矿床地球化学国家重点实验室知识库

黄山东与黄山西岩体位于中亚造山带南缘北天山造山带内，两个岩体赋存的大型铜镍矿床镍金属储量分别为36和32万吨，为新疆北部最大的两个岩浆硫化物矿床。本论文运用岩石学、矿物学和岩石地球化学等方法，探讨两岩体岩浆源区特征及构造背景，指出两岩体的共性、差异及其原因，建立两个岩体更合理的成岩成矿模式。 黄山东与黄山西岩体亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，La、Ba、Th、U等不相容元素含量较低，εNd(t)较高（+4.1 ~ +10.5）,并且具有较低的Th/U比值（0.99~3.82）和Nb/U比值（1.52~7.02），较高的La/Nb比值（1.15~5.54）和Ba/Nb比值（37.7~136）。这些特征与俯冲成因的火山岩和侵入岩相似，暗示其原始岩浆主要来源于俯冲流体交代地幔的部分熔融。年代学和区域地质特征说明黄山东与黄山西岩体形成于碰撞造山后伸展环境。 黄山东与黄山西岩体虽然形成年代相近，空间上仅相隔12公里，但是两者岩石学以及地球化学特征存在一定区别，黄山东岩体中橄榄辉长岩和角闪辉长岩不相容元素含量低于黄山西岩体辉长苏长岩。黄山东岩体相对黄山西岩体εNd(t)更高，而(87Sr/86Sr)(t)更低，部分黄山东样品在Ba/Nb-εNd(t)图解中投点在MORB范围内，说明黄山东岩体具有更为亏损的地球化学特征，导致这种差异的原因可能是黄山东岩体原始岩浆中有更多的亏损软流圈地幔参与。 岩相学特征、岩体与围岩接触关系，结合硫化物矿石中Se/S比值（14.8~179*10-6），指示岩浆同化混染地壳围岩和结晶分异作用可能是促使黄山东与黄山西岩体岩浆中硫达到饱和的最主要因素。矿体的地质特征说明硫化物熔离作用主要发生在深部岩浆房，而岩浆到达浅部岩浆房并同化混染围岩中硫和碳，导致岩浆中硫再次饱和并促使硫化物再次熔离。 黄山东与黄山西岩体的形态产状、岩体质量不平衡现象以及化学组分的规律性变化表明它们是深部岩浆房通往地壳浅部的岩浆通道系统，岩浆在深部岩浆房经历了结晶分异和硫化物的熔离，硫化物珠滴被不断上涌的岩浆带入岩浆通道平缓处，由于岩浆流速降低，硫化物珠滴沉降在岩浆底部形成矿体。由于岩浆通道中不断有新的Ni不亏损的岩浆流经硫化物，并不断与硫化物发生反应，使硫化物中Ni、Cu不断富集。黄山东矿床稠密浸染状矿石中Ir与Pt、Pd呈负相关关系，说明稠密浸染状矿石中单硫化物固溶体发生了明显的结晶分异导致IPGE与PPGE明显分异。黄山西矿床矿石中单硫化物固溶体结晶分异作用并不明显。 黄山东和黄山西岩体与典型汇聚板块边缘含铜镍硫化物矿床岩体（非洲博茨瓦纳共和国Tati和Selebi-Phikwe成矿带）地球化学特征相似，岩体都为岩浆通道。利用两者PGE含量进行硫化物熔离模拟计算，发现黄山东与黄山西岩体中铜镍硫化物矿石可能是PGE强烈亏损的母岩浆形成。综合黄山东与黄山西岩体及世界范围内其它形成于汇聚板块边缘环境的岩浆铜镍硫化物矿床成矿特征，指示在汇聚板块边缘环境中具备有形成大型岩浆铜镍硫化物矿床的有利条件。