金川镍矿含矿岩体的稀土元素及微量元素地球化学特征
金川铜镍硫化物矿床亲铜元素全岩地球化学特征及其相关性分析
金川铜镍硫化物矿床亲铜元素全岩地球化学特征及其相关性分析李万里;李德贤;黎隆交;毛先成【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2022(46)3【摘要】金川Cu-Ni硫化物矿床地处龙首山隆起带内,是中国最大、世界第三的Cu-Ni硫化物矿床。
半金属元素(Te、As、Bi、Sb、Se,TABS)作为形成铂族元素矿物(PGM)的重要元素,其分布过程的控制以及对矿石成因的指示作用缺乏研究。
采用全岩亲铜元素分析、背散射观测等实验方法,对各矿区不同类型的矿石进行研究。
结果显示:可利用亲铜元素比值与R因子(硅酸盐岩浆/硫化物)模拟金川Cu-Ni硫化物矿床硫化物的熔离过程,定量模拟示踪金川矿石的成矿作用,Cu/Te-Te与Bi/Pd-Bi模拟结果与Cu/Pd-Pd模拟结果一致。
半金属元素如Te、Bi等也可用于铜镍硫化物矿床硫化物熔离过程的模拟;半金属元素也可以指示矿石成因,R因子定量模拟分析发现浸染状矿石由硫化物熔体较快速冷凝形成,网状矿石的形成经历了硫化物深部部分熔离作用,富铜矿石由富Bi、Cu的残余硫化物熔体经冷凝结晶作用形成。
【总页数】12页(P266-277)【作者】李万里;李德贤;黎隆交;毛先成【作者单位】有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学);中南大学地球科学与信息物理学院;金川集团股份有限公司镍钴研究设计院【正文语种】中文【中图分类】P611.1【相关文献】1.金川超大型铜镍硫化物矿床的铂族元素地球化学特征2.布什维尔德杂岩体Platreef矿床与金川铜镍硫化矿床微量元素地球化学特征对比及其意义3.金川铜镍硫化物矿床2号矿体铂族及亲铜元素地球化学特征4.金川铜镍硫化物矿床两类矿石的稀土元素地球化学特征研究5.一个潜在的超大型玄武岩型铜镍硫化物矿床地质地球化学特征——以广西四堡铜镍硫化物矿床为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
镍精矿的矿物学研究及矿石成分分析
镍精矿的矿物学研究及矿石成分分析镍精矿是一种重要的镍资源，广泛应用于冶金、化工、电子等领域。
要深入了解和研究镍精矿的矿物学特征和矿石成分，对于优化提取工艺、改进冶炼技术以及合理利用镍资源具有重要意义。
本文将从镍精矿的矿物学研究和矿石成分分析两个方面进行探讨。
一、镍精矿的矿物学研究镍精矿主要是指含镍的矿石经过选矿和提炼后得到的精矿。
镍精矿的矿物学研究旨在了解其物理性质、结构特征和微观形态。
一般而言，镍精矿的主要矿物有镍砂、镍硫化物、镍钴磁铁矿等。
研究这些矿物的特征有助于确定镍精矿的成分和性质，为后续的矿石成分分析提供依据。
对于镍砂，研究其晶体形态、物理性质和化学成分非常重要。
镍砂是镍精矿中主要的镍矿石矿物，其主要成分是氧化镍。
在镍精矿中，镍砂常以颗粒状、粉末状或者伴生于其他矿物中的形式存在。
通过显微镜观察和X射线衍射分析，可以初步确定镍砂的晶体形态和晶胞参数，进一步研究其物理性质，如硬度、密度、磁性等。
此外，还可通过化学成分分析，分析镍砂中的主量元素和微量元素，以了解镍砂的成分变化及其对提炼工艺的影响。
镍硫化物也是镍精矿中常见的矿物，其主要成分有Ni3S2、NiS等。
镍硫化物通常以块状、颗粒状或者针状的形式存在于镍精矿中。
通过显微镜观察和SEM扫描电镜技术，可以研究镍硫化物的晶形特征，探究其在镍精矿中的分布情况和形态演化。
同时，通过X射线衍射分析和傅里叶变换红外光谱等技术，可以详细研究镍硫化物的结构和晶胞参数，进一步理解其物理和化学性质。
镍钴磁铁矿是一种常见的硫化镍矿物，其主要成分有FeNi2S4等。
镍钴磁铁矿一般以颗粒状、晶粒状或者伴生矿物的形式存在于镍精矿中。
通过显微镜观察和电子探针微区分析，可以研究镍钴磁铁矿的形态和结构特征。
同时，通过X射线衍射和磁性测量等技术，可以进一步分析镍钴磁铁矿的晶型、晶胞参数和磁性性质，为镍精矿的选矿和提炼工艺提供参考。
