祁连山拉水峡铜镍硫化物矿床矿物学、地球化学及成因

谢 燮，李文渊，高永宝，张照伟，郭周平

(中国地质调查局西安地质调查中心，国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室，陕西西安 710054)

祁连山拉水峡铜镍硫化物矿床矿物学、地球化学及成因

谢 燮，李文渊，高永宝，张照伟，郭周平

(中国地质调查局西安地质调查中心，国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室，陕西西安 710054)

祁连山拉水峡中型铜镍矿床几乎全岩矿化。矿石矿物学、矿床地球化学的研究表明，矿石中金属硫化物以紫硫镍铁矿、黄铁矿、黄铜矿为主，热液作用使原生硫化物组合发生了改变，低温热液特征的元素As、Se、Ag、Te富集; 矿石中Ni含量远高于Cu含量，不同类型矿石均属轻稀土富集型，反映了相同的岩浆成因，部分熔融来源特点。热液改造致使块状矿石中Cu/Ni、Ni/Co比值较高，REE分馏程度明显高于原生浸染状矿石；矿石中铂族元素含量平均为2460.5×10-9，具有较高的Ir含量和低的Pd/Ir比值特点，铂族元素与岩浆深部融离作用密切相关，块状矿石Pd/Ir比值和(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)比值均高于原生浸染状矿石，表明热液作用对Cu、Pt、Pd金属元素富集具有一定作用；岩浆期后流体属中低温度(180～244℃)、中等盐度(8.81～14.67%NaCl)、中等密度(0.86～0.95g/cm3)范围， CH4+N2+CO2成分组合，具有岩浆流体成分特征。综合分析认为，拉水峡矿床主体成因可能仍以岩浆深部曾有过较彻底的硫化物不混熔作用为主，后期经历了热液作用改造。

拉水峡铜镍硫化物矿床 矿石矿物学 矿床地球化学 成因

Xie Xie，Li Wen-yuan，Gao Yong-bao, Zhang Zhao-wei,Guo Zhou-ping. Mineralogy, geochemistry and genesis of the Lashuixia Ni-Cu sulfide deposit in the Qilian Shan Mountains[J]. Geology and Exploration, 2014, 50(4):0617-0629.

铜镍硫化物矿床的熔离富集成矿作用形成岩浆熔离型矿体已被普遍认同，由于岩浆铜镍硫化物矿床赋矿岩体围岩蚀变微弱, 一般认为该类矿床热液作用对成矿的影响不大，后期构造热液对矿化的改造往往被人们忽视(Naldrett.et.al，1989；柴凤梅等，2005；李文渊，2007)。近年来，国内外铜镍硫化物矿床的野外调查、地球化学和流体包裹体等研究均表明，岩浆铜镍硫化物矿床的形成不仅仅只是岩浆熔离分结作用的结果，其成岩及成岩后构造变质作用过程中，伴随的热液流体对成矿作用具有重要贡献(汤中立等，1995；Molna’r F，etal，2001；Ripleyetal, 2005;姜修道等，2005)。拉水峡中型铜镍硫化物矿床位于青海省化隆县，该地区先后发现裕龙沟、乙什春、关藏沟、亚曲等有多处与基性-超基性岩有关的铜镍矿床(点)，具有较好的找矿潜力(张照伟等，2009；2012)。拉水峡矿床作为该地区铜镍硫化物矿床的典型代表，前人对该矿床的地质特征、矿石地球化学及地气异常等进行了研究(刘应汉，2003；赵恒川等，2007；申勇胜等，2009；许长坤，2011)，其矿床成因一直存在具岩浆深部熔离-贯入(汤中立等，1987)、岩浆熔离+热液改造(李文渊，1996，2006)等不同认识，拉水峡岩体90%矿化，矿床主矿体直接产于地层的断裂构造之中是成因认识分歧的焦点。本文在前人研究的基础上，通过开展矿石矿物学、矿石化学成分及包裹体显微测温、激光拉曼等分析，结合主量元素、稀土元素和铂族元素等矿床地球化学研究，分析其成矿作用特征，探讨矿床成因，该研究不仅能够进一步丰富铜镍成矿理论，而且对该地区的铜镍找矿工作具有重要的指导意义。

