近二十年来，岩浆铜镍硫化物矿床研究最显著的进展就是认识到“岩浆通道成矿”及“小岩体成大矿”(Li et al., 2001; Maier et al., 2001; 汤中立，2006; 宋谢炎等，2010; Song et al., 2012; Chen et al., 2013; 刘平平等，2010; 秦克章等，2014; 田毓龙，2009; 闫海卿，2013)。为了解释直接侵入体的小体积与大型矿床中堆积巨量金属之间的矛盾，学者们提出了三种成矿模型：(1)就地(In Situ)熔离成矿模型;(2)深部熔离聚集-贯入模型;(3)透岩浆流体模型。就地熔离成矿模型强调岩浆通道在铜镍硫化物矿床形成中的巨大作用(Li et al., 2001; Maier et al., 2001)，认为携带硫化物“珠滴”的玄武质岩浆在岩浆通道的转折部位或者通道界面变大、分叉处由于岩浆速度降低硫化物“珠滴”在重力作用下不断沉降堆积成矿(Lesher et al., 1993; Lightfoot，2007; Lightfoot et al., 2012; Naldrett，1999)。该模型的主要问题是不能解释铜镍硫化物矿床中“矿浆”型矿体侵入围岩的现象。在铜镍硫化物矿床中，普遍存在含矿岩石与非含矿石之间的明显接触界线，硫化物矿石侵入于围岩，以及“矿浆”型矿体往往是主矿体，很难用硫化物“液滴”在玄武质岩浆中的重力堆积机制来解释。深部熔离聚集-贯入模型由汤中立等(汤中立和任端进，1987; 汤中立，1990;汤中立和李文渊，1995; 汤中立等，2006;Tang，1993)提出，该模型认为硫化物矿浆在深部阶段岩浆房形成，并最终定位于终端岩浆房。该模型的主要问题是铜镍硫化物矿浆的比重大(高达3.6g/cm³)上侵能力不足的问题。理论计算表明，比重大的矿浆不能上侵至比重小的围岩中(Naldrett，1999; Li et al., 2009; 罗照华等，2009)。透岩浆流体模型认为存在一个连接幔源流体源区和致矿侵入体的通道，幔源含矿流体沿着该通道源源不断上升至浅部地壳岩浆房中，并在那里堆积成矿(Зотов，1989)。该模型的主要问题是这样的流体通道是否存在，如果存在是否可以长期维持(罗照华等，2009)。该模型也难以解释“矿浆”型矿体与围岩呈侵入接触关系的问题。因此，铜镍硫化物“矿浆”是如何产生、上升和定位的问题目前仍存在很大争议，是铜镍硫化物矿床成矿学的关键科学问题。

为了解决这一科学问题，本文对世界主要铜镍硫化物矿床的特征进行了归纳和总结，并在此基础上提出了“岩浆通道成矿系统”模型。 2 硫化物矿体与围岩的关系

岩浆铜镍硫化物矿床中，硫化物矿体与围岩的关系对于理解硫化物“矿浆”的形成和就位过程具有重要意义。从目前已有的资料来看，世界上最主要的岩浆铜镍硫化物矿床中矿石与围岩界线清晰，且矿石都侵入于围岩之中，侵入关系明显。下面是世界最主要岩浆铜镍硫化物矿床中矿体与围岩关系实例。

加拿大Sudbury铜镍硫化物矿床是世界第一大镍矿床，Sudbury层状杂岩体则侵位于太古代花岗质片麻岩与元古代休伦副片麻岩之间(图 1a)。Sudbury Cu-Ni硫化物矿床主要赋存于杂岩体底部及辉长岩或闪长岩岩脉中(图 1a，b)。且矿体往往分布于脉岩中心部位(图 2a)；矿床中块状矿石往往侵入于片麻岩中(图 2b)，有些块状矿石可以远离主矿体达300m。这些特征均表明，Sudbury铜镍硫化物矿床中矿石是最后定位于现存空间。