二、矿石成分分析矿石成分分析是指对镍精矿中各种矿物的化学成分进行定量分析。
金川镍渣的工艺矿物性质分析
矿 产 综 合 利 用
Ｍ ｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ ｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
金 川 镍 渣 的 工 艺 矿 物 性 质 分 析
刘晓 民，杨 书航 ，张晓亮 ，寇珏 ，孙春 宝
（北京科技大 学土木与环境工程学院 金 属矿 山高效开采 与安全教育部重点实验室 ， 北京 １０００８３）
曹 占民等 利 用 ｘ射 线衍 射仪 、光学 显微镜 、 电子 探 针 等 方 法研 究 了金 川 镍 闪速 炉 渣 的物 相 组 成 与 铜 镍 分 布 。Ｒｏｚｅｎｄａａｌ等 【３ 利 用 化 学 分 析 、 ＳＥＭ 等 方 法 对 Ｏｋｉｅｐ Ｃｏｐｐｅｒ地 区 铜 冶炼 渣 中矿 物 组 成 、 有 价 元 素 的 赋存 状 态 、 矿 物 的嵌 布 特 征 进 行 了分 析 ，为 渣 中 铜 的 回 收提 供 了理 论 基 础 。 喻 正军 利 用化 学物 相分 析 、ｘ射线 能谱 分析 等方 法 ， 对 某 镍 转 炉 渣 的矿 物 组 成 ，嵌 布 特 征 ，粒 度 和 金 属 分 布 ，钴 、镍 、铜 的赋 存 状 态 等 工 艺矿 物 性 质 进 行 了分 析 ，为后 续镍 、钴 、铜 的 综合 回 收 提供 了矿 物 学基础 。
１ 试 验 仪器 和 设备
ＸＭＱ．①２４０ ｍｍ×９０ ｍｍ 锥 形 球 磨 机 ： ＺＳＸＰｒｉｍｕｓ ＩＩ型 ：Ｘ射 线 荧 光 光 谱 仪 （ＸＲＦ） Ｕｌｔｉｍａ—ＩＶ ３ＫＷ Ｘ射 线 衍 射 仪 。Ｃｕ固定 靶 ，波 长 １．５４０６Ａ，石 墨单色 器 十闪烁计 数器 ，４０ｋＶ／４０ｍＡ， 扫 描 范 围 ，１０ １００。，扫 描 速 度 ，２０。／ｍｉｎ；光 学 显微镜 ：扫 描 电镜 ：ＥＨＴ２０．００ｋＶ。
金川铜镍硫化物矿床两类矿石的稀土元素地球化学特征研究
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镍矿资源地质特征讲解
一、矿床时空分布及成矿规律中国已知主要镍矿床,除云南墨江一处属风化壳矿床外,其余皆为岩浆熔离矿床。
岩浆熔离矿床的成矿规律,首先从大地构造位置来看,主要分布在准地台内部区、过渡区和地槽内部区,且以过渡区 (即准地台与地槽的一个过渡地带为主,其余两区的镍矿比较次要 (表 3.10.4 。
表 3.10.4中国主要镍矿床的分布及成矿时代过渡区处于不同大地构造单元的交接部位,深断裂带极为发育。
这些延伸很远、规模巨大的深断裂带,一般都具有长期活动的历史,是控制镍矿成岩成矿的主要因素。
这种控制作用主要表现为:①岩体或岩群沿深断裂带的走向断续分布;②岩体一般沿深断裂面上盘侵位;③由于深断裂带形成的时间比较早, 具有长期的多旋回发展史,因此在深断裂一侧的岩带中,往往有两期甚至两个以上期次的岩体出露;④沿深断裂带一侧分布的岩带或岩群,均赋存于深断裂上盘的次一级断裂或褶皱中。
除了大地构造以外,超镁铁质 -镁铁质岩体对镍矿床的分布也起着重要的控制作用。
岩体的岩石类型、大小、产状以及分异程度与镍矿成矿有密切的关系:①在岩带 (群的众多岩体中,形成镍矿床的岩体为数极少。
14个岩带 (群共有 2038个岩体,形成矿床的只有 28个,岩体成矿率为 1.37%。
这说明在一个岩带 (群中,成矿只与某一期次的有利岩石类型的岩体有关;②镍的成矿岩体一般规模较小。
有三个成矿岩体的出露面积达到 1km 2(白家嘴子、赤柏松、大坡岭 ,其余成矿岩体的面积都在 0.1km 2以下;③成矿岩体的产状可分两类。
一类为陡倾斜 (倾角 60°以上的岩墙状、脉状、透镜状;另一类为较舒缓的岩床、岩盆、椭球状、扁柱状。
巨大的和大型的矿床以前一类产状产出。
④岩体的分异程度与成矿密切相关,一般来说分异程度高有利于成矿。
中国镍矿形成时代从前寒武纪到燕山期,而元古宙和海西期是两个主要成矿期。
