金川铜镍硫化物矿床是我国规模最大的铜镍矿床,其形成伴随着橄榄石在含硫化物岩浆侵位前的显著非均匀堆积。以往研究多强调封闭体系下晶粥中硫化物熔滴的重力渗流作用,而对开放体系中不同岩浆流动条件下孔隙度分布对硫化物堆积的动力学影响尚不明确。本文采用微观流体动力学模拟方法,对橄榄石堆积体中的多相流动开展数值模拟,揭示了硫化物熔体在垂直与水平层流环境中的运移与聚集规律。模拟结果表明,当流速大于0.01m/s时,硫化物主要聚集于孔隙度差异形成的非连续圈闭中,体积分数可达0.2~0.3,此过程与流向无关,且在孔隙度差异高于0.1时减弱。低速条件下,垂直流动更有利于硫化物聚集。低速环境中硫化物聚集程度主要受橄榄石粒径控制,大粒径与高孔隙度区易形成动力学圈闭,这是导致浸染状-海绵陨铁状-块状矿石分布总体分层而局部不均的重要原因。结合多相流模拟、硫化物金属品位分布及矿化空间结构,本文提出1号矿体中富硫化物岩浆垂直上侵并向东流动导致强烈硫化物聚集,而2号矿体中岩浆则以近水平横向流动为主且硫化物聚集有限,据此建立了金川II矿区含硫化物岩浆侵位过程中的两阶段成矿模式。本研究揭示了岩浆流动条件与堆晶体孔隙度分布在硫化物聚集成矿中的关键控制作用,为岩浆成矿过程提供了新的认识。
DUAN et al. (Thu,) studied this question.