小巖體型銅鎳硫化物（鉑族）礦床成礦地質(zhì)體研究進(jìn)展

李德東等

摘 要：對(duì)中國小巖體型銅鎳硫化物（鉑族）礦床成礦地質(zhì)體的巖體規(guī)模、巖石組合及巖石地球化學(xué)特征進(jìn)行了綜述，并與其他類型銅鎳硫化物礦床特征進(jìn)行了對(duì)比，最后總結(jié)出了銅鎳硫化物礦床成礦地質(zhì)體的判別標(biāo)志特征。結(jié)果表明：銅鎳硫化物（鉑族）礦床成礦地質(zhì)體的出露形態(tài)不規(guī)則，多以巖脈、巖墻或巖床形式出露，出露面積較小，多小于1 km2；巖石組合多以二輝橄欖巖、橄欖巖、橄欖輝石巖、輝石巖、蘇長巖、輝長巖、閃長巖為主，巖相分帶明顯，巖體基性程度由內(nèi)向外、從下向上逐漸降低，形成“外酸內(nèi)基”、“上酸下基”的特征；巖石主要為鐵質(zhì)拉斑玄武巖系列；配分模式和蛛網(wǎng)圖顯示，橄欖石中Ni含量較低，大離子親石元素和輕稀土元素富集，高場強(qiáng)元素和重稀土元素虧損，過渡族元素呈現(xiàn)Cr、Ni相對(duì)虧損的“W”型模式，鉑族元素配分模式呈現(xiàn)Pt、Pd含量較高的左傾，源區(qū)為幔源但具有殼源的混染。

關(guān)鍵詞：小巖體；銅鎳硫化物礦床；成礦地質(zhì)體；判別標(biāo)志；巖石組合；構(gòu)造環(huán)境；地球化學(xué)

中圖分類號(hào)：P612；P588.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

越來越多的事實(shí)證明，在勘查預(yù)測區(qū)只有確定了成礦地質(zhì)體才能解決找礦的實(shí)際問題。根據(jù)前人的定義，地質(zhì)作用的產(chǎn)物就是地質(zhì)體，把與成礦有關(guān)的地質(zhì)作用命名為成礦地質(zhì)作用，成礦地質(zhì)作用的產(chǎn)物稱為成礦地質(zhì)體，礦床的產(chǎn)出取決于成礦地質(zhì)體的位置[1]，因此，成礦地質(zhì)體的確定對(duì)于找礦具有重要意義。

銅鎳硫化物礦床作為國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略控制資源，以其獨(dú)特的地質(zhì)背景和在巖漿成礦理論中所占的重要地位，一直是國內(nèi)外地質(zhì)勘查界十分關(guān)注的領(lǐng)域[2]。對(duì)這類礦床成礦地質(zhì)體的研究，前人主要對(duì)國外一些大型、超大型礦床進(jìn)行了總結(jié)。Ross等對(duì)全球145個(gè)礦床根據(jù)容礦巖石特征劃分為三大類：純橄欖巖橄欖巖類、輝長巖類和其他類型[3]；Naldrett劃分出了6類巖石組合特征，即科馬提巖類、溢流玄武巖類、鐵質(zhì)苦橄巖類、斜長巖花崗巖橄長巖類、混雜苦橄巖拉斑玄武巖類和隕石撞擊熔巖類[4]。中國的巖漿型銅鎳硫化物礦床前人也進(jìn)行了大量報(bào)道和歸納總結(jié)。湯中立等重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了小侵入體成大礦的意義[5-11]；劉月星等強(qiáng)調(diào)了巖石組合和構(gòu)造環(huán)境，并根據(jù)含礦巖體的構(gòu)造環(huán)境和巖石組合，把中國銅鎳硫化物礦床劃分為過渡帶內(nèi)、地槽區(qū)內(nèi)和與火山活動(dòng)有關(guān)的侵入體類礦床三大類和16種巖石組合類型[12]。