前寒武纪的元古宙形成的矿床有赤柏松、白家嘴子、大岭坡。
这几个矿床的同位素年龄分别为:2240Ma 、 1509~1526Ma 、 1000~1100Ma 。
金川高品位硫化铜镍矿
金川高品位硫化铜镍矿1. 引言金川高品位硫化铜镍矿是一种被广泛应用于冶金行业的矿石。
该矿石中富含铜和镍，并且硫化物的含量较高。
其高品位使其成为铜和镍的重要来源之一。
本文将对金川高品位硫化铜镍矿的产地、特性和用途进行详细介绍。
2. 产地金川高品位硫化铜镍矿主要产自中国西南地区的金川地区。
金川地区是世界著名的硫化铜镍矿产地之一，其地质条件和矿床特征使得金川地区成为了金川高品位硫化铜镍矿的主要产地。
此外，金川地区还拥有丰富的其他金属矿产资源，如黄金、银等。
3. 特性金川高品位硫化铜镍矿具有以下主要特性：•富含铜和镍：金川高品位硫化铜镍矿中的铜和镍含量较高，通常在10%以上，有些矿石甚至达到20%以上。
这使得该矿石成为铜和镍冶炼的重要原料。
•含硫量高：金川高品位硫化铜镍矿中的硫化物含量较高，通常在30%以上。
高含硫量使得其在冶炼过程中易于与氧化物反应，有利于铜和镍的回收和提纯。
•结构复杂：金川高品位硫化铜镍矿的矿石结构较为复杂，常见的矿物有黄铜矿、黄铜石、辉硫矿等。
这种复杂的结构使得其在冶炼过程中需要采用不同的提取方法和工艺。
4. 用途金川高品位硫化铜镍矿的主要用途包括：•冶金行业：金川高品位硫化铜镍矿是铜和镍的重要来源之一。
经过冶炼和提纯，可以得到高纯度的铜和镍，用于电子、建筑、航空航天等领域。
•化工行业：铜和镍是许多化工反应催化剂的成分。
将金川高品位硫化铜镍矿经过适当处理后，可以得到适用于化工行业的催化剂。
•材料行业：金川高品位硫化铜镍矿中的铜和镍可以用于制造合金材料。
铜合金在船舶、汽车、家具等领域有广泛的应用。
镍合金则常用于航空航天、核工业等高科技领域。
5. 结论综上所述，金川高品位硫化铜镍矿是一种富含铜和镍，含硫量高，并且具有复杂结构的矿石。
其主要产地位于中国西南的金川地区。
金川高品位硫化铜镍矿在冶金、化工和材料行业有广泛的应用。
了解金川高品位硫化铜镍矿的特性和用途对相关行业的发展具有重要意义。
镍矿铜矿金川
镍矿化带。
岩体长1500米,宽170-320米,东部仅几十米,西部延深700米尚未尖灭。
II矿区岩体出露地表,而矿体则隐伏于地下200-400米。
岩体长3000米,中部宽500多米,向两端变窄,约200-300米。
西部延深1200米尚未尖灭。
III、IV矿区岩体均覆盖于第四系之下,分别长500和1100米,宽100米和200-300米,向两端逐渐尖灭。
全区共计682个大小不等的矿体。
按成因可分为：岩浆熔离型、岩浆深部熔离一一贯入型、晚期贯入型和接触交代型等四大类型。
矿石类型主要有:海绵状、星点状、块状、半块状、浸染状和网脉状等。
矿物成分主要为:磁黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方黄铜矿、墨铜矿、马基诺矿、铬尖晶石、磁铁矿及镍华、孔雀石、兰铜矿等。
矿石中有用元素含量：富矿平均Ni2.02,Cu1.32;贫矿平均Ni0.55,Cu0.32。
尚有丰富的钴、硒、蹄、硫、铬、铂、钯、金、银、锇、铱、钌、铑及微量镓、锗、铟、铊、铼、镉等10多种稀贵金属矿产。
共探明矿石储量51693.3万吨,镍金属储量553.11万吨,铜金属储量349.92万吨。
截止1990年底,尚保有镍金属储量505.09万吨,铜金属储量322.21万吨。
北海子铜镍矿(68) 1961年,地质六队发现。
在永昌县城北东35度3公里处。
含矿的中一基性岩体共有5个,侵入于下寒武统变砂岩中,长50-400米,宽3-30米,最宽达110米,延深10余米,即分岔急骤变薄并有尖灭之势。
以中粒闪长岩为主,少量橄榄辉长岩。
其中以II号岩体矿化较好,呈北西5度的透镜状产出,地表可分东西2个矿化带,共4个氧化矿体。
最大矿体长123米,厚8.2米,其余长10-35米,厚1-2米。
矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、孔雀石、兰铜矿等。
