攀西小关河地区岩浆硫化物矿床矿化类型变异机理研究

Magmatic sulfide deposits are important metal source of Ni, Cu and PGE. Xiaoguanhe region hosts more than 20 coeval magmatic sulfide deposits associated with small mafic-ultramafic intrusions that belong to the Permian Emeishan Large Igneous Province. Recent studies on these intrusions as well as the magmatic sulfide deposits have made some new progress, but the relationship between the Ni-Cu-PGE mineralization and the magmatic system of the Emeishan mantle plume is still in debates, and the machanism of the type variation in mineralization remains poorly understood. This project will focus on the Qingkuangshan and Hetaoshu mafic-ultramafic intrusions which hosting magmatic Ni-Cu-PGE sulfide deposits, meanwhile, the Limahe intrusion would be studied for comparison. On the basis of detailed field investigations, observations on the thin sections and previous studies, systematic study on petrology, mineralogy, PGE geochemistry and Re-Os isotope geochemistry will achieve to investigate the origin of the parental magma, ore-forming processes and the machanism of type variation in mineralization, and reveal the magma evolution system in the district.

岩浆硫化物矿床是赋存Ni、Cu和PGE的最重要矿床类型。小关河地区是峨眉山大火成岩省岩浆铜镍铂族元素矿床成矿岩体最重要的集中区之一，出露有20余个有成因关联的矿化类型各异的岩浆硫化物矿床，近年来对这些岩体及其矿床的成因机制研究取得了一些进展和认识，但是其与峨眉山地幔柱构造岩浆活动体系的关系及矿化类型的变异机理仍不太明确。本项目拟选取青矿山Ni-Cu-PGE矿床、核桃树铂矿床为主要研究对象，同时对比研究同区的力马河镍矿床，在详细的野外地质、室内岩矿研究及前人研究基础上，系统运用岩石学、矿物学、PGE地球化学及Re-Os同位素地球化学数据综合研究，探讨各个成矿岩体的岩浆成因、演化及成矿机制，揭示小关河地区成矿岩浆演化系统及矿化类型变异机理。

小关河地区是峨眉山大火成岩省岩浆硫化物矿床成矿岩体最重要的集中区之一，出露有20余个矿化类型各异的岩浆硫化物矿床，近年来对其成因机制研究取得了一些进展和认识，但是其与峨眉山地幔柱构造岩浆活动体系的关系及矿化类型的变异机理仍不太明确。. 本项目选取该区含铂岩浆硫化物矿化岩体青矿山，及富铂岩浆硫化物矿化岩体核桃树为主要研究对象，对其主要岩石类型、岩相学等特征进行了细致的野外和室内研究，结合前人对力马河的研究成果认为，三者矿体主要产出在超镁铁岩中，矿石主要呈浸染状、陨铁状，少量致密块状矿石（核桃树受勘查程度限制，尚未发现；力马河据Tao et al., 2008）。. 岩石地球化学及模拟分析表明，三者具有相似的地球化学特征，与峨眉山低钛玄武岩相似，都是峨眉山大火成岩省构造-岩浆活动的产物，成矿母岩浆均为高Mg拉斑玄武质岩浆（11.9%～14.6%MgO、47.9%～49.9%SiO2、11.1%～15.5%FeOt），是由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经过较高程度的部分熔融（约19.2%～22.8%）形成的苦橄质岩浆演化而来。.三个岩体广泛表现出不同程度的Nb、Ta、Zr、Sr负异常，表明其岩浆演化过程中皆受到不同程度地壳混染，并总体上呈现出力马河＞青矿山＞核桃树的混染程度减弱的顺序。. 三个矿床作为不同矿化类型的典型代表，成矿元素组成上存在明显差异。研究表明，其成矿元素组成上的差异主要是成矿岩浆演化系统中多级岩浆房演化及多阶段硫化物熔离作用的结果：青矿山是铂族元素弱亏损与未亏损的岩浆混合在浅部岩浆房发生硫化物熔离的结果（R≈5000、R≈1000）（朱飞霖等，2011；Zhu et al., 2012）；力马河镍矿是形成于较强亏损岩浆的二次熔离（Tao et al., 2008, 2010）；而核桃树为经历过早期镁铁质矿物堆积的残余髙镁玄武质岩浆发生强烈硫化物熔离（R值为2000～50000），并与岩浆通道内晶出的橄榄石构成含矿“晶粥”堆积形成（朱飞霖等，2017）。. 本项目的研究成果初步揭示了小关河地区成矿岩浆演化系统及矿化类型变异机理，对峨眉山大火成岩省岩浆铜镍铂族元素矿床成矿理论研究具有积极促进作用。