1 成矿地质背景及矿床地质

拉水峡铜镍矿床位于南祁连南缘的化隆隆起带，其南邻秦岭褶皱带西延部分，北部为拉脊山加里东褶皱带，基底为元古宙化隆群。含矿岩体侵位于化隆群关藏沟组下岩段下部片麻岩、石英岩及石英角闪片岩中，南东东-北西西展布，平面上呈不规则透镜状，上缓下陡，深部向南东侧伏变薄，呈板柱状。围岩蚀变较弱，主要有碳酸盐化及叶腊石化。含矿岩体为角闪岩，岩石呈灰绿色，块状构造，矿物成分以普通角闪石、透辉石为主，其次含有黑云母、绿泥石、斜长石、石英等矿物，岩体大部分被铜、镍硫化物矿化，含矿率近90%。

拉水峡矿区具有两个工业矿体(图1)。一号矿体规模较大，赋存于背斜北东翼，产于角闪岩及片麻岩中，走向北西西，倾向北东，矿体走向长150m，倾向延深200m，厚14.17～23.37m，呈不规则、透镜状产出，受断裂带控制，与岩层产状稍斜交。二号矿体规模次之，均为氧化矿石，赋存于北西向和北东向断裂交汇处，产于化隆群石英角闪片岩中，长30m，宽38.21m，延深23m，为一上宽下窄的楔形体，产状与围岩一致，走向北东，倾向北西。

原生矿石仅出现于一号矿体，可分为四种类型：块状、角砾状、浸染状以及脉状矿石；其中块状矿石主要分布于矿体中上部，主要由金属硫化物组成(80%～90%以上)，有黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿和针镍矿，次有少量石英，品位极富，含镍多在10%以上，矿物常呈他形粒状、网状，压碎状结构，矿石中Ni/Cu、Ni/Co比值较高，含有一定量的铂族元素，As、Zn、Ag等元素普遍存在，从成分特点看，其成因偏于热液性质。浸染状矿石分布于矿体边缘及块状、角砾状矿石两侧，局部见变余海绵陨铁结构，主要有角闪岩型和片麻岩型，前者脉石矿物主要为角闪石、少量斜长石；后者主要为石英、长石、黑云母、少量石榴石、榍石等；硫化物呈浸染状、团块状沿造岩矿物晶隙、解理分布，对造岩矿物有熔蚀现象，金属矿物与块状矿石相同。

2 样品采集及分析方法

本文主要对不同成因类型的矿石样品进行了研究，共采集了不同类型的矿石样品8件，穿插于矿石及含矿围岩中的石英样品4件。显微镜下对矿石矿物的特征及穿插关系进行观察，并采用电子探针测试方法对矿石中主要金属矿物成分进行了测试，电子探针工作在国土资源部成矿作用及其动力学开放研究实验室进行，仪器型号为JXA28100；针对沿矿物裂隙、解理、孔隙分布的次生气液二相包裹体进行了温度和激光拉曼分析，测试工作在西安地质矿产研究所完成，测温仪器型号为英国Linkam THMSG600型冷热台，包裹体成分测定采用英国Renishaw公司生产的InVia Reflex型显微共焦激光拉曼光谱仪；矿石主量元素和稀土元素分析由西安地质矿产研究所完成，分析仪器为SX-50型ICP-MS等离子体质谱仪，铂族元素分析由国家地质实验测试中心完成，分析仪器为Aglient 7500a型ICP-MS。

3 矿石矿物学特征

3.1 岩(矿)相学特征

拉水峡矿床含矿岩体的岩石蚀变强烈，原岩特征已完全消失，所见均为“闪石化”岩类，即角闪石岩、斜长角闪石岩、斜方闪石岩、黑云母透闪岩、黑云母阳起石岩等。在石英角闪片岩与基性岩中，热液变质作用使斜长石成碳酸盐化、绿帘石化、高岭土化，使暗色矿物成绿泥石化、黑云母化。在基性岩与围岩接触带，也见有这些变质现象，在基性岩中，具有较多酸性岩脉侵入，如细小的花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉等，其改变了基性岩中的成分，使其富含石英及角闪石矿物，这些均说明该区热液活动较为强烈。据以往资料显示①，拉水峡岩体原岩为二辉橄榄岩，由于与长英质围岩(混合岩)发生过强烈混染，致使原岩发生了强硅化、铝化、钾化和轻稀土化等作用，橄榄石和闪石大部分为碳酸盐、硅质所取代，橄榄石成粒状，全部为网环状褐铁矿、石英、碳酸盐、闪石所取代，保留橄榄石假象。

