岩浆通道系统与金川岩浆Cu-Ni硫化物矿床成矿机制

岩浆通道的地质结构和岩浆过程直接影响着岩浆Ni-Cu硫化物矿床的地质和地球化学特征，甚至规模。研究证明金川II号岩体二辉橄榄岩及1号和2号矿体是深部橄榄石"晶粥"和橄榄石－硫化物"晶粥"依次灌入的结果。然而，F16-1断层以西I号和III号岩体并不具备II号岩体那样中心对称的岩相分布特点，而是有上、下两个独立的岩相带，暗示它们具有不同的形成机制；24号矿体产于I号岩体下部岩相带，其PGE地球化学特征与1号和2号矿体也有显著差异。结合后期断裂的性质，推断I号和III号岩体与II号岩体分别代表两个不同深度的成矿岩浆房，但它们是否属于两个独立的岩浆通道系统尚不清楚。本项目力争在系统的岩石、构造地质、地球化学综合研究基础上，重塑与I号和III号岩体相应的岩浆通道系统，探讨其岩浆过程与II号岩体的区别，建立能够更加全面地阐述金川矿床成矿过程和机制的模式，丰富岩浆通道型Ni-Cu硫化物矿床的成矿理论。

本项目着重针对金川矿床研究中的以下三个主要问题：（1）金川岩体的原始产状；（2）两个独立岩体的确认；（3）两个独立岩体成岩成矿机制的差异开展研究。.我们的研究纠正了前人认为金川只有一个统一的含矿岩体的错误认识，通过岩相学、构造地质学、矿床地质学的系统观察和研究，证实在F16-1两侧存在两个独立的含矿岩体，即东岩体和西岩体，它们代表统一的岩浆通道系统的两个分支，恢复了它们的原始产状，论证了后期区域性推覆构造是如何导致金川这两个岩体发生变位、变形和肢解的过程。我们的研究还证明东西两个岩体中所含矿体的铂族元素组成存在明显的差异。西岩体上、下两个岩相带不仅形成了两个大的岩相学和地球化学旋回，它们所含硫化物的铂族元素组成也是不同的。上部岩相带的硫化物较低的Cu/Pd比值表明它们是从铂族元素不亏损的岩浆中熔离出来的；下部岩相带硫化物具有高的Cu/Pd比值，因此是从铂族元素弱亏损的岩浆中经二次熔离而来的，其PGE组成的规律性变化表明硫化物熔浆分异所产生的残余熔体分离形成了富铜矿体。而东岩体1号和2号矿体母岩浆铂族元素的亏损程度更高。我们的激光等离子质谱研究还发现金川矿床矿石中尽管铂族元素矿物较少，但镍黄铁矿中可有较高的Pd含量，认为Pd是在单硫化物固溶体分离形成镍黄铁矿时从硫化物熔体中进入镍黄铁矿的，这个结果反映出硫化物熔体分离结晶过程的复杂性。.我们还对新疆北部黄山东、黄山西、白石泉、坡十等矿床进行了对比研究。发现中亚造山带南缘早二叠世含矿岩体的形成与同造山期软流圈上涌导致的地幔部分熔融有关，而与塔里木地幔柱无关。特别是，我们的锆石U-Pb年代学证明甘肃黑山铜镍硫化物含矿岩体形成于375Ma，说明中亚造山带南缘还有晚泥盆世铜镍硫化物成矿作用发生。这些都说明造山带不同演化阶段都可能形成岩浆硫化物矿床。.本项目共发表标注本项目的学术论文9篇，其中国际SCI论文3篇，国内SCI论文2篇，CSCD论文4篇；另有一篇投往Economic Geology；共参加国际会议2次（10人次），做大会报告三个，提交摘要6篇；主办了第十二届国际铜镍矿床会议（贵阳，2012，6，13-17）；参加国内学术会议7个，做大会报告4个，分会报告3个，提交会议摘要若干；作为一导培养一名博士研究生及三名硕士研究生。