廣東煎茶嶺鎳礦地質(zhì)特征及成因分析

廣東煎茶嶺鎳礦地質(zhì)特征及成因分析

儒茶嶺醚礦床位于略陽-陽（平關(guān)）黑、色、貴金礦床西北部的略陽市。這是中國發(fā)現(xiàn)的唯一與超鎂鐵礦巖有關(guān)的大型錫礦床。該礦床自20世紀(jì)70~80年代發(fā)現(xiàn)以來,備受地勘單位和科研院所廣大地質(zhì)工作者關(guān)注,相繼從礦床地質(zhì)特征、成巖成礦時代、同位素地球化學(xué)及礦田構(gòu)造等方面開展了大量研究,并取得了豐碩的成果(任小華,1990,2008;龐春勇等,1993;王相等,1996;廖俊紅,19951;汪軍誼,2001;王瑞廷等,2002,2003,2005;姜修道等,2010;聶江濤等,2012)。關(guān)于成巖與成礦時代,因受不同時期的測試方法和技術(shù)水平限制,煎茶嶺鎳礦的成巖與成礦時代仍然是不同學(xué)者所爭論的焦點,先后有海西期(龐春勇等,1993)、印支期(王相等,1996;姜修道等,2010)和晉寧期成礦(王瑞廷等,2003)等多種不同觀點。對成巖成礦時代認(rèn)識不僅影響了礦床成因的劃分及對區(qū)域成礦規(guī)律的認(rèn)識,而且直接影響找礦勘查工作布署。本文通過對與鎳礦成礦關(guān)系密切的花崗斑巖和鈉長斑巖的成巖時代及地球化學(xué)研究,確定礦床成礦時代,為區(qū)內(nèi)找礦勘查提供進(jìn)一步理論支持。1巖石學(xué)和礦物學(xué)特征煎茶嶺鎳礦床位于松潘-甘孜褶皺系摩天嶺褶皺帶東部,北鄰勉-略縫合帶,南以勉縣-陽平關(guān)斷裂為界。區(qū)域出露地層主要由新太古界魚洞子群中深變質(zhì)火山沉積巖、中元古界接官廳組變質(zhì)火山巖系和震旦系碳酸鹽巖沉積蓋層組成。礦區(qū)出露接官廳組下部綠泥鈉長石英片巖、鈉長石英片巖為主,其次有上部的碎屑-碳酸鹽巖。區(qū)域基本構(gòu)造為晉寧運(yùn)動形成并且在后期繼承性活動的何家?guī)r倒轉(zhuǎn)背斜及其兩翼的近東西向(F18)、北西向(F145)斷裂構(gòu)造(圖1)。其中,F18和F145斷裂是區(qū)域上主要的控巖、控礦斷裂,分別控制了煎茶嶺南、北超基性巖枝和區(qū)內(nèi)花崗斑巖體、鈉長巖脈及煎茶嶺鎳礦和金礦的產(chǎn)出。區(qū)域范圍內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈而頻繁,煎茶嶺超基性巖受F18與F145斷裂控制,沿交匯部位侵入何家?guī)r背斜東部傾伏端,形成了區(qū)內(nèi)最大、最早的超基性侵入體。平面上呈中部膨大,向北西、南西分枝,向東收縮的“燕魚”形(王相等,1996),其北西分枝為北部三岔子巖枝,南西分枝為南部柳樹坪巖枝。巖體與圍巖呈斷裂接觸,出露面積約5km2。超基性巖已全部發(fā)生蛇紋巖化、滑石菱鎂巖化、透閃石化。地球化學(xué)分析表明,超基性巖屬鎂鐵質(zhì)超基性巖,巖石鎂/鐵(m/f)比值為8.45~11.96。超基性巖體中Ni、Co、Au等成礦元素含量較高,硅酸鹽中Ni含量高達(dá)0.3%,Co含量最高0.1%,是礦區(qū)主要含礦源巖(廖俊紅等,19951)。此后,在超基性巖內(nèi)先后侵入了花崗斑巖和鈉長斑巖脈?