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东昆仑造山带新发现的玛新达坂含硫化物镁铁-超镁铁质岩体岩石成因与Ni-Co成矿潜力
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作者 陈列锰 周陆清 +3 位作者 陈文 马霞 于宋月 张兴春 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期957-976,共20页
东昆仑造山带不仅产出夏日哈木超大型Ni-Co硫化物矿床,还产出多个同期的含岩浆硫化物的镁铁-超镁铁质岩体,如石头坑德、浪木日和阿克楚克塞等,是我国重要的镍钴战略资源新基地之一,也是未来镍钴找矿勘查与增储的重要区带。尽管地质学家... 东昆仑造山带不仅产出夏日哈木超大型Ni-Co硫化物矿床,还产出多个同期的含岩浆硫化物的镁铁-超镁铁质岩体,如石头坑德、浪木日和阿克楚克塞等,是我国重要的镍钴战略资源新基地之一,也是未来镍钴找矿勘查与增储的重要区带。尽管地质学家们期望在东昆仑造山带发现下一个“夏日哈木”,但近十年的找矿勘查工作始终未能取得新突破。因此,该带是否还存在以及如何寻找新的“夏日哈木型”矿床,成为当前亟待解决的重要科学问题。玛新达坂岩体是笔者及团队成员在东昆仑造山带西段祁漫塔格岩浆岩带中新发现的一个镁铁-超镁铁质岩体。该岩体主要由二辉橄榄岩、橄榄斜方辉石岩和辉长苏长岩组成,其中超镁铁质岩相发育有磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等岩浆硫化物矿物。锆石U-Pb定年结果表明,玛新达坂岩体辉长苏长岩的成岩年龄为390.7±1.1Ma,是原特提斯洋闭合-碰撞后伸展诱发的镁铁质岩浆活动的响应。全岩主量和微量元素组成表明,分离结晶过程控制了岩体母岩浆的化学成分演化,且岩浆在上侵过程中经历了一定程度的地壳混染。岩体全岩微量元素组成具有典型的弧岩浆特征,亏损高场强元素,富集大离子亲石元素,Nb-Ta负异常显著,指示其母岩浆可能源自交代的、富集型次大陆岩石圈地幔(SCLM)的部分熔融。稀土元素λ值表明,玛新达坂岩体的地幔源区含有富集尖晶石相的辉石岩组分,该辉石岩可能与地幔橄榄岩和俯冲洋壳来源熔/流体的反应有关。岩体全岩的δ34 S值(5.9‰~7.2‰)显著高于MORB地幔的值,表明岩浆在演化过程中有明显地壳硫的加入,地壳S的混染是触发岩浆达到S饱和、发生硫化物熔离的关键过程。基于岩体的岩性学、年代学、元素-同位素地球化学特征,笔者提出玛新达坂含硫化物镁铁-超镁铁质岩体具有良好的Ni-Co硫化物成矿潜力,是东昆仑造山带内岩浆Ni-Co硫化物找矿勘查潜在的重要对象,值得开展系统的找矿勘探工作。 展开更多
关键词 东昆仑造山带 玛新达坂 镁铁-超镁铁质岩体 岩浆硫化物矿床 成矿潜力
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东昆仑夏日哈木矿区多期岩浆活动与镍钴成矿作用
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作者 张照伟 钱兵 +3 位作者 邵继 高永宝 王亚磊 李文渊 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期879-904,共26页
东昆仑夏日哈木是全球造山带背景发育的最大规模的岩浆镍钴硫化物矿床,但其构造背景、岩浆作用及成矿机制等尚未形成共识,这也制约了区域内镍钴资源找矿突破。本文系统分析了东昆仑造山带构造背景演化及岩浆活动,发现以夏日哈木镁铁-超... 东昆仑夏日哈木是全球造山带背景发育的最大规模的岩浆镍钴硫化物矿床,但其构造背景、岩浆作用及成矿机制等尚未形成共识,这也制约了区域内镍钴资源找矿突破。本文系统分析了东昆仑造山带构造背景演化及岩浆活动,发现以夏日哈木镁铁-超镁铁质岩浆活动与区域内古特提斯洋裂解关系密切,且呈现出多期次脉冲的特点。通过夏日哈木矿床的矿物学、矿相学连同地球化学研究,揭示该矿床经历了4期成矿作用,分别为早期岩浆成矿期、晚期岩浆成矿期、岩浆期后热液成矿期和构造-变质热液期。其中,早期岩浆成矿期是矿床的主要成矿阶段,形成了规模巨大的浸染状矿石;而晚期岩浆成矿期则以富矿石为主,矿石品位高,显示出巨大的成矿潜力;此外,岩浆期后热液成矿期和构造-变质热液期则改造了早期矿石,形成了变余海绵陨铁状矿石和富铜矿体。基于此,认为夏日哈木矿床的成矿过程与多期岩浆活动密切相关,其成矿特征反映了形成环境的构造演化过程。研究发现成矿岩体呈高MgO和低SiO_(2)的特征,且富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损相容元素(Nb、P、Ti、Zr、Hf)和高场强元素(HFSE)的地球化学特征,以及Sr-Nd同位素组成显示富集趋势,推断夏日哈木岩浆源区起源于亏损地幔,混入了辉石岩地幔组分,而这种地幔辉石岩是通过大陆地壳俯冲过程中析出的熔/流体交代橄榄岩地幔转化而成。夏日哈木岩体的母岩浆表现为高镁玄武质岩浆,早期成矿期母岩浆的MgO含量为10.93%,晚期成矿期母岩浆为10.35%,显示出大陆裂谷玄武岩与岛弧钙碱性玄武岩的混合特征。夏日哈木岩体的原始地幔部分熔融程度较高,早期成矿期为24.8%,晚期成矿期为21.7%,较高的部分熔融程度使得Ni、Co等元素进入岩浆,是夏日哈木矿床富集Ni、Co的关键因素。模拟计算表明,夏日哈木岩体由N-MORB加入约30%下地壳和10%~20%富镁碳酸盐物质演化而成。岩石圈减薄,软流圈地幔减压熔融并强烈混染,下地壳和富Mg碳酸盐物质的混染导致S急剧饱和,最终发生巨量硫化物熔离,形成超大型Ni-Co硫化物矿床。是在原特提斯构造体制消亡、古特提斯开始裂解的构造背景多期岩浆活动与镍钴成矿作用的结果。 展开更多
