甘肃金川铜镍硫化物矿床磁黄铁矿与磁铁矿地球化学特征及成因研究

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1、分类号:P57、P58、P6110710-2015127025硕士学位论文甘肃金川铜镍硫化物矿床磁黄铁矿与磁铁矿地球化学特征及成因研究靳树芳导师姓名职称焦建刚教授申请学位类别理学硕士学科专业名称矿物学、岩石学、矿床学论文提交日期2018年5月7日论文答辩日期2018年5月28日学位授予单位长安大学GeochemicalCharacteristicsandGenesisofPyrrhotiteandMagnetiteoftheJinchuanCu-NisulfidedepositinGansuprovinceAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCa

2、ndidate：JinShufangSupervisor：Prof.JiaoJiangangChang’anUniversity,Xi’an,ChinaI摘要金川铜镍硫化物矿床赋存超过5亿吨硫化物矿石（Ni品位1.1wt%，Cu品位0.7wt%），是世界第三大的岩浆硫化物矿床，也是中国最大的岩浆硫化物矿床。前人对金川铜镍硫化物矿床开展了详细的矿床地质、岩相学、岩石地球化学、年代学、成矿模式等研究，然而随着激光技术的发展，矿物微区研究对矿床成因认识有较大的提升，但对微区矿物学研究较少。在金川铜镍硫化物矿床矿物学研究中，前人研究了磁黄铁矿成分特征，并以此判断磁黄铁矿结构类型，但仅仅停留

3、在矿物本身成因，没有分矿石类型讨论，也没有利用磁性胶体、激光等技术进一步研究，在矿床成因认识上也有待提升。本次研究依托国家自然科学基金面上项目《甘肃龙首山地区与铜镍成矿有关的幔源岩浆事件重建》、《阿拉善地块南缘北大山幔源岩浆成岩成矿机制研究》，对金川铜镍硫化物矿床开展了系统的地质剖面测量、岩石和矿石的光薄片鉴定，对浸染状矿石、海绵陨铁状矿石、变海绵陨铁状富铜矿石和块状硫化物矿石中的磁黄铁矿开展磁性胶体、电子探针（EPMA）、激光(LA)微区分析研究，对硫化物中、橄榄石中、岩体边缘矽卡岩中磁铁矿开展电子探针（EPMA）、激光(LA)微区分析研究。取得主要成果认识如下：1.磁铁矿广泛分

4、布于各类型矿石以及围岩之中，其中块状矿石和网脉状富铜矿石中磁铁矿含量最多。依据磁铁矿的结构特征和共生矿物组合分析，块状富铜矿石和块状富镍矿石中浑圆粒状磁铁矿为岩浆成因，网脉状富铜矿石中磁铁矿多为交代成因。2.岩浆成因的磁铁矿中微量元素含量高，富集Ni、Co、Zr、Zn、Ti和V等元素。交代成因的磁铁矿微量元素含量较低，变化范围较大，相对亏损V、Ti、Zn和Co等元素。3.金川铜镍硫化物矿床中浸染状与海绵陨铁状矿石具有类似的磁黄铁矿晶体化学特征，具有高金属/硫值（M/S），硫含量相对较低，磁黄铁矿的晶体结构指示其具有高温结晶后缓慢降温的特征。4.金川铜镍硫化物矿床中块状矿石常见侵入到

5、海绵陨铁状矿石、浸染状矿石及围岩之中，且包裹超基性岩角砾，块状矿石中磁黄铁矿具有低金属/硫值（M/S），是高硫岩浆系统经历了快速冷却形成。关键词：磁黄铁矿，磁铁矿，晶体化学，金川铜镍硫化物矿床，阿拉善地块IAbstractTheJinchuanCu-Ni(PGE)magmaticsulfidedepositcontainsmorethan500milliontonsofsulphideores(withnickelgrade1.1wt%andcoppergrade0.7wt%)andisthethirdlargestmagmaticsulphidedepositintheworld

6、,andalsothelargestmagmaticsulphidedepositinChina.Manyofthepreviousstudiesfocusondepositgeology,petrography,geochemistry,geochronology,andmetallogenicmodeloftheJinchuanCu-Ni(PGE)magmaticsulfidedeposit.However,theoremineralslikepyrrhotiteandmagnetitearenotwellstudyinJinchuan.Detailedstudiesofore

7、smineralstypomorphiccharacteristics,andmineralschemistryobtainedbythemeansofLA-ICP-MS,couldprovidesignificantgeneticcluetounderstandthemetallogenicprocess.Inpreviouswork,CaoYawen(1994)andDingRuiying(2012)presenttheoccurrenceandcompositi