含镍一般0.3-0.4，最高0.6,铜一般0.34-0.60,最高2.27,钴最高0.058。
二、铜矿铜矿主要有岩浆铜镍型铜矿,含铜多金属铜矿和热液石英脉型铜矿。
镍精矿的稀土元素伴生矿物和稀土元素提取技术研究
镍精矿的稀土元素伴生矿物和稀土元素提取技术研究镍精矿是一种含有丰富镍元素的矿石，通常与其他矿物质一起存在，其中不少是稀土元素伴生矿物。
稀土元素在现代科技和工业领域中起着重要的作用，因此研究镍精矿中稀土元素的伴生矿物和提取技术具有重要意义。
伴生矿物是指在一种矿石中与目标矿物共生或混合存在的其他矿物。
对于镍精矿来说，伴生矿物中常见的一个是榍石（Garnierite），它是一种富镍的硅酸盐矿物，常含有稀土元素。
另外，镍精矿中还常含有含氟磷酸盐矿物和含锑矿物，它们也可能富集稀土元素。
了解镍精矿中的稀土元素伴生矿物对于高效回收这些稀土元素非常重要。
众所周知，稀土元素是一组具有特殊化学性质的元素，它们在不同的应用中起到不同的作用。
例如，镧系稀土元素广泛应用于激光、发光材料和催化剂中，而铈系稀土元素则被广泛应用于汽车尾气净化剂中。
因此，准确了解镍精矿中的稀土元素伴生矿物能够为后续的提取工艺设计和工程实施提供重要参考。
稀土元素提取技术是将稀土元素从镍精矿中分离和纯化的关键步骤。
根据不同的矿石性质和产品要求，目前常用的稀土元素提取技术主要包括化学分离、萃取和离子交换等方法。
化学分离是指通过利用稀土元素之间的化学性质差异，通过化学反应将稀土元素与其他元素分离的方法。
例如，通过调节溶液的pH值、温度和氧化还原条件等，可以实现稀土元素在溶液中的分离。
萃取是指利用有机溶剂将稀土元素从水溶液中提取出来的方法。
通过选择合适的萃取剂和调节萃取条件，可以使稀土元素在有机溶剂中的浓度得以提高，从而实现稀土元素的分离。
离子交换是指利用固体离子交换树脂或其他材料对稀土元素进行吸附和析出的方法。
通过调节溶液的酸碱度、离子浓度和温度等条件，可以实现稀土元素的吸附和析出。
除了上述常用的提取技术，还有一些新兴的稀土元素提取技术正在被研究和开发。
例如，超声波辅助萃取、离子液体萃取和浮选等技术，它们的出现为稀土元素的提取和分离带来了新的机遇和挑战。
金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因-最新文档资料
金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因0 引言金川硫化镍铜矿床是全球最大的3个硫化镍矿之一[1-9]，是中国最大的镍资源和生产基地。
自1958年发现至今，经过50多年开采，浅部高品位的特富矿[10-17]和富矿已逐渐消耗。
随着开采深度的增大和采矿成本的增加，寻找一定规模富矿的愿望越来越迫切，尤其是寻找深部熔离贯入型矿石的典型代表――块状特富矿更加紧迫[11]。
金川特富矿是按最低工业指标（Ni品位（质量分数，下同）大于等于3.0%）来划分的，半自形粒状或脉状结构，致密块状或半块状构造[10，12]，矿石组分90%以上为含铜和镍的金属硫化物，脉石矿物组分非常少，其符号为S-A。
此类矿石经单独回采后，直接进冶炼厂进行提炼，不需经选矿环节，可以节约大量选矿成本，经济价值高。
前人对金川特富矿石进行了矿物测试、空间分布规律、矿体形态等研究，指出特富矿石中金属硫化物主要为镍黄铁矿、雌黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等，矿体主要呈大脉状或透镜状[18-21]；与其他矿石类型进行对比[22-26]，认为特富矿石来自于深部熔离贯入的最后一期矿浆[27-31]，其形成与构造（或前期岩浆通道）有密切关系[24，32-37]。
但这些研究由于种种条件限制，并不全面。
基于此，笔者就金川特富矿开展了系统性综合研究。
首次通过Surpac 软件来直观了解金川矿床中特富矿石的空间分布，总结其分布特征；通过岩矿测试来查明其结构、构造、金属矿物成分等；首次对各类型矿石中的长石、石英等矿物进行包裹体测试（特富矿石与其他类型矿石成矿温度、盐度及静压力）来了解不同矿石的地球化学特性；最后，从物质来源、成矿温度、成矿期次、与构造的关系等方面来探讨其成矿机理。