图 1

Fig. 1

图 1 Sudbury Copper Cliff矿床中石英闪长岩脉与矿体分布图(a)和Copper Cliff矿床在Sudbury杂岩体中位置(b)(据Lightfoot，2007修改) Fig. 1 The distribution of quartz diorite and ore body in Copper Cliff deposit，Sudbury(a) and the location of Copper Cliff deposit in Sudbury complex(modified after Lightfoot，2007)

图 2

Fig. 2

图 2 Sudbury块状矿石与围岩关系图 (a)-Sudbury Podolsky北带矿床中块状矿石分布于辉长岩脉中心；(b)-Sudbury块状矿石“脉”侵位于围岩中 Fig. 2 The relationship of massive sulfide ores and country rocks (a)-the massive sulfide ores distributed in the centure of gabbro dikes in northern Podolsky deposit，Sudbury;(b)-the massive sulfide as a dike intruded into the country rocks，Podolsky Mine，Sudbury

俄罗斯Norilsk-Talnakh铜镍硫化物矿床是世界第二大镍矿床，矿床围岩主要为石炭纪-二叠纪碳质板岩和硬石膏岩等(Зотов，1989)。矿床中块状矿石与围岩接触界线清晰，且块状矿石中可见围岩捕虏体，侵入接触关系明显(图 3a，b)。有时可见硫化物块状矿石顺层侵入于围岩中，呈“互层”状产出(图 3c)。

图 3

Fig. 3

图 3 俄罗斯十月铜镍硫化物矿床中矿体与围岩关系图 (a)-块状矿石(ORE)与围岩(CR)关系截然；(b)-矿石中有地层捕虏体；(c)-矿体和围岩呈“互层”关系 Fig. 3 The relationship of orebodys and country rocks in the Octiabry deposit，Russia (a)-there is an obvious boundry between massive ores and country rocks;(b)-there are country rocks enclaves in the massive ores;(c)-orebodys and country rocks exist as an interbedded layers

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大镍矿床，矿床中超镁铁质岩石、浸染状矿石、网状矿石、块状矿石之间分布界线清楚，侵入关系明显。在二矿区1000m水平段，网状矿石中有浸染状矿石和超镁铁岩捕虏体，说明网状矿石侵位时间晚于浸染状矿石和超镁铁质岩石(图 4)。

图 4

Fig. 4

图 4 金川二矿区1000m水平段网状矿石、浸染状矿石及超镁铁质岩石关系图 Fig. 4 The relationship diagram of net-textured ores，disseminated ores and ultramafic rocks in 1000m level，Mining area II，Jinchuan deposit

综上所述，世界最主要铜镍硫化物矿床都具有硫化物矿石侵入于围岩的特征。就地熔离成矿模型不能解释这一现象，更不能解释硫化物矿石与围岩呈“互层”侵入关系这一地质现象。深部熔离聚集-贯入模型遇到的主要问题是铜镍硫化物矿浆的密度比重大(高达3.6g/cm³)上侵能力不足的问题；理论计算表明，比重大的矿浆不能上侵至比重小的围岩中(Naldrett，1999; Li et al., 2009)。有鉴于此，为了更好的理解铜镍硫化物矿床的成因，我们提出了“岩浆通道成矿系统”模型。 3 岩浆通道成矿系统(Magmatic Conduit Metallogenic System)

