張照偉，錢(qián)兵，王亞磊，李文淵

(自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054)

鎳、鈷金屬因廣泛應(yīng)用于軍事、航空、新能源等工業(yè)領(lǐng)域而深受世界各國(guó)的青睞，被列為各國(guó)關(guān)鍵或戰(zhàn)略性礦產(chǎn)，豐富的鎳鈷礦產(chǎn)資源不僅使該國(guó)擁有定價(jià)權(quán)，也提升了國(guó)家資源戰(zhàn)略安全等級(jí)(Zhang et al., 2019)。鎳、鈷金屬大多賦存于巖漿銅鎳硫化物礦床中，因其冶煉簡(jiǎn)單、成本低也成為鎳鈷金屬來(lái)源的主要礦床類(lèi)型。巖漿銅鎳硫化物礦床大都賦存于鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體內(nèi)，其巖漿屬于鐵質(zhì)系列的基性-超基性巖漿。該類(lèi)礦床一般多發(fā)育于穩(wěn)定陸塊邊緣裂谷系統(tǒng)，或與大火成巖省的巖漿活動(dòng)密切相關(guān)，是深部地幔上涌硫化物不混溶作用的成礦表現(xiàn)(Zhang et al., 2018；李廷棟等，2019；張國(guó)偉等，2019)。中國(guó)盡管擁有世界上第三大金川巖漿銅鎳硫化物礦床，但鎳鈷等金屬對(duì)外依存度仍然較高，超過(guò)75%，仍舊依靠進(jìn)口才能滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的需求，國(guó)家安全戰(zhàn)略受到威脅和挑戰(zhàn)(李文淵，2018；莫宣學(xué)，2019)。金川銅鎳礦床產(chǎn)于中國(guó)西北地區(qū)的甘肅省，是世界上第三大銅鎳硫化物礦床。近幾年在東昆侖造山帶青海省境內(nèi)新發(fā)現(xiàn)了夏日哈木銅鎳礦床，118萬(wàn)t Ni，4萬(wàn)t Co，已達(dá)到超大型礦床規(guī)模，在世界巖漿銅鎳礦床也排進(jìn)前十的行列(張照偉等，2015a；Li et al., 2015)。除金川和夏日哈木礦床之外，在新疆東天山還發(fā)現(xiàn)了黃山、黃山東、圖拉爾根等大型巖漿銅鎳硫化物礦床，可見(jiàn)西北地區(qū)是中國(guó)巖漿銅鎳硫化物礦床最為發(fā)育和找礦潛力最大的地區(qū)(Zhang et al., 2014；李文淵，2018)。上述3個(gè)礦床(田)分屬3個(gè)不同的成礦期，這3期巖漿銅鎳成礦作用的構(gòu)造背景明顯不同，但巖漿銅鎳礦床形成的機(jī)制都是通過(guò)硫化物熔離來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它們的地質(zhì)特點(diǎn)、成礦條件、形成標(biāo)志等存在顯著不同。筆者梳理了目前諸多學(xué)者對(duì)巖漿銅鎳硫化物礦床的研究進(jìn)展，并結(jié)合野外實(shí)際，綜合研究發(fā)現(xiàn)巖漿銅鎳硫化物礦床地質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)而揭示西北地區(qū)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖漿成礦作用過(guò)程、找礦潛力預(yù)測(cè)及找礦方向和找礦空間。不僅可以提升該類(lèi)礦床巖漿成礦理論的認(rèn)識(shí)水平，還可極大推進(jìn)西北地區(qū)巖漿銅鎳硫化物礦床的找礦實(shí)踐與新突破。

1 西北地區(qū)巖漿銅鎳礦床主要特點(diǎn)

中國(guó)已發(fā)現(xiàn)約80個(gè)巖漿銅鎳硫化物礦床，其中2個(gè)超大型(金川、夏日哈木)，10個(gè)大型礦床(黃山東、黃山、圖拉爾根、喀拉通克、石頭坑德、黑山、坡一、坡十、紅旗嶺、白馬寨)，其余為中小型礦床(李文淵等，2019)。2個(gè)超大型、8個(gè)大型銅鎳硫化物礦床均產(chǎn)于西北地區(qū)，甘肅省金川礦床為世界第三大銅鎳硫化物礦床，也是世界上單個(gè)礦床規(guī)模最大的礦床(李文淵，2015；錢(qián)兵等，2017)。青海省夏日哈木礦床為國(guó)內(nèi)第二大銅鎳硫化物礦床，新疆黃山東、黃山、圖拉爾根、喀拉通克、坡一等礦床均屬于大型巖漿硫化物礦床(王亞磊等，2017；王巖等，2020)。

在構(gòu)造背景上，與世界范圍內(nèi)銅鎳硫化物礦床不同，在中國(guó)除金川礦床位于華北克拉通西南邊緣外，其余礦床基本位于造山帶內(nèi)(蘇尚國(guó)等，2010；Naldrett，2011；潘桂棠等，2019)。從成礦時(shí)代看，中國(guó)西北地區(qū)銅鎳硫化物礦床主要集中在新元古代早期(1 000～800 Ma)，以金川礦床為代表；早古生代晚期—晚古生代早期(390～430 Ma)，以夏日哈木礦床為代表；和晚古生代晚期(295～250 Ma)，以黃山、圖拉爾根等礦床為代表(王亞磊等，2017；張照偉等，2018；Zhang et al., 2019)(圖1)。通過(guò)系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)西北地區(qū)典型銅鎳硫化物礦床的形成多集中在克拉通邊緣或其邊緣造山帶中，且與地幔柱活動(dòng)密切相關(guān)(李文淵，2015)。金川位于華北克拉通西南邊緣，黃山、圖拉爾根等位于塔里木克拉通東北邊緣，夏日哈木則位于柴達(dá)木盆地南部邊緣，而華北克拉通、柴達(dá)木盆地又位于塔里木克拉通東部及東南部邊緣(Lightfoot et al., 2015；李文淵等，2019孔會(huì)磊等，2019)。

圖1 中國(guó)西北地區(qū)巖漿銅鎳鈷硫化物礦床地質(zhì)分布略圖Fig.1 The distribution of magmatic copper-nickel-cobalt sulfide deposits in northwestern China

銅鎳礦床多數(shù)位于克拉通邊緣的分布特征，被認(rèn)為是由于克拉通邊緣地殼較薄造成的(徐義剛等，2013)。在地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)力較為集中，容易形成超殼的巖石圈斷裂，有利于幔源巖漿的上升、就位及地殼物質(zhì)混染的發(fā)生(姜常義等，2015；莫宣學(xué)，2019)。另外Pirajno et al.(2009)還認(rèn)為大型銅鎳礦床的形成和地幔柱在巖石圈地幔底部的疊加作用密切相關(guān)。近年來(lái)關(guān)于中國(guó)銅鎳硫化物礦床的形成構(gòu)造背景也普遍認(rèn)為地幔柱作用發(fā)揮了重要作用，如金川礦床的形成與導(dǎo)致Rodinina超大陸裂解的地幔柱密切相關(guān)；夏日哈木超大型鎳礦則與導(dǎo)致古特提斯洋裂解的地幔柱活動(dòng)密切相關(guān)；新疆北部東天山—北山地區(qū)大量的銅鎳硫化物礦床則是地幔柱活動(dòng)與后碰撞伸展環(huán)境疊加作用的產(chǎn)物(LI et al., 2009；李文淵，2015，2018)。

