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金川铜镍硫化物矿床矿物形成演化研究

曹亚文  
【摘要】: 本文重点研究了金川岩体和其中的铜镍硫化物矿床的主要矿物、主要岩石、矿石类型的特征,特别侧重研究了矿物的成分特征、相互关系、形成条件和形成演化关系。 研究结果表明金川岩体的原始岩浆属科马提质岩浆。岩体和矿床中常见的主要矿物有贵橄榄石、古铜辉石、顽透辉石、斜长石、韭闪石、含钛金云母、金云母、蛇纹石、镁闪石、透闪石、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、铬铁矿等。对这些矿物逐一进行了研究。 作者发现该岩体中由岩浆中结晶形成的橄榄石、辉石、韭闪石等镁铁硅酸盐矿物中的Mg、Fe存在一定的比例关系,Mg/Fe=5.6±,作者称之为定比关系。结合定比关系,对岩石、矿石组构特征、矿物共生组合特征,尤其是对金属矿物及其与含水硅酸盐矿物之间的相互关系,进行了深入研究。作者首次提出了金川矿床的结晶分异+晚期熔离成因。即:首先由于岩浆的结晶分异作用,形成橄榄石、辉石、斜长石等造岩矿物,岩体主体固结,并使成矿物质在残余岩浆中富集;残余岩浆发生熔离作用,分离为Fe—Ni—Cu—Cr—S—O熔体和富含水、碱质的硅酸盐熔体。Fe—Ni—Cu—Cr—S—O熔体进一步凝结、演化,形成各种造矿矿物。 矿物的嵌布关系及相关的实验结果表明铬铁矿的花斑结构、镍黄铁矿与其中的不规则网脉状磁铁矿由固溶体分解作用形成。 用多种地质温压计和相关的实验结果,系统研究了金川岩体和矿床不同演化阶段的温压、fo_2、fs_2条件,结果表明:金川岩体主体固结阶段的温压条件为:T=1215 C±,P=12Kb±,lgfo_2=—4.7~—7.7(fo_2 in bars)。 金属硫化物形成的温压条件为:T=780~1080℃。 P=8Kb±,tgfs_2=—2.4~0.5,lgfo_2=—7.35~—19.2。 在统计、分析、研究的基础上,作者提出,根据超镁铁质岩的Fe~(3+)和Fe~(2+)的比例关系可以判断:当Fe~(3+)/Fe~(2+)>1时,岩体中易形成铬矿床,当Fe~(3+)/Fe~(2+)<1时,岩体中易形成铜镍矿床。


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