；◢彴邘r呈不規(guī)則狀侵入中部超基性巖體南部邊緣,出露面積0.34km2,空間上呈“漏斗”狀,南界為F18斷裂所限制,界面平直,北界在超基性巖內(nèi)呈向北微凸的弧形,接觸面自上而下由北向南偏轉(zhuǎn),以往認(rèn)為該巖體形成于海西期(龐春勇等,1993)。花崗斑巖與鎳礦成礦作用關(guān)系密切,目前已發(fā)現(xiàn)的煎茶嶺鎳礦體主要產(chǎn)于花崗斑巖北側(cè)。鈉長斑巖分布較為廣泛,多隱伏出現(xiàn),呈脈狀產(chǎn)出,走向近東西,分為三個巖帶(廖俊紅等,19951):北巖帶分布在煎茶嶺金礦床礦體下盤或旁側(cè),傾向北,傾角55°~88°;中巖帶分布于中部超基性巖體內(nèi)(煎茶嶺鎳礦區(qū)),東側(cè)脈體北傾,西側(cè)脈體南傾,傾角80°左右;南巖帶位于超基性巖體西南緣外側(cè)100~200m出的接官亭組火山巖中(火地溝地區(qū)),傾向南,傾角55°~65°。中部鈉長斑巖脈在走向和傾向上破壞了鎳礦體的連續(xù)性,全巖K-Ar年齡為239Ma2,尚未發(fā)現(xiàn)與花崗斑巖存在直接的接觸關(guān)系。此外,超基性巖體內(nèi)還有少量的閃長巖脈和輝長巖脈,他們與鎳礦無直接空間關(guān)系。2礦床的地質(zhì)特征2.1基性成礦煎茶嶺鎳礦床賦存于煎茶嶺南部超基性巖與花崗斑巖外接觸帶弧形斷裂蝕變帶中,礦體成群成帶環(huán)繞花崗斑巖北接觸帶分布于超基性巖體內(nèi),花崗斑巖體內(nèi)未見明顯礦化。主礦體主要分布于32~44線之間,富鎳礦體基本位于700m標(biāo)高之上(廖俊紅等,19951)。受花崗斑巖北接觸帶向北突出向南傾斜的弧形構(gòu)造控制,各礦體也呈北突出向南傾斜的弧形產(chǎn)狀,總體走向260°~280°,南傾,傾角68°~75°,呈透鏡體狀、似層狀產(chǎn)出。單礦體一般呈似層狀、透鏡狀,沿走向和傾向均有明顯的分支復(fù)合、膨縮現(xiàn)象。在橫剖面和平面上,礦體產(chǎn)狀完全與花崗斑巖北接觸帶一致(圖2)。主要礦體均具有頭部礦體薄,礦石品位低,深部礦體厚大,礦石品位高的變化規(guī)律(王相等,1996)。鈉長斑巖巖漿侵入活動對礦體起到破壞作用,主要表現(xiàn)為鈉長巖侵入體破壞了礦體連續(xù)性(圖3),特別是在礦帶中部侵入的一個鈉長斑巖脈帶,使鎳礦帶一分為二,形成了礦區(qū)南北兩個弧形鎳礦帶。2.2成礦與成礦的關(guān)系礦床近礦圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、透閃石化、滑石菱鎂巖化、蛇紋石化等,硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化與成礦關(guān)系密切。透閃石化、滑石菱鎂巖化、蛇紋石化屬于超基性巖變質(zhì)作用產(chǎn)物,與成礦關(guān)系不大。2.3黃鐵鎳黃鐵礦煎茶嶺鎳礦顯示熱液改造成因礦床的典型結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。礦石結(jié)構(gòu)以交代(殘余)結(jié)構(gòu)(黃鐵礦交代磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、磁鐵礦等,圖4d),網(wǎng)脈狀、半自形~他形結(jié)構(gòu)(黃鐵礦呈半自形、他形產(chǎn)出)為主,乳濁狀、骸晶結(jié)構(gòu)較少,沒有發(fā)現(xiàn)巖漿熔離型礦石結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造以團(tuán)塊浸染狀、星散浸染狀、似條帶狀、斑雜狀、致密塊狀構(gòu)造為主(圖4b~4f)。