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夏方 陈国荣Allan PRING Joel BRUGGER Yung NGOTHAI Brain O＇NEILL Chris COLBY Christophe TENAILLEAU王海鹏 杨云霞 《地质学报》2007,81(10):1378-1390
本工作首次在实验室条件下对浅生区紫硫镍矿(Ni,Fe)3S4交代镍黄铁矿(Ni,Fe)9S8水热反应的机理及动力学进行了研究。起始反应矿物采用高纯自然镍黄铁矿,合成纯镍黄铁矿或合成镍黄铁矿-磁黄铁矿集合体。反应pH值采用0.2M醋酸-醋酸纳缓冲溶液控制在3～5的范围内。反应进程由X-射线衍射物相定量分析及扫描电镜观察进行跟踪。结果表明,当反应温度恒定在80℃时,交代20(4)%的镍黄铁矿需792h。相同条件下加入少量H2S可将反应速率提高一倍。当反应在125℃饱和蒸汽压水热环境下进行时,完全交代纯镍黄铁矿需约168h。此过程由于磁黄铁矿的存在而被催化,交代集合体中的镍黄铁矿仅需68h,进一步反应磁黄铁矿被交代成白铁矿。磁黄铁矿的催化作用可能源于溶解产生的微裂纹加速了流体的传质过程。当反应温度升高至145℃时,速率反而下降,不遵循Arrhenius经验规律。动力学分析得80℃速率常数介于5.8×10-8～3.0×10-7/s之间,125℃及145℃速率常数分别介于2.8×10-6～2.08×10-5/s及1×10-6～5.1×10-6/s之间,远高于同温度下固相扩散反应的速率常数,表明该反应在地质时标上为一快速反应。此外,用背散射电子显微技术对矿物表面形貌进行了分析,发现交代产物紫硫镍矿具有颗粒细小及存在微裂纹等特征,与自然界浅生矿床中的紫硫镍矿非常相似;电镜实验还表明该交代作用是一个典型的耦合溶解-再沉淀反应。其耦合机制的驱动力可能与反应界面处微空隙对流体饱和度的控制有关。 相似文献
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金川低品位镍矿石工艺矿物学特性研究 总被引：2，自引：1，他引：1
金川低品位镍矿石属发生较强烈氧化的难处理型镍资源,矿石中镍的品位为0.51%,主要以紫硫镍矿形式存在。紫硫镍矿由磁黄铁矿、黄铁矿蚀变而来,呈现铁高、硫低、镍低的特点,选矿中可浮性较差。主要矿物的工艺嵌布粒度统计分析表明,矿石中镍矿物和黄铜矿均属微细粒嵌布的范畴,磁铁矿则具不均匀细粒嵌布的特点。单纯从粒度分布特征来看,选矿中欲使90%以上的镍矿物获得解离,以选择-0.026 mm的磨矿细度较为适宜,此时-600目部分约占95%左右。与磁铁矿嵌连关系密切的紫硫镍矿占其总量的95%以上,选矿过程中要提高镍的回收率,必须尽可能多地回收磁铁矿。矿石中脉石矿物主要为蛇纹石与绿泥石,易泥化,减少和消除脉石矿物对选别的影响至关重要。 相似文献
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金川铜镍矿床硫同位素地球化学 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用硫同位素作为地球化学指示剂对金川硫化铜镍矿床的成矿作用和硫源进行分析,获得结论性的认识主要有:(1)交代型矿石中大多数黄铜矿与黄铁矿不属于同一成矿阶段的产物,且二者也没有在新的条件下建立硫同位素交换平衡;(2)在早期超基性岩型矿石到晚期贯入型矿石的漫长成矿作用过程中,硫同位素分馏不显著,表明成矿物质是均一化程度很高的高温浓硫化物熔融体;(3)硫来源于地幔。 相似文献
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青海化隆地区拉水峡铜镍矿床地质、
地球化学特征及成因 总被引：3，自引：1，他引：2
