金川铜镍硫化物矿床铂族元素地球化学差异及其演化意义

摘要

Ⅱ-2号矿体为金川铜镍硫化物矿床的第二大矿体,位于Ⅱ矿区30行以东.为了解Ⅱ-2号矿体母岩浆在演化过程中的特殊性,采用镍锍试金ICP-MS法分析金川矿床Ⅱ-2号矿体各类矿石的Cu、Ni、S及铂族元素(PGE)含量,研究其特征,并与Ⅱ-1号矿体矿石进行对比.结果表明:矿石ΣPGE含量变化较大(44.6×10-9～8526.7×10-9),Pd/Ir介于1.25～26.55之间,为典型的岩浆型成因.海绵陨铁状矿石和局部海绵陨铁状矿石为Ⅱ-2号矿体主要的矿石类型,其PGE配分模式极为相似,且为渐变过渡的接触关系,说明二者为同一期岩浆侵位的产物.富铜矿石与块状硫化物矿石、含细脉状矿石的配分模式有互补的特征,富铜矿石具有极高的ΣPGE(8526.7×10-9)和Cu/Ni(5.46),块状硫化物矿石和含细脉状矿石相对富集IPGE(ΣPPGE/ΣIPGE＜1),这三者与海绵陨铁状及局部海绵陨铁状矿石的区别明显,为岩浆演化到后期的产物,而从相互的接触关系来看,块状硫化物矿先于富铜矿侵位.通过研究Ⅱ-2号矿体与Ⅱ-1号矿体海绵陨铁状矿石的铂族元素及Cu、Ni特征,发现二者母岩浆均为地幔中等熔融形成的高MgO苦橄质玄武岩,具有相同的源区特征;由二者的铂族元素分异情况、Cu/Ni、Cu/Pd及Ir与Ru、Rh、Pt、Pd的相关性,研究二者的母岩浆在液态硫化物-硅酸盐体系和单硫化物固溶体-液态硫化物体系中的演化特征,认为Ⅱ-1号矿体和Ⅱ-2号矿体中的硫化物是先后从母岩浆中熔离,且分离后具有不同步的演化特征;通过Ⅱ-2号矿体的地球化学剖面及金川矿床的Cu、Ni品位纵剖面和XOY平面投影等值线图,证明这种先后熔离作用发生在深部岩浆房中,而后Ⅱ-2号矿体和Ⅱ-1号矿体的成矿岩浆分别进入两条相对独立的岩浆通道,最后由不同的岩浆通道中心侵位到最终的成矿空间,形成Ⅱ-2号矿体与Ⅱ-1号矿体.