2.4主要金屬礦物礦石類型主要有滑鎂巖型(50%,圖4b)、蛇紋巖型(29%,圖4e)、菱鎂巖型(13%,圖4f)、透閃巖型(8%)2。主要金屬礦物有磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦(圖4e)、黃鐵礦、磁鐵礦、鉻鐵礦及紫硫鎳鐵礦、針鎳礦、輝鎳礦;脈石礦物主要有葉蛇紋石、纖蛇紋石、膠蛇紋石、滑石、菱鎂礦、石英、鐵白云石、鉻云母(圖4f)等。3巖化合和還原分析3.1分析方法及結(jié)果為了準(zhǔn)確厘定煎茶嶺鎳礦與蝕變超基性巖、中酸性侵入巖及地層之間的地球化學(xué)關(guān)系及其形成時代,本文選擇了蛇紋巖型礦石、蝕變超基性巖(菱鎂巖、滑石菱鎂巖)、花崗斑巖、鈉長斑巖和白云巖樣品分別進(jìn)行了巖石地球化學(xué)分析。其中,菱鎂巖、滑石菱鎂巖受輕微礦化和蝕變,樣品采集位置見表1;選取了花崗斑巖和鈉長斑巖開展了LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年。巖石地球化學(xué)分析樣品采用無污染法破碎、磨碎(>200目)制成分析樣品,測試工作在國家測試中心(北京)進(jìn)行。巖石主量元素測試采用X熒光光譜儀(PW4400)分析,F元素采用離子選擇性電極分析,Au元素測試采用等離子質(zhì)譜(ICP-MS)分析,其他微量元素測試采用等離子質(zhì)譜(X-series)分析。全分析相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)=2%~8%,REE及微量元素RSD=5%~10%;誤差RE=30%,檢查限Au<0.01×10-9,REE及其他微量元素<0.05×10-6。分析結(jié)果見表1、表2。巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理及作圖采用Geokit軟件(路遠(yuǎn)發(fā),2004)。鋯石測年樣品為侵入于超基性巖體內(nèi)的花崗斑巖和穿切礦體的鈉長斑巖。由于主礦區(qū)地表花崗斑巖已經(jīng)完全風(fēng)化或覆蓋較厚,本文采集的花崗斑巖樣品(20kg)位于煎茶嶺鎳礦東南部地表,GPS點坐標(biāo)為N33°15′26.5″,E106°21′31.75″?；◢彴邘r呈黃褐色或深灰色-灰白色,塊狀構(gòu)造,斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶以長石和石英為主,長石斑晶幾乎完全蝕變?yōu)榻佋颇?僅核部有保留(圖4a),基質(zhì)由細(xì)小長石、石英、次生絹云母、碳酸鹽及黃鐵礦組成。鈉長斑巖(15kg)采自煎茶嶺鎳礦824中段P6W5位置,似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由鈉長石和黑云母組成。斑晶主要是鈉長石,呈半自形粒狀,大小0.2~0.6mm,含量50%~55%,其粒間有黑云母分布,具弱絹云母化。黑云母片狀,大小0.03~0.3mm,含量10%~15%,部分蝕變?yōu)榫G簾石?；|(zhì)由細(xì)粒黑云母和鈉長石組成,分布于斑晶粒間。