中国甘肃金川铜镍(铂)硫化物矿床中金云母类型、成因及其意义

摘要

中国金川铜镍(铂)硫化物矿床是世界第三、亚洲第一的铜镍硫化物矿床,是重要的战略性资源宝库。关于该矿床的成因、机制等目前还存在很多的争议。金云母是金川岩石、矿石中常见的含水矿物,其与造岩矿物、金属矿物的关系可以指示岩浆作用、成矿作用以及流体作用的相互关系。本文通过对金云母的系统镜下观察,结合元素地球化学特征,划分了金川矿床中金云母的2种类型:A型金云母和B型金云母。A型金云母多呈半自形-自形结构,深黄褐色-无色的多色性明显,多产出于贫矿或无矿的岩石中,与橄榄石、辉石等颗粒呈共结结构,应为同时从幔源超基性岩浆中结晶的产物。元素分析显示,其与美国、南非等金伯利岩、煌斑岩中的金云母类似,属于重平衡金云母,不属于岩浆型金云母,表明其受到了幔源熔体-流体流的轻微改造;B型金云母亦多呈半自形-自形,但无多色性,产于较富的矿石和蚀变较重的岩石中,发育于造岩矿物之间,有时呈共结结构,常与金属矿物共生或被金属矿物穿切交代,与其周围的橄榄石、辉石呈共结结构,这些橄榄石、辉石通常已发生蛇纹石化或绿泥石化,推测B型金云母亦为岩浆结晶生成。元素分析显示其与南非的部分橄榄岩中的金云母类似,属于新生金云母,受幔源熔体-流体流改造较强,与成矿主期相关。A型金云母形成于相对贫硅、贫镁、贫钠,富铁、富铝的高温、高钛、高氧逸度的环境,利于Fe等金属元素的富集。B型金云母是A型金云母经改造后形成的,其元素特点可能说明改造B型金云母的是来自幔源的富含(Cl)挥发分的富镁、富硅、富钠,贫钛、贫铁、贫铝的熔体-流体流,在此过程中,造岩矿物吸收Mg,析出Fe,形成矿床。利用Ti计算了金云母的结晶温度,其温度的连续性垂直变化可能代表了长期持续的熔体-流体作用,说明金川超基性岩体更可能是熔体-流体的长期通道,这可能是导致金属元素不断富集从而成矿的原因。

关键词

金川铜镍(铂)硫化物矿床 / 金云母 / 元素地球化学 / 熔体-流体流