本次采取样品中主要的造岩矿物主要有角闪石、辉石、斜长石、其次还见有少量橄榄石、黑云母、石英等。其中角闪石晶体多为纤维柱状，常呈集合体出现，有微羽多色性，闪石式解理，干涉色达二级，为普通角闪石；辉石多为粒状或不规则粒状(图2a)，从辉石解理可见，有单斜辉石和斜方辉石两种，斜方辉石为顽火辉石，平行消光，一级干涉色，单斜辉石为普通辉石，斜消光，干涉色达二级，辉石常被角闪石交代；斜长石晶体呈他形粒状，常见斜长石双晶，普遍具有次生蚀变，主要为绢云母化(图2b)；橄榄石多数已蚀变，残晶呈圆粒状晶体，粒径大小不等，少数则为不规则状晶体，其蚀变作用与金川岩体中橄榄石类似，主要为蛇纹石化(图2c)，常沿橄榄石边缘或裂隙产生，少数晶体被蛇纹石全部交代；黑云母呈片状晶体，常被绿泥石交代(图2d)，绿泥石呈兰灰色的异常干涉色。非金属矿物的蚀变特征，可能是热液蚀变所致。

矿石中金属矿物主要有紫硫镍矿、黄铜矿、黄铁矿，次要矿物是闪锌矿、镍黄铁矿、方铅矿、方黄铜矿等，另外尚有淡红辉镍铁矿、针镍矿，辉铁镍矿等热液矿物组合。矿石蚀变较为强烈，磁黄铁矿含量较少，仅见少量残留体存在，镍黄铁矿多数已分解或被紫硫镍铁矿交代。紫硫铁镍矿晶体呈他形粒状或页片状(图3b)，晶体粒径0.1～0.5 mm之间，其反射色为浅棕褐色微带粉色，均质性，放射率中等，紫硫镍铁矿一般占金属硫化物总量的30%～40%，其为交代镍黄铁矿或镍黄铁矿分解的产物，常见交代镍黄铁矿假象，矿物表面有许多黑点，其裂隙被黄铁矿充填，有时也被黄铜矿细脉充填，反映了热液交代蚀变的特征。黄铜矿一般含量在22%～25%之间，块状矿石中可高达40%～60%之间，黄铜矿呈他形粒状，粒径在0.01～0.4 mm不等，常交代黄铁矿呈不规则状产出或呈细脉状充填紫硫镍铁矿裂隙(图3c)。黄铁矿根据产状、共生组合及其相互穿插关系，可将其划分为三个世代：第一世代黄铁矿(Py1)在块状、浸染状矿石中均有出现，晶体一般呈草莓状(图3d)，粒径一般在0.1～0.25 mm，少数可达0.35 mm，少量呈自形立方体状，粒径一般小于0.1 mm；第二世代黄铁矿(Py2)主要出现在块状矿石中，矿物晶体呈他形粒状(图2e)，晶体粒径一般在0.1～0.3mm之间，常呈短条带状集合体或小团块状集合体出现，被黄铜矿交代成残留体；第三世代黄铁矿(Py3)主要分布在浸染状矿石中，块状矿石中也有出现，呈脉状或细脉状穿切黄铜矿晶体(图3f)，并充填紫硫镍铁矿的裂隙，说明其形成时间最晚。

图2 拉水峡矿床岩(矿)相学特征Fig.2 Characteristics of minerals in th Lashuixia deposit a-辉石和橄榄石形成的包橄结构;b-斜长石绢云母化;c-橄榄石蛇纹石化;d-黑云母绿泥石化;e-块状构造;f-浸染状构造;g-黄铜矿交代黄铁矿形成交代熔蚀结构;h-黄铁矿的交代残余结构;Ser-绢云母;Pl-斜长石;Chl-绿泥石;Bt-黑云母;Ol-橄榄石;Px-辉 石;Srp-蛇纹石; Py-黄铁矿;Ccp-黄铜矿a-olivine structure formed by olivine pyroxene and olivine;b-plagioclase sericite;c-olivine serpentinization;d-biotite chlorite;e-massive structure;f-disseminated structure; g-metasomatic corrosion texture; h-metasomatic relict texture;Ser-sericite; Pl-plagioclase; Chl-chlorite; Bt-bio- tite; Ol-olivine; Px-pyroxene; Py-pyrite; Ccp-chalcopyrite