鈉長斑巖普遍發(fā)育陽起石化、方解石化、滑石化和黝簾石化。需要說明的是,以往部分研究者在研究煎茶嶺花崗斑巖時,所采集樣品的地點均是通過未經(jīng)校正的GPS定點,導(dǎo)致定點誤差很大,不能真實代表花崗斑巖的位置。本文工作是采樣經(jīng)過已知三角控制點坐標(biāo)校正的GPS進(jìn)行定點,采樣位置準(zhǔn)確。鋯石顆粒分選在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成,樣品制靶和顯微鏡透、反射照相及陰極發(fā)光(CL)照相在北京離子探針中心完成。LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年分析在“中國地質(zhì)大學(xué)(北京)科學(xué)研究院激光等離子體質(zhì)譜實驗室”完成,分析儀器為由美國NewWaveResearchInc.公司生產(chǎn)的193nm激光剝蝕進(jìn)樣系統(tǒng)(UP193SS)和美國AGILENT科技有限公司生產(chǎn)的Agilent7500a型四級桿等離子體質(zhì)譜儀聯(lián)合構(gòu)成的激光等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)。193nm激光器工作頻率為10Hz,剝蝕物質(zhì)載氣為高純度He氣,流量為0.8L/min;Angilent等離子質(zhì)譜儀工作條件:冷卻氣(Ar)流量1.2L/min;測試點束斑直徑為36mm,剝蝕采樣時間為45s。詳細(xì)測試流程見YuanHL等(2008),測試數(shù)據(jù)年齡計算采用Isoplot3.0程序(Ludwig,2001)。3.2微量元素特征主量元素分析表明,蝕變超基性巖和鎳礦石貧硅(SiO2=26.07%~35.86%)、貧鋁(Al2O3=0.39%~7.08%)、低鈦(TiO2=0.01%~0.04%)和磷(P2O5=0.01%)、富鐵(TFe=7.93%~16.78%)和鎂(MgO=12.53%~29.47%),TFe/Mg=0.27~0.76,顯示出超鎂鐵質(zhì)巖石特征(表1)?；◢彴邘r和鈉長斑巖具有中—高硅(55.2%~74.4%)、高鋁(Al2O3=14.34%~17.83%)、富堿(K2O+NaO=5.39%~10.17%)、貧鐵(TFe=3.51%~5.9%)、鎂(MgO=0.36%~6.47%)特征。微量元素分析顯示,Cu、Ni、Co、Cr、Fe等親超基性巖微量元素從蛇紋巖型礦石→礦化菱鎂巖、礦化滑鎂巖→蛇紋巖→鈉長斑巖、花崗斑巖→白云巖含量逐漸降低(表1)。蛇紋巖型礦石中的Ni、Co、Cr含量與礦化菱鎂巖、礦化滑鎂巖、蛇紋巖接近,與花崗斑巖和鈉長斑巖相差較大,顯示出對超基性巖的繼承性;Pb、Zn、Mo含量與花崗斑巖和鈉長斑巖比較接近,反映出受酸性巖漿的蝕變影響較大。在微量元素蛛網(wǎng)圖上,蛇紋巖型礦石與鈉長斑巖和花崗斑巖顯示相似的配分模式(圖5),弱虧損Nb、Ta和Ti等高場強(qiáng)元素;礦化滑鎂巖、礦化菱鎂巖、蛇紋巖及白云巖微量元素與礦石和鈉長斑巖、花崗斑巖明顯不同。稀土分析表明,礦化滑鎂巖和菱鎂巖稀土元素與蛇紋巖型礦石、鈉長斑巖、花崗斑巖也顯示出明顯差異(表1)。