金川铜镍硫化物岩浆矿床前锋岩浆与岩浆通道_闫海卿

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1、第40卷第3期中国地质Vol．40，No．32013年6月GEOLOGYINCHINAJun.，2013金川铜镍硫化物岩浆矿床前锋岩浆与岩浆通道闫海卿1王强1胡彦强2吴君平3贾慧敏4谭雨婷1(1.长安大学地球科学与资源学院，陕西西安710054；2.华东冶金地质勘查局815地质队，安徽巢湖238000；3.安徽省地质环境监测总站，安徽合肥230001；4.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南洛阳471000)提要：金川铜镍矿床是世界第三大镍、铜硫化物岩浆矿床，长期以来备受国内外矿床地质学家的关注。金

2、川铜镍矿床Ⅳ矿区是金川矿床的有机组成部分，由于品位低（Ni0.71%、Cu0.48%）并且隐伏于地下140m以下，生产与研究工作相对滞后。由于F23断裂构造的影响，金川矿床勘查以来，研究者均将其作为Ⅱ矿区2#岩体的东延部分。最近的详查钻探工程获得了较系统的样品测试，结果显示Ⅳ矿区含矿岩体是一个具有单独演化过程的独立含矿岩体，其Ni/Cu比值远高于其他矿区各个岩体，PGE强烈亏损，并且“R”因子数值低（30），微量、稀土元素配分也显示出独立的、复杂的演化过程，岩石结构与岩相变化显著，具有典型的岩浆通道前锋岩浆的特

3、点。文章通过对比金川矿床几个主要含矿岩体的成矿元素与PGE特征，初步确定了金川铜镍硫化物成矿岩浆通道的空间位置，指出了金川深部资源勘查的关键问题与勘查方向。关键词：前锋岩浆；岩石化学；岩浆通道；金川Ⅳ矿区中图分类号：P618.41；P588.11+3文献标志码：A文章编号：1000–3657(2013)03-0807-13金川矿床是世界第三大镍、铜硫化物岩浆矿床[1-3][13]利用Voisey’sBayCu–Ni–PGE矿，PeterLighfoot其岩体出露面积小（1.34km2床中矿体三维空间的分布特征，

4、详细论述了该矿床），矿化率高（47.8%），岩相特征突出[4]中“岩浆通道”的几何形态特征、“岩浆通道”的结构，长期以来备受国内外矿床地质学家的关注。近年来研究成果显著，多集中在成岩时代、特征及“岩浆通道”各组成部分的地球化学特征。这成矿机制和地球化学方面，并取得广泛共识。目前关些成果标志着“岩浆通道成矿”从理论阶段开始走向于岩体侵位机制和侵位过程仍然存在较大争议[5-8]勘探实践应用阶段。本文是在前人勘查阶段的资料，争议的焦点主要集中在金川岩浆铜镍硫化物矿床的基础上，于“金川铜镍矿集区大陆科学钻探选址预研现存

5、空间是岩浆通道还是终端岩浆房、成矿作用的究”项目研究过程中，对金川矿区深部自西而东，对过程是持续不断的即时成矿过程，还是脉动式、间歇#矿体，Ⅰ矿区24#矿体Ⅱ矿区1##矿体Ⅲ矿区58、2式成矿等。关于成矿过程与含矿岩体空间就位方式和Ⅳ矿区2#含矿岩体进行了系统采样与岩石学与问题的不同认识会产生不同的找矿勘查指导思想，岩石化学分析研究，特别是对Ⅳ矿区2#含矿岩体因此，金川含矿岩浆空间就位的方式对指导深部资（后文称为Ⅳ号含矿岩体）的详勘钻孔岩心进行了系源勘查有重要意义。统的采样分析。初步研究表明Ⅳ矿区含矿岩体与II

6、[9-11]最早提矿区2#含矿岩体岩石地球化学特征差异较大，经历“岩浆通道式成矿”是TonyNaldrett出概念，并指出“岩浆通道”在形成岩浆铜镍硫化物了更为复杂的结晶分异演化过程，具有前锋岩浆的矿床中的巨大作用。Evans-LamswoodDM[12]演化特征，为岩浆通道空间的勘查和岩浆流向的确，收稿日期：2013-01-27；改回日期：2013-05-21基金项目：国土资源部公益性行业基金项目（201011058、200911007）、深部探测专项（SinoProbe-05-01）、新疆东天山-北山地区铜

7、镍矿勘查选区研究（1212011085061）和中央高校基金（CHD2011TD007）联合资助。作者简介：闫海卿，男，1963年生，博士，副教授，主要从事地质矿产勘查与矿床学研究；E-mail:haiqingy@chd.edu.cn。808中国地质2013年定提供了佐证。状，与围岩呈侵入接触关系，接触边缘缺失冷凝边，多见接触交代蚀变和剪切变形。围岩为古元古代龙1地质背景首山岩群白家嘴子组混合花岗岩，片麻岩，大理岩、金川铜镍硫化物矿床位于金昌市区南部，岩体斜长角闪岩、变粒岩等。后期NE向断裂将金川岩体走向310

8、°，产状220°∠(50°~80°)，长6500m，宽切割成几段，勘探者根据硫化铜镍矿体被发现和勘探2先后，由西向东依次划分为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ四个矿区[14]20~527m，出露面积约1.34km，最大延深大于1100m，呈NW向不规则岩墙状产出，地表呈透镜（图1）。前人对Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、矿区内的主要含矿岩体的图1金川岩体平面（a、b、c）及剖面(d、e)地质略图（据文献[14]）1—第四系