图3 拉水峡矿床金属硫化物特征Fig.3 Characteristics of metal sulfides in the Lashuixia deposit a-细脉状构造黄铁矿和黄铜矿;b-紫硫镍铁矿;c-镍黄铁矿和黄铜矿;d-第一世代草莓状黄铁矿;e-第二世代黄铁矿与黄铜矿充填于 紫硫镍铁矿裂隙;f-第三世代脉状黄铁矿；Py-黄铁矿;Ccp-黄铜矿;Vil-紫硫镍铁矿;Pn-镍黄铁矿a-fine vein structure of pyrite and chalcopyrite; b-violarite; c-pentlandite and chalcopyrite; d-first generation of strawberry pyrite; e-second generations of pyrite and chalcopyrite filling to violarite fissure; f-third generations of pyrite;Py-pyrite; Ccp-chalcopyrite; Vil-violarite; Pn-pentlandite

3.2 矿石矿物化学成分特征

不同类型矿石中紫硫铁镍矿主化学成分S含量在40.97%～49.37%之间(表1)，平均46.00%；Fe含量11.16%～30.44%，平均21.89%；Ni含量19.61%～44.35%之间，平均29.83%。微量元素中以Cu、Co含量较高。块状矿石中Fe含量17.74%，明显低于浸染状矿石的30.20%；而Ni含量为34.94%，明显高于浸染状矿石(Ni含量为19.61%)表明热液叠加使得元素进一步富集。

黄铜矿主元素S、Fe、Cu含量变化范围也很小(表1)，微量元素中，块状矿石As含量较高，为0.03%～0.23%，平均0.12%，浸染状矿石中不含As；Ag含量亦为块状矿石中含量最高，为0.01%～0.08%，平均0.04%，这些与热液阶段成矿物质的叠加有关。此外，不同产出状态的黄铜矿成分有所不同，Cu/Ni在块状矿石中最高，在浸染状矿石中较低，同时块状矿石中Zn的含量也高，反映出热液作用与岩浆熔离成因的黄铜矿在成分上的差异，黄铜矿中除了Ni含量较高以外，还普遍有Ag 的存在，显示出贵金属与Cu相伴成矿。

为了更好地了解成矿流体的性质，我们又对伴生的黄铁矿晶体化学成分进行了研究(表2)。黄铁矿在各类矿石中均有分布，但块状矿石中黄铁矿含量较浸染状矿石中含量高。拉水峡矿床中黄铁矿S平均含量为52.78%，Fe平均含量44.72%，S/ Fe 比值在1.13～1.25之间，均小于2，为亏硫型，其S、Fe含量特征与中低温热液成因黄铁矿相近，黄铁矿的亏硫有利于金属元素的富集(宫丽等，2011)。黄铁矿中Co , Ni 的质量分数有一定的标型意义，沉积成因黄铁矿Co、Ni 的质量分数较低，一般小于1，岩浆成因黄铁矿中Co、 Ni的质量分数较高，一般大于5，拉水峡矿床中黄铁矿Co/Ni比值为0.01～2.92，介于二者之间，可能与热液作用影响有关(宫丽等，2011)。

不同世代黄铁矿的成分又有所不同。Py1主元素Fe平均为45.7%，S平均52.74%，其中1.56%的杂质元素混入，Co、Ni平均含量最低，Cu、Ag、Pt、Pd等平均含量最高，还含有少量As、Zn等，不含Au等；Py2主元素Fe平均为45.38%，S平均53.16%，微量元素总量仅为1.454%，其中Co、Zn含量最高，还含有Ni、Pt、Pd以及微量的Ag、Au等，不含As； Py3主元素Fe平均为43.10%，S平均52.74%，混入元素高达4.159%，较Py1、Py2都高。其中Ni、As、Au含量最高，其次还含有Cu、Co、Zn、Pt、Pd，不含Ag。