近年来，Naldrett et al.(1995)、Naldrett(1999，2004)、Evans-Lamswood et al.(2000)、Li et al.(2001)、Lightfoot et al.(2012)提出了“岩浆通道成矿”模型，得到广泛的传播。该模型的贡献在于刻画了铜镍硫化物矿床中矿体分布的“通道”特征。但是该模型也存在一些问题，主要表现在该模型不能解释“矿浆”型矿体与围岩的侵入接触关系，与地质实际有效大差距。据此，苏尚国和汤中立(2010，2012)提出了“岩浆通道成矿系统”的概念模型。“岩浆通道成矿系统”的具体定义是：在岩浆成矿系统中，岩浆演化晚期，“矿浆”运移和就位的空间及其相关成矿要素的组合。“岩浆通道成矿系统”模型主要强调以下3点：(1)深部岩浆房在岩浆矿床的形成过程中起着非常重要的作用，“矿浆”定位于岩浆成矿系统演化的晚期；(2)所谓的“矿浆”实际上为“含矿熔体-流体流”，“含矿熔体-流体流”在定位过程中因失去挥发份而呈“矿浆”状，以大的流体体积和流体/熔体比值为特征；(3)“矿浆”具有整体的流动性，因而提出了“岩浆通道前进方向”的概念。岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道成矿模型的异同点见表 1。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道成矿模型的异同点 Table 1 Similarities and differences between Magmatic Conduit Metallogenic System Model and Magmatic Conduit Metallogenic Model 模型 岩浆通道成矿系统模型 岩浆通道成矿模型 矿浆就位时间 岩浆演化晚期 岩浆上升过程中 矿浆就位时的组成 矿浆+流体 矿浆(硫化物珠滴) 矿浆上升方式 熔体-流体流 岩浆流 矿浆就位机制 含矿熔体-流体流“去气”就位 硫化物珠滴堆积就位 矿浆的形成机制 玄武质岩浆达到硫饱和的条件 玄武质岩浆达到硫饱和的条件 矿浆就位地点 岩浆通道 岩浆通道

表 1 岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道成矿模型的异同点Table 1 Similarities and differences between Magmatic Conduit Metallogenic System Model and Magmatic Conduit Metallogenic Model

为了解决硫化物矿浆上升过程中的密度问题，可以假定矿浆为硫化物熔体与挥发份流体的混合物，后者的密度、粘度和流动体制(flow regime)是矿浆上升侵位的关键因素。利用流体动力学软件COMSOL Multiphysics中的混合流湍流模型进行模拟表明，当挥发份流体体积分数达到30%时，硫化物矿浆运移所需的驱动力就完全处于地壳内构造应力所能达到的范围内了。因此，如果加入矿浆中的挥发份流体足够多，就有可能使其具有上侵能力(王俊，2013)。根据这种模拟结果，假定深部岩浆房中熔离产生的硫化物熔体被突然注入大量挥发份流体，因密度问题滞留于深部岩浆房中的硫化物熔体将快速活化、上升并侵位，深部熔离聚集-贯入模型中的密度问题将不再存在。另一方面，理论分析表明，岩浆成矿系统产生过程中熔体与流体的产量呈反比，因而大型-超大型矿床往往形成于大规模岩浆活动之后，称为岩基后成矿作用(罗照华等，2014)。在这种模型中，岩浆活动晚期以大规模流体活动为特征。由于流体中成矿金属的溶解度与压力正相关，来自深部的流体应当具有很高的成矿金属浓度。这种含矿流体具有更强的上升能力，也是一种高速运动的熔体-流体流(罗照华等， 2008，2009)。当这种熔体-流体流上升到地壳浅部，将发生强烈的熔体-流体和不同类型流体之间的相分离，导致成矿金属浓聚，也可以形成“矿浆”型矿体。据此，无论是哪一种模式，矿浆型矿体的形成都要求熔体-流体流沿通道快速上升，矿浆中必然含有大量的挥发份流体。因此，本文认为，所谓的“矿浆”实际上就是富含成矿金属的熔体-流体流。因此，硫化物矿石中是否保存含矿流体活动的证据成为岩浆通道成矿系统模型的关键。 4 流体晶矿物组合