礦化滑鎂巖和菱鎂巖稀土總量較低,ΣREE為9.49×10-6~13.57×10-6,LREE/HREE為11.62~12.13,稀土配分模式輕稀土分異明顯,重稀土分異差,δEu、δCe無異常;鈉長斑巖和花崗斑巖稀土總量較高,ΣREE為56.57×10-6~186.82×10-6,LREE/HREE為6.55~12.42,輕重稀土分異較明顯,LaN/YbN為5.16~16.11,稀土配分模式右傾,顯示δEu弱負(fù)異常到負(fù)異常,表明巖漿分異作用不強(qiáng)烈;蛇紋巖型礦石ΣREE為87.72×10-6,LREE/HREE為7.99,與酸性侵入巖具有相似配分模式,顯示δEu負(fù)異常,δCe無異常(圖5);白云巖具有δCe弱負(fù)異常,表明礦石與巖漿熱液蝕變作用有關(guān),沒有遭受地層混染;蛇紋巖稀土總量最低,ΣREE為1.77×10-6,稀土配分模式與礦石及礦化巖石明顯不同。3.3測點及測點位置煎茶嶺礦區(qū)花崗斑巖(JN11)和鈉長斑巖(JN03)中鋯石無色透明,晶形較好,多呈自形—半自形柱狀、半截狀,大小50~100μm。CL圖像顯示出典型巖漿鋯石所具有的震蕩環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu),部分鋯石保存了繼承鋯石殘核(圖6)。鈉長斑巖中鋯石晶體邊部及沿晶體裂隙處多具灰白色強(qiáng)發(fā)光效應(yīng),花崗斑巖中鋯石晶體邊部相對鈉長斑巖發(fā)光效應(yīng)弱(圖6)。為了避免繼承鋯石對測年結(jié)果的影響,所選擇的測點基本位于鋯石的結(jié)晶環(huán)帶上,個別在核幔邊界或核部,以確保年齡的可靠性和地質(zhì)意義。Rubatto(2002)和Bingen等(2004)研究表明,發(fā)育震蕩環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu)的鋯石,且Th/U比值一般在0.1~1之間,代表巖漿成因鋯石;無環(huán)帶且低Th/U比值(<0.1)的鋯石被認(rèn)為是變質(zhì)成因鋯石。鈉長斑巖和花崗斑巖中鋯石發(fā)育震蕩環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu),JN03樣品鋯石Th含量為95×10-6~350×10-6,U含量為180×10-6~528×10-6,Th/U比值在0.3~0.8之間,JN11樣品鋯石Th含量為65×10-6~821×10-6,U含量為118×10-6~955×10-6,Th/U比值在0.42~0.76之間(11號測點除外),表明他們?yōu)閹r漿成因的鋯石。3.4鋯石u年齡值本文對鈉長斑巖(JN03)樣品中27顆鋯石進(jìn)行了LA-ICP-MS測試(表2)。在所測定的27顆鋯石中18顆鋯石年齡在諧和圖上集中于很小的區(qū)段,年齡為700~830Ma,其他8顆鋯石可能由于Pb丟失等原因造成206Pb/238U表面年齡偏小,年齡在497~668Ma之間(如11號、16號)。1顆(25號)鋯石206Pb/238U年齡偏大(1349±19Ma),為繼承核鋯石年齡,計算時未參與等時線年齡計算。26顆鋯石計算的206Pb/238U諧和年齡為844±26Ma,MSWD為1.3(圖7a),可代表鈉長斑巖的形成年齡。對花崗斑巖(JN11)中26顆鋯石的測年表明(表2),其中19顆年齡在諧和圖上集中于很小的區(qū)段,206Pb/238U表面年齡比較集中(709~843Ma);2顆鋯石(8號、11號)由于Pb丟失等原因造成年齡偏小(540Ma和544Ma);5顆鋯石(1號、17號、23號、24號、26號)可能由于其中存在包體或裂縫,造成放射成因Pb嚴(yán)重丟失,使得207Pb/206Pb、207Pb/235U、206Pb/238U之間誤差較大,不適合參與年齡計算。