4 流体包裹体特征

拉水峡矿区内酸性岩活动强烈，广泛分布，呈脉状穿插于岩矿体及围岩中，多受构造控制，与断层关系密切，一般宽数十厘米至数米。据以往资料显示②，矿体形成与基性岩空间上具有密切关系，在基性岩中，有较多的酸性脉岩侵入(如细小的花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉)，其彼此切穿关系大致顺序为肉红色花岗岩脉-灰白色花岗岩脉-花岗伟晶岩脉-石英正长岩脉-石英脉，酸性岩活动对金属硫化物的富集具有一定作用，穿插于矿体中的酸性岩脉具有较高的Ni/Co值。矿区石英脉分布不广，但与岩浆岩伴生或贯入于片麻岩之中，穿插于围岩矿中的石英脉Ni元素含量可高达3.07×10-2，而于远离矿体石英脉中Ni元素含量较低。本文对穿插于矿石及含矿围岩与硫化物密切共生的石英进行了包裹体研究。

表1 拉水峡铜镍矿石金属矿物电子探针分析结果(WB/ %)

测试单位:国土资源部成矿作用及其动力学开放研究实验室，仪器型号为JXA28100。测试时间：2009年。“-”为未检测出。

表2 拉水峡铜镍矿石不同世代黄铁矿电子探针分析结果(WB/%)

测试单位:国土资源部成矿作用及其动力学开放研究实验室，仪器型号为JXA28100。测试时间：2009年。“-”为未检测出。

图4 拉水峡矿床石英脉中流体包裹体Fig. 4 Micrographs of inclusions in the Lashuixia deposit a-石英溶蚀孔中气液二相包体群(10×50);b-石英溶蚀孔中液相包体(10×50)a-inclusion of quartz in gas-liquid phase(10×50);b-inclusion of quartz in liquid phase(10×50)

包裹体形态主要为椭圆形、不规则形(图4)，少数为短柱形、圆形等；相态上大致可分为二种类型：单一液相包裹体和气液二相包裹体，在形成顺序上可分为原生包裹体和次生包裹体。液相包体十分发育，多呈串珠状分布在矿物裂隙中，一般为6 μm×10 μm，无色透明，形态不规则；气液二相包体也较为发育，气液比在5%～15%之间，以次生包裹体为主，个体相对较大，形态主要为不规则溶蚀状，大小多为8 μm×12 μm。从岩相、形态及大小等多个角度可以看出，拉水峡矿床流体包裹体具有多期次、流体性质多元化等特征。

图5 拉水峡矿床流体包裹体均一温度直方图Fig.5 Histogram of fluid inclusions homogenization temperatures

图6 拉水峡矿床流体包裹体盐度直方图Fig.6 Histogram of fluid inclusions salinity

5 矿床地球化学特征

5.1 主量元素

样品中Ni平均含量11.58%，Cu平均含量4.86%，Co平均含量0.20%(表3)。主成矿元素含量变化趋势随硫化物含量的增多而增高，与硫化物含量呈正比关系。矿石中Ni含量远高于Cu含量的特征，反映了岩浆熔离的特征，各类矿石富含金属硫化物程度不同，块状矿石Cu含量表现的较高，平均5.13%。不同类型矿石100%硫化物中Cu、Ni含量分布图中显示，浸染状矿石分布在低Ni边缘附近区域，反映了典型的岩浆熔离成矿特征；而块状矿石则偏离其上分布范围，Cu含量较高，其与热液作用使金属硫化物矿物组合发生改变，铜矿物的明显增多有关。

表3 拉水峡矿床不同类型矿石中主量元素及铂族元素含量

注：Ni、Cu、Co、S的单位为×10-2，Au的单位为×10-9； Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os单位为×10-9。

表4 拉水峡矿床不同类型矿石稀土元素含量(×10-6)

5.2 稀土元素

从拉水峡矿床矿石REE原始地幔标准化分布型式图中可以看出(图7)，不同类型矿石中稀土元素分配型势总体右倾，变化趋势较为一致，表现有明显的负Eu异常。稀土总量为33.69×10-6～137.72×10-6，平均76.00×10-6，其中块状矿石的ΣREE为40.39×10-6～136.40×10-6，平均81.75×10-6；浸染状矿石的ΣREE为33.69×10-6～137.72×10-6，平均70.25×10-6(表4)。在矿床热液蚀变作用过程中，原岩中的REE元素将在蚀变岩石和流体间产生重新分配，拉水峡矿床浸染状矿石ΣREE明显小于块状矿石；块状矿石的LREE/HREE平均为10.15，高于浸染状矿石的9.71，这些都与热液作用有一定的联系。