目前，岩浆被重新定义为至少由熔体、固体和流体等三个端元子系统组成的复杂性动力系统(罗照华等，2011)。由这三个端元子系统可以构成熔体-固体、熔体-流体和流体-固体等三个二元系，它们分别相当于传统火成岩理论中的岩浆系统、成矿系统和水-岩相互作用系统。由于流体溶解非挥发性组分的能力随压力增加而增加，理论上减压作用可导致晶体从流体中析出。据此，罗照华等(2013)依据晶体进入岩浆系统的方式将其划分为固体晶体群、熔体晶体群和流体晶体群，其中流体晶体群可能对讨论成矿系统的习性具有重要意义。根据罗照华等(2013)，流体晶体群系由从流体相中析出的晶体组成的晶体群，包括从超临界流体晶出的晶体亚群(超临界晶体亚群)、从气体晶出的晶体亚群(凝聚晶体亚群)和从热液晶出的晶体亚群(热液晶体亚群)。

流体晶矿物组合是不同于岩浆岩和变质岩的另一类矿物组合，是在岩浆演化晚期“熔体-流体流”在从熔体向流体转变过程中直接结晶形成的矿物组合(Su et al., 2014)。前人对流体的研究主要强调了交代作用，“流体晶”提出的意义在于证实了在自然界中很多矿物是直接从流体中结晶作用形成的，而不是交代作用的产物。流体晶矿物组合最典型的实例为内蒙文圪乞铂族金属矿床中的流体晶矿物组合：铁韭闪石+钠长石+绿帘石+磷灰石+方解石。如图 5所示，所有这些矿物都具有平直的边界，没有相互交代穿插的现象。因此，它们的产生不是通过对先存矿物的交代作用而成。它们也不是由硅酸盐熔体晶出的的矿物组合，因为自然熔体中不可能晶出这样的矿物，如钠长石(Yang，2012)。根据矿物组合和矿物成分的特征，我们推测这种矿物组合是直接从超临界流体中析出，属于超临界晶体亚群。

图 5

Fig. 5

图 5 文圪乞铂族矿床中流体晶矿物组合 Fe-Parg-铁韭闪石；Ep-绿帘石；Ab-钠长石；Cal-方解石；Ap-磷灰石.(a)-单偏光下;(b)-正交偏光下 Fig. 5 Fluid minerals assemblages in Wengeqi PGE deposit

在金川岩浆铜镍硫化物矿床中，我们也发现有流体晶矿物组合(图 6)。其中2号矿体中流体晶矿物组合为：金云母+方解石+镍黄铁矿+黄铜矿+磁黄铁矿(图 6a)；24号矿体中流体晶矿物组合为：金云母+白云石+磷灰石+镍黄铁矿+黄铜矿+磁黄铁矿(图 6b，c)；58号矿体中流体晶矿物组合为：石英+菱镁矿+镍黄铁矿+黄铜矿+磁黄铁矿(图 6d)。这些矿物之间边界平直，没有交代、穿插关系，反映它们为基本同时形成(共结关系)。流体晶矿物金云母有时多具绿泥石化(图 6a，b)应为后期退变质作用的产物。在金川不同矿体中流体晶矿物也呈有规律的变化。在矿区2号矿体中碳酸盐类矿物为方解石，在24号矿体为白云石，在58号矿体为菱镁矿。矿区从东往西流体成分从富钙→富钙镁→富铁方向演化。

图 6

Fig. 6

图 6 金川铜镍(铂)硫化物矿床中流体晶矿物组合 (a)-2号矿体中流体晶矿物组合：Phl+Cc+Pn+Ccp+Po；(b、c)-C-24号矿体中流体晶矿物组合：Phl+Dol+AP+Pn+Ccp+Po；(d)-58号矿体中流体晶矿物组合：Q+Mag+AP+Pn+Ccp+Po. Phl-金云母；Cc-方解石；Pn-镍黄铁矿；Ccp-黄铜矿；Po-镍黄铁矿；Dol-白云石；AP-磷灰石 Fig. 6 Fluid minerals assemblages in Jinchuan magmatic sulfide deposit (a)-fluid minerals assemblages in orebody 2: Phl+Cc+Pn+Ccp+Po;(b，c)-fluid minerals assemblages in orebody 24: Phl+Dol+AP+Pn+Ccp+Po;(d)-fluid minerals assemblages in orebody 58: Q+Mag+AP+Pn+Ccp+Po

