金川铜镍矿床铂族元素特征研究

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1、长安大学硕士学位论文金川铜镍矿床铂族元素特征研究姓名：徐刚申请学位级别：硕士专业：构造地质学指导教师：钱壮志20100525摘要金川矿床在铜镍硫化物矿床中具有特殊地位，近年来，众多的国内外地质学家对其进行了大量的研究。本文在系统地总结和提取前人的地质资料基础之上，通过野外地质观察、系统采样、室内光、薄片鉴定以及岩石学矿物学、岩石地球化学和铂族元素地球化学等方面进行系统的研究，取得了以下主要认识：(1)I、Ⅱ号岩体较为相似的铂族元素配分模式，与主量元素、微量稀土元素等地球化学特征显示的信息一致，均表明二者具有相同的母岩浆成分，为同源岩浆演化的产物。(2)金川I、II号岩体岩石和矿

2、石具有相似的PGE分配模式(Pt．Pd配分型)，PPGE与IPGE分异明显，以PPGE(Pt、Pd)为主，IPGE(Ir、Os、Ru、l强)含量较低。(3)PGE特征进一步佐证了金川成矿母岩浆为高镁拉斑玄武质岩浆。金川矿床成矿岩石及矿石Cu／Pd、Niar比值(岩石42．59×103，7．87x105；矿石152．71x103，3．62x106)远高于原始地幔的Cu／Pd、Ni／Ir(7．7×103；6．12x105)比值(McDonoughandSun，1995)，这些特征表明原始岩浆在侵入岩浆房之前存在少量硫化物熔离作用。通过进一步模拟计算初步得出大约有0．013％的硫化物

3、早期发生预先熔离。(4)主量、微量稀土以及铂族元素特征一致显示的橄榄石、辉石及铬铁矿的分离结晶作用为促使岩浆中的硫化物达到饱和而发生熔离提供了良好的条件；部分熔融程度低不应是金川铜镍矿床PGE亏损的原因，而少量硫化物预先熔离是造成金川母岩浆PGE亏损的主要控制因素。(5)通过对块状矿石成因的模拟计算，表明块状矿石主要由10％'--'40％分离结晶后的MSS冷却固结形成，这与其相对富IPGE而贫PPGE特征相吻合；富Cu、Pt和Pd的特富块状矿石和脉状矿石可能与固溶体结晶分离后富集Cu、Pt和Pd的残余硫化物熔体固结形成有关。关键词：金川；岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床；铂族元

4、素；矿石成因AbstractInpastyears，manyGeologiststhatisathomeandabroadhavedonealotofresearchaboutJinchuandepositbecauseofitsspecialstatusinmagmaticNi—Cu-PGEsulfidedeposits．Beforewritingpaper’Itrytosummarizeandextractthepreviousgeologicalbasicdatasystematically,dothefieldgeologicalobservationsandcolle

5、ctthetypicalsamples．Thepaperstudyonmineralogy,petrology,geochemistryandplatinumgroupelementsgeochemistryoftheJinchuannickel—coppersulfidedepositsystematicallyandconcludedthefollowingpoints：(1)SegmentIandsegmentIIintrusionsofJinchuanhavetheSimilardistributionpattemsofplatinum—groupelements，an

6、dthegeochemistrycharacteristicofmajorelementsandtraceelementstateclearlythattheyhavethesameprimarymagmacomposition．(2)ThePGEdistributionpatternsofsegmentIandsegmentIIintrusionsbelongtothePt—Pdtype．andthedifferentiationbetweenIPGEandPPGEisclear,thehighcontentinPPGEandlowinIPGE．(3)ThePGEcharac

7、teristicsupportthattheprimarymagmaofJinchuanishighMgOtholeiiticmagma．TheCu／Pd，Ni／Irratio(rock42．59x103，7．87x10’；ore152．71x103，3．62x106)ofrockandoreismuchhigherthantheoriginalmantle(Cu／Pd=7．7x10’，Ni／Ir=6．12x105)．Allofthesedatasuggestthebasalticmagma