盡管前人關(guān)注了與成礦作用有關(guān)的巖石組合特征，但并沒有全面總結(jié)這類成礦地質(zhì)體的特征標(biāo)志，并且劃分類型較為復(fù)雜，不能充分體現(xiàn)中國這類礦床主要與小侵入體有關(guān)的意義[5-10]?；诳辈轭A(yù)測角度，在前人分類的基礎(chǔ)上，把中國巖漿型銅鎳硫化物礦床分為兩大類[13]，即小巖體型和其他類型；又根據(jù)構(gòu)造環(huán)境把前者分為4個(gè)亞類（即古大陸邊緣裂解型、造山帶型、大陸溢流玄武巖型和阿拉斯加型），把后者分為3個(gè)亞類（即蛇綠巖型、科馬提巖型和層狀雜巖體型）。筆者主要綜述了國內(nèi)大部分小巖體型銅鎳硫化物礦床的成礦地質(zhì)體特征標(biāo)志，就其他類型銅鎳硫化物礦床的一些特征進(jìn)行了比較，期望對(duì)這類礦床的勘查預(yù)測提供參考。

1.1 巖體群特征

含礦巖體多以小巖體群形式產(chǎn)出，并受控于深大斷裂。在空間上，這些成礦巖體往往伴隨著眾多的無礦巖體（被稱為“前導(dǎo)性”巖漿體[19]），一般成群分布，如金川巖體周圍出露了上百個(gè)小巖體，這些巖體的巖石化學(xué)成分與金川含礦巖體（成礦地質(zhì)體）均很類似；在紅旗嶺地區(qū)，基性—超基性小巖體也達(dá)到數(shù)十處；其他地區(qū)（如東天山造山帶、喀拉通克礦帶、川滇地區(qū)等）同時(shí)代（主要為二疊紀(jì)）的基性—超基性巖體也都有幾十個(gè)之多。單個(gè)巖體除了受區(qū)域大型構(gòu)造控制外，主要受次一級(jí)構(gòu)造控制，從而展現(xiàn)出不同的形態(tài)特征。

1.2 單個(gè)巖體的形態(tài)特征

含銅鎳礦巖體平面上主要有“菱形狀”、“扁豆?fàn)睢?、“透鏡狀”等形態(tài)類型[圖1（a）、（b）]，表明這類巖體主要受剪切應(yīng)力控制，如喀拉通克1號(hào)巖體呈“扁豆?fàn)睢保ㄊ躈W和NNW向構(gòu)造復(fù)合控制），黃山巖體呈“菱形狀”，菁布拉克巖體呈“眼球狀”（實(shí)為變形的“菱形狀”），紅旗嶺1號(hào)巖體呈“透鏡體狀”等。當(dāng)巖體侵位時(shí)，受到的剪切應(yīng)力較強(qiáng)或發(fā)生變化時(shí)，則往往形成復(fù)合的“扁豆體”（或“扁豆?fàn)睢弊凅w），如葫蘆巖體的似“葫蘆狀”、力馬河巖體的“豆莢狀”、香山巖體的“藕節(jié)狀”[圖1（c）]。另外一類重要的巖體平面形態(tài)呈脈狀[圖1（d）]，這

類巖體主要呈巖脈或巖墻形式侵入圍巖裂隙中，如金川巖體主要呈巖墻形式侵位，赤柏松巖體主要以脈狀產(chǎn)出，白馬寨巖體也呈不規(guī)則的脈狀，形似“鐮刀狀”。巖體群受區(qū)域大型構(gòu)造控制，單個(gè)巖體主要受次級(jí)張性裂隙或剪張裂隙控制，如赤柏松地區(qū)單個(gè)巖體主要受背斜傾伏端隆升部位產(chǎn)生的一系列剪張裂隙控制，這些放射狀裂隙為巖體侵位提供空間，形成一系列在平面上呈脈狀的小巖體。