岩浆通道相是指岩浆演化晚期含矿熔体-流体流运动的环境及其形成产物的总和。岩浆通道相的主要鉴别标志有：①由于熔体-流体流的快速运动，具有较强切割、捕获通道壁岩石的能力，因此，岩浆通道相岩石中含有较多的围岩捕虏体；②熔体-流体流的快速运动和环境的低温使得岩浆通道相岩石中流动构造发育；③岩浆通道相中岩石结构复杂，流体活动特征明显；④有时岩浆通道相呈斑杂状构造或多斑斑状结构等；⑤有流体晶矿物组合(Su et al., 2014)。熔体-流体流通道主要是指构造薄弱面，包括不同岩性的接触界面，断层面，不整合面等。由于熔体-流体流的强烈相分离可产生异常高的流体超压，亦即快速运动对屏蔽介质的撞击作用，这些构造薄弱面容易活化、扩容而成为成矿物质迁移的路径和定位的场所。

由于熔体-流体流的低粘度和低密度特点，在岩浆通道成矿系统中，可以存在复杂的通道系统。通道系统的性质可以显著影响矿体的形态和空间展布样式。例如，当通道系统具有振荡式收缩和膨胀的样式时，充填作用产生的矿体也呈周期性膨大的样式；通道中存在大型喀斯特溶洞时，将导致成矿金属的大规模堆积，矿体形态依溶洞形态而改变。 6 岩浆通道的前进方向

在岩浆通道成矿系统中，可根据岩石、矿石的结构、构造以及地球化学特征等识别岩浆通道的前进方向。以加拿大Voisey’s Bay铜镍硫化物矿床为例，岩浆通道相可以划分出3个不同的组成部分：Feeder(拓路)部分、Noisy(翻腾)部分和Quiet(宁静)部分。Feeder部分位于岩浆通道的前端和边部；Noisy部分位于岩浆通道的过渡位置；Quiet部分位于岩浆通道的后端或中心部位(图 7，Evans-Lamswood et al., 2000; Lightfoot et al., 2012)。各部分的特征如下。

图 7

Fig. 7

图 7 Voisey’s Bay Cu-Ni硫化物矿床的岩浆通道前进方向(据Evans-Lamswood et al., 2000修改) Fig. 7 The moving direction of magmatic conduit in Voisey’s Bay Cu-Ni sulfide deposit(modified after Evans-Lamswood et al., 2000)

(1)分布在岩浆通道的前端及边部，主要由贫硫化物和少碎片的铁辉长岩组成。这一部分最经常被作为边缘序列而提到，它同化混染大量就位之地的围岩，以后的地质事件常常只是沿通道的边缘记录下来。

(2)值得注意的是，这一阶段不形成大量的硫化物。但是，它告诉我们此时已处在矿化事件的边缘。 6.2 Noisy部分

(1)称之为“Noisy”是因为混杂结构和复杂的岩浆混合作用。

(2)包含碎片富集、橄榄辉长岩-橄长岩岩石，可见斑状结构，适度矿化(<30%)。

(3)碎片不是原地衍生的，更像是被改变的伴随岩浆来自深部围岩(片麻岩)的岩石。

(4)碎片序列不仅仅是存在于片麻岩碎片，也是早期序列与其相遇时产生的碎片(例如：来自围岩)。 6.3 Quiet部分

(1)这个环境是最后一个矿化脉冲，产生了最重要的矿化。

(2)就像这一期的名字“Quiet”一样，这一区域包含简单和一致的硫化物结构。

(3)它包含少碎片、橄长岩岩石形成豹纹结构(橄榄石斑晶和硫化物基质，可见斑点；强烈矿化30%~60%)，常见伟晶状矿石矿物。

(4)最后，它们被厚的岩脉或半块状-块状硫化物(60%~100%)序列所穿插。

由于Cu-Ni硫化物矿浆在深部岩浆房和上升过程中存在单硫化物固溶体分离结晶作用，因此，在硫化物矿床中可利用Cu/Ni比值，铂族金属含量等来判断岩浆通道的前进方向(苏尚国和汤中立， 2010，2012)。

