新疆黄山铜镍硫化物矿床成矿作用过程

黄山铜镍硫化物矿床位于中亚造山带南部的黄山-镜儿泉成矿带,成矿镁铁-超镁铁质岩体（269Ma）侵位于下石炭统干洞群。该岩体长3.8km,最宽处约0.8km,出露面积1.71km2。岩石分异较好,由橄榄岩、辉石岩、辉长岩和闪长岩组成,其中橄榄岩是矿体赋存的主要部位,辉石岩含有少量的矿体。本文对黄山铜镍硫化物矿床含矿镁铁-超镁铁质岩体的两个最新深钻（～800m）岩芯,通过岩石空间分布、造岩矿物组成、主量元素、微量元素、稀土元素和铂族元素地球化学分析,研究了成矿岩浆来源、母岩浆组成特征、岩浆演化过程、构造环境和硫化物熔离机制,获得如下认识。 1)黄山铜镍硫化物矿床成矿镁铁-超镁铁质岩体根据岩石产状和岩性特征可分为三段岩石组合:顶部橄榄岩（Pdt-1）、中部基性-超基性杂岩和底部辉长岩（Gbr-3）。顶部橄榄岩与下伏辉长岩接触带具有热液蚀变特征,无矿体赋存。中部基性-超基性岩浆结晶序列,由下至上依次是橄榄岩（Pdt-2）、辉石岩（Pyt-2）、辉长岩（Gbr-2）,不同岩相之间呈过渡接触;辉长岩与顶部橄榄岩突变接触且局部包含有少量顶部橄榄岩碎块。底部辉长岩（Gbr-3）厚约300米,与上覆中部橄榄岩（Pdt-2）突变接触,局部穿插橄榄岩中。 2)顶部橄榄岩、中部基性-超基性岩序列和底部辉长岩分别由不同期次的岩浆侵位形成,具有不同的主量元素和微量元素等岩石地球化学特征。与中部橄榄岩（Pdt-2）相比,顶部橄榄岩（Pdt-1）偏基性,含有相对较高的镁、铝和钙;中部橄榄岩（Pdt-2）和辉石岩（Pdt-2）的大离子亲石元素和稀土元素丰度明显低于底部辉长岩（Gbr-3）,且与成矿密切相关。底部辉长岩（Gbr-3）与中部辉长岩（Gbr-3）相比偏酸性,具有较高的FeO和较低的CaO。 3)不同类型岩石的主要氧化物随MgO减少且呈连续变化趋势,微量元素和稀土元素具有相似的原始地幔配分模式,Ta/Yb与Nb/Y、Zr/Nb与Hf/Nb之间具有正相关性,揭示岩浆来自同一源区,且母岩浆可能是高镁的玄武岩浆。 4)微量元素原始地幔配分模式中,明显亏损Nb和Ta,富集Sr,并且具有负的δEu异常,表明成矿岩浆在上升演化过程中经历了橄榄石、辉石和斜长石的结晶分异作用和地壳同化混染作用。 5)黄山铜镍硫化物矿床成矿镁铁-超镁铁质岩部分橄榄石含有硫化物珠滴,微量元素Cu/Pd和Ti/Pd比值大于原生地幔岩浆,指示硫化物在深部曾发生过熔离。在岩浆演化过程中地壳富硅组分的加入是硫化物熔离的主要机制。