內蒙古蘇尼特左旗哈拉圖廟鎳礦成因探討

摘要：位于中蒙邊境附近錫林郭勒盟蘇尼特左旗的哈拉圖廟鎳礦區通過預查、普查、詳查工作的研究，對礦區元素富集特征、賦礦層位、控礦因素等地質特征和成礦條件有了很好地認識。鎳礦體主要集中在華力西晚期的基性～超基性巖（∑42）體內，礦體總體走向NE70°，傾向NNW340°，傾角62°～58°。含礦礦石及圍巖均為輝長巖、輝綠巖、蛇紋巖、蛇紋石化橄欖巖等，通過化學分析來確定礦體邊界。根據礦石結構、圍巖特征及成礦元素賦存特征等分析，認為哈拉圖廟鎳礦床屬于巖漿熔離-熱液交代型鎳礦床。

關鍵詞：哈拉圖廟 基性——超基性巖 蛇紋石化橄欖巖 巖漿熔離——熱液交代

引言

哈拉圖廟鎳礦區位于中蒙國邊境附近，隸屬于錫林郭勒盟蘇尼特左旗賽罕高畢蘇木。本工作區經過20萬地質填圖、預查、普查及詳查工作的研究，對其元素富集特征、賦礦層位、控礦因素等地質特征和成礦條件有了很好的認識，本文主要針對成礦因素進行分析。

一、礦區地質概況

哈拉圖廟鎳礦位于天山——內蒙古——興安地槽褶皺區（Ⅰ級），內蒙古中部地槽褶皺系（Ⅱ級），蘇尼特左旗晚華力西地槽褶皺帶（Ⅲ級），處于哈拉圖廟背斜北翼的泥盆系下統泥鰍河組與侵入其裂隙的華力西中期基性~超基性巖體的內接觸帶上。

1. 礦床地質特征

礦區大面積出露的地層為古生界泥盆系下統泥鰍河組第一巖段，余者為分布于洼地的第四系湖積及風成砂土。泥鰍河組第一巖段按巖性可分為上、下兩部分，下部巖性以灰色二云母石英片巖為主，在礦區出露范圍很小，厚度＜10～20m；上部為本區主要賦礦層位，巖性為深灰色絹云母石英片巖、灰色黑云母石英片巖夾灰色二云母石英片巖，厚度50～100m。礦區構造不發育，僅見簡單的褶皺構造。礦區巖漿巖主要出露華力西期侵入的基性～超基性巖（∑42），白云母花崗巖（γ43），輝綠巖（βμ42），呈巖株產出。另見石英斑巖（λπ），石英脈（q）等巖脈。

含礦母巖為華力西中期基性～超基性巖體，呈帶狀沿哈拉圖廟背斜北翼裂隙侵入于泥盆系下統泥鰍河組第一巖段的上部（D1n1-2）地層中。巖體的展布方向基本與地層一致。

2. 礦體特征

通過地表地質填圖、探槽及地下鉆探工程控制，確定礦區內已發現的鎳礦體有5個，編號為①~⑤，其中①號鎳礦體規模較大，其余礦體因規模小，厚度薄，不具開采價值。

①號鎳礦體位于礦區中部的基性～超基性巖（∑42）中，礦體呈不太規則的脈狀，礦體產狀與巖體產狀基本一致。總體產狀：走向NE70°，傾向NNW340°，傾角62°～58°，厚度0.71～23.83m，傾斜延深66～197.5m，垂深50～150m。含礦巖石地表一般為輝長巖、輝綠巖、蛇紋巖，深部為蛇紋石化橄欖巖、蛇紋巖等；近礦圍巖及夾石基本同含礦巖石。礦體平均品位，氧化鎳礦：Ni 1.56%； Cu 0.21% ；Co 0.031% ；硫化鎳礦: Ni 1.27%； Cu 0.23% ；Co 0.013% 。沿走向地表氧化礦體厚度變化在0.58～23.83m之間，平均7.50m。深部硫化礦體厚度變化在0.78～12.95m，平均3.72m。以現有工程計算， 厚度變化系數為94.28%，屬較穩定型。

礦床氧化帶深度為34.65m，即34.65m以上為氧化鎳礦石， 34.65m以下為硫化鎳礦石。地表氧化礦體主元素Ni品位1.23～2.39%，平均1.56%；變化系數為60.80%，屬較均勻；深部硫化礦體主元素Ni品位變化在0.79～1.56%之間，平均1.27%；變化系數為85.32%，屬較均勻。其他元素平均品位，氧化鎳礦：Cu：0.21%，Co：0.031%；硫化鎳礦：Cu：0.23%，Co：0.013%。