1.3 巖體分相特征

銅鎳硫化物礦床含礦巖體均具有明顯的巖相分帶。一般從內(nèi)到外巖石基性程度逐漸降低，例如金川雜巖體含礦超鎂鐵質(zhì)巖主要呈水平對(duì)稱分帶，中心為純橄欖巖，向兩側(cè)基性程度逐漸降低，依次出現(xiàn)二輝橄欖巖、橄欖二輝巖、二輝石巖等巖相。各巖相帶之間為漸變過渡關(guān)系，巖石組構(gòu)、粒度、礦物組成都沒有明顯界限，一般內(nèi)部較粗，邊緣較細(xì)；但也有部分巖體的巖相為侵入關(guān)系，如赤柏松1號(hào)巖體呈脈狀產(chǎn)出，為同源巖漿多次侵入的基性—超基性復(fù)式巖體，由南向北、自上而下可分為3個(gè)相帶，即輝綠輝長巖相、橄欖蘇長輝長巖相、含長二輝橄欖巖相。少數(shù)礦床具有反向分帶，如紅旗嶺1號(hào)巖體同樣為多次侵入的復(fù)式巖體，由上到下、從中心向兩側(cè)分別為輝長巖、古銅輝石巖、橄欖輝石巖、橄欖巖，這可能是因?yàn)槌詭r漿侵位時(shí)，先侵位的基性巖漿已經(jīng)固結(jié)成巖，超基性巖漿只能從基性巖體與圍巖的接觸帶侵位，形成“內(nèi)酸外基”的“環(huán)狀”巖體，相反則形成“內(nèi)基外酸”的復(fù)式巖體。這類小巖體通常存在3、4個(gè)分帶，有的可達(dá)5～7個(gè)（如黃山東含礦巖體，巖相分異較好，主要有橄欖巖、二輝橄欖巖、輝石巖、橄長巖、蘇長巖、輝長巖和閃長巖，高達(dá)7個(gè)）；有些巖體分帶較少，如力馬河含礦橄欖巖脈僅有2個(gè)分帶，有的甚至呈單相巖體（如小南山輝長巖體、紅旗嶺7號(hào)巖體等）。同一礦田內(nèi)同期同成因的巖體中，一般巖相越多，其含礦性越好，如紅旗嶺、金川等。從分帶形式上，小巖體型巖相分帶在平面上主要有“環(huán)狀”（如菁布拉克巖體、二紅洼巖體等）、“半環(huán)狀”（如白馬寨3號(hào)巖體）和“非環(huán)狀”（如赤柏松1號(hào)巖體），或?qū)ΨQ和不對(duì)稱分帶；在垂向上可以分為層狀分帶和非層狀分帶，非層狀分帶可以是上下對(duì)稱，如喀拉通克2號(hào)巖體，但更多的是錐形分帶（如紅旗嶺1號(hào)巖體），實(shí)際與平面上的“環(huán)狀”分帶一致。

2 巖石學(xué)特征

小巖體型銅鎳硫化物礦床含礦巖體的巖石組合可分為4種類型（表1）：古大陸邊緣裂解型的二輝橄欖巖橄欖輝石巖（如金川）組合；造山帶型的頑火輝石巖（如紅旗嶺）、橄欖巖輝石巖輝長巖閃長巖（如黃山東、菁布拉克、香山等）、橄欖蘇長巖輝長蘇長巖閃長巖（如喀拉通克）、角閃巖（如拉水峽）組合；大陸溢流玄武巖型橄欖巖輝長巖閃長巖（如力馬河）、橄欖巖橄輝巖輝石巖輝長巖（如白馬寨）組合；阿拉斯加型橄欖巖輝石巖輝長巖（如菁布拉克）組合。

橄欖巖類是小巖體型銅鎳硫化物礦床最主要的巖石類型，在巖體中體積分?jǐn)?shù)可達(dá)90%（如紅旗嶺1號(hào)）。因主要礦物單斜輝石和斜方輝石含量不同，這類巖石可演變?yōu)閱屋x輝橄巖、輝橄巖（二輝輝橄巖）、斜方輝橄巖以及輝橄巖；當(dāng)含角閃石、黑云母含量較高時(shí)常被命名為角閃輝橄巖（普通角閃石體積分?jǐn)?shù)大于5%）、黑云母輝橄巖（黑云母體積分?jǐn)?shù)大于5%）；當(dāng)斜長石含量較高時(shí)，常被命名為斜長輝橄巖、斜長二輝橄欖巖等。大陸邊緣裂解環(huán)境的輝橄巖多為二輝橄欖巖（如金川、赤柏松）；造山帶內(nèi)輝橄巖多為角閃輝橄巖（如黃山東、喀拉通克），常與礦化輝橄巖呈過渡關(guān)系；大陸溢流玄武巖的輝橄巖主要為單輝橄欖巖（如金寶山）、橄欖巖，常具有黑云母的反應(yīng)邊（如力馬河）。

輝石巖類主要包括橄欖二輝巖、橄欖輝石巖、斜長單輝巖等，有的輝石巖類體積分?jǐn)?shù)可達(dá)96%（如紅旗嶺7號(hào)巖體）。根據(jù)主要組成礦物斜方輝石和單斜輝石的含量不同以及角閃石、黑云母含量，這類巖石可演變?yōu)殚蠙於x巖（如黃山、力馬河）、角閃橄輝巖（如圖拉爾根）、角閃輝石巖（如香山、菁布拉克）。當(dāng)斜長石含量較高時(shí)，其成為斜長輝石巖、斜長斜方輝石巖（如新街）。