與世界范圍內(nèi)主要銅鎳硫化物礦床均分布于克拉通邊緣不同，中國(guó)西北地區(qū)巖漿銅鎳硫化物礦床中除金川礦床外，其他礦床主要產(chǎn)于造山帶中(李文淵，2007；湯中立等，2011)。中國(guó)的銅鎳硫化物礦床均賦存于小型鎂鐵-超鎂鐵巖體內(nèi)，其巖體規(guī)模多在0.0 n～n km2，具有明顯的“小巖體成大礦”的特征(湯中立等，2006；李文淵，2015；Liu et al., 2016)。賦礦的鎂鐵-超鎂鐵巖體多為多巖相的復(fù)式巖體，該類(lèi)巖體由多種巖相構(gòu)成，但堆晶結(jié)構(gòu)和堆晶層理不發(fā)育。在大多數(shù)情況下，構(gòu)成巖體的巖相主要包括輝長(zhǎng)巖相(暗色輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、淡色輝長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖)、蘇長(zhǎng)巖相、輝石巖相和橄欖巖相(湯中立等，2011)。各種巖相相對(duì)集中產(chǎn)出，構(gòu)成巖相帶，巖相帶之間為侵入接觸關(guān)系，而且具有相對(duì)固定的侵位順序：輝長(zhǎng)巖相→蘇長(zhǎng)巖相→輝石巖相→橄欖巖相。輝長(zhǎng)巖相總是侵位在先，橄欖巖相總是最后侵位，礦漿繼橄欖巖相侵位之后貫入(湯中立等，2006)。海綿隕鐵狀礦石主要賦存在橄欖巖相中，浸染狀礦石主要賦存在蘇長(zhǎng)巖相和輝石巖相中。若橄欖巖相侵位與礦漿貫入的時(shí)差小，則礦漿往往貫入到橄欖巖相內(nèi)部或其附近；若二者的時(shí)差大，塊狀礦石的賦存部位受構(gòu)造裂隙控制，而與巖相帶無(wú)關(guān)(湯中立等，2006；姜常義等，2015)。

中國(guó)西北地區(qū)銅鎳硫化物礦床母巖漿性質(zhì)主要為高鎂拉斑玄武巖和苦橄巖，其中研究表明金川、黃山、圖拉爾根等礦床原生巖漿均為高鎂拉斑玄武巖(Li et al., 2013;毛亞晶，2014)；坡一等礦床的原生巖漿為苦橄巖(王亞磊等，2017)；最近也有一些研究認(rèn)為夏日哈木銅鎳礦的原生巖漿為玻安巖(Li et al., 2015)。原生巖漿中MgO的含量往往與巖漿源區(qū)的部分熔融程度密切相關(guān)。通常情況下較高的部分熔融程度會(huì)導(dǎo)致MgO含量較高，從而可以形成Ni品位較高的礦床，與世界范圍內(nèi)銅鎳礦床相比，中國(guó)典型銅鎳礦床的鎳品位明顯偏低，如金川巨型礦床Ni平均品位為1.08%，夏日哈木超大型鎳礦鎳平均品位為0.68%，黃山東礦床平均品位為0.52%，黃山銅鎳礦平均品位為0.42%，這可能也與其部分熔融程度較低有關(guān)(宋謝炎等，2009；Maier et al., 2011)。

中國(guó)西北地區(qū)銅鎳礦床巖漿源區(qū)也具有一定的差異性，部分礦床的巖漿源區(qū)為富集型巖石圈地幔，如金川，夏日哈木、石頭坑德等礦床，這些礦床具有富集型地幔的Nd、Sr同位素特征，且變化范圍較小(湯中立等，2006；Zhang et al., 2017，2018)。新疆坡一等巖體則具有典型的OIB的地幔特征(Liu et al., 2016；王亞磊等，2017)。新疆東天山黃山東、黃山等巖體則主要是上涌的軟流圈地幔減壓部分熔融的產(chǎn)物，并含有一部分拆沉的巖石圈地幔被軟流圈地幔加熱熔融的物質(zhì)(毛亞晶等，2014)。另外中國(guó)銅鎳礦床中普遍含有含水礦物，巖漿分異演化程度較高，巖漿演化過(guò)程中均發(fā)生了不同程度的地殼物質(zhì)混染(張照偉等，2018)。

2 西北地區(qū)典型巖漿銅鎳硫化物礦床

2.1 金川巨型巖漿銅鎳硫化物礦床

金川含礦超鎂鐵巖體大致以10°交角不整合侵位于龍首山群白家咀子組中，巖體直接與大理巖、條帶-均質(zhì)混合巖和片麻巖接觸?，F(xiàn)存巖體長(zhǎng)約為6 500 m，寬為20～527 m，延深數(shù)百米至千余米，最大延深超過(guò)1 100 m(田毓龍等，2009)。巖體東西兩端被第四系覆蓋，中部出露地表，上部已遭剝蝕(高亞林等，2009)。揭去覆蓋，巖體基巖面積約為1.34 km2。巖體走向北西50°，傾向南西，傾角為50°～80°。巖體受北東東向壓扭斷層錯(cuò)斷，分為4段，按照勘探的順序，從西到東分為Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ四礦區(qū)(圖2a)(李文淵，2015)。

金川礦床主要由24號(hào)、1號(hào)和2號(hào)3個(gè)Cu-Ni硫化物主礦體構(gòu)成，其Cu-Ni-PGE儲(chǔ)量占整個(gè)礦床的90%以上，其余礦體量不足10%(湯中立等，2006)。24號(hào)和1號(hào)礦體賦存于呈板狀的巖體西段，2號(hào)礦體則賦存于呈漏斗狀的巖體東段的下部(圖2b)。

圖2 金川含礦超鎂鐵巖體平面及剖面圖(據(jù)李文淵，2015修改)Fig.2 The schematic geological plan and geological section of Jinchuan ultramafic intrusion

礦床中存在有多種礦石類(lèi)型，主要為海綿隕鐵狀、浸染狀和塊狀礦石。海綿隕鐵狀礦石，硫化物呈堆積橄欖石的間隙物而存在，其相互之間相連而呈網(wǎng)絡(luò)，為礦床的主要礦石類(lèi)型。Ni品位通常在1%～4%，多為2%。海綿隕鐵狀礦石占24號(hào)礦體儲(chǔ)量的近10%(湯中立等，2006)。在西段巖體的東部(趨于整個(gè)巖體的中部)，地表出露寬度不足50 m，一般不到40 m厚。該類(lèi)礦石透鏡體多緊靠礦體的下盤(pán)存在。1號(hào)礦體中海綿隕鐵狀礦石除頂部和邊緣外，幾乎全部由海綿隕鐵狀礦石組成。海綿隕鐵狀礦石透鏡體均由浸染狀礦石包裹而存在，相互之間呈漸變界線。海綿隕鐵狀礦石在2號(hào)礦體中存在于底部，局部被塊狀硫化物脈切穿(湯中立等，2011)。