关键词 镁铁-超镁铁质岩 镍钴矿床 岩浆活动 成矿作用 夏日哈木
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基于斜方辉石成分的机器学习模型判别基性-超基性岩成因类型与成矿潜力
3
作者 李敏 毛亚晶 +4 位作者 吕鹏飞 郑旭阳 秦奔 李勇 秦克章 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期1090-1108,共19页
斜方辉石是基性-超基性岩中重要的造岩矿物,在岩浆铜镍矿床和铬-铂族元素矿床中普遍发育,记录了早-中期岩浆演化与硫化物熔离过程,其化学成分可望用于评价基性-超基性岩体的铜镍矿床和铬-铂族元素矿床成矿潜力。本文整合了全球主要基性... 斜方辉石是基性-超基性岩中重要的造岩矿物,在岩浆铜镍矿床和铬-铂族元素矿床中普遍发育,记录了早-中期岩浆演化与硫化物熔离过程,其化学成分可望用于评价基性-超基性岩体的铜镍矿床和铬-铂族元素矿床成矿潜力。本文整合了全球主要基性-超基性岩体及典型含矿岩体的斜方辉石数据,借助机器学习分类算法,对地幔岩、喷出岩、不含矿侵入岩、铜镍矿床相关小岩体及铬-铂族元素矿床相关层状岩体的斜方辉石化学特征进行系统对比。二元图解结果表明不同类型岩石中的斜方辉石主量元素具一定差异,基于Ca-Cr-Al-Mg^(#)等多参数组合的机器学习模型可以有效判别岩石成因与成矿类型。小岩体相关铜镍矿床中斜方辉石普遍具高Cr-Al、中Ca和低Ni的特征,反映较快速结晶与早期硫化物熔离作用;铬-铂族元素相关层状岩体则表现为中高Cr、中Ni和低Ca-Al特征,被认为是记录了充分的岩浆分异和早期铬铁矿结晶作用。基于斜方辉石主要元素的机器学习分类算法对比表明,集成投票模型在判别基性-超基性岩成因类型上准确率最高;随机森林、集成投票模型在岩体成矿潜力判别中表现突出,二者的准确率、F1值和召回率均大于90%。本文得出基于斜方辉石主要元素的机器学习模型可有效判别基性-超基性岩的铜镍、铬-铂族元素成矿潜力,为基性-超基性岩的含矿性判别与找矿预测提供了新的手段。 展开更多
关键词 斜方辉石 岩浆铜镍矿床 层状岩体 机器学习 含矿性评价
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夏日哈木岩浆硫化物矿床中镍钴的赋存状态及富集规律
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作者 周圆圆 于宋月 +1 位作者 宋谢炎 陈列锰 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期921-940,共20页
夏日哈木岩浆硫化物矿床是我国近年来发现的超大型镍矿床,已探明镍金属储量为118万t,钴金属储量为4.3万t,具有重要的经济价值。尽管前人已对该矿床开展了大量的成因研究,但尚未有效制约夏日哈木矿床中Ni、Co的赋存状态和富集规律。本研... 夏日哈木岩浆硫化物矿床是我国近年来发现的超大型镍矿床,已探明镍金属储量为118万t,钴金属储量为4.3万t,具有重要的经济价值。尽管前人已对该矿床开展了大量的成因研究,但尚未有效制约夏日哈木矿床中Ni、Co的赋存状态和富集规律。本研究借助矿物自动化分析(TIMA)、激光原位分析(LA-ICP-MS)等测试手段,系统讨论了夏日哈木矿床中Ni、Co的赋存状态和分布规律。发现夏日哈木矿床的硅酸盐矿物中橄榄石的Ni、Co含量最高(分别为907×10^(-6)~2549×10^(-6)和138×10^(-6)~206×10^(-6)),斜长石的Ni、Co含量最低(普遍小于2×10^(-6))。硫化物中镍黄铁矿的Ni、Co含量最高(分别为26.9%~35.3%和1.0%~2.3%),磁黄铁矿的Ni、Co含量次之(分别为3937×10^(-6)~7909×10^(-6)和31×10^(-6)~90×10^(-6)),黄铜矿中的Ni、Co含量极低。夏日哈木矿床中发现三类镍黄铁矿:粒状、脉状和火焰状镍黄铁矿。Ni、Co优先在早期结晶的粒状镍黄铁矿中强烈富集,较晚结晶的粒状镍黄铁矿Co含量相对偏低(粒状镍黄铁矿的Ni、Co含量分别为33.0%~34.7%和1.5%~2.3%)。脉状和火焰状镍黄铁矿则是晚期从磁黄铁矿的颗粒边缘或内部出溶的产物,其Ni、Co含量较低(分别为26.9%~35.3%和1.0%~2.1%)。Ni和Co以类质同象形式赋存于镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿中。我们认为夏日哈木岩体的原始岩浆具有富Ni、Co特征,可能与熔体交代成因的辉石岩地幔熔融有关,硫化物熔离和后期的冷却结晶/出溶过程是Ni、Co最终聚集于三类镍黄铁矿的关键控制因素。 展开更多
关键词 关键金属 岩浆硫化物矿床 镁铁-超镁铁质岩体 东昆仑造山带 赋存状态
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堆晶体中硫化物熔体聚集模拟及对金川铜镍硫化物矿床成矿的指示