3.2 斜方輝石

大多數(shù)銅鎳硫化物礦床含礦巖體中均含一定數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)為5%～45%）的斜方輝石，以古銅輝石為主[27]，其中斜方輝石在小巖體型銅鎳硫化物礦床中多產(chǎn)于輝橄巖、橄輝巖、二輝巖和輝石巖中（如金川）。斜方輝石中MgO含量從輝石巖類→輝橄巖類→輝長巖類逐漸降低。一般來講，巖體中橄欖石與斜方輝石共存，且橄欖石Fo牌號(hào)和斜方輝石En牌號(hào)較為相近，則對(duì)成礦有利，可作為判礦的重要標(biāo)志[35]。

4.4 成礦元素及過渡族元素特征

小巖體型銅鎳硫化物礦床相關(guān)巖體的Ni、Co、Cu均有一定富集，但Cr顯著虧損，整體呈現(xiàn)“W”型曲線模式[圖5（c）]，其中古大陸裂解型小巖體Cr、Co、Cu含量相對(duì)較高，F(xiàn)e含量相對(duì)較低，造山帶型巖體具有較高的Ti、Cu含量和較低的Cr、Ni含量，而大陸溢流玄武巖型巖體具有較高的V、Cu含量和較低的Cr、Ni含量，阿拉斯加型含礦巖體具有明顯低的Cr、Ni含量。蛇綠巖型巖體明顯不同，整體數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出“M”型，具有相對(duì)較高的Cr、Ni含量和相對(duì)較低的Ti、Cu含量。科馬提巖型巖體則整體呈現(xiàn)近“V”型，而且Ti、V、Cr含量要高于層狀雜巖型，但Ni含量較低。層狀雜巖型巖體同樣具有“W”型模式，具有相對(duì)較低的Cr、Ni含量。

4.5 鉑族元素特征

銅鎳硫化物礦床含礦巖體的鉑族元素（PGE）特征總體表現(xiàn)為Pt、Pd含量明顯高于Os、Ir。小巖體型銅鎳硫化物礦床巖體的PGE特征也是呈現(xiàn)從Os、Ir元素到Pt、Pd元素逐漸富集的趨勢[圖5（d）]，古大陸邊緣裂解型曲線斜率較大，造山帶型巖體相對(duì)虧損Pt、Ru，大陸溢流玄武巖型巖體曲線較為平緩。蛇綠巖型銅鎳硫化物礦床PGE相對(duì)虧損Rh、Pd，相對(duì)富集Ru、Pt，并且斜率較大（與蛇綠巖型鉻鐵礦PGE明顯不同）。層狀巖體型銅鎳硫化物礦床巖體PGE特征主要具有相對(duì)虧損Ru和相對(duì)富集Pt的特征，曲線也較陡傾（與層狀釩鈦磁鐵礦床PGE元素特征相似）。

5 討 論

5.1 成礦地質(zhì)體的構(gòu)造環(huán)境

中國與溢流玄武巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床小巖體主要產(chǎn)于西南峨眉山大火成巖省，研究程度比較高。從成礦地質(zhì)體形成年齡、巖石地球化學(xué)特征來看，這類小巖體與晚二疊世峨眉地幔柱活動(dòng)有關(guān)[66-69]。

造山帶中的小巖體主要產(chǎn)于新疆北部的中亞造山帶，以前多數(shù)學(xué)者傾向于認(rèn)為是碰撞造山后伸展階段幔源巖漿上侵的產(chǎn)物[70-74]，但也有不少學(xué)者把東天山—北山含銅鎳鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)巖體[75-81]與塔里木二疊紀(jì)玄武巖[82-83]聯(lián)系起來，認(rèn)為其與塔里木盆地大面積出露的二疊紀(jì)溢流玄武巖一樣，是地幔柱活動(dòng)的產(chǎn)物[83-84]。由此可見，這套幔源巖漿雖然形成于后碰撞造山階段（主要為早二疊世），但可能也具有地幔柱疊加的影響[85-86]，至于這種影響程度有多大尚需進(jìn)一步研究。此外，產(chǎn)于吉林準(zhǔn)褶皺帶東南邊緣轉(zhuǎn)折處的紅旗嶺成礦巖體，雖形成于250 Ma前后的印支早期（同造山期或造山擠壓期間的伸展過渡期），但也有學(xué)者認(rèn)為是古亞洲域大洋巖石圈向地幔深部潛入，從而引起地幔熱柱形成巖漿活動(dòng)[87]，目前還有爭議。