浸染狀礦石是礦體中硫化物間隙物之間不連續(xù)的礦石類(lèi)型。一般硫化物呈斷續(xù)的浸染狀存在于硅酸鹽巖石中。這種礦石類(lèi)型通常Ni含量低于1%。其或呈小透鏡狀存在于侵入體上部，或呈海綿隕鐵狀礦外面包裹而存在主礦體外側(cè)。在24號(hào)礦體的西部(Ⅲ礦區(qū))和2號(hào)礦體的東部(Ⅳ礦區(qū))均由浸染狀礦石組成。這類(lèi)礦石僅占整個(gè)儲(chǔ)量的很小部分(Barnes et al., 2013；王辰等，2018)。

塊狀礦石，Ni品位為4%～9%，它一般為礦石集合體或不規(guī)則脈狀存在。所謂集合體，即它位于主礦體的底部，向上或邊部變?yōu)楹＞d隕鐵狀或星點(diǎn)狀礦石，它們之間的界線是漸變的。塊狀礦石中見(jiàn)有侵入體、片麻巖、大理巖和其他類(lèi)型礦石捕虜體。接觸交代礦石存在與大理巖圍巖接觸帶局部，大理巖捕虜體中也有存在(湯中立等，2006)。這種礦石類(lèi)型主要分布于24號(hào)礦體的東部主礦體附近，呈不規(guī)則狀產(chǎn)出。硫化物呈集合體或不規(guī)則脈狀存在于碳酸鹽基底中。由于大理巖捕虜體的散布，交代礦體難有清楚的界線。這類(lèi)礦石儲(chǔ)量不足整個(gè)礦床的2%，但反映了熱液作用對(duì)成礦的貢獻(xiàn)(Liu et al., 2017)。

金川巖體整體巖石化學(xué)成分特征，與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)含礦巖體相比，以貧堿、低鋁為特點(diǎn)。世界上形成巖漿Ni-Cu-PGE硫化物礦床的鎂鐵-超鎂鐵巖的巖漿系列主要為亞堿性系列和科馬提巖系列，其中亞堿性系列主要又為拉斑玄武巖系列(Naldrett，2004，2009；陳列錳等，2009b；Barnes et al., 2016)。金川巖體勉強(qiáng)落入拉斑玄武系列(TH)的F-M邊緣，與國(guó)外科馬提巖的分布位置相似(陳列錳等，2009b)。但金川超鎂鐵巖中所含成礦元素，Ni/Cu值較低，(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)值較高，與國(guó)外科馬提巖型礦床差異較大，卻近似鎂鐵質(zhì)巖類(lèi)的礦床特征，可見(jiàn)其原生巖漿較為特殊(李文淵，2007；高亞林等，2009；陳列錳，2009a)。

金川巖體REE主要表現(xiàn)為L(zhǎng)REE富集特點(diǎn)。與國(guó)內(nèi)典型含鎳鎂鐵-超鎂鐵巖體REE配分特征相比較，總體LREE富集，但富集強(qiáng)度有較大差異。金川礦床巖漿硫化物礦體礦石δ34S(‰)S值為-0.05～+2.53，不同礦石間沒(méi)有明顯分餾，為地幔硫源；接觸交代礦石和熱液疊加礦石則顯示δ34S(‰)值較大的變化，在-1.85～+3.07，可能有部分殼源硫的加入(湯中立等，2006)。金川礦床Ni/Cu值較低，在0.92～2.97，平均為1.46。與國(guó)外玄武巖質(zhì)巖石類(lèi)型的礦床接近，這類(lèi)礦床Ni/Cu值多在0.5～1.5，與科馬提巖類(lèi)型的礦床差別較大，太古代溢流科馬提巖Ni/Cu值可達(dá)60以上，部分元古代科馬提巖較低也在3以上。金川礦床的(Pt+Pd)/(Os+Ir+Ru)值為7.17，與國(guó)外礦床相比，與Ni/Cu值認(rèn)識(shí)一致(湯中立等，2011)。

在龍首山隆起帶中，金川巖體的形成年齡為(831.4±2.5) Ma，結(jié)合金川礦區(qū)巖體與圍巖邊界在平面上呈鋸齒狀追蹤性質(zhì)推斷金川含礦巖體的形成背景為與Rodinia超大陸裂解相關(guān)的拉張環(huán)境(Li et al., 2005；陳列錳，2009a；田毓龍等，2009；湯中立等，2011)。巖石圈下部局部熔融的母巖漿，因地幔巖密度差上浮到達(dá)地幔上部，由于地殼拉張或深斷裂作用而進(jìn)入地殼下部巖漿房。地殼拉張與應(yīng)力釋放往往是間歇性的，致使巖漿的上侵也應(yīng)是脈動(dòng)性的(湯中立等，2011；姜常義等，2015)。應(yīng)力釋放時(shí)巖漿上侵，相對(duì)停止時(shí)巖漿就停留下來(lái)，這樣巖漿就遵循了上侵—停留—再上侵……這種脈動(dòng)式規(guī)律，直到侵入地殼淺部10～15 km深度，達(dá)到應(yīng)力平衡，溫度逐漸下降，固結(jié)成巖成礦(湯中立等，2006；李文淵，2007)。巖漿上侵過(guò)程中每次停留，就是一個(gè)中途巖漿房，每次再上侵，由于滯后作用，就會(huì)在巖漿的頭部、中部和尾部分布著輕的、中等的和重的巖漿。所謂巖漿的輕重，主要取決于它攜帶熔離硫化物熔融體的多少，攜帶多則重，少則輕，以純硫化物熔融體為主組成的礦漿最重，往往分布于上侵巖漿的尾部(湯中立等，2006；李文淵，2007)。當(dāng)上侵巖漿每進(jìn)入一個(gè)中途巖漿房，就會(huì)按照進(jìn)入的先后和巖漿的輕重由上而下依次分布，逐漸形成了巖漿、含礦巖漿、富礦巖漿和礦漿這種4層結(jié)構(gòu)的巖漿房，然后再由上而下依次侵入到地殼淺部的現(xiàn)存空間成巖成礦(湯中立等，2006；2011)。對(duì)金川礦床來(lái)說(shuō)，上層巖漿的大部分都侵入到礦床外圍的不同空間，形成侵入巖體群，只有少量巖漿和下部的含礦巖漿、富礦巖漿和礦漿，分次侵入到同一現(xiàn)存空間，固結(jié)形成了金川礦床(圖3)(湯中立等，2011；李文淵，2015)。

圖3 金川礦床成礦模式簡(jiǎn)圖(據(jù)李文淵，2015修改)Fig.3 The schematic mineralization model for Jinchuan magmatic Ni-Cu sulfide deposit

