廣州地化所揭示銅鎳硫化物礦床中特殊的球狀構(gòu)造礦石成因

　　硫化物熔體從幔源鎂鐵質(zhì)巖漿中熔離并富集成礦，是形成巖漿銅鎳硫化物礦床的關(guān)鍵。礦石構(gòu)造對(duì)于分析硫化物熔體在巖漿（或者晶粥）中的遷移過(guò)程具有重要的指示意義。球狀構(gòu)造在巖漿銅鎳硫化物礦床中很少發(fā)育，目前只在俄羅斯的Noril’sk礦床、西澳大利亞的Black Swan礦床以及加拿大的Sudbury礦床中報(bào)道過(guò)。

　　中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所巖漿作用與成礦學(xué)科組博士后魏博與合作導(dǎo)師王焰在我國(guó)東北紅旗嶺地區(qū)的銅鎳硫化物礦床中發(fā)現(xiàn)了該種礦石結(jié)構(gòu)，并與國(guó)外同行合作，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。吉林紅旗嶺地區(qū)的漂河川巖漿銅鎳硫化物礦床位于中亞造山帶的最東部，鎳金屬量約為1萬(wàn)噸，平均鎳品位為0.83 wt.% (吉林省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊(duì), 1980)。含礦巖體主要由上部的角閃輝長(zhǎng)巖相和下部的角閃橄欖輝長(zhǎng)巖相組成。礦化位于角閃橄欖輝長(zhǎng)巖相中。特殊的礦石構(gòu)造有三種：（1）球狀構(gòu)造，2~10 mm的硫化物集合體呈球狀或不規(guī)則斑點(diǎn)狀分布于輝長(zhǎng)巖中；(2)網(wǎng)脈狀構(gòu)造，不規(guī)則狀硫化物呈網(wǎng)脈狀穿插于輝長(zhǎng)巖之中；（3）角礫狀構(gòu)造，破碎的硅酸鹽礦物晶體或者巖石呈角礫狀包裹于硫化物之中。

　　通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，硫化物礦石的Ni/Cu比值變化為1.6到34，表明礦石十分貧Cu。富Ni貧Cu的硫化物熔體的固相線溫度可能接近甚至超過(guò)1000℃。同時(shí)，漂河川巖體含有大量原生角閃石，表明其母巖漿相對(duì)富水，而富水的鎂鐵質(zhì)巖漿固相線溫度則低于1000℃。因此，研究人員認(rèn)為，硫化物熔體在硅酸鹽完全固結(jié)之前已經(jīng)開(kāi)始凝固，并保持了原有的球形形態(tài)。早期熔離出來(lái)的硫化物珠滴由于較重而向巖漿房底部遷移并逐漸聚集成硫化物熔體，硫化物熔體在經(jīng)過(guò)半熔體態(tài)的硅酸鹽巖石時(shí)，會(huì)沿著巖石裂隙穿插進(jìn)去，形成網(wǎng)脈狀構(gòu)造礦石；如果遷移的硫化物熔體分解并包裹硅酸鹽熔體/堆晶，則形成角礫狀構(gòu)造礦石。對(duì)漂河川巖漿銅鎳硫化物礦床的研究表明，硫化物熔體的運(yùn)移過(guò)程決定了不同類型礦石的分布。這對(duì)確定富礦部位十分重要。

　　相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的礦床學(xué)主流期刊Economic Geology上。

    論文信息：

　　Wei B., Wang C.Y.*, Arndt N.T., Prichard H.M., Fisher P.C. 2015. Textural relationship of sulfide ores, PGE and Sr-Nd-Os isotopic compositions of the Triassic Piaohechuan Ni-Cu sulfide deposit in NE China. Economic Geology 110: 2041-2062

　　Wei B., Wang C.Y.*, Li C., Sun Y.L. 2013. Origin of PGE-depleted Ni-Cu sulfide mineralization in the Triassic Hongqiling No.7 orthopyroxenite intrusion, Central Asian Orogenic Belt, northeastern China. Economic Geology 108: 1813-1831 

漂河川鎳礦角礫狀構(gòu)造礦

漂河川鎳礦球狀構(gòu)造礦石