古大陸邊緣中的小巖體成礦構(gòu)造背景為大陸邊緣裂解環(huán)境，如金川巖體[45]和黑山巖體[88]。近年來，李文淵等認(rèn)為其是地幔柱活動(dòng)產(chǎn)物[89]。赤柏松輝長巖巖體較新的年齡表明其形成于早白堊世，并把它們歸因于大陸伸展環(huán)境[16]，也有學(xué)者認(rèn)為與地幔柱活動(dòng)有關(guān)[90-92]，但赤柏松輝長巖體侵位的構(gòu)造空間是背斜核部及形成的一系列斷裂[36]，并且最新年代學(xué)證據(jù)[16]并不支持這一觀點(diǎn)，與大陸伸展和地幔柱活動(dòng)的關(guān)系需要商榷。

阿拉斯加型銅鎳礦床成礦地質(zhì)體是島弧巖漿作用的一部分[93-94]，一般認(rèn)為產(chǎn)于島弧或活動(dòng)大陸邊緣，或弧間盆地環(huán)境，含鉑族元素較多[95]。中國新疆菁布拉克巖體可能屬于這一類[96]，巖石化學(xué)特征表明其具有島弧特點(diǎn)[15，46]，但該巖體未發(fā)現(xiàn)純橄欖巖，也未發(fā)現(xiàn)明顯的鉻鐵礦物，因此，并不是典型的島弧阿拉斯加型巖體。

5.2 成礦地質(zhì)體的成因及巖漿特征

5.2.1 部分熔融及巖漿的起源

銅鎳硫化物礦床相關(guān)巖石的原巖均為地幔來源，部分熔融程度較低，古大陸裂解型小巖體的熔融程度較大些（如金川巖體熔融程度為33%[97]），其次為造山帶型（10%～20%[98]）和大陸溢流玄武巖型（11%～19%[55]）。

5.2.2 巖漿源區(qū)及演化特征

各類礦床的Sr-Nd-Pb同位素、微量元素分析結(jié)果表明，與地幔柱有關(guān)的小巖體型含礦巖石源區(qū)主要源于虧損地幔，并有地幔柱和下地殼成分的混染作用[28，99]。已有大量礦物學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素?cái)?shù)據(jù)表明，小巖體型礦床（如金川、力馬河、喀拉通克、菁布拉克）巖漿演化經(jīng)歷了不同程度的分離結(jié)晶和同化混染作用，即AFC過程。

5.2.3 巖漿及成巖物理化學(xué)條件

前人通過地質(zhì)溫度計(jì)測算出這類成礦地質(zhì)體含礦巖體的成巖溫度為900 ℃～1 390 ℃，巖漿房壓力多在1～10 kPa（最大可達(dá)45 kPa），巖體侵位深度多在10～15 km，巖漿房深度可達(dá)30 km；氧逸度多在1.0×10=-2.1～1.0×10=-14。

6 結(jié) 語

（1）成礦地質(zhì)體產(chǎn)出的環(huán)境主要產(chǎn)于深大斷裂的旁側(cè)，但一般距離（主干）深大斷裂十幾至數(shù)十千米。

（2）成礦地質(zhì)體的宏觀特征通常具有規(guī)模較小、出露面積在1 km2左右（多數(shù)小于1 km2）、多數(shù)巖體與圍巖呈斷層侵入接觸并具有多次補(bǔ)充侵入的特點(diǎn)，并且都屬于一些受小型斷裂控制的巖墻、巖脈、巖柱和“透鏡體狀”等復(fù)式巖體。盡管巖體規(guī)模較小，但分異作用良好，一般都具有“邊酸內(nèi)基”或“上酸下基”的巖相分帶。含礦巖體一般含有硫化物，甚至出現(xiàn)“珠滴狀”、“豆?fàn)睢焙汀傲鰻睢绷蚧?。由于巖石含鐵較高，橄欖巖風(fēng)化后常呈現(xiàn)出褐色、鐵銹色；巖石自蝕變發(fā)育，并可見后期熱液蝕變；常有粗晶—偉晶結(jié)構(gòu)的巖石出現(xiàn)，具有同化混染現(xiàn)象。礦體常賦存在特定的巖相中，同一巖體分異的各相基性程度較高的含礦性較好，同源不同階段的巖體或侵入相補(bǔ)充侵入的巖體含礦性較好（因?yàn)榱蚧锎蠖冀?jīng)歷了深部熔離富集階段）。

