金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式.pdf

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1、第27卷第4期Vo1．27。No．4{}I电2013年8月MINERALRESOURCESANDGEOL0GYAug．2013金川铜镍硫化物矿床岩浆通道系统的成矿模式①曾认宇，赖建清，毛先成(中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙410083)摘要：金川矿床是目前世界第三大在采铜镍硫化物矿床，其成岩成矿过程及侵位机制一直存在争议。近年来，岩浆通道系统成矿被越来越多的人所接受，正是由于岩浆通道系统这样特殊的开放系统为“小岩体成大矿”提供了成矿条件。通过对岩体的形态，以及岩体与围岩接触处的宏观和地球化学特征的研究，指出在岩体侵入前存在一组由F，、F2等拆离断层所组成的正断层系统，为金川岩体

2、的控矿构造，且是与上一级岩浆房贯通的岩浆通道。而对不同矿体Cu、Ni及铂族元素变化趋势的总结和I6行富铜隐伏矿体、Ⅱ2号矿体33—41行特富矿的研究，发现I24号、Ⅱl号与Ⅱ2号矿体的矿浆分别由两个不同的岩浆通道形成，指出了岩浆通道的可能产出位置，探讨金川铜镍硫化物矿床的岩浆通道系统成矿模型。关键词：铜镍硫化物矿床；岩浆通道系统；控矿断裂；岩浆房；金川中圈分类号：P618．41；P616．63文献标识码：A文意编号：1001—5663(2013)04—0276—070引言型，以加拿大Voise3rsBay铜镍硫化物矿床及金川铜镍(铂)硫化物矿床为代表(苏尚国，2010)。金川矿床作为中国

3、最大、世界第三的岩浆铜镍硫金川镁铁一超镁铁质侵人体处于龙首山隆起带化物矿床，被越来越多的学者运用岩浆通道系统来解内，隆起带的平面形态为长条状，呈NWW—SEE方释其成矿模式(Chai8LNaldrett，1992；宋谢炎等，向展布，位于华北板块西南边部阿拉善地块西南缘。2005；田毓龙，2009；苏尚国，2010)。长6500m，宽20~527m，出露面积仅约1．4km。的金川岩体，有极高的矿化率，仅次于加拿大的Sudbury和俄罗斯的Norilsk—Talnakh，为世界第三大岩浆I控矿断裂系统铜镍硫化物矿床(汤中立，1996，2006)。汤中立院士提出“小岩体成大矿”的理论很好的解释

4、了岩体的富1．1整体特征集规律。近些年来，人们发现Sudbury是由陨石撞金川含矿超基性岩体大致以1O。交角不整合侵击形成(LightfootPC，2001)，是一个不可复制的特位于前长城系自家嘴子组中，岩体直接与片麻岩、大例，而随着对加拿大Voise．VsBay硫化铜镍矿床和俄理岩、条带状混合岩接触，均大致呈NWW向似墙罗斯Norirsk—Talnakh矿床的研究(PeterC．Light—状、透镜状分布，为区域不均匀张裂构造空间部位的footetal，2012；TuroftsevDM，2002)，岩浆通道成反映，而岩体在空间上延伸不一、形态多变的特征亦矿逐渐成为了岩浆铜镍(铂)硫化物

5、矿床的研究热点表现了张性裂隙的特点(汤中立，1995)(图1)。随着(Lietal，2001；Chai&Naldrett，1992a，b)。深部工程的开展，发现深部与F断层有成生联系的从全球镁铁质一超镁铁质成矿侵入体的特征来断裂对新的隐伏岩(矿体)有明显的控制作用(江荣看，主要有2种通道类型。一种为水平通道，以俄罗伏，2003)，可见断裂系统是金川岩体的控矿系统(汪斯Noril'sk-Talnah矿床为代表；另一种为岩墙通道劲草，2011)。①收稿日期：2012—09—01曾认字(1989一)，男，湖南娄底人。硕士研究生，研究方向：矿物、岩石、矿床。基金项目：国家自然基金资助项目(411

6、72297)l金川集团有限公司技术开发项目。276表2特富矿Cu、Ni品位表房中的富PGE和Cu、Ni的岩浆进入另一个次级岩Table2ThegradestatisticlistofCu，浆房，然后在I6行富铜矿隐伏体附近的岩浆通道贯Niofextremelyrichore人，形成了I24号、Ⅱ1号矿体。(图7)图7金川矿床岩浆侵位模型3成矿模式Fig．7ThemodeofmagmaevolutionofJinchuanDeposit在岩体侵入前，存在一组由F、F。等拆离断层组1一金川矿体z一中途岩浆房3一岩体运移方向4-F1断层成的正断层系统，这组断裂构造系统倾角向下逐渐减小，F。、F

7、2断层在10km处收敛，因此，F断层不是连加拿大的Voisey'sBay超大矿床显示，虽然岩浆接上地幔与地壳的深大断裂(汤中立，2006)；而F。对通道系统顶端的东岩体集中了近5O的矿石量，但矿体的导矿作用明显(江荣伏，2003)，可以推测，在深处于岩浆通道上的奥维德矿石品位更高，而且近213部岩体沿着岩浆通道首先侵位到F断层中，然后顺的金属量产于岩浆通道中的几个矿体；在岩浆通道着断层侵位，从而形成了金JiI岩体；陈列锰等(2009