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作者 段新明 毛先成 +2 位作者 黎隆交 刘占坤 邓浩 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期1009-1028,共20页
金川铜镍硫化物矿床是我国规模最大的铜镍矿床,其形成伴随着橄榄石在含硫化物岩浆侵位前的显著非均匀堆积。以往研究多强调封闭体系下晶粥中硫化物熔滴的重力渗流作用,而对开放体系中不同岩浆流动条件下孔隙度分布对硫化物堆积的动力学... 金川铜镍硫化物矿床是我国规模最大的铜镍矿床,其形成伴随着橄榄石在含硫化物岩浆侵位前的显著非均匀堆积。以往研究多强调封闭体系下晶粥中硫化物熔滴的重力渗流作用,而对开放体系中不同岩浆流动条件下孔隙度分布对硫化物堆积的动力学影响尚不明确。本文采用微观流体动力学模拟方法,对橄榄石堆积体中的多相流动开展数值模拟,揭示了硫化物熔体在垂直与水平层流环境中的运移与聚集规律。模拟结果表明,当流速大于0.01m/s时,硫化物主要聚集于孔隙度差异形成的非连续圈闭中,体积分数可达0.2~0.3,此过程与流向无关,且在孔隙度差异高于0.1时减弱。低速条件下,垂直流动更有利于硫化物聚集。低速环境中硫化物聚集程度主要受橄榄石粒径控制,大粒径与高孔隙度区易形成动力学圈闭,这是导致浸染状-海绵陨铁状-块状矿石分布总体分层而局部不均的重要原因。结合多相流模拟、硫化物金属品位分布及矿化空间结构,本文提出1号矿体中富硫化物岩浆垂直上侵并向东流动导致强烈硫化物聚集,而2号矿体中岩浆则以近水平横向流动为主且硫化物聚集有限,据此建立了金川II矿区含硫化物岩浆侵位过程中的两阶段成矿模式。本研究揭示了岩浆流动条件与堆晶体孔隙度分布在硫化物聚集成矿中的关键控制作用,为岩浆成矿过程提供了新的认识。 展开更多
关键词 金川铜镍硫化物矿床 孔隙尺度模拟 多相流 多孔介质 硫化物堆积
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含铜镍硫化物镁铁-超镁铁岩中岩浆混合机制探讨——以黄山东矿床为例
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作者 曹盛轩 邓宇峰 +5 位作者 袁峰 宋谢炎 高立翔 韦帅 李卫东 谢军辉 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期273-289,共17页
镁铁质-超镁铁质晶粥由于镁铁质矿物晶体比例较大,晶间熔体比例较小,故镁铁-超镁铁质晶粥之间的混合并不会发生大范围混合。目前,关于其混合机制的研究工作还较为薄弱。本次工作以黄山东岩浆铜镍矿床中的镁铁质岩与超镁铁质岩之间的岩... 镁铁质-超镁铁质晶粥由于镁铁质矿物晶体比例较大,晶间熔体比例较小,故镁铁-超镁铁质晶粥之间的混合并不会发生大范围混合。目前,关于其混合机制的研究工作还较为薄弱。本次工作以黄山东岩浆铜镍矿床中的镁铁质岩与超镁铁质岩之间的岩相过渡段作为研究对象,进行全岩地球化学、矿物地球化学分析,并进行数值模拟计算,借此来探讨镁铁质-超镁铁质晶粥间的混合过程。黄山东矿床ZK+10-1钻孔中发现辉石岩下部与角闪辉长岩上部以及角闪辉长岩下部与二辉橄榄岩之间存在两个长度不一的岩相过渡段。上部过渡段长度较长,其中出现斜长石捕掳晶,且捕掳晶与硫化物的含量均随深度增加而增多;下部岩性过渡段长度较短,并没有出现斜长石与硫化物的含量变化。岩石及矿物地球化学特征显示,超镁铁质岩浆的注入会导致岩相过渡段的Cr 2O 3含量上升,并使其中的斜长石产生反环带结构,但是不同的SiO_(2)、CaO、Al 2O 3的变化趋势代表了不同的混合方式。当辉石岩晶粥从上方侵入角闪辉长岩晶粥时,由于受到重力的作用,辉石岩晶粥中较大密度的硫化物发生沉降,但不能大量渗滤进入下方粘度较大的角闪辉长岩晶粥中,这与数值模拟计算的结果相吻合;角闪辉长岩晶粥的顶部在被上方辉石岩晶粥加热后,自身的粘度减小,密度较低的斜长石会获得更大的浮力导致向上运移形成捕掳晶。在当密度大的超镁铁质晶粥从下方侵入镁铁质晶粥时,只能发生简单机械的混合。所以在镁铁-超镁铁质晶粥间的混合主要由于密度差,导致两种晶粥间的矿物之间发生交换,同时粘度、孔隙度等因素均对混合过程有着一定程度的影响。 展开更多
关键词 镁铁-超镁铁质岩 晶粥 岩浆混合 密度差 数值模拟
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成矿后蚀变对金川铜镍硫化物矿床金属矿物结构和组成的影响
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作者 李晓栋 隆廷茂 +2 位作者 康健 梁庆林 宋谢炎 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期992-1008,共17页