图7 拉水峡矿床矿石REE原始地幔标准化分布型式图(标准地幔数据据Sun and McDonough，1989)Fig.7 REE primitive mantle normalized distribution pattern in the Lashuixia deposit(normalized primitive mantle data from Sun and McDonough, 1989)

拉水峡矿床矿石Sm/Nd比值在0.19～0.22之间，范围狭窄，且均小于0.33，显然为轻稀土富集型，反映了相同的岩浆成因，部分熔融来源特点。矿石的(La/Yb)N值均较高，块状矿石为11.07～22.22，平均为16.99；浸染状矿石为6.44～26.62，平均为15.95。不同类型矿石REE分馏特征(La/Yb)N比值变化具有一致性，热液蚀变作用对不同类型矿石REE分馏程度均产生了一定的影响，但相对于块状矿石影响较大，其REE分馏程度略高于浸染状矿石。

表5 拉水峡矿床主量元素与铂族元素100%硫化物含量表

5.3 铂族元素

拉水峡矿床矿石中铂族元素含量较高(表5)，平均为2460.5×10-9，同一类型矿石中铂族元素分布差异较大。Pd/Ir比值为0.91～8.77，平均3.96，而Ir的含量为214.14～332.82×10-9，平均264.85×10-9，显示具有较高的Ir含量和低的Pd/Ir比值，具有岩浆硫化物矿床特征(Keaysetal，1982a，1995b；Maieretal, 1998；钱壮志等，2009)。块状矿石Pd/Ir比值为0.91～8.77，平均4.85；浸染状矿石Pd/Ir比值为1.67～3.19，平均2.48，均大于原始地幔Pd/Ir比值1.22，说明在岩浆期后均经历了一定程度的演化，受热液作用影响，块状矿石Pd/Ir比值略高于浸染状矿石。此外，通常情况下Pd在岩浆结晶或成岩过程中化学行为与Au相近，Au/Pd为一常数(王瑞廷等，2005a，2005b)，但拉水峡矿石中Au/Pd比值在0.10～0.63之间变化，这也可能是由于后期热液作用所致。

图8 拉水峡矿床不同类型矿石100%硫化物铂族元素原始地幔标准化分布模式图Fig.8 PGE primitive mantle normalized distributionpattern in 100% sulfide in different types ofores from the Lashuixia deposit

从不同类型矿石硫化物铂族元素原始地幔标准化分布模式图可以明显看出(图8)，块状矿石Pt、Pd含量最高，但Os、Ir、Ru、Rh含量却显的最低，浸染状矿石则Pt、Pd含量较低，Os、Ir、Ru、Rh含量又较高。拉水峡矿床不同类型矿石Pt/Pd比值均小于原始地幔，但块状矿石(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)比值明显高于原生浸染状矿石，这显然代表了其完全不同的成因特点。由于PGE地球化学性质、晶体化学和物化性质的差别，Pt、Pd与Os、Ir、Ru、Rh分别相对富集于不同化学成分和浓度的含硫化物的熔浆内。Pt、Pd强烈的亲硫亲铜性而倾向于含铜相对高的硫化物熔浆，而Os、Ir、Ru、Rh因具有亲硫亲铁性而倾向于含镍相对高的硫化物熔浆和硫化物高镍矿浆，岩浆期后，随着温度和压力的下降和残余熔浆挥发性组份的增加，产生水饱和的气液相和富硫化物高镍矿浆，前者叠加于先成矿体的破碎带，使原先含铂(族)铜镍矿体Pt、Pd含量相对增高，使其进一步富集，而具有热液叠加成矿特征。

6 讨论

拉水峡岩体90%矿化，矿体与基性-超基性岩体空间关系密切，主矿体直接产于地层断裂构造之中，基性-超基性岩浆侵入过程中，在角闪岩相形成有岩浆熔离型铜镍矿体。之后的叠加造山活动中，有中酸性岩浆的侵入，基性-超基性岩及其含铂铜镍矿体都受到较强烈的叠加改造，分散于基性-超基性岩和含铂铜镍矿体中成矿元素都重新活化，形成改造型成矿流体，运移到构造有利部位，形成脉状矿体，岩浆熔离作用形成的矿石大都遭到后期热液改造和破坏，因此，目前所见矿体不仅进入围岩，而且其规模与基性-超基性岩体也不成比例。