（3）不同類型礦床具有不同特征的巖石組合，如小巖體型銅鎳硫化物礦床含礦巖體主要為鐵質(zhì)的鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)巖，以輝長巖、蘇長巖、橄欖巖、輝橄巖、橄輝巖、輝石巖為常見，并可發(fā)育閃長巖、橄長巖、角閃巖等，以含水礦物（角閃石、黑云母等）發(fā)育為特征。

（4）巖石中SiO2和MgO含量適中，具有中等富鐵、富鎂特征，如輝長巖類鎂鐵指數(shù)為064～467，輝橄巖類為234～561，w（Na2O）+w（K2O）相對(duì)偏高，w（Al）/w（Ti）、w（Ca）/w（Ti）、AC/NK值及SI值相對(duì)偏低，稀土元素總含量相對(duì)偏高，稀土元素配分曲線相對(duì)陡傾，w（La）N/w（Yb）N、w（La）N/w（Sm）N、w（Gd）N/w（Yb）N值相對(duì)偏大，微量元素和氧、硫、Sr-Nd-Pb同位素等常顯示同化混染特征，含礦巖體通常還具有相對(duì)較高的w（Cu）/w（Pd）值（大于6 500）、較低的w（Pd）/w（Ir）值和相對(duì)較高的Mg#值。其中，w（·）N為元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的值。

（5）橄欖石一般為正常的貴橄欖石，相對(duì)貧Ni。橄欖石中含鎳量虧損說明在橄欖石結(jié)晶過程中，鎳沒有參加橄欖石結(jié)晶，而與硫結(jié)合形成鎳硫化物，指示了硫化物的熔離作用要早于橄欖石結(jié)晶，有利于鎳的成礦。輝石常出現(xiàn)紫蘇輝石，且當(dāng)巖體中橄欖石Fo牌號(hào)和斜方輝石En牌號(hào)較為相近時(shí)，對(duì)成礦有利；常見棕色普通角閃石，可含一定量的黑云母；巖石中含較多的硫化物（磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦，甚至鎳黃鐵礦），常發(fā)育（顯微）“珠滴狀”構(gòu)造；巖石中金屬氧化物磁鐵礦、鈦鐵礦共存。

（6）同類巖體中蛇紋石化等熱液蝕變相對(duì)發(fā)育；Cr、Ni、Co、V組合異常中出現(xiàn)Ni、Cu局部異常。

銅鎳硫化物礦床相關(guān)巖石的原巖均為地幔來源，部分熔融程度較低，古大陸裂解型小巖體的熔融程度較大些（如金川巖體熔融程度為33%[97]），其次為造山帶型（10%～20%[98]）和大陸溢流玄武巖型（11%～19%[55]）。

5.2.2 巖漿源區(qū)及演化特征

各類礦床的Sr-Nd-Pb同位素、微量元素分析結(jié)果表明，與地幔柱有關(guān)的小巖體型含礦巖石源區(qū)主要源于虧損地幔，并有地幔柱和下地殼成分的混染作用[28，99]。已有大量礦物學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素?cái)?shù)據(jù)表明，小巖體型礦床（如金川、力馬河、喀拉通克、菁布拉克）巖漿演化經(jīng)歷了不同程度的分離結(jié)晶和同化混染作用，即AFC過程。

5.2.3 巖漿及成巖物理化學(xué)條件

前人通過地質(zhì)溫度計(jì)測算出這類成礦地質(zhì)體含礦巖體的成巖溫度為900 ℃～1 390 ℃，巖漿房壓力多在1～10 kPa（最大可達(dá)45 kPa），巖體侵位深度多在10～15 km，巖漿房深度可達(dá)30 km；氧逸度多在1.0×10=-2.1～1.0×10=-14。