拉水峡铜镍矿床位于化隆基性—超基性岩带中,岩体几乎全岩发生铜、镍硫化物矿化,且已遭受强烈蚀变,以角闪岩为主。岩浆期主要金属硫化物矿物组合为磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿;热液蚀变期主要有紫硫镍矿、黄铁矿、黄铜矿、针镍矿等;氧化表生期主要为含镍高岭石、含镍绿泥石、孔雀石等。矿石轻稀土元素富集和负Eu异常明显,说明岩浆演化过程中发生了大量斜长石等的分离结晶作用。∑PGE含量平均为2460.46×10-9,(Pd+Pt)/(Os+Ir+Ru)值为0.40~2.00,表明铂族元素与岩浆深部熔离作用密切相关;但Pt/Pd(0.01~2.62)、Pd/Ir(0.91~8.77)说明热液作用对铂族元素具有一定的富集作用。S同位素组成变化范围很小,δ34S平均值为2.24‰,硫化物中的S以地幔S为主。拉水峡矿床的形成经历了岩浆融离贯入、热液叠加改造及表生氧化作用3个阶段。 相似文献
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拉水峡铜镍矿床位于化隆基性—超基性岩带中,岩体几乎全岩发生铜、镍硫化物矿化,且已遭受强烈蚀变,以角闪岩为主。岩浆期主要金属硫化物矿物组合为磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿;热液蚀变期主要有紫硫镍矿、黄铁矿、黄铜矿、针镍矿等;氧化表生期主要为含镍高岭石、含镍绿泥石、孔雀石等。矿石轻稀土元素富集和负Eu异常明显,说明岩浆演化过程中发生了大量斜长石等的分离结晶作用。∑PGE含量平均为2460.46×10-9,（Pd＋Pt）/（Os＋Ir＋Ru）值为0.40~2.00,表明铂族元素与岩浆深部熔离作用密切相关;但Pt/Pd（0.01~2.62）、Pd/Ir（0.91~8.77）说明热液作用对铂族元素具有一定的富集作用。S同位素组成变化范围很小,δ34S平均值为2.24‰,硫化物中的S以地幔S为主。拉水峡矿床的形成经历了岩浆融离贯入、热液叠加改造及表生氧化作用3个阶段。 相似文献
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对张家界杆子坪黑色岩系型镍钼矿进行矿物学分析和扫描电镜研究,发现镍主要赋存于铁-方硫镍矿[(Ni,Fe)S2]、针镍矿(NiS)、方硫镍矿(NiS2)、硫镍矿(NiNi2S4)、辉砷镍矿(NiAsS)、紫硫镍矿(FeNi2S4)、镍黄铁矿[(Fe,Ni)9S8]等;钼主要以"胶硫钼矿"的形式存在。镍钼矿物多与黄铁矿、脉石矿物交代共生,反映出矿物嵌布关系的复杂性。镍钼矿物嵌布粒度不均匀且细小,给选矿带来很大的难度。 相似文献
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新疆哈密市黄山基性-超基性岩带铜镍矿床地质特征及矿床成因 总被引：3，自引：0，他引：3
黄山基性-超基性岩带铜镍矿床为东天山重要铜镍成矿带,受近东西向康古尔韧性剪切带控制,分布有黄山西、黄山东和香山3个中—大型铜镍矿床。矿体赋存于华力西晚期贫硅、贫碱、富镁铁超基性岩体中下部及相变部位,主要为隐伏矿体,呈板状、透镜状,成群分布。主要含镍钴金属硫化物为镍黄铁矿和紫硫镍矿,含铜矿物为黄铜矿。铜镍矿体与基性-超基性岩体紧密伴生,为同一母岩浆——上地幔岩浆上升侵位、结晶和重力分异之产物,属典型的岩浆熔离—贯人式铜镍矿床。 相似文献
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新疆萨尔托海铬铁矿中的Fe-Ni-As-S矿物研究 总被引：2，自引：1，他引：1
新疆萨尔托海铬铁矿是一个典型的与蛇绿岩有关的高铝型豆荚状铬铁矿,其中矿石铬尖晶石发生了明显的热液蚀变,发育了富Cr的蚀变环边,形成高铁铬铁矿,Cr#在蚀变后升高,发生了Cr元素的次生富集。在矿石颗粒间隙中的Fe-Ni-As-S矿物组合主要为镍黄铁矿-赫硫镍矿-针镍矿-砷镍矿。围岩纯橄岩普遍发育强烈的蛇纹石化,其中的Fe-Ni-As-S矿物组合为赫硫镍矿-镍黄铁矿-砷镍矿,还有少量的针镍矿和铜矿物。通过对硫化物的成分对比分析,认为矿石中的镍黄铁矿和赫硫镍矿都属于岩浆演化的产物(600℃),与赫硫镍矿和针镍矿一样,均从贫S的母岩浆中通过岩浆熔离过程形成。围岩和矿石中的含砷矿物以及围岩中的镍黄铁矿都是晚期热液活动的结果,其中砷镍矿具有特殊的蠕虫状-乳滴状结构,与围岩中的赫硫镍矿和镍黄铁矿共生。围岩和矿石中Fe-Ni-As-S矿物组合的形态和成分差异,说明金属矿物的整体演化从岩浆期到热液期经历了从贫S到富As的环境变化,最终形成了现在所观察到的复杂Fe-Ni-As-S矿物组合。 相似文献