近年来,激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术的广泛应用大大加深了对矿床金属元素及其他微量元素赋存状态的认识。岩浆硫化物矿床成矿后的热液蚀变非常普遍,不仅使原生硫化物矿物的组成和结构发生改变,还会在原生矿物颗粒内部... 近年来,激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术的广泛应用大大加深了对矿床金属元素及其他微量元素赋存状态的认识。岩浆硫化物矿床成矿后的热液蚀变非常普遍,不仅使原生硫化物矿物的组成和结构发生改变,还会在原生矿物颗粒内部形成次生金属矿物。然而,由于LA-ICP-MS的束斑直径较大、空间分辨率较低,当矿物内部因蚀变而形成微米尺度的次生矿物细脉或多相共生结构时,激光剥蚀点往往难以完全避开这些微米级的次生矿物,从而使原位分析结果难以准确地反映原生硫化物的微量元素组成,导致对元素赋存状态和矿床成因的错误认识。因此,对成矿后热液蚀变的影响和干扰进行仔细甄别、全面评价,认真选择合适的激光剥蚀点位,是正确运用LA-ICP-MS技术,开展岩浆矿床金属硫化物元素赋存状态和矿床成因研究的必要前提。本研究以金川超大型Ni-Cu-(PGE)矿床为例,在详细的野外和室内岩相学观察基础上,结合电子探针(EPMA)点/面分析,对成矿后蚀变引起的矿石结构、矿物组合、硫化物显微结构的改造进行了系统评价。研究发现尽管成矿后热液蚀变对块状矿石的影响很小,但在浸染状和稠密浸染状矿石中形成了大量次生金属矿物,特别是在镍黄铁矿颗粒内部形成了密集的微米级的次生磁铁矿和黄铜矿细脉。因此,LA-ICP-MS与EMPA分析获得的块状矿石中各种硫化物的主量元素含量高度一致,而浸染状和稠密浸染状矿石中镍黄铁矿LA-ICP-MS分析相对EPMA获得的Ni含量严重偏低,而Cu和Mn却明显偏高。证明了蚀变对浸染状和稠密浸染状矿石中这些矿物成矿元素及微量元素组成的影响。从而建立了包括矿石结构、矿物组合、矿物成分和显微结构在内的成矿后蚀变系统的鉴别标志,为运用LA-ICP-MS技术正确分析岩浆硫化物矿床成矿过程中元素赋存状态和行为奠定了基础。 展开更多
关键词 岩浆硫化物矿床 金川Ni-Cu-(PGE)矿床 热液蚀变 硫化物显微结构 EPMA LA-ICP-MS
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北祁连红川含镍岩体的岩浆演化与成矿模式:来自矿物地球化学与B同位素的约束
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作者 李林娜 焦建刚 +3 位作者 郭钧桦 赵国斌 高满新 沈清杰 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期1043-1059,共17页
北祁连造山带西段新发现红川镍矿,为进一步探讨祁连山-龙首山区域的镍成矿规律与找矿方向提供了重要基础。本研究对红川镁铁-超镁铁质岩体中早期结晶的橄榄石、辉石及铬尖晶石开展了系统的矿物化学分析,并结合全岩B同位素结果探讨该矿... 北祁连造山带西段新发现红川镍矿,为进一步探讨祁连山-龙首山区域的镍成矿规律与找矿方向提供了重要基础。本研究对红川镁铁-超镁铁质岩体中早期结晶的橄榄石、辉石及铬尖晶石开展了系统的矿物化学分析,并结合全岩B同位素结果探讨该矿床的成矿模式。岩相学观察表明,红川岩体主要由橄榄岩相、辉石岩相和黑云角闪石岩相组成,矿物组合包括橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石及铬尖晶石。其中,橄榄岩相中可见浸染状分布的硫化物,以磁黄铁矿、黄铜矿和镍黄铁矿为主。矿物化学分析结果显示,橄榄石的Fo值为82.8~84.5;铬尖晶石中Cr_(2)O_(3)含量为33.74%~42.93%,MgO为4.95%~8.08%,Cr^(#)值为42.76~64.47;单斜辉石属普通辉石,En、Fs、Wo值分别为60.26~64.44、7.94~11.94和27.29~28.85,TiO_(2)含量为0.22%~0.67%。通过母岩浆成分反演,估算红川岩体母岩浆的MgO含量约为13%,FeO^(T)为9.28%,指示其为高镁玄武质岩浆。地幔源区部分熔融程度(F)介于14.8%~17.5%,平均为16.7%。岩体结晶温度范围为1114~1327℃,平均为1190℃,而基于单斜辉石压力计获得岩体的结晶压力为0.649~1.558GPa,平均1.068GPa。全岩硼同位素测试结果显示红川岩体硼含量较高,介于7.1×10^(-6)~68.9×10^(-6)之间,其中蛇纹石化橄榄岩的δ11 B值明显偏正,介于10.38‰~14.07‰之间,显示该岩体存在外来俯冲流体的叠加改造过程。 展开更多
关键词 镁铁-超镁铁质岩体 矿物学 硼同位素地球化学 红川 北祁连造山带
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金川岩浆铜镍硫化物矿床中镍黄铁矿特征及对成矿过程的指示
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作者 李一鸣 苏尚国 +2 位作者 王鹏 彭湃 刘美玉 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期977-991,共15页
金川岩浆铜镍硫化物矿床是世界第三大岩浆型镍矿床。近年来,关于金川矿床成因机制的讨论一直存在争议,目前流行的成矿模型主要有以下两种:(1)岩浆通道堆积模型;(2)深部熔离-多次贯入模型。为探讨金川岩浆铜镍硫化物矿床成因,通过岩相学... 金川岩浆铜镍硫化物矿床是世界第三大岩浆型镍矿床。近年来,关于金川矿床成因机制的讨论一直存在争议,目前流行的成矿模型主要有以下两种:(1)岩浆通道堆积模型;(2)深部熔离-多次贯入模型。为探讨金川岩浆铜镍硫化物矿床成因,通过岩相学、主微量元素分析以及Fe同位素分析等方法,对矿石中镍黄铁矿的结构状态、共生组合与成分特征进行研究,探讨了矿物成因及成矿过程。金川矿床中存在两类镍黄铁矿,早阶段镍黄铁矿(Pn-Ⅰ)放射状裂隙比较发育,一般呈自形-他形粒状,粒度为0.2~2.5mm,与磁黄铁矿紧密连生,属于典型的硫化物矿浆结晶阶段形成的镍黄铁矿;晚阶段镍黄铁矿(Pn-Ⅱ)与磷灰石、云母和方解石等流体晶矿物共生,接触边缘平直,较自形,呈颗粒状、团块状,粒径在0.05~0.2mm之间,具相对高的Ni、Co、P等元素含量,为挥发分流体和硫化物矿浆相互作用阶段形成的镍黄铁矿。早期形成的Pn-Ⅰ裂隙比较发育,表明其经历了流体超压作用,Pn-Ⅱ与流体晶矿物共生,接触边缘平直,这些特征说明有流体参与了成矿过程。深源流体的加入是Ni、Co等关键金属元素迁移与富集的重要因素,可能存在富Cl的深源流体注入岩浆房,对硫化物矿浆向上运移并形成经济矿体起到关键驱动作用。 展开更多