21顆鋯石計算的206Pb/238U諧和年齡為859±26Ma,MSWD為0.76(圖7b),可代表花崗斑巖的形成年齡。4討論4.1宏觀方面:礦化蝕變時代及勉略寧地區(qū)巖漿-成礦時代如前所述,煎茶嶺鎳礦受花崗斑巖嚴(yán)格控制,目前所發(fā)現(xiàn)的鎳礦體只產(chǎn)于花崗斑巖北側(cè)超基性巖體內(nèi),遠(yuǎn)離花崗斑巖則無礦化體。煎茶嶺超基性巖已經(jīng)完全蝕變和礦化,花崗斑巖和鈉長斑巖也發(fā)生不同程度蝕變。因此,準(zhǔn)確厘定超基性巖和花崗斑巖的年齡成為關(guān)鍵。自20世紀(jì)70年代以來,先后有多為學(xué)者對此開展了不同的測年研究。原桂林冶金地質(zhì)研究所(1972)通過全巖K-Ar法獲得了煎茶嶺北部超基性巖的年齡為388Ma,認(rèn)為這與花崗斑巖的侵入有關(guān)。龐春勇等(1993)通過全巖Sm-Nd法獲得了南部超基性巖的年齡為927±49Ma,認(rèn)為煎茶嶺超基性主巖體形成于新元古代早期,得到大家廣泛認(rèn)可;同時也獲得蝕變花崗斑巖的Rb-Sr等時線年齡400±44Ma,認(rèn)為煎茶嶺花崗斑巖及鎳礦床均形成于海西期。之后,黃婉康等(1996)測得煎茶嶺金礦區(qū)石英菱鎂巖中鉻水云母的K-Ar年齡為144.2±14.9Ma,代表了區(qū)內(nèi)最晚期與金礦化有關(guān)的熱蝕變年齡,并認(rèn)為這是區(qū)內(nèi)最晚期的礦化蝕變時代,煎茶嶺鎳礦的形成也受這期蝕變影響。本次工作通過鋯石LA-ICP-MSU-Pb測年法測得侵入主超基性巖內(nèi)的花崗斑巖U-Pb年齡為859±26Ma,穿切礦體的鈉長斑巖脈U-Pb年齡為844±26Ma,這與王瑞廷等(2003)獲得蛇紋巖型鎳礦石中鎳黃鐵礦的Re-Os模式年齡(878±27Ma)相當(dāng),表明測試結(jié)果比較可靠,真實反映了煎茶嶺鎳礦的形成時代,可以認(rèn)為煎茶嶺鎳礦床形成于新元古代中期,而非前人所認(rèn)為的海西期,甚至印支—燕山期等多期富集成礦。盡管王宗起等也獲得煎茶嶺村西花崗斑巖(具體位置不詳)的U-Pb年齡為216±4Ma(個人通訊),這可能表明煎茶嶺地區(qū)曾經(jīng)歷過印支晚期的巖漿熱液事件,該期巖漿事件可能是造成煎茶嶺金礦形成的事件,非煎茶嶺鎳礦形成的主要時期。這和岳素偉等(2013)獲得煎茶嶺金礦鉻云母的200Ma的Ar-Ar年齡一致,表明煎茶嶺金礦形成于印支期。事實上,煎茶嶺酸性巖體的侵入和鎳礦床的形成在區(qū)域上并非獨(dú)立事件,其形成時代與勉略寧地區(qū)大面積出露的碧口群火山巖的形成時代(846~776Ma,閆全人等,2003;賴紹聰?shù)?2007)及區(qū)域內(nèi)銅廠閃長巖成巖年齡(834~880Ma,王偉等,2011)、銅廠銅礦的成礦時代(834Ma,丁振舉等,1998)相近。碧口巖群是勉略寧地區(qū)出露最為廣泛的火山巖,也是勉略寧地區(qū)重要的賦礦巖層。前人對碧口群火山巖系的形成環(huán)境曾提出島弧環(huán)境(秦克令等,1992;閆全人等,2004;王宗起等,2009)、大陸裂谷環(huán)境(夏林圻等,1996;丁振舉等,1998;徐學(xué)義等,2002)和洋中脊或大洋板內(nèi)環(huán)境(張二朋等,1993)等認(rèn)識。