通过上述研究结果来总结金川特富矿石的成因、分布规律和典型找矿标志，来更好服务矿山生产和地质找矿工作。
1 金川矿床地质概况金川含矿超基性岩体产于华北地台阿拉善地块西南边缘龙首山隆起带的东南端北侧（图1）。
金川铜镍矿床年龄和源区同位素地球化学特征
(2Ρ) Ga, IN d= 0151106±28 (2Ρ) ,M SW D = 34。 2. 3 Rb-Sr 年龄同位素分析结果
样品为辉石岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩和 含硫化物纯橄岩。 采样地点: 矿区地表 18 行和 1 号矿地下 1100～ 1200 m 矿体。
2 同位素年龄测定结果
2. 1 分析方法
Sm 2N d、R b2Sr 同位素分析在中国地质科学院
地质研究所同位素年代学实验室完成, 实验方法张
宗清等 (1987) 和叶笑江等 (1990) 均已报道。 含量用
3 讨论: 矿床形成年龄和源区
第 3 期 张宗清等: 金川铜镍矿床年龄和源区同位素地球化学特征
361
样品
J 01 J 02 J 03 J 04 J 05 J 07 J 09 J 10 J 11 J 12 J 15 J 30 J 36 J 42 J 43
表 1 金川铜镍矿床超镁铁质岩样品 Sm -Nd 年龄同位素分析结果 Table 1 Sm -Nd isotop ic ana lytica l result of ultramaf ic rocks from J inchuan copper-n ickel deposit
T ang Zhong li et a l. , 1995) 1—第四系; 2—前长城系龙首山群白家嘴子组上岩性段; 3—前长城系龙首山群白家嘴子组中岩性段; 4—前长城系龙首山群白家嘴子组下 岩性段; 5—第 1 期含二辉橄榄岩; 6—第 1 期二辉橄榄岩; 7—第 1 期橄榄二辉岩; 8—第 2 期含二辉橄榄岩; 9—第 2 期二辉橄榄岩; 10—第 2 期橄榄二辉岩; 11—侵入体岩相界线; 12—侵入期次界线; 13—地质实测、推测界线; 14—实测、推测断层界线; 15—矿区编号 1—Q uaternary; 2—U pper Baijiazu izi Fo rm ation of L ongshou shan Group of the p re2Changcheng system ; 3—M iddle Baijiazuzi Fo rm ation of L ongsou shan Group of the p re2Changcheng system ; 4—L ow er Baijiazuzi Fo rm ation of the L ongsou shan Group of the p re2Changcheng sys2 tem ; 5—first stage tw o2pyroxene2bearing perido tites; 6—first stage lherzo lites; 7—first stage o livine w eb suerites; 8—second stage tw o2py2 roxene2bearing perido tites; 9—second stage lherzo lites; 10—second stage o livine w eb sterites; 11—in tru sive lithofacies boundaries; 12—in2 tru sive stage boundaries; 13—m easu red and hypo thetical geo logical boundaries; 14—m easu red and hypo thetical fau lts; 15—o re area num 2