2.2 夏日哈木超大型巖漿銅鎳硫化物礦床

夏日哈木礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體共5個(gè)，呈北西向帶狀展布，單個(gè)巖體出露面積較小，最大出露面積僅為0.9 km2，主要呈巖盆狀或巖墻狀侵位于古元古代金水口群變質(zhì)巖系及新元古代花崗片麻巖中。其中，Ⅰ號(hào)巖體為含礦巖體，其余4個(gè)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號(hào)巖體礦化較弱，盡管Ⅱ號(hào)巖體地表見(jiàn)較強(qiáng)的銅鎳礦化，但仍未發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦體(張照偉等，2019)。

夏日哈木礦區(qū)Ⅰ號(hào)巖體據(jù)鉆孔施工及勘探工作，初步確定其巖體形態(tài)，長(zhǎng)約1.4 km，寬約0.6 km，長(zhǎng)軸方向近東西向，西段略向南偏轉(zhuǎn)(圖4a)，巖體頂界面東高西低，東段出露于地表，西段隱伏于地下，且越向西埋深越深(圖4b)，總體形態(tài)為向西傾伏的巖床(圖4)。夏日哈木礦區(qū)Ⅰ號(hào)巖體在地表有氧化蝕變帶及鐵帽出露，主要集中在0號(hào)勘探線東西兩側(cè)(圖4a)。巖體巖性主要是輝石巖、橄欖巖、輝長(zhǎng)巖及少量的花崗巖脈(圖4a、圖4b)，并且橄欖巖越向西橄欖石含量逐漸增多，同時(shí)埋深加大，圍巖地層厚度增厚。在鉆孔橫剖面圖上上述情況則更加明顯直觀(圖4b)，沿著NM線248°方向，巖石基性程度變深，巖體埋深增大，橄欖石含量增多，礦體增厚變富(張照偉等，2015b，2016，2019)。

圖4 (a)東昆侖夏日哈木礦區(qū)Ⅰ號(hào)巖體平面及(b、c)剖面地質(zhì)略圖Fig.4 (a)Schematic geological map for plan and (b、c)profile from Xiarihamu intrusion Ⅰ in eastern Kunlun orogenic belt

夏日哈木銅鎳礦體主要賦存于Ⅰ號(hào)巖體的輝石巖與橄欖巖中，主礦體位于2號(hào)勘探線以西地表以下的空間區(qū)域，在9號(hào)勘探線、11號(hào)勘探線的位置區(qū)域，銅鎳礦體達(dá)到了最厚(超過(guò)300 m)，隨著勘探線號(hào)的變大(向西)，巖體變薄，埋深增厚，橄欖石增多，銅鎳礦體變富(圖4b)(張照偉等，2015c；Li et al., 2015；Zhang et al., 2017)?；静缓V的輝長(zhǎng)巖與含礦的輝石巖及橄欖巖明顯不是同期的產(chǎn)物，巖體形成時(shí)代也說(shuō)明了這一點(diǎn)，無(wú)礦輝長(zhǎng)巖形成時(shí)代為431Ma，含礦輝石巖形成時(shí)代為411Ma(張照偉等，2015c，2016，2017；Li et al., 2015；Song et al.,2016；Zhang et al., 2017)。礦石類(lèi)型以稠密浸染狀和團(tuán)塊狀為主，礦石礦物主要是鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦及少量的黃銅礦，結(jié)構(gòu)構(gòu)造中可見(jiàn)明顯的橄欖石被輝石包裹的典型包橄結(jié)構(gòu)。

夏日哈木礦石按自然類(lèi)型可劃分為原生硫化物礦石和氧化物礦石。氧化物礦石僅見(jiàn)于0線地表附近，為含鎳華的輝石巖。其余為原生硫化物礦石，半塊狀-塊狀、海綿隕鐵狀、浸染狀(包括稀疏浸染狀、中等浸染狀、稠密浸染狀)、斑雜狀、星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀礦石等類(lèi)型均有發(fā)育(張志炳等，2016)。其中以半塊狀-塊狀、海綿隕鐵狀和浸染狀礦石為主。礦石礦物主要為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦，其次為紫硫鎳礦、黃鐵礦、磁鐵礦、白鐵礦、鎳輝砷鈷礦等。脈石礦物主要為橄欖石、斜方輝石、單斜輝石、角閃石、斜長(zhǎng)石、金云母、蛇紋石、滑石、透閃石等，另見(jiàn)有少量方解石、石英等。

根據(jù)詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查、地球化學(xué)、礦物學(xué)及年代學(xué)等研究，認(rèn)為夏日哈木銅鎳礦體的形成是由于深部幔源物質(zhì)部分熔融形成巖漿，上涌并發(fā)生深部熔離，后續(xù)巖漿卷雜硫化物繼續(xù)上涌，至夏日哈木巖漿房并遭受地殼物質(zhì)的混染，大量硫化物熔離，最后于構(gòu)造薄弱部位成巖成礦，是不同組分的巖漿多次脈沖疊加成礦的具體表現(xiàn)(張照偉等，2020)。其中，地殼S的加入是導(dǎo)致S過(guò)飽和，發(fā)生硫化物熔離的主要關(guān)鍵因素(湯慶艷等，2017)。

全球重要巖漿銅鎳礦床的形成，認(rèn)為是幾次超大陸事件中新地殼生長(zhǎng)和裂解的產(chǎn)物。夏日哈木含礦巖體的年齡411Ma與東昆侖造山帶內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的冰溝南和石頭坑德鎳礦點(diǎn)輝長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡相近，分別為(427. 4 ± 7.3)Ma和(423. 5 ± 3.2)Ma(李榮社等，2008；王冠等，2014；祁生勝等，2014；孟繁聰?shù)龋?017)，表明東昆侖造山帶志留紀(jì)—早泥盆世鎂鐵質(zhì)巖漿作用的鎳銅成礦潛力巨大。從全球超大陸聚散認(rèn)識(shí)出發(fā)，隨著古亞洲洋的閉合而導(dǎo)致地球表面積的縮減，為實(shí)現(xiàn)空間上的平衡，另一個(gè)新的陸塊開(kāi)裂伸張事件將必然發(fā)生(校培喜等，2014)。東昆侖造山帶內(nèi)大規(guī)模的巖漿活動(dòng)可能與該事件密切相關(guān)。而志留紀(jì)末的夏日哈木超大型巖漿銅鎳硫化物礦床可能是這一重要裂解事件的產(chǎn)物，即形成于411Ma的夏日哈木含銅鎳鎂鐵超鎂鐵質(zhì)侵入巖是古特提斯洋初期大陸裂谷環(huán)境的產(chǎn)物，代表了地球表面岡瓦納大陸的裂解。

