝并结晶。
参考文献:
[1] Naldrett AJ,World-class Ni-Cu-PGE deposits: key factors in their genesis[J].Mineralium Deposita,1999(34):227-240.
[2] Naldrett AJ.Magmatic sulfide deposit: geology, geochemistry and exploration[M].Springer,Berlin Heidelberg New York.2004:1-238
[3] Shima and Naldrett AJ.Solubility of sulfur in an ultramatic melt and the relebance of the system Fe-S-O[J].Econ.Geol.,1975(70):960-967.
[4] Lightfoot PC, Hawkesworth CJ. Flood basalts and magmatic Ni,Cu and PGE sulphide mineralization: Comparative geochemistry of the Noril’sk(Siberian Trap)and West Greenland Sequences. In:Mahoney J J, Coffin M F, eds. large igneous province[C]. Washington DC, Amercian Geophysical Union:1997,357-380.
[5] Chusul,Edward M.Ripley.New developments in magmatic Ni-Cu and PGE deposits[M].Beijing:Geological publishing house,2009.
[6] 湯中立,钱壮志,姜常义,等.中国镍铜铂岩浆硫化物矿床与成矿预测[M].北京:地质出版社,2006.
[7] 苏尚国,汤中立.岩浆通道成矿系统的理论与实践[J].矿床地质,2010(29).
[8] 汤中立,闫海卿,焦建刚,等.中国岩浆硫化物矿床新分类与小岩体成矿作用[J].矿床地质,2006(124).
关键词:铜镍硫化物矿床 成矿过程 成矿模式
中图分类号:P611.11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)011-128-02
金属镍和铜是非常重要的有色金属矿产资源,在化学工业、军工、机械制造、航天、钢铁、通讯器材等方面,均有广泛的用途。目前:镁铁质、超镁铁质岩浆中的镍、铜、铂族资源在世界上占有重要的地位,来自镁铁质、超镁铁质岩浆硫化物矿床的镍占镍储量的34%,开采量的60%;而有90%以上的铂族元素资源来自镁铁质、超镁铁质岩浆中硫化铜镍型和铬铁矿型矿床;铜矿储量的55%来自岩浆铜镍硫化物矿床。而我国,来自与镁铁质–超镁铁质岩有关的岩浆硫化物矿床的镍、铜、铂族元素储量分别为86%、11.9%、95%。因此为了更好地满足日益增长的需求量,开展铜镍铂岩浆硫化物矿床的研究是十分迫切的。
2 矿床成因研究
岩浆中的S达到饱和与亲铜元素结合形成硫化物,进而硫化物熔体从硅酸盐岩浆中熔离出来,在一定的空间内与足够的硅酸盐岩浆混合使亲铜元素品位提高,并保存于合适的空间,是形成岩浆型铜镍硫化物矿床的关键。
而引起岩浆中硫饱和作用机制的认识主要有:
(1)地壳混染:在岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿过程中,多数矿床有地壳物质的混入引发硫饱和。
(2)岩浆的结晶分异:岩浆S和Fe2+是密切相关的。富Fe矿物的结晶分异(橄榄石、辉石、磁铁矿、铬铁矿)可能导致S溶解度的降低,而产生S的饱和。
(3)地壳硫的加入:围岩中硫的混入对硫化物从铁镁质岩浆中熔离并沉降到岩体底部成矿有重要贡献,大量岩浆不断地通过岩浆房并经历相似的过程是形成巨大矿床的根本所在。
(4)过度冷却:世界上只有Sudbury矿床属于此成因,陨石冲击后造成地壳岩石部分熔融,形成的超高温岩浆,溶解了大量的硫,然后岩浆过度冷却,使硫在镁铁质岩浆中达到饱和。
3 岩浆硫化物矿床的形成过程
(1)源区的诞生:作为地幔熔融的结果,生成超镁铁质—镁铁质岩浆。
(2)源区的发展:岩浆穿过地幔上升并进入地壳。
(3)源区的改善:岩浆与地壳相互作用。这往往是不混溶硫化物液体的早期发育所需要的。
(4)输送:岩浆加不混溶硫化物液滴进一步上升到地壳的更高层位。
(5)增长:硫化物作为岩浆侵位的结果而浓集。
(6)矿物质再富集:硫化物由于与不断流通的岩浆反应而富集,有可能并不总是会涉及这一步,但这已经被证明在几个矿床中确实出现了。
(7)完全成熟:寄主岩浆和相关的硫化物液体冷凝并结晶。
参考文献:
[1] Naldrett AJ,World-class Ni-Cu-PGE deposits: key factors in their genesis[J].Mineralium Deposita,1999(34):227-240.
[2] Naldrett AJ.Magmatic sulfide deposit: geology, geochemistry and exploration[M].Springer,Berlin Heidelberg New York.2004:1-238
[3] Shima and Naldrett AJ.Solubility of sulfur in an ultramatic melt and the relebance of the system Fe-S-O[J].Econ.Geol.,1975(70):960-967.
[4] Lightfoot PC, Hawkesworth CJ. Flood basalts and magmatic Ni,Cu and PGE sulphide mineralization: Comparative geochemistry of the Noril’sk(Siberian Trap)and West Greenland Sequences. In:Mahoney J J, Coffin M F, eds. large igneous province[C]. Washington DC, Amercian Geophysical Union:1997,357-380.
[5] Chusul,Edward M.Ripley.New developments in magmatic Ni-Cu and PGE deposits[M].Beijing:Geological publishing house,2009.
[6] 湯中立,钱壮志,姜常义,等.中国镍铜铂岩浆硫化物矿床与成矿预测[M].北京:地质出版社,2006.
[7] 苏尚国,汤中立.岩浆通道成矿系统的理论与实践[J].矿床地质,2010(29).
[8] 汤中立,闫海卿,焦建刚,等.中国岩浆硫化物矿床新分类与小岩体成矿作用[J].矿床地质,2006(124).