因此，根据Ni、Cu元素在硫化物结晶分异作用中的地球化学行为，从Ni/Cu比值的角度来看，金川各主要矿体侵位顺序：2#矿体→1#矿体→24#矿体→58#矿体，即2#矿体就位最早，58#矿体就位最晚(表 2)。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 金川不同矿体Ni、Cu含量统计表Table 2 The content of Ni，Cu in 100 sulfide and the value of Ni/Cu in different orebodys，Jinchuan deposit 矿体 样品数量 Ni(wt%) Cu(wt%) Ni/Cu 58# 7 8.55 6.9 1.24 24# 10 10.01 6.46 1.56 1# 16 9.1 4.96 1.83 2# 8 7.68 3.73 2.06 注:58#矿体为本次研究所测，其余数据分别引自Chai et al., 1992; 宋谢炎等，2010; Su et al., 2008

表 2 金川不同矿体Ni、Cu含量统计表Table 2 The content of Ni，Cu in 100 sulfide and the value of Ni/Cu in different orebodys，Jinchuan deposit

图 8为金川矿床不同矿体矿石百分之百硫化物中Ir-Pt相关图解。从图解中我们可以看出，从2号矿体→1号矿体→24号矿体→58号矿体中，铂族元素的含量逐渐增高。那么是什么因素控制不同矿体铂族元素的差异？不同矿体中铂族元素的差异主要受2个因素影响，(1)是R因子控制；(2)是硫化物矿浆的单硫化物固熔体分离结晶作用。

图 8

Fig. 8

图 8 金川各矿区Ir与Pt关系 除58#矿体数据外，其他数据分别自Chai and Naldrett， 1992; 宋谢炎等，2010; Su et al., 2008.各元素的含量已经进行过100%硫化物的重计算 Fig. 8 Correlations between Ir and Pt in 100% sulfide，Jinchuan deposit

金川矿床中不同矿体铂族元素的含量是否由R因子控制？我们选取金川母岩浆中Ir、Pt的浓度分别为0.2×10^-9和2×10^-9来进行模拟(Su et al., 2008)。硫化物矿浆中某一元素的浓度由原始岩浆中该元素浓度和R因子密切联关(Campbell and Naldrett， 1979)。具体公式如下：

模拟结果见图 8，从图中看出金川不同矿体Ir-Pt分布特征不受R控制。

铂族元素在单硫化物固溶体/硫化物熔体中的地球化学行为主要由其分配系数决定，在硫饱和条件下，D(Ir)=3.4~11，D(Os)=4.3，D(Ru)=4.2，D(Rh)=1.17~3.03，D(Pt)=0.05~0.2，D(Pd)=0.09~0.2，各铂族元素分配系数大小顺序为：Ir>Os>Ru>Rh>>Pt>Pd。因此，在硫化物矿浆发生单硫化物固熔体分离结晶过程中Os、Ir、Ru、Rh优先进入单硫化物固溶体，Pt、Pd优先保留于残留硫化物熔体中。残余岩浆一般都分布于岩浆通道的尾部，富集Pt，Pd。因此，可以推测金川岩浆通道前锋应该在岩体东部，24号矿体与58号矿体处于岩浆通道的尾部。金川矿床岩浆通道的前进方向是由西往东流。俄罗斯Norilsk-Talnakh矿床岩浆通道的前锋围岩中矽卡岩化作用强烈，岩浆通道前端矿石富Ni，尾部矿石富Cu，富Pt，Pd(图 9a)。Sudbury矿区Frood mine矿区矿石特征表明前端矿石富Ni尾端矿石富富Cu，富Pt，Pd(图 9b)。这些均表明Cu/Ni比值及Pt，Pd含量可作为岩浆通道前进方向的判别标志。

