膏鹽層在Ni-Cu-PGE硫化物礦床成礦中的作用——以俄羅斯諾里爾斯克礦床為例

作者：李延河,段超,范昌福,胡斌,武曉珮

摘要：與基性-超基性侵入體有關的Ni-Cu-PGE硫化物礦床是鎳-銅-鉑族元素礦床的最重要類型。傳統觀點認為,Ni-Cu-PGE硫化物礦床是由成礦巖漿分異演化、熔離形成的,與圍巖性質關系不大。實際上,大部分基性-超基性巖漿是硫化物不飽和的,在巖漿自身演化過程中難以聚集大量硫化物而形成有經濟價值的大型高品位Ni-Cu-PGE硫化物礦床。因此,殼源硫的加入是基性-超基性巖漿中硫化物濃度達到過飽和,熔離形成Ni-Cu-PGE硫化物礦床的關鍵。膏鹽層是富含石膏等硫酸鹽(SO4^2-)的蒸發沉積建造,除SO4^2-外,還富含Cl^-、CO3^2-、Na^+、K+等鹽類物質,在自然界分布廣、面積大,是地殼中重要的硫源層和氧化障。但膏鹽層在Ni-Cu-PGE硫化物礦床中的作用長期被忽視,制約了Ni-Cu-PGE硫化物礦床成礦找礦理論的發展。文章以世界最大的俄羅斯諾里爾斯克Ni-Cu-PGE硫化物礦床為例,介紹了膏鹽層與礦床分布的空間關系、石膏等硫酸鹽礦物在礦床和蝕變圍巖中的分布、成礦元素和硫同位素組成特征及變化規律,闡明了膏鹽層在成礦中的作用和控礦機理。膏鹽(SO4^2-)的加入,可以大幅度提高成礦系統的氧逸度,將成礦巖漿中Fe^2+氧化成Fe^3+,形成鐵氧化物,SO4^2-自身被還原,向成礦系統提供還原硫S^2-,與Cu^+、Ni^2+等結合,形成銅鎳硫化物等,使基性-超基性成礦巖漿由硫化物不飽和變為過飽和,形成硫化物小液滴,在巖漿房經聚集-熔離-富集,形成巖漿型Ni-Cu-PGE硫化物礦床。除膏鹽層外,富含硫化物的地層也是形成Ni-Cu-PGE硫化物礦床的重要硫源層。

發文機構：自然資源部成礦作用與礦產預測重點實驗室中國地質科學院礦產資源研究所

關鍵詞：地質學膏鹽層氧化障硫源層硫同位素Ni-Cu-PGE礦床geologygypsum layeroxidation barriersulfur source bedsulfur isotopeNi-Cu-PGE deposit

分類號： P618.41[天文地球—礦床學]P618.63[天文地球—地質學]