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卷(V olum e )23,期(N um ber )1,总(Total )91矿物岩石 页(Pages )61-64,2003,3,(M ar ,2003)J M I N ERAL PETROL 金川镍矿含矿岩体的稀土元素及微量元素地球化学特征邓津辉1, 史基安1, 王 琪1, 高野穆一郎21.中国科学院兰州地质研究所,甘肃兰州 730000; 2.日本东京大学,东京 153-8902【摘 要】 通过对采自金川镍矿I 矿区露天矿的第二期侵入岩体中。
样品的稀土元素、微量元素进行全岩等离子质谱(I CP 2M S )测定发现第二期侵入的岩体具有明显的轻稀土元素富集和无明显铕异常的特征,是上地幔低比例平衡部分熔融和分离结晶共同作用的产物。
岩体中镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿成条带状出现,表明其形成时低氧逸度的成岩环境。
【关键词】 金川镍矿;稀土元素;微量元素;平衡部分熔融;分离结晶中图分类号:P 618.63 文献标识码:A 文章编号:1001-6872(2003)01-0061-04收稿日期:2002-03-17; 改回日期:2002-09-07基金项目:气体地球化学国家重点室主任基金资助(ZRJJ -03)作者简介:邓津辉,男,27岁,硕士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业,研究方向:矿床及地球化学1 金川铜镍硫化物(含铂族)矿床处于龙首山地区,该区岩浆活动以花岗岩类为主,分布面积大,多呈岩基出现。
镁铁质2超镁铁质岩主要发育于中、新元古代,以岩墙状、脉状及岩株状断续散布于龙首山地区,构成一个重要的镁铁质2超镁铁质岩带,是金川矿床赋存岩体。
龙首山在成岩成矿前经历了强烈的造山运动,表现出强塑性压扁、透入性流劈理、流褶皱的特征。
金川超镁铁质岩体形成于长城纪晚期(1508M a ±31M a )(汤中立等,1992),是上地幔部分熔融上侵到地壳浅部的侵入岩体,其形成时的地质背景亦应该是地幔上拱、地壳变薄的拉张环境。
龙首山地区加里东期及其以后的构造运动,使金川岩体从较深的形成部位(约深10km ),推移上升到地表[1]。
金川镍矿I 矿区含矿岩体出露地表长1500m ,西部最大宽度达320m ,向东逐渐变窄,宽仅20余米。
岩体和星点状贫矿体主要发育于西部,海绵状富矿体发育于岩体的近底部。
此区岩体至少经历四期侵入形成,是一复式侵入体。
第一期侵入主要发育于该区岩体的南西侧,第二期直接伏于第一期侵入相之下,第三期侵入相分布于岩体的下侧部,第四期侵入相贯入第三期侵入相中。
许多学者在金川矿床的基本地质特征方面进行了较好的研究[1～4],为研究本区提供很多可靠详实的资料。
但在稀土元素、微量元素方面论述甚少。
在金川镍矿岩体稀土元素和微量元素组成特征进行研究,进而探讨金川镍矿含矿岩体的成因和成岩环境重点。
1 样品的采集及测试样品采自金川镍矿I矿区露天矿第二期侵入的岩体(图1、表1)。
该岩体中的岩石均发生了不同程度的蚀变,主要有蛇纹石化、绿泥石化等,其中的造岩矿物橄榄石、辉石等保留着残晶或假像。
岩石中的金属矿物以硫化物为主,主要有镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿等①。
样品的微量元素、稀土元素含量由日本东京大学高野地球化学实验室利用等离子质谱计(I CP2M S)测定的,其检出限可达(0.000x～0.00x)×10-6。
2 样品的稀土元素地球化学特征从分析样品中稀土元素含量和特征元素对的含量比值(表2)可以看出:(1)所有样品的稀土元素质量分数为16.8785×10-6～53.5901×10-6,是球粒陨石的5倍～16倍。
样品表现为L R EE富集,与图1 金川镍矿区采样位置示意图[1]F ig.1 T he l ocati on m ap of J inchuan n ickel depo sit area CullersL R et al给出大陆拉斑玄武岩稀土质量分数(15.2×10-6～322×10-6)接近;(2)样品表现为(L R EE)富集型,L R EE HR EE的值在4.1958～7.2494之间,均属中等分馏程度,明显地富集轻稀土元素;(3)金川镍矿岩体样品的(L a Sm)N值均大于1,为1.1445～3.1415,其轻稀土元素分馏均较明显,属轻稀土元素中等分馏程度;(4)样品N21的∆Eu值为1.5465,表现为不明显的正铕异常,说明斜长石或钾长石结晶作用的存在。