其余礦體規模小，厚度薄，不具開采價值，且多數礦體已采出，故未做研究。

二、礦石質量

1. 礦石的結構

顯微他形粒狀結構、隱晶結構、交代結構、顯微鱗片變晶結構、纖柱狀變晶結構、碎裂結構、半自形～他形晶粒狀結構。

2. 礦石的構造

地表為角礫狀構造、蜂窩狀構造、膠狀～皮殼狀構造；深部為細脈浸染狀構造、稀疏浸染狀構造、塊狀構造。

3. 礦物成份

礦石中金屬礦物占29.7%左右。

主要礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦，占12.5%。

次要礦物為紫硫鎳礦、鎳黃鐵礦，占8.4%，磁鐵礦、褐鐵礦，約占5.1%。

少量礦物成份為黃銅礦、方黃銅礦、斑銅礦占3.6%；

微量礦物成份為孔雀石、閃鋅礦、自然銅等，含量約0.1%。

礦石中脈石礦物占62.8%。

主要礦物為基性斜長石、石英，約占55%左右。

次要礦物為橄欖石、蛇紋石、方解石、黑云母等，約占5%左右。

少量礦物為透輝石、透閃石、石榴石、沸石，約占2.8%左右。

礦石中其它碳酸鹽類礦物占7.5%。

利用ZK101孔基本分析樣品中礦體或礦化體的副樣及時進行了全鎳、硫化鎳中的鎳、氧化鎳中的鎳、硅酸鎳中的鎳等項目的分析。詳見表1。

三、圍巖特征

哈拉圖廟鎳礦礦體產狀與圍巖產狀基本一致，礦體與圍巖呈漸變過渡關系，地表氧化礦界線僅靠肉眼很難確定，只能依靠化學分析結果按工業指標來劃分確定，深部硫化礦礦體與圍巖界線較清楚。

夾石多分布在地表氧化礦中，夾石有輝長巖、透閃（片）巖及蛇紋巖等，但大多數夾石厚度小于2m，呈包體分布，不夠剔除厚度。夾石中鎳品位在0.45～0.69×10－2之間，個別在0.25～0.40×10－2之間，僅較礦體邊界品位略低些。深部硫化礦無夾石。

圍巖的巖性為透閃（片）巖、輝長巖、蛇紋巖等，地表氧化礦近礦圍巖鎳品位一般在0.50～0.67×10－2之間，僅較礦體邊界品位稍低一些而已，深部硫化礦近礦圍巖鎳品位一般在0.03～0.10×10－2之間。

四、礦床成因類型

哈拉圖廟鎳礦床產于泥盆系下統泥鰍河組第一巖段的上部（D1n1-2）地層與華力西中期基性～超基性巖體的內接觸帶上，而且礦體絕大部分賦存于受構造控制的基性～超基性巖內。該礦床有如下特點：

1. 礦體賦存于蛇紋巖～輝長巖以及與此巖體有關的蝕變巖（透閃巖、滑石巖）內，其產狀和形態受巖體控制。

2. 巖體內巖石蝕變十分強烈，使原來巖體面貌全非，原來的基性巖大部分改造成透閃巖，滑石巖，輝石均被綠泥石取代。由於淋濾交代、硅化，碳酸鹽化發育。

3. 巖體主要由含鐵鎂較高的基性～超基性的輝長巖～蛇紋巖類組成，且垂直及水平分異特征不明顯。

4. 礦石中碳酸鹽脈較發育，且礦物多呈片理化，如滑石、透閃石及石棉、綠泥石等。

5. 礦石除具半自形～他形晶粒狀結構外，尚見交代結構和包裹結構；礦石的構造多具浸染狀和細脈浸染狀。

6. 具巖漿熔離礦床典型的磁鐵礦～鎳黃鐵礦～黃銅礦組合外，尚具經熱液蝕變后，形成的黃鐵礦～紫硫鎳礦～黃銅礦～蘭輝銅礦～斑銅礦新的礦物共生組合，甚至尚有閃鋅礦等較低溫礦物出現。

綜合以上礦床特點，初步認為哈拉圖廟銅鈷鎳礦為與構造及超鎂鐵質巖體侵入有關的礦床，成因類型屬巖漿熔離～熱液交代型礦床。礦床的形成，經歷了從高溫巖漿結晶熔離直到中低溫熱液成礦階段的長期發展過程。

五、找礦標志

1. 地表出露的鐵帽是直接的找礦標志。

2. 板塊邊緣附近，不穩定的增生地塊。

3. 鎂鐵質至超鎂鐵質侵入巖與碎屑沉積巖的接觸帶上。

4. 與蛇紋石化、綠泥石化、透閃石化、碳酸鹽化、硅化相伴生的超鎂鐵質～鎂鐵質雜巖體附近。

六、結論

通過對哈拉圖廟礦區的研究，本文得出如下結論：

1. 哈拉圖廟鎳礦床中礦體主要賦存在華力西晚期侵入的基性-超基性巖體（∑42）內，礦體總體產狀為走向NE70°，傾向NNW340°，傾角62°～58°。

2. 礦石及圍巖均為輝長巖、輝綠巖、蛇紋石化橄欖巖、蛇紋巖等基性-超基性巖石，需要通過化學分析來確定礦體與圍巖的界線。

3. 從哈拉圖廟鎳礦床的賦礦特征、控礦因素及成因分析，認為本礦床屬于巖漿熔離～熱液交代型礦床。礦床的形成，經歷了從高溫巖漿結晶熔離直到中低溫熱液成礦階段的長期發展過程。

參考文獻:

[1]內蒙古自治區蘇尼特左旗哈拉圖廟銅鈷鎳礦普查報告（2005年）

[2]內蒙古自治區蘇尼特左旗哈拉圖廟鎳礦詳查報告（2011年）

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