6 結(jié) 語

（1）成礦地質(zhì)體產(chǎn)出的環(huán)境主要產(chǎn)于深大斷裂的旁側(cè)，但一般距離（主干）深大斷裂十幾至數(shù)十千米。

（2）成礦地質(zhì)體的宏觀特征通常具有規(guī)模較小、出露面積在1 km2左右（多數(shù)小于1 km2）、多數(shù)巖體與圍巖呈斷層侵入接觸并具有多次補(bǔ)充侵入的特點(diǎn)，并且都屬于一些受小型斷裂控制的巖墻、巖脈、巖柱和“透鏡體狀”等復(fù)式巖體。盡管巖體規(guī)模較小，但分異作用良好，一般都具有“邊酸內(nèi)基”或“上酸下基”的巖相分帶。含礦巖體一般含有硫化物，甚至出現(xiàn)“珠滴狀”、“豆?fàn)睢焙汀傲鰻睢绷蚧?。由于巖石含鐵較高，橄欖巖風(fēng)化后常呈現(xiàn)出褐色、鐵銹色；巖石自蝕變發(fā)育，并可見后期熱液蝕變；常有粗晶—偉晶結(jié)構(gòu)的巖石出現(xiàn)，具有同化混染現(xiàn)象。礦體常賦存在特定的巖相中，同一巖體分異的各相基性程度較高的含礦性較好，同源不同階段的巖體或侵入相補(bǔ)充侵入的巖體含礦性較好（因?yàn)榱蚧锎蠖冀?jīng)歷了深部熔離富集階段）。

（3）不同類型礦床具有不同特征的巖石組合，如小巖體型銅鎳硫化物礦床含礦巖體主要為鐵質(zhì)的鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)巖，以輝長巖、蘇長巖、橄欖巖、輝橄巖、橄輝巖、輝石巖為常見，并可發(fā)育閃長巖、橄長巖、角閃巖等，以含水礦物（角閃石、黑云母等）發(fā)育為特征。

（4）巖石中SiO2和MgO含量適中，具有中等富鐵、富鎂特征，如輝長巖類鎂鐵指數(shù)為064～467，輝橄巖類為234～561，w（Na2O）+w（K2O）相對(duì)偏高，w（Al）/w（Ti）、w（Ca）/w（Ti）、AC/NK值及SI值相對(duì)偏低，稀土元素總含量相對(duì)偏高，稀土元素配分曲線相對(duì)陡傾，w（La）N/w（Yb）N、w（La）N/w（Sm）N、w（Gd）N/w（Yb）N值相對(duì)偏大，微量元素和氧、硫、Sr-Nd-Pb同位素等常顯示同化混染特征，含礦巖體通常還具有相對(duì)較高的w（Cu）/w（Pd）值（大于6 500）、較低的w（Pd）/w（Ir）值和相對(duì)較高的Mg#值。其中，w（·）N為元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的值。

（5）橄欖石一般為正常的貴橄欖石，相對(duì)貧Ni。橄欖石中含鎳量虧損說明在橄欖石結(jié)晶過程中，鎳沒有參加橄欖石結(jié)晶，而與硫結(jié)合形成鎳硫化物，指示了硫化物的熔離作用要早于橄欖石結(jié)晶，有利于鎳的成礦。輝石常出現(xiàn)紫蘇輝石，且當(dāng)巖體中橄欖石Fo牌號(hào)和斜方輝石En牌號(hào)較為相近時(shí)，對(duì)成礦有利；常見棕色普通角閃石，可含一定量的黑云母；巖石中含較多的硫化物（磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦，甚至鎳黃鐵礦），常發(fā)育（顯微）“珠滴狀”構(gòu)造；巖石中金屬氧化物磁鐵礦、鈦鐵礦共存。

（6）同類巖體中蛇紋石化等熱液蝕變相對(duì)發(fā)育；Cr、Ni、Co、V組合異常中出現(xiàn)Ni、Cu局部異常。

銅鎳硫化物礦床相關(guān)巖石的原巖均為地幔來源，部分熔融程度較低，古大陸裂解型小巖體的熔融程度較大些（如金川巖體熔融程度為33%[97]），其次為造山帶型（10%～20%[98]）和大陸溢流玄武巖型（11%～19%[55]）。

5.2.2 巖漿源區(qū)及演化特征

各類礦床的Sr-Nd-Pb同位素、微量元素分析結(jié)果表明，與地幔柱有關(guān)的小巖體型含礦巖石源區(qū)主要源于虧損地幔，并有地幔柱和下地殼成分的混染作用[28，99]。已有大量礦物學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素?cái)?shù)據(jù)表明，小巖體型礦床（如金川、力馬河、喀拉通克、菁布拉克）巖漿演化經(jīng)歷了不同程度的分離結(jié)晶和同化混染作用，即AFC過程。