而样品N22,N23, N24,N25的∆Eu值在0.8223～0.8871之间,呈微表1 金川镍矿含矿岩体样品的岩石类型及含量1w(B) %Table1 Rock s am ple types of the s am ples fro m J i n chuan n i ckel deposit area样品形成时代岩性黄铁矿3磁铁矿3铬铁矿3磁黄铁矿3备注N21N22 N23 N24 N25吕梁期超基性岩体含二辉橄榄岩26.7(4)27.2(9)-18.5(7)含斑点状矿石二辉橄榄岩-35.3(8)31.2(9)-含星点状矿石二辉橄榄岩-8.2(8)71.6(3)-偶见星点状矿二辉橄榄岩-40.9(8)21.7(1)-未见矿石斜长二辉橄榄岩-35.2(7)28.8(0)-未见矿石 3样品中金属矿物相对含量① 表2 金川镍矿含矿岩体的稀土元素质量分数1w(B) ×10-6Table2 REE con ten ts for the rocks fro m J i n chuan n i ckel deposit area(i n[×10-6])样品编号N21N22N23N24N25上地幔(黎彤,1976)球粒陨石平均值[5] L a 2.7264 4.4401 5.7860 6.2024 5.7852 0.7 0.310Ce6.239711.443717.564616.710311.89261.10.808P r0.73531.52502.64652.21631.28291.00.122N d3.49667.408513.199310.30165.55035.00.600S m0.75551.84723.18012.43691.15841.30.195Eu0.38080.53590.89960.66070.33330.30.0735Gd0.75031.84723.16902.47701.14731.20.259Tb0.07370.1690.35360.22790.04850.20.0474D y0.75581.83493.01812.33061.10940.50.322Ho0.10980.30630.54060.41310.16740.20.0718E r0.45241.01871.68011.30600.61610.50.210Tm0.01130.02210.04440.03160.01440.0050.0324Yb0.35100.79081.36351.04400.46480.50.209L u0.03980.06190.14490.09000.01900.150.03322REE16.878533.249153.590146.448229.589612.6553.2933LREE14.334227.200443.276038.528226.00279.4002.1085HREE2.54426.048710.31417.92013.58693.2551.1848 LREE HREE5.63414.49694.19584.86467.24942.88791.7796∆Eu1.54650.88710.86650.82230.88390.7418∆Ce1.06071.05851.08031.08481.05070.3806(L a L u)N7.33737.68204.27627.383932.59220.4998(L a S m)N2.27001.51201.14451.60103.14150.3387(Gd Yb)N1.72491.88481.87551.91451.99201.9367(L a Yb)N5.23633.78522.86104.00528.39210.9439①Kuno A,Zheng G D,M.M atsuo,et al.Characterizati