2.3 黃山大型巖漿銅鎳硫化物礦床

黃山巖漿銅鎳硫化物礦床賦存于黃山巖體內(nèi)，該巖體近東西方向展布，平面上似鐮刀狀，剖面上呈巖盆狀。巖體地表長(zhǎng)為3.95 km，西部最寬處為840 m，向東逐漸變窄至尖滅，出露面積約1.71 km2，地下西部較深，達(dá)1 000 m以上，向東翹起(圖5)(謝軍輝等，2011；王博林等，2017)。巖體的直接圍巖為中元古代黑云母片巖、變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖和構(gòu)造蛻變的綠泥石英片巖，局部見(jiàn)有圍巖捕虜體。巖體地表由于含礦熱液的上涌產(chǎn)生孔雀石化，邊緣接觸帶及內(nèi)部不同階段的侵入接觸帶由于構(gòu)造活動(dòng)的疊加而發(fā)生綠泥石、滑石片理化。巖體分異充分，巖相分帶明顯，可劃分出3個(gè)侵入次：Ⅰ第一侵入次由含長(zhǎng)角閃橄欖巖組成，分布于第二侵入次的蘇長(zhǎng)巖相中，呈不規(guī)則彎鉤狀；Ⅱ第二侵入次構(gòu)成了巖體的主體，占巖體面積的 75%，主要由異剝橄欖巖、二輝巖、蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖組成；Ⅲ第三侵入次是黃山巖體的主要含礦巖體，由輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖組成(圖5)。

黃山銅鎳礦體總體以規(guī)模大、品位中等、礦化比較均勻?yàn)樘卣?三金柱等，2010)。黃山礦體主要分布在巖相帶底部或凹陷部位，主要的含礦巖相為二輝巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖。礦體總長(zhǎng)80～600 m，主要礦體與小礦體規(guī)模懸殊；礦體形態(tài)變化不大，主要礦體形態(tài)比較簡(jiǎn)單，呈透鏡狀、似層狀、盆狀，礦體中有少量夾石。小礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，多為透鏡狀、脈狀(三金柱等，2010)。其中，30 號(hào)礦體位于 116—126 線間，是全區(qū)最大的礦體，其儲(chǔ)量將近整個(gè)礦床的一半。礦體長(zhǎng)為600 m，厚為2～115 m，平均厚為 92 m，礦體在 118 線最厚，向兩側(cè)逐漸變薄。礦體向北傾，礦體垂直延伸194～574 m，沿傾向延伸 163～670 m (122 線最大，126線延伸最小)，整體形態(tài)呈一似層狀、盆狀體(圖5)。礦石類(lèi)型主要有稀疏浸染狀礦石、中等浸染狀礦石、稠密浸染狀礦石、珠滴狀礦石和半塊狀礦石(Liu et al., 2016)。

圖5 黃山巖體地質(zhì)平面和剖面圖(據(jù)謝軍輝，2011修改)Fig.5 The schematic geological plan and section map for Huangshan intrusion

黃山銅鎳礦區(qū)鎂鐵-超鎂鐵巖體由多期巖漿侵位形成，礦體主要賦存在第三侵入期次的底部。黃山巖體母巖漿在橄欖石結(jié)晶過(guò)程中發(fā)生了硫化物熔離作用(三金柱等，2010)。角閃二輝橄輝巖中橄欖石的Fo值和Ni含量主要受橄欖石結(jié)晶作用控制，巖石固結(jié)過(guò)程中可能有一次新鮮巖漿的注入，并有少量硫化物的熔離。橄欖石核部與邊部Ni含量變化表明部分橄欖石和硫化物發(fā)生了Fe-Ni交換反應(yīng)，且在第三期次巖相結(jié)晶過(guò)程中有Ni不虧損新鮮巖漿的注入。單顆粒輝石剖面的成分變化、剖面上金屬元素含量變化指示新鮮巖漿補(bǔ)給提高了礦體中Cu、Ni等元素的品位。Ni不虧損的新鮮巖漿補(bǔ)給可能是硫化物聚集的重要原因。巖漿通道成礦系統(tǒng)為多期巖漿的注入及硫化物的富集提供了有利場(chǎng)所(毛亞晶等，2014)。

2.4 圖拉爾根大型巖漿銅鎳硫化物礦床

圖拉爾根礦區(qū)巖漿巖以華力西早期侵入巖為主，巖性有花崗閃長(zhǎng)巖、鉀質(zhì)花崗巖等。其中花崗閃長(zhǎng)巖以較大面積在測(cè)區(qū)南部呈巖基狀產(chǎn)出，巖石多已發(fā)生強(qiáng)烈的綠泥石化、綠簾石化。區(qū)內(nèi)基性、超基性巖體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，具帶狀分布的特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)較大規(guī)模的基性-超基性巖體有3個(gè)，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)巖體(圖6)。巖體多呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，侵位于石炭系(如Ⅰ號(hào)巖體)或泥盆系、石炭系地層的層間接觸帶上(如Ⅱ、Ⅲ號(hào)巖體)。其中Ⅰ號(hào)巖體為區(qū)內(nèi)的主要含礦巖體。

圖拉爾根銅鎳硫化物礦體賦存于Ⅰ號(hào)巖體內(nèi)，鋯石SHRIMP年齡為(300.5±3.2) Ma(三金柱等，2010)，主要由角閃橄欖巖、輝石橄欖巖、橄欖輝石巖、輝石巖、輝長(zhǎng)巖組成。圍巖為中上石炭統(tǒng)火山碎屑巖，主要巖性為英安巖、安山質(zhì)含角礫凝灰?guī)r，含角礫晶屑凝灰?guī)r夾細(xì)粒凝灰質(zhì)砂巖薄層，還發(fā)育有中酸性巖脈，包括安山玢巖、閃長(zhǎng)(玢)巖、花崗巖、石英脈等。圖拉爾根礦床Ⅰ號(hào)巖體地表出露長(zhǎng)740 m，寬20～60 m，出露面積不足0.005 km2，具有全巖礦化，平均品位Cu：0.4%，Ni：0.6%，礦體主要賦存在角閃橄欖巖相內(nèi)。與其他銅鎳礦床不同的是，圖拉爾根礦床中富礦主要賦存在超鎂鐵雜巖體的上部及頂部，而不是常見(jiàn)的底部或邊部(三金柱等，2010；焦建剛等，2012)。礦床中Ⅰ號(hào)礦體為主礦體，總體巖傾向表現(xiàn)為品位變富，厚度變大；沿走向則表現(xiàn)為：東淺西深；在礦體厚度上，東薄西厚；在礦體產(chǎn)狀上，東緩西陡。礦體形態(tài)有透鏡狀、似層狀、脈狀，特富礦體與塊狀礦體呈板狀多產(chǎn)于巖體中上盤(pán)，局部礦體富集于雜巖體向深部變緩部位。礦體形態(tài)受巖體形態(tài)制約，其產(chǎn)狀與圍巖基本一致(圖6)。礦石類(lèi)型常見(jiàn)有星點(diǎn)狀、稀疏侵染狀、稠密侵染狀、海綿隕鐵狀、珠滴狀、細(xì)脈狀和塊狀等。塊狀礦石、海綿隕鐵狀礦石、稠密侵染狀礦石、稀疏侵染狀礦石主要賦存在橄欖輝石巖相和輝石巖相中，輝長(zhǎng)巖相中一般沒(méi)有礦化(三金柱等，2010)。各種礦石類(lèi)型中，塊狀礦石和稠密侵染狀(部分海綿狀)礦石為突變接觸，其他類(lèi)型礦石之間一般為漸變過(guò)渡接觸，塊狀礦石還常見(jiàn)到巖體或者圍巖的角礫，具有貫入成礦或者受到構(gòu)造擾動(dòng)成礦的特征。