图 9

Fig. 9

图 9 俄罗斯Norilsk-Talnakh铜镍硫化物矿床岩浆通道示意图(a)和Sudbury矿区Frood mine矿剖面(b，据Hawley，1965) Fig. 9 Schematic diagram of magmatic conduit in Norilsk-Talnakh Cu-Ni sulfide deposit，Russia(a) and the section of Frood mine，Sudbury(b，after Hawley，1965)

世界主要的岩浆铜镍硫化物矿床都具有岩浆通道成矿的特征。最典型实例有Voisey’s Bay岩浆铜镍硫化物矿床，Voisey’s Bay矿床位于加拿大东部纽芬兰省，东西长约6km，宽约数百米到一千米。Voisey’s Bay岩浆铜镍硫化物矿床仅在Discovery Hill山顶露出地表，其余部分均产于地表之下。Voisey’s Bay矿床从西往东依次由Reid Brook、Discovery Hill、Mini Ovoid、Ovoid、Southeastern Extension及Eastern Deeps等6个部分组成(图 10)(Lightfoot et al., 2012; Li and Naldrett， 2007)。

图 10

Fig. 10

图 10 Voisey’s Bay矿床岩浆通道特征(据Lightfoot et al., 2012修改) (a)-岩浆通道各组成部分及地表投影特征；(b)-Voisey’s Bay矿床位置 Fig. 10 The characteristics of magmatic conduit in Voisey’s Bay deposit(after Lightfoot et al., 2012) (a)-different parts of magmatic conduit system and the features of surface figures shadow;(a)-location of Voisey’s Bay sulfide deposit

在Voisey’s Bay矿床西部Reid Brook地区，岩浆通道倾向总体南倾，矿石主要分布于通道膨大部位或通道转折端部位(图 11)。通道的西端在深部与Western Deeps岩体南部边缘相接(图 11)；虽然它们之间的关系往往隐藏在年轻的花岗岩席下，但地球化学和钻孔的证据显示通道岩石与Western Deeps岩体之间存在薄的副片麻岩(图 11)。Western Deeps岩体由弱矿化-无矿化的橄榄辉长岩、苏长岩、辉长岩、浅色辉长岩及橄长岩组成(Evans-Lamswood et al., 2000)。

图 11

Fig. 11

图 11 Reid Brook Zone地区岩浆通道及西段深部岩体特征纵剖面(据Lightfoot et al., 2012修改) Fig. 11 Geological cross-section showing the morphology of the conduit and Western Deeps Intrusion in the area of the Reid Brook Zone(modified after Lightfoot et al., 2012)

岩浆通道由西往东，在Reid Brook及Discovery Hill之间，通道倾向由南倾逐渐转向直立或略有北倾(图 12a)。岩浆通道相的主要组成岩石为橄长岩、橄榄辉长岩及角砾岩化 矿石，与中元古代紫苏花岗闪长岩质正片麻岩和(或)Tasiuyak副片麻岩截然接触。在Discovery Hill剖面岩浆通道由向直立转变为向北倾，通道在-300m处逐渐变宽。通道往东从Discovery Hill向Mini ovoid过渡，通道北倾倾角由陡逐渐变缓；岩浆通道在55945E一线继续膨大，通道在Ovoid处变得更缓、更宽，并在此堆积了巨量金属硫化物，通道的膨大部分形成了Ovoid矿床(图 12b)；同时，该剖面亦可见通道的分支Eastern Deeps通道连接Eastern Deeps岩体。在Ovoid矿体东部，通道在Eastern Deeps岩体的北部边缘尖灭(Naldrett et al., 1996)。