拉水峡矿床的矿石矿物学研究表明，矿床在成岩成矿后，经历了热液改造作用，其对不同矿物的形态、组构、性质以及共生组合均产生了不同程度的影响。矿石中岩浆期矿物仅有少量残余存在，非金属矿物发生了不同程度的蚀变作用。矿石中热液矿脉、交代熔蚀、交代残余结构发育(图2g、h、3a)，岩浆熔离作用形成的似海绵陨铁状、半自形—自形晶粒状等矿石结构较少，大都遭到后期热液改造和破坏。热液作用改造了岩浆期形成的矿石，使金属硫化物更加富集，岩浆期原生硫化物组合(磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿)发生改变，目前主要金属矿物组合为以紫硫镍铁矿、黄铁矿、黄铜矿为主，其次为辉铁镍矿、针镍矿，少量闪锌矿等，磁黄铁矿、镍黄铁矿大部分已被交代。此外，金属矿物化学成分特征受热液作用影响而发生改变。

拉水峡矿床石英中的流体属中低温度(180～244℃)、中等盐度(8.81～14.67 %NaCl)、中等密度(0.86～0.95g/cm3)范围，具有岩浆流体成分特征，富含还原性挥发分，热液中还原性流体挥发份的存在增强了热液活化迁移岩石中金属成矿元素的能力，对金属元素的搬运、富集起到了一定作用。

拉水峡矿床矿石中Ni含量远高于Cu含量的特征，反映了岩浆熔离的特征(李文渊，1996)，矿石中As、Zn、Ag等元素普遍存在，其块状矿石中具有较高的Cu/Ni、Ni/Co比值，显示了热液改造成矿特征，热液叠加矿石Cu元素含量普遍较高；不同类型矿石均属轻稀土富集型，反映了相同的岩浆成因，部分熔融的特点，热液蚀变导致矿石分馏程度较高，块状矿石REE分馏程度略高于浸染状矿石；矿石中铂族元素含量较高，平均为2460.5×10-9，铂族元素富集与岩浆硫化物的熔离作用紧密相关，但遭受热液作用的块状矿石(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)比值明显高于原生浸染状矿石，这显然代表了二者完全不同的成因特点，同时也表明，Pt、Pd的局部富集，明显与热液活动有关。

综合以上分析与研究，可以认为拉水峡矿床主体成因可能仍以岩浆深部曾有过较彻底的硫化物不混熔作用为主，后期经历了热液作用改造。首先，岩浆熔离为硅酸盐和硫化物熔融体，在硅酸盐矿物结晶后，富含铂族元素金属的硫化物熔体中发生硫化物凝结，在岩体底部形成浸染状铜镍矿石，伴生铂族元素，主要金属硫化物矿物组合为磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、砷铂矿等。岩浆期成矿作用后，随着温度的下降，进入热液作用阶段，基性-超基性岩及其含铂铜镍矿体都受到较强烈的叠加改造。分散于基性-超基性岩和含铂铜镍矿体中成矿元素都重新活化，形成改造型成矿流体，蚀变的造岩矿物交代原生金属硫化物，其原生硫化物组合发生改变，以紫硫镍铁矿、黄铁矿、黄铜矿为主。硫化物活化迁移，使Cu明显富集，块状矿石中Pt、Pd含量增高，部分矿石中的硫化物呈细脉状产出。后期又经历了表生氧化阶段，形成了含镍高岭石、含镍绿泥石、孔雀石等各种氧化矿石。

化隆基性-超基性岩带内分布有几十处大小不同的基性-超基性岩体，这些岩体的含矿性目前尚不清楚，但其与区内已发现的铜镍矿床(点)关系密切(张照伟等，2009a，2012b)。拉水峡典型矿床的研究为区内其它岩体的成因研究及找矿方向提供了线索。在岩浆熔离矿床中, 矿体通常受岩相控制, 浸染状矿体与母岩呈渐变过渡关系, 一般不发育围岩蚀变, 矿石具有典型的海绵陨铁结构(姜修道等，2005)。而拉水峡铜镍矿床呈现出诸多与之不同的特征, 矿床受断裂构造控制, 矿体直接侵入进围岩, 围岩蚀变明显, 矿石中交代结构和细脉状构造广泛发育；从矿床地球化学特征来看, 矿石主量元素、稀土元素和铂族元素均表现出与典型岩浆熔离型矿床的不同之处。化隆隆起带岩浆活动频繁，从岩性上说，有基性-超基性岩、酸性岩，花岗岩，且出露面积较大；从时代上说，前震旦纪到加里东期都有岩浆侵入，伴随着岩浆活动，岩脉发育，后期热液活动强烈。因此，在该地区的铜镍找矿工作中，与矿化有关的一些热液蚀变现象值得重视。