圖6 圖拉爾根礦區(qū)巖體平面及剖面圖(據(jù)三金柱等，2010修改)Fig.6 The schematic geological plan and section map for Tulaergen intrusion

在圖拉爾根礦區(qū)，晚期侵位的巖漿作為雜巖體的底部巖相經(jīng)過(guò)充分的熔離作用(殼源硫的加入大大提高了巖漿中金屬硫化物熔體形成的能力)之后形成的硅酸鹽熔體和金屬硫化物熔體(在巖漿中已具有相當(dāng)含量)隨溫度的降低，其中的硅酸鹽礦物最先結(jié)晶，形成角閃橄欖巖體，金屬硫化物熔體在硅酸鹽礦物顆粒間活動(dòng)，巖漿中富含的揮發(fā)組分降低了金屬熔體的結(jié)晶溫度,使得金屬硫化物熔體與先期形成的硅酸鹽礦物間通過(guò)交代作用造成熔體中成礦元素的進(jìn)一步富集，最終形成富含金屬硫化物的熔體甚至是礦漿聚集在巖體的底部或下部(礦漿在最下部或最底部)(Liu et al., 2016；2018)。在構(gòu)造應(yīng)力作用下，加之金屬熔體中揮發(fā)組分引起的應(yīng)力驅(qū)動(dòng)下，富含金屬硫化物熔體的巖漿沿先期形成的角閃橄欖巖的原生裂隙上涌到巖體上部或頂部，形成海綿隕鐵狀富礦體。巖漿最底部或下部的礦漿由于先期上侵的的巖漿多已固結(jié)成巖，在體系內(nèi)部應(yīng)力和外部構(gòu)造應(yīng)力的共同作用下，只能選擇巖體內(nèi)巖相間脆-韌性構(gòu)造破碎帶或者是巖體原生裂隙等應(yīng)力薄弱部位上侵就位成礦，甚至貫入到巖體附近圍巖裂隙中，形成高品位的脈狀或囊狀的特富型塊狀礦石。

幔源巖漿的上涌導(dǎo)致虧損巖石圈地幔發(fā)生大規(guī)模熔融，產(chǎn)生了與銅鎳成礦有關(guān)的高鎂拉斑玄武質(zhì)巖漿，通過(guò)底墊—內(nèi)侵—上侵多次侵入—分異作用到達(dá)地殼一定深度后發(fā)生深部熔離(巖漿分異為不含礦巖漿、含礦巖漿、富礦巖漿、礦漿)，大部分不含礦巖漿侵入到不同的空間或噴溢出地表(形成巖群或巖流)，剩余的巖漿/含礦巖漿/富礦巖漿和礦漿依次貫入終端巖漿房聚集成巖成礦(三金柱等，2010)。這種成巖成礦過(guò)程必然會(huì)導(dǎo)致小型賦礦巖體具有高含礦率，高品位礦石，有利于形成超大型與大型礦床?？傊蚧锶垭x與聚集主要是在中間巖漿房?jī)?nèi)及其向終端巖漿房運(yùn)移過(guò)程中完成，僅有少量貧礦是在終端巖漿房?jī)?nèi)完成，成礦過(guò)程是階段式脈動(dòng)過(guò)程而非連續(xù)過(guò)程(Liu et al., 2016)(表1)。

表1 西北地區(qū)典型銅鎳硫化物礦床特征對(duì)比表Tab.1 Characteristics of magmatic Ni-Cu sulfide deposits in northwestern China

通過(guò)表1對(duì)比發(fā)現(xiàn)，西北地區(qū)典型銅鎳硫化物礦床基本賦存于輝石巖相和橄欖巖相內(nèi)，基性程度越高礦石越富，大陸邊緣裂谷背景才能生成超大規(guī)模的銅鎳礦體，巖漿分異越好越有利于形成巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦體。

3 巖漿硫化物礦床成礦認(rèn)識(shí)與找礦潛力

3.1 西北地區(qū)巖漿硫化物礦床成礦認(rèn)識(shí)

中國(guó)銅鎳硫化物礦床表現(xiàn)出明顯的集中于中國(guó)西北地區(qū)的特征，主要分布在阿拉善地塊西南緣(金川)、柴達(dá)木地塊南緣(夏日哈木)、塔里木克拉通東北緣(黃山、圖拉爾根)等地，西北地區(qū)的銅鎳礦約占中國(guó)鎳礦資源儲(chǔ)量的95%以上，表現(xiàn)出獨(dú)特的成礦條件和優(yōu)勢(shì)(Zhang et al., 2019)。巖漿銅鎳硫化物礦床形成的關(guān)鍵是巖漿中硫化物的熔離，由于主要的成礦元素Ni、Cu、PGE在硫化物/硅酸鹽熔體間的分配系數(shù)較大，越早發(fā)生硫化物熔離，越有利于鎳礦的形成。關(guān)于導(dǎo)致硫化物熔離的機(jī)制，通常認(rèn)為地殼硫的加入和鎂鐵質(zhì)礦物的分離結(jié)晶作用是導(dǎo)致巖漿中硫化物熔離的主要因素，同時(shí)不同組分巖漿的混合和溫度降低等過(guò)程則認(rèn)為也一定程度上導(dǎo)致了硫化物的熔離，但并不起主要作用(LI et al., 2013)。

3.1.1 金川巨型巖漿銅鎳硫化物礦床成礦特征

金川礦床位于阿拉善地塊西南緣龍首山隆起帶內(nèi)，形成年齡為830 Ma。新元古代時(shí)期，塔里木與華北、華南克拉通的關(guān)系，有相互遠(yuǎn)離、與華北相連和與華南和澳大利亞大陸相連三種認(rèn)識(shí)，并認(rèn)為超地幔柱作用導(dǎo)致新元古代Rodinia超大陸的裂解，新元古代金川超大型巖漿銅鎳硫化物礦床是該超地幔柱作用的結(jié)果(Li et al., 2005；Su et al., 2008；許志琴等, 2016)。Rodinia超大陸的匯聚和裂解經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的地質(zhì)過(guò)程，在不同地區(qū)匯聚及裂解的時(shí)間也各不相同，金川礦床的形成可能僅是Rodinia超大陸裂解中的一個(gè)重要產(chǎn)物，但絕非唯一。后續(xù)工作中應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大時(shí)間及空間尺度，繼續(xù)依據(jù)各克拉通或地塊在Rodinia超大陸裂解中的演化歷史去尋找可能存在的與之相關(guān)的銅鎳礦床。通過(guò)對(duì)全球主要銅鎳硫化物礦床的研究表明，銅鎳硫化物礦床不僅形成于超大陸的裂解階段，也形成于超大陸的匯聚階段，因此我們同樣應(yīng)該重視Rodinia超大陸聚合階段(1 300～1 000 Ma)是否有形成銅鎳礦床的可能(李文淵, 2018)。