5.2.3 巖漿及成巖物理化學(xué)條件

前人通過地質(zhì)溫度計(jì)測算出這類成礦地質(zhì)體含礦巖體的成巖溫度為900 ℃～1 390 ℃，巖漿房壓力多在1～10 kPa（最大可達(dá)45 kPa），巖體侵位深度多在10～15 km，巖漿房深度可達(dá)30 km；氧逸度多在1.0×10=-2.1～1.0×10=-14。

6 結(jié) 語

（1）成礦地質(zhì)體產(chǎn)出的環(huán)境主要產(chǎn)于深大斷裂的旁側(cè)，但一般距離（主干）深大斷裂十幾至數(shù)十千米。

（2）成礦地質(zhì)體的宏觀特征通常具有規(guī)模較小、出露面積在1 km2左右（多數(shù)小于1 km2）、多數(shù)巖體與圍巖呈斷層侵入接觸并具有多次補(bǔ)充侵入的特點(diǎn)，并且都屬于一些受小型斷裂控制的巖墻、巖脈、巖柱和“透鏡體狀”等復(fù)式巖體。盡管巖體規(guī)模較小，但分異作用良好，一般都具有“邊酸內(nèi)基”或“上酸下基”的巖相分帶。含礦巖體一般含有硫化物，甚至出現(xiàn)“珠滴狀”、“豆?fàn)睢焙汀傲鰻睢绷蚧?。由于巖石含鐵較高，橄欖巖風(fēng)化后常呈現(xiàn)出褐色、鐵銹色；巖石自蝕變發(fā)育，并可見后期熱液蝕變；常有粗晶—偉晶結(jié)構(gòu)的巖石出現(xiàn)，具有同化混染現(xiàn)象。礦體常賦存在特定的巖相中，同一巖體分異的各相基性程度較高的含礦性較好，同源不同階段的巖體或侵入相補(bǔ)充侵入的巖體含礦性較好（因?yàn)榱蚧锎蠖冀?jīng)歷了深部熔離富集階段）。

（3）不同類型礦床具有不同特征的巖石組合，如小巖體型銅鎳硫化物礦床含礦巖體主要為鐵質(zhì)的鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)巖，以輝長巖、蘇長巖、橄欖巖、輝橄巖、橄輝巖、輝石巖為常見，并可發(fā)育閃長巖、橄長巖、角閃巖等，以含水礦物（角閃石、黑云母等）發(fā)育為特征。

（4）巖石中SiO2和MgO含量適中，具有中等富鐵、富鎂特征，如輝長巖類鎂鐵指數(shù)為064～467，輝橄巖類為234～561，w（Na2O）+w（K2O）相對(duì)偏高，w（Al）/w（Ti）、w（Ca）/w（Ti）、AC/NK值及SI值相對(duì)偏低，稀土元素總含量相對(duì)偏高，稀土元素配分曲線相對(duì)陡傾，w（La）N/w（Yb）N、w（La）N/w（Sm）N、w（Gd）N/w（Yb）N值相對(duì)偏大，微量元素和氧、硫、Sr-Nd-Pb同位素等常顯示同化混染特征，含礦巖體通常還具有相對(duì)較高的w（Cu）/w（Pd）值（大于6 500）、較低的w（Pd）/w（Ir）值和相對(duì)較高的Mg#值。其中，w（·）N為元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的值。

（5）橄欖石一般為正常的貴橄欖石，相對(duì)貧Ni。橄欖石中含鎳量虧損說明在橄欖石結(jié)晶過程中，鎳沒有參加橄欖石結(jié)晶，而與硫結(jié)合形成鎳硫化物，指示了硫化物的熔離作用要早于橄欖石結(jié)晶，有利于鎳的成礦。輝石常出現(xiàn)紫蘇輝石，且當(dāng)巖體中橄欖石Fo牌號(hào)和斜方輝石En牌號(hào)較為相近時(shí)，對(duì)成礦有利；常見棕色普通角閃石，可含一定量的黑云母；巖石中含較多的硫化物（磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦，甚至鎳黃鐵礦），常發(fā)育（顯微）“珠滴狀”構(gòu)造；巖石中金屬氧化物磁鐵礦、鈦鐵礦共存。

（6）同類巖體中蛇紋石化等熱液蝕變相對(duì)發(fā)育；Cr、Ni、Co、V組合異常中出現(xiàn)Ni、Cu局部異常。