关键词 金川Cu-Ni-(PGE)硫化物矿床 镍黄铁矿 流体 岩浆通道成矿系统
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金川铜镍矿床多硫同位素和铁同位素特征及成因意义 被引量：1
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作者 段俊 Teuku Amrul Mahdi +4 位作者 王宁 徐刚 房明举 付易遥 贾天河 《西北地质》 北大核心 2025年第4期56-68,共13页
金川铜镍矿床是中国最大的岩浆铜镍硫化物矿床。前人研究表明,金川矿床成矿过程存在较高程度的同化混染作用,但同化混染物质的源区以及促使岩浆中硫化物发生熔离的机制一直存在争议。笔者通过多硫同位素(δ^(34)S、Δ^(33)S)和Fe同位素(... 金川铜镍矿床是中国最大的岩浆铜镍硫化物矿床。前人研究表明,金川矿床成矿过程存在较高程度的同化混染作用,但同化混染物质的源区以及促使岩浆中硫化物发生熔离的机制一直存在争议。笔者通过多硫同位素(δ^(34)S、Δ^(33)S)和Fe同位素(δ^(56)Fe)联合示踪金川矿床成矿过程可能混染的地壳物质,尤其是太古宙沉积岩中S对金川矿床中硫化物熔离作用的影响。金川矿床Ⅰ、Ⅱ矿区中硫化物Δ^(33)S值为-0.07‰~0.22‰,超出了幔源岩浆Δ^(33)S值的参考值(-0.06‰~0.06‰),且不同于矿床围岩混合花岗岩中黄铁矿Δ^(33)S值(-0.04‰~-0.08‰),表明金川成矿岩浆同化混染作用应发生在深部,与其直接围岩无关。Ⅰ、Ⅱ矿区中磁黄铁矿δ^(56)Fe值为-1.07‰~-0.33‰,计算表明与硫化物熔体处于平衡的母岩浆δ^(56)Fe值为-0.7‰,远低于正常的幔源玄武质岩浆范围。此外,正Δ^(33)S值的矿石中磁黄铁矿通常具有很低的δ^(56)Fe值,两者具有明显的负相关关系,表明金川母岩浆中硫化物熔离可能是由于同化混染太古宙沉积岩中黄铁矿所致。 展开更多
关键词 硫化物熔离 同化混染作用 太古宙地壳硫 金川铜镍矿床
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新疆东天山黄山地区岩浆铜镍矿床特征对比及找矿启示
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作者 张愿宁 徐刚 +4 位作者 王富贵 段俊 房明举 吴建涛 陆盈颖 《西北地质》 北大核心 2025年第4期102-117,共16页
新疆东天山黄山地区分布有黄山东、黄山西和黄山南等众多铜镍岩浆硫化物矿床,是中国最重要的镍矿产地之一。笔者在前人研究成果基础上,讨论了黄山地区不同含矿岩体成岩成矿过程的异同及地质意义。锆石年龄和岩石地球化学特征表明黄山东... 新疆东天山黄山地区分布有黄山东、黄山西和黄山南等众多铜镍岩浆硫化物矿床,是中国最重要的镍矿产地之一。笔者在前人研究成果基础上,讨论了黄山地区不同含矿岩体成岩成矿过程的异同及地质意义。锆石年龄和岩石地球化学特征表明黄山东、黄山西和黄山南岩体源区性质相似;橄榄石Fo值和母岩浆组分估算显示这些岩体均为高镁玄武岩经历深部结晶分异形成的镁铁-超镁铁质岩体。同位素及微量元素模拟结果表明这些岩体的原生岩浆普遍在深部混染了5%~30%的地壳物质,并发生了深部硫化物熔离。相较于黄山东和黄山西矿床,黄山南矿床100%硫化物中具有较高的Ni、Cu、Pt、Pd含量。模拟计算显示黄山南矿床的R值高于黄山东和黄山西矿床,表明黄山南矿床中与硫化物液相发生反应的硅酸盐岩浆数量更多。橄榄石高Fo值以及硫化物低Cu/Pd值显示黄山南岩体橄榄石结晶和硫化物熔离的时间更早。结合不同岩体的剖面形态及埋深,笔者认为黄山南岩体可能为深部岩浆房与浅部岩浆房的通道。相较于黄山南岩体,黄山东和黄山西岩体可能为岩浆通道上部变宽部位。黄山南岩体底部及深部岩浆通道经历了多阶段持续的侵位-补给和硫化物聚集作用,在深部通道系统变缓处、构造有利空间具有良好的成矿潜力。 展开更多
关键词 锆石SHRIMPU-PB年龄 镁铁-超镁铁质岩石 岩浆通道 黄山铜镍成矿带 东天山
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河北省钴镍矿成矿规律及找矿方向
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作者 李康 刘延凯 +4 位作者 侯飞飞 吕颖 张少帅 焦红建 刁柳晨 《地球学报》 北大核心 2026年第1期147-163,共17页