on of ultra m afic rocks from J inchuan nickel deposit in China by57FeM ossbauers pectroscopy.2001.The U niversity of Tokyo26矿 物 岩 石2003 图2 金川镍矿岩体稀土元素标准化模式F ig .2 Chondrite 2no r m alized R EE pattern s fo r the rock s from J inchuann ickel depo sit area弱的负铕异常。
样品的∆Ce 值的变化范围为1.0507～1.0848,基本未显示铈异常;(5)金川镍矿岩体样品属重稀土亏损型,(Gd Yb )N 值均大于1而小于2,反映它们的重稀土元素分馏不明显,均属重稀土平坦型。
利用球粒陨石平均值[5]对金川镍矿岩体的稀土元素进行标准化计算,绘制了R EE 标准化分布模式(图2)。
金川镍矿岩体样品的(L a Yb )N 均大于1,为2.8610～8.3921,它们的稀土元素分布曲线均中等程度地向右倾斜,属轻稀土富集型。
其中N 25的(L a图3 金川镍矿岩体微量元素标准化分布模式F ig .3 T race ele m en ts distributing pattern s of the rock s from J inchuann ickel depo sit area Yb )N 相对较高,反映出其中的轻、重稀土元素发生了明显的分馏,富集较多的轻稀土元素。
3 样品的微量元素地球化学特征 金川镍矿岩体微量元素的含量见表3。
根据表3的数据,以C I 型碳质球粒陨石[7]为标准绘制了金川镍矿岩体的微量元素标准化分布分布模式(图3)。
表3 金川镍矿岩体的微量元素质量分数1w (B ) ×10-6 Table 3 Trace ele m en ts con ten ts for the rocks fro m J i n chuann i ckel deposit area (i n [×10-6])样品编号N 21N 22N 23N 24N 25L i 7.08906.46485.28414.71032.9852Be 0.03910.04300.26540.14580.0162V 48.630147.570466.642151.071437.1812C r 2436.30141312.67611208.11811476.58731632.2148M n 622.6027522.8873438.7454477.7778614.4295Co 120.787755.281755.362344.206438.3222N i 2967.46581116.90141022.8782613.0952390.6040Cu 3636.9863452.4648436.231971.666718.7416Zn 50.787735.031743.468633.047623.0201Ga 3.08425.28178.01854.94052.0805Rb 1.29625.0697.31375.83730.6651Sr 20.510321.986046.346940.595242.1141C s 0.07920.08790.05870.04190.0399Ba 27.732962.500097.158759.80166.7450Pb 3.93844.44372.28840.83617.8087Th 1.09281.42572.12141.90041.2191N i Co 24.567620.203817.837813.868910.1926Ba Rb 21.395512.335013.284510.244710.1413N i Cu0.81592.46852.34488.554820.8416 由图3和表3可以看出:(1)与球粒陨石相比,金川镍矿岩体样品中分配系数较高的元素均(除Cu 以外)表现出相对亏损的特征,而分配系数较低的元素表现出相对地富集;(2)同种微量元素在不同的样品中表现出明显的差异,如N i ,Ga ,Ba ,Pb 。