3.1.2 夏日哈木超大型巖漿銅鎳硫化物礦床成礦特征

夏日哈木超大型銅鎳礦床是中國(guó)僅次于金川的第二大銅鎳礦床，一定程度上改變中國(guó)銅鎳礦床的分布格局。通過(guò)地質(zhì)建造對(duì)比、同位素地球化學(xué)定年示蹤、巖石學(xué)及地球化學(xué)的對(duì)比研究，確定是早古生代晚期這一中國(guó)銅鎳礦床成礦新時(shí)期、柴達(dá)木地塊南緣東昆侖造山帶銅鎳成礦新區(qū)典型銅鎳成礦表現(xiàn)(張照偉等，2020)。早古生代以來(lái)塔里木克拉通與華北克拉通相連，與華南克拉通相離，但總體上是岡瓦納大陸北緣的組成部分(任紀(jì)舜等, 2017)。隨著古亞洲洋的收縮匯聚，塔里木、華北和華南克拉通北移構(gòu)成了勞亞大陸的南緣。古亞洲洋閉合過(guò)程中，古特提斯開(kāi)始裂解并于石炭紀(jì)裂解成洋(任紀(jì)舜等, 2017)。早寒武—晚奧陶世末，古亞洲-原特提斯洋分支(昆侖洋、祁連洋)俯沖消減(蛇綠巖， 522～449 Ma)；中—晚志留世，原特提斯洋閉合，發(fā)生陸-陸碰撞(榴輝巖高壓變質(zhì)，435 Ma)；晚志留世，陸-陸碰撞后伸展階段(榴輝巖折返退變質(zhì)，408 Ma)；晚志留世末，岡瓦納大陸裂解，標(biāo)志古特提斯洋演化階段的開(kāi)始，裂谷化形成(李文淵, 2018)。夏日哈木巖漿鎳鈷硫化物礦床是原特提斯洋閉合后，古特提斯開(kāi)裂，如同金川是羅迪尼亞超大陸三叉裂點(diǎn)一樣，夏日哈木可能是岡瓦納大陸邊緣三叉裂點(diǎn)大陸裂谷的產(chǎn)物。阿爾金帶是夭折的那條裂谷帶，而東昆侖(現(xiàn)今的東昆侖和南祁連)和西昆侖裂谷則繼續(xù)發(fā)育，直至裂解成古特提斯洋。整個(gè)東昆侖-南祁連早古生代末巖漿鎳鈷硫化物礦床都是古特提斯洋裂谷化的產(chǎn)物(李文淵, 2018)。

3.1.3 東天山大型巖漿銅鎳硫化物礦床成礦特征

新疆東天山—北山地區(qū)發(fā)育大量的早二疊世銅鎳礦床，且表現(xiàn)出數(shù)量多，規(guī)模大、找礦潛力巨大的特征。不同礦床之間由于巖石類(lèi)型之間的差異，導(dǎo)致其各元素的變化特征也非常明顯。東天山黃山東礦床賦礦巖石主量元素成分變化范圍較大，MgO與SiO2、CaO、Al2O3和TiO2之間都呈明顯的負(fù)相關(guān)性，與FeO之間呈明顯的正相關(guān)關(guān)系(三金柱等，2010)。與東天山地區(qū)其他銅鎳礦床相比較，其主量元素具有相似的變化趨勢(shì)，成分上有一定的差異，如與黃山礦床相比在MgO含量相同的情況下，其SiO2、CaO含量相對(duì)較低，F(xiàn)eO和Al2O3含量相對(duì)較高，TiO2含量則較為一致，與圖拉爾根礦床相比，各氧化物含量相對(duì)一致，這表明該區(qū)各典型礦床的母巖漿成分基本一致，但也存在一定的差異。巖漿演化過(guò)程中Cu為親硫元素，Zr為親石元素，在巖漿體系中S不飽和的情況下，二者都表現(xiàn)為高度的不相容，通常情況下在不虧損親銅元素的典型玄武巖中其Cu/Zr值接近1，而由于硫化物熔離而虧損親銅元素的玄武巖其Cu/Zr值往往小于1。在MgO-Cu/Zr值圖解上，黃山東及該區(qū)其他銅鎳礦床大多數(shù)樣品的Cu/Zr值都大于1，表明存在硫化物的堆積，同時(shí)與夏日哈木銅鎳礦床相比，黃山東及東天山其他銅鎳礦床樣品中Cu/Zr值大于1的樣品其MgO含量相對(duì)較小，這與其賦礦巖石基性程度較低相一致(焦建剛等，2012)。在Sr-Nd同位素圖解上，黃山、圖拉爾根銅鎳礦床的Sr-Nd同位素變化范圍及特征相似，這表明它們具有相似的地幔源區(qū)，同時(shí)也表明其母巖漿在上升過(guò)程中混染的地殼物質(zhì)也具有一定的相似性。與金川銅鎳礦床相比，黃山等礦床的巖漿源區(qū)與金川礦床明顯不同，其變化范圍較金川礦床也明顯偏小，這可能暗示金川礦床母巖漿演化過(guò)程中的同化混染程度較高，也可能是其地幔源區(qū)具有較大的Sr-Nd同位素變化范圍(Mao et al., 2014)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)典型銅鎳礦床的礦石樣品的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不同礦床的Ni、Cu變化范圍各不相同，東天山地區(qū)典型銅鎳礦床的Ni/Cu值變化范圍相似，如圖拉爾根銅鎳礦床Ni/Cu值變化范圍為0.1～13.52，主要集中在0.37～4，平均值為1.86；黃山礦床Ni/Cu值平均為1.90，這表明東天山地區(qū)典型銅鎳礦床源區(qū)成礦物質(zhì)特征相似(毛亞晶等，2014)。以黃山、圖拉爾根為代表的新疆東天山-北山巖漿銅鎳硫化物礦床，被認(rèn)為與早二疊世280Ma塔里木地幔柱關(guān)系密切(張照偉等，2016；李文淵等，2019)。

3.2 西北地區(qū)巖漿硫化物礦床找礦潛力

3.2.1 金川巖漿銅鎳硫化物礦床深部及外圍找礦潛力

金川超大型巖漿銅鎳硫化物礦床的形成，被認(rèn)為是羅迪尼亞超大陸裂解的產(chǎn)物，進(jìn)而判斷為塔里木、阿拉善和西澳大利亞陸塊裂解三叉裂點(diǎn)的位置(Tao et al., 2008；Yang et al., 2012)。可進(jìn)一步推論，即為勞亞大陸和岡瓦納大陸破裂最初分離的位置和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。金川超大型銅鎳礦床可視為古亞洲洋開(kāi)始裂解的產(chǎn)物(李文淵, 2018)。阿拉善、西澳大利亞和塔里木都是親岡瓦納大陸的，中天山則是親勞亞大陸的，從全球構(gòu)造角度著眼，在塔里木、阿拉善及西澳大利亞陸塊，可能存在與金川同時(shí)期的超鎂鐵質(zhì)巖漿成礦作用，是廣域找礦空間重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。就找礦而言，金川超鎂鐵質(zhì)巖體最初是個(gè)相對(duì)平緩的巖床，只是由于后期構(gòu)造逆沖推覆而呈現(xiàn)出現(xiàn)在看到的較陡的巖墻，其深部和外圍可能存在裂離或同期的超鎂鐵質(zhì)金川型的含礦巖體，找礦潛力巨大。