钴、镍矿是我国战略性短缺矿产和战略性清洁能源矿产。河北省位于华北克拉通北缘东段,已发现钴矿床、矿(化)点155处,镍矿床、矿(化)点34处,拥有较好的钴、镍矿成矿条件和找矿潜力。本文通过系统总结研究和典型矿床剖析,梳理了河北省钴... 钴、镍矿是我国战略性短缺矿产和战略性清洁能源矿产。河北省位于华北克拉通北缘东段,已发现钴矿床、矿(化)点155处,镍矿床、矿(化)点34处,拥有较好的钴、镍矿成矿条件和找矿潜力。本文通过系统总结研究和典型矿床剖析,梳理了河北省钴镍矿成因类型和时空分布规律,划分了成矿区带和找矿远景区,并提出了工作部署建议。将河北省钴镍矿(点)划分为与基性-超基性岩浆作用、接触交代作用、火山作用、含矿流体作用和沉积成岩作用有关的9种成因类型,其中以岩浆型和矽卡岩型为主;成矿时代自阜平期至燕山期均有出现,其中矽卡岩型集中于燕山期,岩浆型主要形成于晋宁期、华力西期和五台期。将河北省钴镍矿划分出5个Ⅳ级成矿亚带和5个Ⅴ级成矿小带,并在成矿区带总结划分的基础上,进一步提出了11处钴镍矿找矿远景区和20处找矿靶区。工作部署建议优先开展冀北岩浆型钴镍矿,其次为冀西南矽卡岩型和火山块状硫化物-变质改造型钴镍矿,从而为河北省钴、镍矿新一轮找矿突破奠定了基础。 展开更多
关键词 钴镍矿 矿床类型 成矿区带 找矿方向 河北省
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中国镍钴矿产资源禀赋条件与找矿潜力 被引量：11
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作者 张照伟 吴华英 +3 位作者 谭文娟 王亚磊 邵继 李文渊 《岩石学报》 北大核心 2025年第2期416-430,共15页
镍、钴属于新能源金属,在高端制造业、合金材料、新能源电池等领域具有不可替代性,需求量逐年陡增。但国内镍钴矿产资源原料极度短缺,对外依存度已高达93%和99%,潜在资源安全威胁凸显,加强国内镍钴矿产资源勘查已迫在眉睫。本文系统分... 镍、钴属于新能源金属,在高端制造业、合金材料、新能源电池等领域具有不可替代性,需求量逐年陡增。但国内镍钴矿产资源原料极度短缺,对外依存度已高达93%和99%,潜在资源安全威胁凸显,加强国内镍钴矿产资源勘查已迫在眉睫。本文系统分析了我国镍钴矿产资源成矿特征,无论是成矿类型,还是构造背景特征,与全球均存在显著不同。全球60%的镍资源主要赋存于红土型镍钴矿床中,40%的镍资源则储存在岩浆镍钴硫化物矿床内,而我国镍资源的93%赋存在岩浆镍钴硫化物矿床中。世界上60%的钴资源来自沉积型铜钴矿床、23%的岩浆型镍钴矿床、15%的红土型镍钴矿床及2%的热液型含钴矿床,而我国钴资源45%赋存于岩浆镍钴硫化物矿床内、40%的钴资源赋存在与热液相关矿床中,受赋存状态及开发利用条件限制,这部分赋存在热液矿床中的钴资源尚不能有效利用。可见,我国镍钴资源关键来源是岩浆型镍钴矿床。对比我国岩浆镍钴硫化物矿床成矿特征及地质分布特点,本文提出我国岩浆镍钴硫化物矿床独特的资源禀赋条件,重要结合带旁侧滞后发育的铁质系列镁铁-超镁铁质侵入岩是镍钴资源赋存的关键空间,明确勘查工作的重点方向。另外,分析认为,加强钴矿赋存状态研究,创新破解开发利用条件限制,是实现钴资源增储上产的关键路径。这为指导镍钴资源勘查、助力找矿新突破提供了重要依据。 展开更多
关键词 镁铁-超镁铁质岩 镍钴矿床 资源禀赋 找矿潜力 勘查空间
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造山带岩浆铜镍硫化物矿床深部动力学机制探讨 被引量：6
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作者 高晓峰 隋清霖 +6 位作者 尤敏鑫 胡朝斌 查显锋 李猛 任广利 李婷 杨敏 《西北地质》 北大核心 2025年第3期206-220,共15页
针对造山带岩浆铜镍硫化物矿床成矿岩浆具有富水、源区不均一、弧岩浆元素特征以及矿床中的硫来源多样的特征,前人提出其成矿动力学模式主要包括地幔柱叠加造山带、板块俯冲和地幔柱相互作用、俯冲交代改造的岩石圈地幔部分熔融、后碰... 针对造山带岩浆铜镍硫化物矿床成矿岩浆具有富水、源区不均一、弧岩浆元素特征以及矿床中的硫来源多样的特征,前人提出其成矿动力学模式主要包括地幔柱叠加造山带、板块俯冲和地幔柱相互作用、俯冲交代改造的岩石圈地幔部分熔融、后碰撞伸展阶段软流圈地幔和岩石圈地幔共同作用以及板块断裂引起软流圈地幔上涌减压熔融等多种观点。纵观地球演化历史,经历多期次造山作用,但并不是所有造山带均形成了岩浆铜镍硫化物矿床。因此,造山带中能够形成岩浆铜镍硫化物矿床成矿的关键因素有待进一步明晰。基于上述模式均指向造山带岩浆铜镍硫化物矿床均来源于俯冲交代地幔源区,形成时限滞后于俯冲峰期的研究结果和地质事实,笔者提出了造山带岩浆铜镍硫化物矿床两阶段成矿动力学模式。第一阶段:俯冲期内地幔橄榄岩被俯冲板片形成的硅质熔体交代,交代过程中,俯冲熔体导致Ni等元素从橄榄石中释放以及自身携带硫的释放,从而形成含有斜方辉石和镍硫化物的辉石岩为主地幔源区。第二阶段:俯冲碰撞期结束后,富集辉石和镍硫化物地幔通过拆沉方式进入软流圈地幔发生再次熔融,熔融条件转变成近似无水条件,镁铁质岩浆会分异形成富集亲铜元素形成的硫化物堆晶或岩浆硫化物矿床。区域上深大断裂、韧性剪切带和缝合带作为岩浆通道,是母岩浆脱离熔融源区后岩浆过程的富集通道,源区和岩浆过程共同作用形成造山带岩浆铜镍硫化物矿床。 展开更多
关键词 岩浆铜镍硫化物矿床 熔体交代 岩石圈拆沉 造山带
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中国镍地球化学基准值特征及地质背景的影响 被引量：2