大量的巖石地球化學(xué)和野外填圖解析(夏祖春等,1999;徐學(xué)義等,2002;夏林圻等,2007)認(rèn)為,碧口群火山巖由基性火山巖(細(xì)碧巖及細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r)和酸性火山巖(石英角斑巖及石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r)組成,顯示典型雙峰式火山巖組合特征,表明新元古代中期勉略寧地區(qū)處于大陸裂谷拉張環(huán)境。這說明煎茶嶺花崗斑巖、鈉長斑巖和鎳礦床形成于大陸拉張環(huán)境中,是全球Rodinia超大陸裂解事件(900~700Ma,郝杰等,2004)在揚(yáng)子板塊西北緣的重要響應(yīng)。4.2礦石硫源成因巖、礦石地球化學(xué)分析表明,鎳礦石相對超基性巖表現(xiàn)出富鋁、鈣、堿質(zhì)、鈦和磷,相對酸性侵入巖則富鎂、鐵、鈣;微量元素分析顯示,礦石相對蛇紋巖、菱鎂巖、滑石菱鎂巖富集Ni、Co、Cr等微量元素的同時,又富含Pb、Zn、Mo等親酸性巖成礦元素;在稀土元素及微量元素配分模式圖中,礦石表現(xiàn)出與酸性侵入巖一致性,與超基性巖則明顯不同(圖5)。盡管蝕變超基性巖中Ni、Co含量亦較高,但其尚不能構(gòu)成工業(yè)礦體?，F(xiàn)有的南北向穿透超基性巖體的探礦工程和礦山生產(chǎn)運(yùn)輸巷道已經(jīng)證實,遠(yuǎn)離花崗斑巖蝕變改造的超基性巖內(nèi)并未見較好的礦化。這些地球化學(xué)特征說明煎茶嶺鎳礦床成礦物質(zhì)來源不均一,超基性巖不是成礦物質(zhì)的主要來源。前人對煎茶嶺鎳礦床不同巖(礦)石硫同位素分析表明(甘先平等,19943;王瑞廷等,2005;姜修道等,2010),煎茶嶺鎳礦石和圍巖硫同位素變化范圍均較大(6.1‰~15.3‰),從蝕變超基性巖→鎳礦化體→鎳礦石→花崗斑巖,硫同位素值依次降低。鎳礦石富含重硫,平均10.27‰,介于蝕變超基性巖和花崗斑巖之間,與巖漿銅鎳硫化物礦床的硫同位素值(0~3‰,張理剛,1985)不同,表明礦石中硫源亦非單一來源,外來硫的加入比較明顯。Rb-Sr同位素研究表明,煎茶嶺浸染狀鎳礦石Rb/Sr比值很低(<0.06),(87Sr/86Sr)i值普遍高(0.717166~0.725812),說明成礦過程中有殼源物質(zhì)混入(陳民揚(yáng)等,1994)。煎茶嶺鎳礦石中高放射性成因187Os/188Os值,也反映了這一特征(王瑞廷等,2005)。雖然區(qū)域上元古代火山巖地層全巖硫同位素值變化范圍(+5.60‰~+12.55‰)及眾值(+10‰)與礦石硫接近(陳民揚(yáng)等,1994;張復(fù)新等,1999),但火山巖中的Ni、Co、Cr、Cu、S等元素豐度遠(yuǎn)低于礦化巖石或超基性巖,不能代表成礦物質(zhì)主要來自地層。鈉長斑巖無論在硫同位素值變化范圍還是平均值均高于鎳礦石和其他圍巖(圖8),且穿切礦體,因此,不能視為礦石硫源來源。相比而言,礦石硫同位素平均值和花崗斑巖更為接近,且礦石中的微量與稀土元素特征均與花崗斑巖相似,指示礦石中的成礦物質(zhì)受花崗斑巖影響較大,花崗斑巖的侵入可能為含礦流體中硫的飽和或過飽和提供了重要熱源和物源。這與龐春勇等(1993)獲得超基