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贵州遵义黄家湾下寒武统牛蹄塘组镍-钼富集层电子探针研究 总被引：8，自引：1，他引：7
对贵州遵义黄家湾下寒武统牛蹄塘组镍-钼富集层进行电子探针研究,发现镍主要赋存于黄铁矿、针镍矿、辉砷镍矿、铁辉砷镍矿、紫硫镍矿、赫硫镍矿;钼主要以"碳硫钼矿"的形式存在。镍钼硫化物多与黄铁矿、白铁矿交代共生,反映矿物经历了不同的成矿阶段。岩石中不仅富集Ni、Mo元素,而且Se元素存在超常富集,可以视为热液作用或生物作用的结果。遵义黄家湾下寒武统Ni-Mo富集层应为海底热液沉积和生物沉积混合成因,其物源较为复杂。 相似文献
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六方锑钯矿产于我国西南Y蛇纹岩体底部接触带的贯入型硫化镍矿矿脉和岩体下部浸染状硫化铜镍矿石中，此外还见于该岩体内的大理岩夹层的矽卡岩化部位，形成矽卡岩型矿石。六方锑钯矿主要产于磁黄铁矿粒间，或包含于黄铜矿、磁黄铁矿内，少数产于磁黄铁矿与紫硫镍矿间。该矿物还产于我国东北、华北一些硫化铜镍矿床中，分布十分广泛。 相似文献
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东昆仑祁漫塔格山地区夏日哈木镍矿床矿物学特征 总被引：3，自引：0，他引：3
青海夏日哈木是近年来新发现的超大型镍矿床,大地构造位置处于东昆仑造山带之东昆中花岗—变质杂岩带的隆起区,成矿与镁铁质—超镁铁质小侵入体有关,属岩浆深部熔离贯入型。矿体呈透镜状、似层状,主要产于辉石岩、橄辉岩和苏长岩中;矿石为块状、准块状、海绵陨铁状、浸染状、细脉状和斑杂状构造,粒状结构、交代结构和固溶体分离结构等。矿石金属矿物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿,含少量和微量紫硫镍矿、马基诺矿、铬铁矿、磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿、辉铋矿、钛铁矿和自然铋等;脉石矿物主要有斜方辉石、橄榄石、普通辉石、基性斜长石、镁铁闪石、直闪石、滑石、蛇纹石等。文中对夏日哈木和金川我国两个超大型镍矿的主要地质特征作了对比;与世界上主要同类型硫化物铜镍矿床相比较,夏日哈木镍矿具有不少独特的特征,如其成岩成矿时代相对较年轻,矿石中铜的品位较低、亏损铂族元素等。 相似文献
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岩浆铜镍矿床100%硫化物中的Ni含量与赋矿岩石和成矿过程紧密相关,记录岩浆成分、分异程度与硫化物演化过程。硫化物异常高镍(高镍硫化物)往往被认为与科马提质岩浆或者后期热液作用密切相关。近年研究结合勘查证实,赋含高镍硫化物的矿床(高镍铜镍矿床)不仅限于科马提岩,还与苦橄质、玄武质岩浆有关,另外,热液富集作用并不是必要因素。本文总结了世界上高镍铜镍矿床的基本特征和形成机制,分析提出了不同机制的判别标志,并展望了其勘查前景。详细对比高镍铜镍矿床的产出环境、赋矿岩相、矿石特征、矿物组合等特征,该类矿床往往产于大陆裂谷和造山带环境,与基性程度较高的岩浆有关,以橄榄岩赋矿为主,含镍硫化物组合主要为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿组合,少数为针镍矿-镍黄铁矿-黄铁矿组合。科马提岩相关矿床可将Ni含量大于16%的硫化物定义为高镍硫化物,苦橄质-玄武质岩浆相关矿床的硫化物可分为高镍硫化物(Ni10%)、中镍硫化物(5%～10%)和富铜硫化物(Ni5%,CuNi)。原生高镍硫化物可由富镍岩浆熔离、硫化物从橄榄石中吸取Ni、硫化物结晶分异、硫化物与硫不饱和岩浆反应等机制形成。苦橄质-玄武质岩浆相关的矿床,硫化物与橄榄石的Fe-Ni交换反应是高镍硫化物形成的重要机制。