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作者 李龙雪 王学求 +8 位作者 迟清华 刘东盛 刘汉粮 张必敏 周建 徐善法 聂兰仕 王玮 柳青青 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期36-49,共14页
随着中国新能源产业和新基础设施项目对镍的需求增加,镍的战略价值不断提升,确定镍的含量和分布对于寻找新的镍矿床和缓解镍资源短缺至关重要。中国地球化学基准计划(CGB)通过3382个表层和3380个深层汇水域/土壤样品以及11602个岩石样... 随着中国新能源产业和新基础设施项目对镍的需求增加,镍的战略价值不断提升,确定镍的含量和分布对于寻找新的镍矿床和缓解镍资源短缺至关重要。中国地球化学基准计划(CGB)通过3382个表层和3380个深层汇水域/土壤样品以及11602个岩石样品建立了镍的地球化学基准。中国岩石镍的基准值为12.1×10^(-6),背景值为22.2×10^(-6),与中国东部出露地壳丰度一致。超基性岩和基性岩的基准值分别为1317×10^(-6)和63.4×10^(-6),远高于中性岩基准值(17.5×10^(-6))和酸性岩基准值(3.19×10^(-6))。中国汇水域沉积物/土壤表层、深层镍基准值分别为23.6×10^(-6)和22.4×10^(-6),略低于其他大陆(国家),与中国区域化探水系沉积物镍中位值一致。母岩类型尤其是超基性-基性岩主要控制汇水域沉积物/土壤镍高值区的分布。镍的高值区(累频>85%)主要出现在蛇绿岩带、大火成岩省等超基性-基性岩区和长江中下游沿岸等黑色岩系区。镍地球化学异常与岩浆型镍矿耦合较好。岩石和汇水域沉积物/土壤中镍基准值主要受地质背景控制,但在化学风化作用强烈和碳酸盐岩发育区域,汇水域沉积物/土壤中镍基准值将发生富集。镍地球化学基准将为后续资源评价和环境基准建立提供定量参照标尺和数据基础。 展开更多
关键词 镍 地球化学基准 岩石 汇水域沉积物 土壤
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复杂地质条件第四纪矿床勘查技术研究
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作者 杨建 《世界有色金属》 2025年第24期182-184,共3页
复杂地质环境下的第四纪矿床勘探需综合运用地质调查、地球物理/化学勘探、钻探及遥感技术。通过智能数据处理平台与四维数据融合模型,实现勘探数据的深度整合与精准解析。以西部某铜矿为例,综合技术体系成功定位矿体,探明铜金属量120万... 复杂地质环境下的第四纪矿床勘探需综合运用地质调查、地球物理/化学勘探、钻探及遥感技术。通过智能数据处理平台与四维数据融合模型,实现勘探数据的深度整合与精准解析。以西部某铜矿为例,综合技术体系成功定位矿体,探明铜金属量120万吨,平均品位1.2%,伴生银200吨。项目总投资3.2亿元,预期年产值8亿元,投资回收期4年。该实践验证了多技术协同与数据融合在提升勘探精度及经济效益方面的显著成效。 展开更多
关键词 复杂地质环境 第四纪矿床 勘探技术 综合勘探
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基于米兰科维奇理论页岩岩相组合研究--以四川盆地南部龙马溪组一段为例 被引量：1
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作者 黄璞 熊亮 +3 位作者 詹国卫 程洪亮 赵勇 张世华 《沉积学报》 北大核心 2025年第4期1461-1474,共14页
【目的】基于米兰科维奇理论为地层科学搭建等时页岩岩相组合框架,设计一种页岩岩相精确表征方法,对评价页岩岩相组合纵、横向非均质变化、研究区域沉积模式具有重要意义。【方法】通过Lithoscanner元素扫描测井、多矿物模型准确计算出... 【目的】基于米兰科维奇理论为地层科学搭建等时页岩岩相组合框架,设计一种页岩岩相精确表征方法,对评价页岩岩相组合纵、横向非均质变化、研究区域沉积模式具有重要意义。【方法】通过Lithoscanner元素扫描测井、多矿物模型准确计算出页岩矿物成分并以此划分岩相,同时采用Ipsom督导神经网络算法开展无Lithoscanner元素扫描测井资料的气井岩相识别工作;通过频谱分析、最优沉积速率估算、高斯滤波等时间序列分析方法提取地层米兰科维奇旋回。【结果】威荣地区龙马溪组一段地层包含12类岩相;以观音桥段顶面为锚点可划分出8个四级层序与24~26个五级层序。将四级层序上下边界作为岩相组合框架,分析组合内岩相占比百分数发现,龙一段中下部E1至E4岩相组合呈现出岩相类型多、主力岩相占比变化快的特点,E5至E8岩相组合纵、横向变化相对较小。【结论】基于岩相组合变化及其所对应的三类页岩沉积模式,揭示了该地区岩相组合纵横向差异主要受气候影响的海洋生产力、川中古陆陆源供给以及岩相古地理三方面影响。页岩岩相组合量化研究结果及其所反映的局部沉积模式可为区域内有利岩相位置预测、油气勘探有利区更精准预判提供新思路。 展开更多
关键词 四川盆地 页岩 龙马溪组一段 时间序列分析 岩相划分 岩相特征 岩相组合 沉积模式
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地形坡度对全球红土型镍矿床成矿作用的影响研究——以印尼某红土型镍矿为例 被引量：1
