廣州地化所揭示銅鎳硫化物礦床中特殊的球狀構造礦石成因
2020-12-06 中國科學院廣州地化所揭示銅鎳硫化物礦床中特殊的球狀構造礦石成因
2015-12-25 廣州地球化學研究所
語音播報
硫化物熔體從幔源鎂鐵質巖漿中熔離並富集成礦，是形成巖漿銅鎳硫化物礦床的關鍵。礦石構造對於分析硫化物熔體在巖漿（或者晶粥）中的遷移過程具有重要的指示意義。球狀構造在巖漿銅鎳硫化物礦床中很少發育，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礦床中報導過。
中國科學院廣州地球化學研究所巖漿作用與成礦學科組博士後魏博與合作導師王焰在我國東北紅旗嶺地區的銅鎳硫化物礦床中發現了該種礦石結構，並與國外同行合作，對該結構進行了深入研究。吉林紅旗嶺地區的漂河川巖漿銅鎳硫化物礦床位於中亞造山帶的最東部，鎳金屬量約為1萬噸，平均鎳品位為0.83 wt.% (吉林省地質局第二地質大隊, 1980)。含礦巖體主要由上部的角閃輝長巖相和下部的角閃橄欖輝長巖相組成。礦化位於角閃橄欖輝長巖相中。特殊的礦石構造有三種：（1）球狀構造，2~10 mm的硫化物集合體呈球狀或不規則斑點狀分布於輝長巖中；(2)網脈狀構造，不規則狀硫化物呈網脈狀穿插於輝長巖之中；（3）角礫狀構造，破碎的矽酸鹽礦物晶體或者巖石呈角礫狀包裹於硫化物之中。
通過研究發現，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1000℃。同時，漂河川巖體含有大量原生角閃石，表明其母巖漿相對富水，而富水的鎂鐵質巖漿固相線溫度則低於1000℃。因此，研究人員認為，硫化物熔體在矽酸鹽完全固結之前已經開始凝固，並保持了原有的球形形態。早期熔離出來的硫化物珠滴由於較重而向巖漿房底部遷移並逐漸聚集成硫化物熔體，硫化物熔體在經過半熔體態的矽酸鹽巖石時，會沿著巖石裂隙穿插進去，形成網脈狀構造礦石；如果遷移的硫化物熔體分解並包裹矽酸鹽熔體/堆晶，則形成角礫狀構造礦石。對漂河川巖漿銅鎳硫化物礦床的研究表明，硫化物熔體的運移過程決定了不同類型礦石的分布。這對確定富礦部位十分重要。
相關研究發表在最新一期的礦床學主流期刊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造礦
漂河川鎳礦球狀構造礦石
硫化物熔體從幔源鎂鐵質巖漿中熔離並富集成礦，是形成巖漿銅鎳硫化物礦床的關鍵。礦石構造對於分析硫化物熔體在巖漿（或者晶粥）中的遷移過程具有重要的指示意義。球狀構造在巖漿銅鎳硫化物礦床中很少發育，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礦床中報導過。
中國科學院廣州地球化學研究所巖漿作用與成礦學科組博士後魏博與合作導師王焰在我國東北紅旗嶺地區的銅鎳硫化物礦床中發現了該種礦石結構，並與國外同行合作，對該結構進行了深入研究。吉林紅旗嶺地區的漂河川巖漿銅鎳硫化物礦床位於中亞造山帶的最東部，鎳金屬量約為1萬噸，平均鎳品位為0.83 wt.% (吉林省地質局第二地質大隊, 1980)。含礦巖體主要由上部的角閃輝長巖相和下部的角閃橄欖輝長巖相組成。礦化位於角閃橄欖輝長巖相中。特殊的礦石構造有三種：（1）球狀構造，2~10 mm的硫化物集合體呈球狀或不規則斑點狀分布於輝長巖中；(2)網脈狀構造，不規則狀硫化物呈網脈狀穿插於輝長巖之中；（3）角礫狀構造，破碎的矽酸鹽礦物晶體或者巖石呈角礫狀包裹於硫化物之中。
通過研究發現，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1000℃。同時，漂河川巖體含有大量原生角閃石，表明其母巖漿相對富水，而富水的鎂鐵質巖漿固相線溫度則低於1000℃。因此，研究人員認為，硫化物熔體在矽酸鹽完全固結之前已經開始凝固，並保持了原有的球形形態。早期熔離出來的硫化物珠滴由於較重而向巖漿房底部遷移並逐漸聚集成硫化物熔體，硫化物熔體在經過半熔體態的矽酸鹽巖石時，會沿著巖石裂隙穿插進去，形成網脈狀構造礦石；如果遷移的硫化物熔體分解並包裹矽酸鹽熔體/堆晶，則形成角礫狀構造礦石。對漂河川巖漿銅鎳硫化物礦床的研究表明，硫化物熔體的運移過程決定了不同類型礦石的分布。這對確定富礦部位十分重要。
相關研究發表在最新一期的礦床學主流期刊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
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