内蒙古自治区温根南铜镍硫化物矿床岩浆通道成矿系统

The southern Wengen Cu-Ni sulfide deposit is located in south part of Wengen town, Wulatezhongqi county, Inner Mongolia. It belongs to the northern margin of north China craton in tectonics. Southern Wengen Cu-Ni sulfide deposit is one of typical paleozoic Cu-Ni sulfide deposits in north China craton, The age of zircon SHRIMP is 283 Ma for mafic rocks in Wengen Cu-Ni sulfide deposit. The study on this sulfide deposit is very significance to find more this kind deposits in the northern margin of North China craton and central asian orogenic belt. It also very important to provide geological constraints to understaning the paleozoic tectonic evolution in the studied area. This program will focus on the study of Cu-Ni sulfide ores in the southern Wengen deposit. The traget of this program is (1)try to find out the distribution of different mafic-ultramafic rocks and sulfide ores in three-dimensional space; (2)determined the characteristics of textures, structures, and geochemistry of oress in the different location of the orebody; (3) Prospecting analysis for the southern Wengen Cu-Ni sulfide in depth; (4) study on the characteristics of mafic-ultramafic rocks,primitive magma, the source nature of mantle-derived magma, and investigate the tectoincs of southern Wengen sulfide deposit's formation.

内蒙古自治区温根南Cu-Ni硫化物矿床位于内蒙古自治区乌拉特中旗温根镇南部，属华北板块北缘中段。温根南铜镍硫化物矿床是华北地台北缘最典型的古生代矿床之一，形成时代为285 Ma。对本矿床的深入研究、解剖不仅有利于寻找更多本类型岩浆铜镍硫化物矿床，也可为华北地台北缘古生代的构造演化提供重要的地质证据。本次研究拟以温根南铜镍硫化物矿床中不同类型硫化物矿石为主要研究对象，(1)查明温根南铜镍硫化物矿床中镁铁-超镁铁质岩石及不同矿石的三维空间分布规律；(2)厘定矿体不同位置硫化物矿石结构、构造、地球化学特征及变化规律，研究温根南岩体岩浆通道成矿特征，不同岩石、矿石的侵位序列、硫化物矿浆在岩浆通道的前进方向；(3)进而对温根南铜镍硫化物矿床进行深部成矿预测；(4)同时也研究温根南铜镍硫化物矿床中镁铁质-超镁铁质岩石地球化学特征、原生岩浆特征及幔源岩浆源区性质,探讨温根南铜镍硫化物矿床的大地构造背景。

当前，岩浆铜镍硫化物矿床研究需要解决的主要科学问题是“硫化物矿浆”上侵的机制问题。温根南岩体位于内蒙中部地区，华北克拉通北缘。近年在其深部发现铜镍硫化物矿体。对温根南铜镍硫化物矿床的详细研究解决这一科学问题的解决提供了新的途径。.本项研究主要从以下5方面进行：（1）岩石学及矿石学研究；（2）岩浆演化过程和成矿过程研究；（3）“岩浆通道”结构及含矿岩浆流动方向判别标志；（4）岩浆通道动力学模拟；（5）幔源岩浆源区性质.在本项目资助下，通过对内蒙古温根南铜镍硫化物矿床、俄罗斯Monchengosk铜镍硫化矿床以及甘肃金川铜镍硫化物等矿床的对比研究后，提出了“岩浆通道成矿系统”新模型。该模型认为：（1）岩浆矿床都定位于岩浆演化的晚期阶段，并在岩浆通道（构造薄弱带）中定位；（2）所谓的“矿浆”是含有较多的流体“含矿熔体-流体”；（3）提出了岩浆通道前进方向及流体晶矿物组合等新概念。.温根南铜镍硫化物矿床取得的主要成果如下：（1）获得温根南岩体中辉长岩锆石SHRIMP年龄为357±3Ma；（2）温根南岩体的母岩浆为MgO=11.73%，FeO=11.38%，属于高镁玄武质岩浆；（3）温根南岩体中橄榄石中镁橄榄石含量及其中Ni含量模拟结果表明温根南岩体经历了硫化物矿浆形成的过程，具有形成铜镍硫化物矿床的条件；（4）厘定了温根南铜镍硫化物矿床的岩浆通道特征，岩石矿石特征显示岩浆通道前进方向为由西往东；（5）对温根南铜镍硫化物矿床深部成矿远景区进行了成矿预测；（6）温根南铜镍硫化物矿床形成的大地构造背景可能为地幔柱。