7 结论

(1) 拉水峡矿床具有典型的岩浆熔离成矿特征，后又经历了热液叠加改造作用。热液作用使原生硫化物组合发生了改变，表现为Cu矿物明显增多，低温热液特征的元素富集，形成大量的Co、Ni、As的硫化物；热液作用对Cu、Pt、Pd金属元素富集具有重要作用，特别是对Pt、Pd金属元素的富集。

(2) 拉水峡矿床岩浆期后流体属中低温度、中等盐度、中等密度范围，成分主要为CH4+N2+CO2组合，具有岩浆流体成分特征，流体中富含还原性挥发分。

(3) 热液作用与岩浆成矿作用是一个连续的发展过程，是铜镍硫化物矿床完整的成矿作用过程中的必经环节，Cu-PGE富集为特征的脉状矿体及块状矿石是热液作用的直接结果。因此，在该地区铜镍找矿实践过程中应关注与热液作用有关的脉状及块状富矿体的寻找。

[注释]

① 青海综合地质大队东部地质队. 1961.青海省化隆拉水峡铜镍矿区最终地质勘探报告[R].

② 青海省地矿局第九地质队. 1992.青海省化隆县南部地区铜镍找矿综合研究工作报告[R].

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[附中文参考文献]

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Mineralogy, Geochemistry and Genesis of the Lashuixia Ni-Cu Sulfide Deposit in theQilian Shan Mountains

XIE Xie,LI Wen-yuan,GAO Yong-bao,ZHANG Zhao-wei,GUO Zhou-pin

(Xi’anCenterofChinaGeologicalSurvey,KeyLaboratoryfortheStudyofFocusedMagmatismandGiantOreDeposits,MLR,Xi’an,Shaanxi710054)

The study of ore mineralogy and geochemistry of the Lashunxia deposit in the Qilian Shan shows that its main metal sulfides are violarite, pyrite and chalcopyrite. The hydrothermal activity has changed the combination of primary sulfides, leading to enrichment the elements of As, Se, Ag, and Te with the low-temperature hydrothermal feature. The Ni content is much higher than the Cu content in the ore. The different types of ore are all of the LREE enrichment type, suggesting a common magmatic genesis and partial melt source. Hydrothermal transformation resulted in higher Cu/Ni and Ni/Co ratios in massive ore and the REE fractionation significantly higher than the primary disseminated ores. The average content of platinum group elements is 2460.5 × 10-9. In massive ore, Pd/Ir ratio and (Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru) ratios are all higher than the native disseminated ores, which shows that the hydrothermal activity has played an important role in enrichment of Cu, Pt and Pd. The post-magmatic activity fluids have temperatures 180～244 ℃, salinity 8.81～14.67% (NaCl), medium density 0.86～0.95g/cm3, combination of CH4+N2+CO2, and composition of magmatic fluids. Comprehensive analysis suggests that the main cause of the deposit is that sulfide had undergone through immiscibility in the magma at depth, and then experienced hydrothermal transformation in the later time.

Lashuixia Ni-Cu (PGE) sulfide deposit, ore mineralogy, geochemistry of ore deposit, genesis

2014-01-20；

2014-04-08；[责任编辑]郝情情。

中国地质调查局地质矿产调查专项“北山-祁连成矿带矿产资源潜力调查”(121201113047300)、和“甘肃北山狼山-罗雅楚山地区铁镍多金属矿调查(12120113046700)”、中国地质调查局地质大调查项目“青海省化隆县甘都地区铜镍矿调查评价”(编号1212010918024)、国家科技支撑计划项目“金川含铜镍岩体形成特点及外围岩体地质对比”(编号2006BAB01B08)、国家自然科学基金项目“祁连-龙首山大火成岩省与金川型铜镍矿关系研究”(批准号40772062)资助。

谢燮(1982年-)，男，硕士，从事于地质找矿与矿床学研究。E-mail: 77867876@qq.com。

P618

A

0495-5331(2014)04-0617-13