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作者 程俊 邓居智 +1 位作者 陈辉 闫永红 《矿床地质》 北大核心 2025年第4期905-917,共13页
地形坡度是红土型镍矿成矿的关键控制因素,然而以往多依赖于勘查工作的经验性认识,多认为5°~20°的地形地貌对红土镍矿的形成较为有利,但该认识缺乏系统的统计学数据支持。通过系统总结印尼某红土镍矿项目二十多年来找矿钻探... 地形坡度是红土型镍矿成矿的关键控制因素,然而以往多依赖于勘查工作的经验性认识,多认为5°~20°的地形地貌对红土镍矿的形成较为有利,但该认识缺乏系统的统计学数据支持。通过系统总结印尼某红土镍矿项目二十多年来找矿钻探工作成果,将每个见矿钻孔的褐铁矿带(Limonite)、腐泥土带(Saprolite)和组合带(Limonite+Saprolite)的品位、厚度特征与该孔点位的地形坡度和海拔相关联,文章首次通过统计学量化分析对比不同坡度范围之间见矿钻孔品位、厚度高低与占比,研究不同坡度对红土镍矿成矿作用的影响程度。结果显示:坡度对红土镍矿矿体的品位、厚度均有较强的影响,在红土镍矿靶区筛选与评价过程中,应优先考虑5°~25°的坡度区域和260~400 m的见矿海拔高度区间。 展开更多
关键词 红土镍矿 成因 坡度 统计分析 印尼
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红土镍矿处理工艺研究进展 被引量：7
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作者 王蓓琳 高利坤 +1 位作者 饶兵 陆一铭 《化工矿物与加工》 2025年第2期59-69,共11页
镍矿资源主要有硫化镍矿和红土镍矿两种,在硫化镍矿的储量和品位持续下降的背景下,红土镍矿日益成为全球镍资源开发的主体。红土镍矿是由铁氧化物和硅酸盐的多种水合物在热带及亚热带等雨水丰富的地区经风化形成的,如何高效利用红土镍... 镍矿资源主要有硫化镍矿和红土镍矿两种,在硫化镍矿的储量和品位持续下降的背景下,红土镍矿日益成为全球镍资源开发的主体。红土镍矿是由铁氧化物和硅酸盐的多种水合物在热带及亚热带等雨水丰富的地区经风化形成的,如何高效利用红土镍矿对我国经济发展和环境保护具有重要意义。本文概述了红土镍矿的性质以及还原焙烧-氨浸、高压酸浸、常压酸浸、碱浸等湿法工艺和RKEF工艺、小高炉工艺、还原硫化熔炼镍锍、还原焙烧-磁选等火法工艺及氯化法、硫酸化焙烧-水浸、微生物浸出、微波处理等其他工艺,对各种工艺的优缺点进行了对比分析,并提出了未来镍资源开发的发展趋势。 展开更多
关键词 红土镍矿 高压酸浸 常压酸浸 碱浸 氯化法 焙烧 微波
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云南牟定安益镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及成因 被引量：1
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作者 夏自辛 孙涛 +5 位作者 马致远 李泽姗 刘彦泽 杨小进 王庭震 付贵金川 《西北地质》 北大核心 2025年第4期146-163,共18页
与镁铁–超镁铁质岩体相关的岩浆矿床,包括硫化物和氧化物矿床,是Ni-Cu-PGE和Fe-V-Ti矿床的重要类型。峨眉山大火成岩省以发育众多此类侵入体及其相关的岩浆Ni-Cu-PGE-Fe-V-Ti矿床而闻名。云南牟定安益矿床位于峨眉山大火成岩省内带,是... 与镁铁–超镁铁质岩体相关的岩浆矿床,包括硫化物和氧化物矿床,是Ni-Cu-PGE和Fe-V-Ti矿床的重要类型。峨眉山大火成岩省以发育众多此类侵入体及其相关的岩浆Ni-Cu-PGE-Fe-V-Ti矿床而闻名。云南牟定安益矿床位于峨眉山大火成岩省内带,是一个产于镁铁–超镁铁质岩体的大型钛磁铁矿铂族金属矿床,赋存有超过3600万t铁矿石(平均Fe_(2)O_(3)为30%)、约39000 kg的铂族金属(Pt+Pd,平均品位为0.35g/t),伴生可观的V_(2)O_(5)和TiO_(2)矿产。含矿岩体呈岩脉状,岩性主要为含长单辉岩和含钛磁铁矿单辉岩,约占整个岩体的80%。笔者对安益岩体开展岩相学、主微量元素和Sr-Nd同位素研究发现,安益岩体显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征,与峨眉山高Ti玄武岩地区化学特征相近;含钛磁铁矿单辉岩和含长单辉岩的εNd(t=260Ma)值为-13.2~-11.3,(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值为0.708496~0.709269,具有强烈的富集特征;与峨眉山高Ti、低Ti玄武岩、橄榄岩具有相似的地幔岩浆演化序列,位于玄武岩演化系列的中基性端元。样品地球化学特征及模拟计算结果,表明安益岩体的母岩浆来源于深源地幔的部分熔融,且源区含有富集特征的地壳再循环物质;岩浆演化过程中经历了显著的单斜辉石、斜长石及Fe-Ti氧化物的分离结晶,上升侵位过程中发生了较低程度的地壳混染,最终形成具有钛磁铁矿-铂族元素矿化的镁铁-超镁铁岩体。 展开更多
关键词 深源地幔部分熔融 岩石成因 钛磁铁矿型铂族矿床 安益镁铁-超镁铁岩体 云南
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