辉石岩源区地幔部分熔融形成富镍岩浆是否为高镍硫化物形成的必要条件尚存争议。不同机制形成的高镍硫化物具有迥异的岩石-矿物组合和地化特征。硫化物矿物组合、橄榄石成分(Fo值、Ni含量、Fo值-Ni含量的相关性)、伴生元素(铜、铂族元素)丰度-配分模式等特征可作为区分不同高镍硫化物形成机制的有效指标。我国新疆黄山南、坡一和青海夏日哈木矿床(部分浸染状矿化橄榄岩)以赋含高镍硫化物为特征,新疆喀拉通克矿床的硫化物则以富铜为特征,中国其余矿床的硫化物均属中镍硫化物。目前研究指示中国的高镍铜镍矿床与母岩浆相对富镍、硫化物与橄榄石Fe-Ni交换作用密切相关,后者可使硫化物Ni含量提升3%～5%。在铜镍矿床勘查方面,稀疏-中等浸染状高镍硫化物矿石即可达到工业品位,稠密浸染状-块状高镍硫化物矿石可达到很高的Ni品位(10%),是高品位镍矿勘查的一个重要方向。造山带环境富水、相对高氧逸度(可高达QFM+1)的岩浆可能是形成高镍硫化物的有利条件,该环境橄榄石Fo值较高(87mol%)的岩体有利于形成高镍硫化物。 相似文献
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滇西南墨江金厂金镍矿床金、镍赋存状态及成矿过程探讨 总被引：5，自引：5，他引：0
墨江金厂金镍矿床位于滇西南哀牢山造山带中段,是西南三江地区一个独特的金镍共生矿床。笔者通过野外地矿物主要为针镍矿、辉砷镍矿、锑硫镍矿、黄铁矿等。依据矿(化)脉切割关系、矿石结构构造及矿物共生组合,墨江金厂金镍矿床成岩-成矿期共发育4个世代黄铁矿。沉积变质期以草莓状黄铁矿和胶状黄铁矿为主,热液成矿期可划分为:早阶段石英-针镍矿-辉砷镍矿-锑硫镍矿-黄铁矿;主阶段石英-黄铁矿-毒砂-硫锑铜银矿-自然金;晚阶段方解石-石英-黄铁矿。对矿区赋金镍贯通性矿物黄铁矿进行详细的电子探针分析,结果显示4个世代黄铁矿微量元素有所差异。其中热液主阶段黄铁矿中含有Au、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Co、Ni和Te,显示其流体成分复杂。不同阶段黄铁矿Ni含量不同,沉积变质期黄铁矿中Ni含量较低,为0.00%~0.82%,平均0.26%;热液早阶段黄铁矿中Ni含量最高,为0.43%~3.15%,平均1.38%;热液主阶段黄铁矿中Ni含量降低,为0.00%~0.99%,平均0.22%;热液晚阶段黄铁矿中Ni含量最低,为0.00%~0.09%,平均0.03%。研究结果表明墨江金厂金镍矿床中主要含金矿物和含镍矿物形成于热液期,含金矿物形成晚于含镍矿物。Ni在热液流体中的迁移能力与流体温度正相关,温度越高,Ni进入黄铁矿晶格的能力越强。基于上述金、镍成矿过程研究成果,并对比国内外热液镍矿床的地质-地球化学特征,推断墨江金厂金镍矿床是一个受岩浆热液改造的中-低温热液金镍矿床。 相似文献
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四川杨柳坪低品位镍矿工艺矿物学特征 总被引：1，自引：1，他引：1
四川杨柳坪镍矿石属于低品位镍矿资源,其矿石中镍的品位为0.45%,主要以硫化物形式存在(磁黄铁矿、镍黄铁矿)。镍黄铁矿和磁黄铁矿中镍的占有率在90%以上。主要矿物的工艺嵌布粒度统计分析表明,在较细粒级0.040 mm以下粒级及0.020 mm以下级分别有10%~15%及3.5%~5.5%的含量分布,因此选矿分选过程中,将有部分嵌布粒度较细的硫化物矿物难于解离,由于硫化物的磨矿解离度不高,且主要的硫化物彼此间的连体较多,选矿采用以磁黄铁矿为主的硫化物集合体作为回收单位较为适宜。此外,研究区硫化物矿物的物性较脆,磨矿过程中应防止其过粉碎。 相似文献
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紫硫镍矿(Ni,Fe)3S4往往是镍黄铁矿表生蚀变作用的产物,分布在氧化带以下到潜水面附近。由于它易于氧化、淋失,故不易形成有工业价值的矿床,但在气候干燥地区,如我国甘肃金川地区,氧化速度减慢,特别是化学风化作用微弱,表面氧化膜隔离硫化镍与空气的连系,从而得以保持成为矿床。 相似文献