铜镍硫化物矿床

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1、岩浆型铜镍硫化物矿床研究进展金属镍、铜和铂族元素是非常重要的金属矿产资源，在钢铁、军工、航天、机械制造、通讯器材、医疗、化工、石油、环境、地球化学、天体化学、矿床学等方面，均有广泛的用途。目前，世界的镍、铜和铂族金属主要来源于镁铁质、超镁铁质岩有关的岩浆硫化物矿床，在镍、铜、铂族资源中占有重要地位。世界镍储量的34%、开采量的60%及世界铜储量的55%来自铜镍岩浆硫化物矿床;90%以上的铂族金属来自镁铁质、超镁铁质岩有关的铂族矿床和铬铁矿矿床等岩浆硫化物矿床。岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床是指与镁

2、铁质-超镁铁质岩浆成矿作用有关的、以硫化物为主的矿床（汤中立等，1992；韦延光等，2004），是赋存Cu、Ni及铂族元素的重要矿床类型。它们占世界镍、铂开采量的一半以上，占世界铜储量的5.5%（汤中立等，1995；陈毓川等，2000；王瑞廷等，2003）。因此，研究岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床对于世界经济的发展具有重要的意义。对岩浆型Cu-Ni-PGE硫化物矿床的研究始于加拿大Sudbury矿床（1886年）的发现，距今已有150多年的历史。由于最初受Sudbury矿床模式的影响，将大型层状侵

3、入体的底部接触带作为找寻岩浆铜镍硫化物矿床的重点，先后发现和开发了Bushveld、GreatDyke、Stillwater、Skaergaard等矿床，但是它们的矿床品位均不及Sudbury矿床高。近半个世纪以来，金川、Noril’sk、Voisey’sBay、Uitkomsrt等一些矿床的发现，开阔了该类矿床的找矿新思路。经过了一百多年的研究，在矿床成矿时代、成矿大地构造背景、成矿机制、成矿物质来源、含矿岩体特征及成矿规律等方面取得了大量的研究成果和进展，对矿床成因也有了进一步的认识（柴凤梅等，2

4、005）。岩浆硫化物矿床分类岩浆硫化物矿床的分类，以Naldertt(1979)的分类方案最有影响。Ross和Trvasi(1982)在Naldertt(1979)的分类方案的基础上，总结全球60个岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床的实际资料，突出构造类型和容矿岩石特征，对全球岩浆硫化物矿床进行了更为简明的划分(表1)。Naldrett(2004)将岩浆硫化物矿床分为Cu-Ni-(PGE)矿床和PGE-(Cu、Ni)矿床两大类。前者一般含有大于10%的硫化物，以Cu、Ni为主，PGE往往为副产品;后者往

5、往以层状的形式赋存在大型层状侵入体中，硫化物含量一般少于5%，PGE为主要矿产，而Cu、Ni作为副产品。根据岩浆类型组合，又将CueeN州PGE)矿床进一步划分为六个亚类(表2);根据矿体形态和矿物组合也将PGE代Cu、Ni)矿床进一步划分为六个亚类。详细而言，铜镍硫化物矿床分类方案较多,这些分类方案多与镁铁质和超镁铁质岩石的特征有关。如：Wyllie（1967）根据岩体规模、岩石组合以及化学成分的分类方案,Thayer（1971）根据岩体的物源以及岩浆侵位时的状态的分类方案等。Ross等（1981）

6、根据含矿岩石类型将铜镍硫化物矿床划分为3个大类6个亚类。Naldrett（1989,1997）在Wyllie（1967）、Thayer（1971）及Naldtett等（1971）提出的分类基础上,根据矿床所处的构造环境以及含矿岩石特征将其划分为4个大类13个亚类。陈浩琉等（1993）根据构造环境及含矿岩体类型划分了4个大类7个亚类。汤中立等（1995）根据成矿时代以及构造岩浆组合将其划分为5个大类。表1全球岩桨硫化物矿床分类方案(据RossandTravis，1981表2岩浆铜镍硫化物矿床岩石大地构造

7、背景分类(据Naldrett，2004)世界铜镍硫化物矿床分布世界岩浆硫化物矿床主要形成于太古代、元古代、二叠纪及三叠纪。主要的铜镍岩浆硫化物矿床形成时代以元古代为主，如加拿大的Sedbury(1849Ma)、南非的Bushveld(ZlooMa)、俄罗斯的贝辰加(1980Ma)、加拿大的Thompson矿带(2300Ma)与LynnLake矿带(1800Ma)以及中国的金川(825Ma)等(Lietal，2005)。中国的岩浆铜镍硫化物矿床的成矿时代则以元古代(金川)和二叠纪为主(喀拉通克、黄山东等

8、)。铜镍硫化物矿床在世界上分布极不均匀,主要集中于加拿大、前苏联、澳大利亚、中国、南非、美国等少数几个国家(图1)。这些矿床赋存于前寒武纪绿岩带、大陆内部裂谷、大陆边缘裂谷及活动造山带内,多形成于太古代、古元古—中元古代、新元古代、晚古生代的二叠纪及中生代的三叠纪。中国的铜镍硫化物矿床的成矿时代集中在新元古代(如：金川、宝坛和煎茶岭)和二叠纪(如：喀拉通克矿床、黄山东矿床、红旗岭矿床、白马寨矿床等),构造环境具多样性（Zhou,2004）,缺乏大型层状侵