3.2.2 早古生代晚期巖漿銅鎳礦床找礦潛力

全球重要巖漿銅鎳礦床的形成，認(rèn)為是幾次超大陸事件中新地殼生長(zhǎng)和裂解的產(chǎn)物(李文淵，2018)。夏日哈木表明東昆侖造山帶志留紀(jì)—早泥盆世鎂鐵質(zhì)巖漿作用的鎳銅成礦潛力巨大。從全球超大陸聚散認(rèn)識(shí)出發(fā)，隨著古亞洲洋的閉合而導(dǎo)致地球表面積的縮減，為實(shí)現(xiàn)空間上的平衡，另一個(gè)新的陸塊開(kāi)裂伸張事件將必然發(fā)生。東昆侖造山帶內(nèi)大規(guī)模的巖漿活動(dòng)可能與該事件密切相關(guān)。而志留紀(jì)末的夏日哈木超大型巖漿銅鎳硫化物礦床可能是這一重要裂解事件的產(chǎn)物，即形成于411Ma的夏日哈木含銅鎳鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)侵入巖是古特提斯洋初期大陸裂谷環(huán)境的產(chǎn)物，代表了地球表面岡瓦納大陸的裂解(Meng et al., 2013；Mao et al., 2014)。夏日哈木礦床特殊的成礦時(shí)代，揭示了早古生代晚期良好的銅鎳礦找礦前景和巨大潛力。除東昆侖造山帶、柴達(dá)木盆地北緣，在南祁連化隆、甘肅北山—黑山、西天山特克斯地區(qū)都有同時(shí)期的巖漿銅鎳硫化物礦床發(fā)育，可能都是古特提斯洋裂解的產(chǎn)物，在西北及中亞地區(qū)顯示出良好的找礦潛力。

3.2.3 塔里木盆地東北緣巖漿銅鎳礦床找礦潛力

塔里木大火成巖省存在二期比較明顯的巖漿作用，一期是290 Ma峰值的噴出巖，另一期是280 Ma峰值的侵入巖，是塔里木地幔柱活動(dòng)的產(chǎn)物(徐義剛等，2013)。研究認(rèn)為，塔里木克拉通巖石圈未能減薄，深部的幔源巖漿也只能通過(guò)邊緣上涌，所以其成礦作用主要集中在克拉通邊緣、特別是與造山帶交匯部位(張照偉等，2014)。新疆東天山—北山大地構(gòu)造演化伴隨板塊俯沖、陸-陸碰撞而形成今天的構(gòu)造格局，板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)貫穿于整個(gè)演化過(guò)程，發(fā)育在板塊邊緣的巖漿作用為成礦提供了熱源和物質(zhì)，形成相應(yīng)的巨量?jī)?nèi)生金屬礦床，以東天山黃山、圖拉爾根等巖漿銅鎳硫化物礦床為典型代表。塔里木大火成巖省是塔里木地幔柱巖漿作用的結(jié)果(徐義剛等，2013)，塔里木盆地邊緣與造山帶接觸區(qū)域都是深部地幔巖漿活動(dòng)波及的范圍，是巖漿銅鎳硫化物礦床發(fā)育的最佳場(chǎng)所，東天山—北山形成的多個(gè)巖漿銅鎳硫化物礦床就是最好的例證，表現(xiàn)出巨大的找礦潛力。

金川巨型礦床是新元古代超級(jí)地幔柱作用的產(chǎn)物(Pirajno et al., 2015)。以夏日哈木為代表的柴達(dá)木地塊南緣、北緣和中祁連地塊南緣等銅鎳礦床，可能是早古生代末岡瓦納大陸解體、古特提斯開(kāi)始裂解巖漿作用的產(chǎn)物。新疆東天山—北山的銅鎳礦床，可能是早二疊世塔里木大火成巖省的產(chǎn)物。地質(zhì)歷史上塔里木克拉通的位置和邊界范圍是變化的，三期銅鎳礦代表了三期大陸再造-巖漿事件(李文淵，2015)。金川礦床可能是新元古代羅迪尼亞超大陸裂解/聚合事件的產(chǎn)物；夏日哈木礦床可能是早古生代岡瓦納大陸裂解事件巖漿作用的結(jié)果；黃山、圖拉爾根等礦床可能是晚古生代潘吉亞超大陸聚合與塔里木地幔柱共同作用的成礦表現(xiàn)。塔里木克拉通在地質(zhì)歷史演化中，與阿拉善地塊、柴達(dá)木地塊之間的關(guān)系是認(rèn)識(shí)巖漿銅鎳硫化物礦床形成環(huán)境的關(guān)鍵(李文淵等，2019)。 如果把上述三期銅鎳礦床視為西北地區(qū)巖漿銅鎳成礦系統(tǒng)的3個(gè)階段，地質(zhì)歷史上塔里木克拉通多次邊緣裂解則是銅鎳成礦的構(gòu)造環(huán)境，蘊(yùn)藏著若干個(gè)巖漿銅鎳硫化物礦體，找礦潛力特別巨大。

4 結(jié)論

(1)中國(guó)巖漿銅鎳硫化物礦床顯著集中于中國(guó)西北地區(qū)，主要分布在阿拉善地塊西南緣、柴達(dá)木地塊南緣及塔里木克拉通東北緣，是大陸裂谷構(gòu)造-巖漿成礦的主要表現(xiàn)，深部地幔或地幔柱為超量金屬聚集提供了物源基礎(chǔ)，地質(zhì)歷史上塔里木克拉通邊緣裂解是銅鎳成礦的重要載體。

(2)中國(guó)西北地區(qū)表現(xiàn)出巖漿銅鎳硫化物礦床巨大的找礦潛力和前景。在阿拉善地塊西南緣龍首山金川礦床的深部和外圍可能存在裂離或同期的超鎂鐵質(zhì)金川型的含礦巖體；在東昆侖造山帶、柴達(dá)木盆地北緣、南祁連化隆、甘肅北山—黑山、西天山特克斯等地區(qū)都可能是古特提斯洋裂解的表現(xiàn)，且發(fā)育多個(gè)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體和巖漿銅鎳礦床；在塔里木盆地東北緣的東天山—北山地區(qū)，是塔里木地幔柱巖漿活動(dòng)波及的范圍，是形成巖漿銅鎳硫化物礦床的最佳場(chǎng)所，這些地區(qū)都是巖漿銅鎳硫化物礦床最重要的找礦方向。

致謝：自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員共同參與野外工作及插圖繪制；論文評(píng)審專(zhuān)家給予了很好的建議和具體修改意見(jiàn)，在此一致深表感謝。

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