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1、長安大學碩士學位論文金川銅鎳礦床鉑族元素特征研究姓名:徐剛申請學位級別:碩士專業(yè):構造地質學指導教師:錢壯志20100525摘要金川礦床在銅鎳硫化物礦床中具有特殊地位,近年來,眾多的國內外地質學家對其進行了大量的研究。本文在系統(tǒng)地總結和提取前人的地質資料基礎之上,通過野外地質觀察、系統(tǒng)采樣、室內光、薄片鑒定以及巖石學礦物學、巖石地球化學和鉑族元素地球化學等方面進行系統(tǒng)的研究,取得了以下主要認識:(1)I、Ⅱ號巖體較為相似的鉑族元素配分模式,與主量元素、微量稀土元素等地球化學特征顯示的信息一致,均表明二者具有相同的母巖漿成分,為同源巖漿演化的產物。(2)金川I、II號巖體巖石和礦
2、石具有相似的PGE分配模式(Pt.Pd配分型),PPGE與IPGE分異明顯,以PPGE(Pt、Pd)為主,IPGE(Ir、Os、Ru、l強)含量較低。(3)PGE特征進一步佐證了金川成礦母巖漿為高鎂拉斑玄武質巖漿。金川礦床成礦巖石及礦石Cu/Pd、Niar比值(巖石42.59×103,7.87x105;礦石152.71x103,3.62x106)遠高于原始地幔的Cu/Pd、Ni/Ir(7.7×103;6.12x105)比值(McDonoughandSun,1995),這些特征表明原始巖漿在侵入巖漿房之前存在少量硫化物熔離作用。通過進一步模擬計算初步得出大約有0.013%的硫化物
3、早期發(fā)生預先熔離。(4)主量、微量稀土以及鉑族元素特征一致顯示的橄欖石、輝石及鉻鐵礦的分離結晶作用為促使巖漿中的硫化物達到飽和而發(fā)生熔離提供了良好的條件;部分熔融程度低不應是金川銅鎳礦床PGE虧損的原因,而少量硫化物預先熔離是造成金川母巖漿PGE虧損的主要控制因素。(5)通過對塊狀礦石成因的模擬計算,表明塊狀礦石主要由10%'--'40%分離結晶后的MSS冷卻固結形成,這與其相對富IPGE而貧PPGE特征相吻合;富Cu、Pt和Pd的特富塊狀礦石和脈狀礦石可能與固溶體結晶分離后富集Cu、Pt和Pd的殘余硫化物熔體固結形成有關。關鍵詞:金川;巖漿Ni-Cu-PGE硫化物礦床;鉑族元
4、素;礦石成因AbstractInpastyears,manyGeologiststhatisathomeandabroadhavedonealotofresearchaboutJinchuandepositbecauseofitsspecialstatusinmagmaticNi—Cu-PGEsulfidedeposits.Beforewritingpaper’Itrytosummarizeandextractthepreviousgeologicalbasicdatasystematically,dothefieldgeologicalobservationsandcolle
5、ctthetypicalsamples.Thepaperstudyonmineralogy,petrology,geochemistryandplatinumgroupelementsgeochemistryoftheJinchuannickel—coppersulfidedepositsystematicallyandconcludedthefollowingpoints:(1)SegmentIandsegmentIIintrusionsofJinchuanhavetheSimilardistributionpattemsofplatinum—groupelements,an
6、dthegeochemistrycharacteristicofmajorelementsandtraceelementstateclearlythattheyhavethesameprimarymagmacomposition.(2)ThePGEdistributionpatternsofsegmentIandsegmentIIintrusionsbelongtothePt—Pdtype.andthedifferentiationbetweenIPGEandPPGEisclear,thehighcontentinPPGEandlowinIPGE.(3)ThePGEcharac
7、teristicsupportthattheprimarymagmaofJinchuanishighMgOtholeiiticmagma.TheCu/Pd,Ni/Irratio(rock42.59x103,7.87x10’;ore152.71x103,3.62x106)ofrockandoreismuchhigherthantheoriginalmantle(Cu/Pd=7.7x10’,Ni/Ir=6.12x105).Allofthesedatasuggestthebasalticmagma