图 12

Fig. 12

图 12 Voisey’s Bay铜镍硫化物矿床岩浆通道特征(据Lightfoot et al., 2012修改) (a)-Discovery Hill剖面；(b)-Ovoid剖面 Fig. 12 The features of magmatic conduit in Voisey’s Bay Cu-Ni sulfide deposit(modified after Lightfoot et al., 2012) (a)-a profile of Discovery Hill;(b)-a profile of Ovoid

Voisey’s Bay岩浆通道成矿系统具有复杂的结构。在整个系统中，2个通道控制了硫化物矿体的分布，一个是Ovoid通道，另一个是Eastern Deeps通道(Evans-Lamswood，2011^①)。Voisey’s Bay Cu-Ni矿床的主通道为“Ovoid通道”。“Eastern Deeps通道”为分支通道(图 13)。Eastern Deeps通道往东连接到达Eastern Deeps矿区(图 13)。
① Evans-Lamswood DM. 2011. An overview of the Voisey’s Bay Ni-Cu-Co deposits of the Vale Newfoundl and : History，models，environments and structure. Voisey’s Bay(内部交流)

图 13

Fig. 13

图 13 Chematic diagram of Voisey’s Bay Cu-Ni-Co矿床中岩浆通道成矿系统(据Lightfoot et al., 2012修改) Fig. 13 Cematic diagram of magmatic conduit metallogenic system in Voisey’s Bay Cu-Ni-Co sulfide deposit(modified after Lightfoot et al., 2012)

综上所述，可以得出如下主要结论：

(1)岩浆铜镍硫化物矿床中，硫化物矿体与围岩常呈侵入关系；有时矿体顺层侵入于围岩中，与围岩呈“互层”关系。这些特征均表明岩浆硫化物矿体定位发生在岩浆成矿系统演化的晚期阶段，同时也表明硫化物“矿浆”主要是以“整体” 运移的方式就位成矿。因此，提出任何成矿模型都应当同时解释这两个基本特征。

(2)金川铜镍硫化物矿床中，硫化物矿物与含水矿物(如金云母、角闪石、方解石、磷灰石等)呈平衡共生关系。它们均具有平直的边界，说明这些矿物是同时形成的，并暗示硫化物“矿浆”的结晶过程有大量流体的参与。由于低压下硅酸盐熔体和硫化物熔体与挥发份流体的互溶性都非常有限，所谓的“矿浆”实际上是含有大量成矿物质的熔体-流体流。

(3)所谓的岩浆通道就是岩石中构造薄弱部位，包括不同岩性岩石的接触界面、岩石不整合面以及断层带等。含矿熔体-流体流在岩浆通道中快速运动最后定位成矿。由于含矿熔体-流体流在岩浆通道中具有大的流体/熔体体积比，矿浆可以自由流动，并可以解释小岩体成大矿的基本事实。

(4)“岩浆通道前进方向” 概念的的提出具有重要意义。岩浆通道成矿系统模型的假定所有成矿物质均形成于深部岩浆房，且含矿熔体-流体流整体在岩浆通道中运移，因此根据岩浆通道中矿石结构构造特征、矿石成分特征等可判断“岩浆通道前进方向”，并可进行成矿预测。

(5)岩浆通道成矿系统模型是在“小岩体成大矿”理论和“岩浆通道成矿”模型的基础上发展起来的，也应用了透岩浆流体成矿理论中的知识。

本文初步提出了岩浆通道成矿系统的模型，所列举的证据表明它可以兼容前人提出的一些成矿机制。目前“岩浆通道成矿系统”仅仅是个工作模型，对它进行论证还有相当多的工作需要完成，如含矿熔体-流体流在深部岩浆房形成的过程中及其上侵的机制，岩浆通道前进方向的判别等，但“岩浆通道成矿系统”研究应该是今后矿床学发展的方向。