哈密黃山鎳銅礦地質特征及礦床成因分析

■楊凱華

（新疆地礦局第八地質大隊 新疆阿克蘇843100）

哈密黃山鎳銅礦地質特征及礦床成因分析

■楊凱華

（新疆地礦局第八地質大隊 新疆阿克蘇843100）

黃山鎳銅礦田位于新疆哈密市東南105km。礦田范圍24×15km2，包括黃山、黃山東、香山、黃山南四個礦床，其中前三個本身已達大型礦床規模。受到黃山超巖石圈斷裂影響，形成了鎂鐵-超鎂鐵雜巖等多種成礦作用的鎳銅硫化物礦床，研究認為哈密黃山鎳銅礦屬于巖漿熔離型鎳銅硫化物礦床。

黃山鎳銅礦地質特征礦床成因

1　區域地質背景

黃山鎳銅礦田位于覺羅塔格石炭紀巖漿被動陸緣東段，屬塔里木地塊北緣。自石炭紀初或更早開始裂解拉張，晚石炭世早期初期匯聚，晚石炭世中后期固結。固結后發生陸內堆疊作用，形成沿康古爾塔格-鏡兒泉和尾亞以北兩條韌性剪切帶。晚石炭世末在新陸殼階段的弛張期形成黃山超巖石圈斷裂，導致苦橄質拉斑玄武巖漿侵位，形成鎂鐵一超鎂鐵雜巖帶。二疊紀起隆起穩定。

2　礦區地質特征

2.1地層

黃山礦田出露地層中南部為下石炭統干墩組，為夾火山巖的淺變質沉凝灰巖、含炭硅質板巖、變余砂（礫）巖、灰巖、片巖、淺粒巖及細碧巖等，北部為下石炭統梧桐窩子組，整合于干墩組之上，為灰綠色、局部黃色-黃灰色玄武巖、細碧巖、角斑巖、石英角斑巖、凝灰巖、硅質巖等。

2.2巖漿巖

礦區巖漿巖除鎂鐵-超鎂鐵雜巖體外，尚有時代在鎂鐵-超鎂鐵巖之前的石炭紀花崗巖類，包括匯聚期的閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖序列，以及固結期的鉀長花崗巖，少量花崗閃長斑巖脈體等、花崗巖類主要分布在礦田南部。

2.3褶皺及斷裂構造

礦田位于覺羅塔格復背斜東段，褶皺斷裂構造均較發育，主構造線為北東東向，其次為近東西向及北西向構造。區內黃山深斷裂及其派生的干墩大斷裂，均為北東東走向，其次為北東向的北山口斷裂、香山斷裂及近東西向的黃山斷裂、黃山南斷裂、魚峰和北大溝斷裂等，均成為土墩-黃山鎂鐵一超鎂鐵雜巖帶的導巖導礦構造，形成黃山鎳銅硫化物礦床成礦帶。該巖帶有土墩、黃山、黃山北（香山）、黃山南、黃山東及二紅洼等多個鎂鐵一超鎂鐵雜巖體。本礦田為黃山巖體、黃山東巖體、香山巖體、黃山南巖體。

3　礦床地質

3.1巖體地質特征

黃山礦床位于礦田中部，為本礦田中勘查程度最高的巖體，礦體產于黃山Ⅰ號巖體中。

Ⅰ號巖體：位于礦區中部。為礦區主要含礦巖體，呈近東西向，平面上似蝦狀，東西長3.95km，東窄西寬，平均寬400m，最寬840m。面積1.15km2。西部延深達1500m，東部變淺，剖面上似-火炬。巖相分異較好，地表在巖體南北緣圈定3個礦化帶。經鉆探揭露，深部有較大的熔離型硫化物礦體存在。

除Ⅰ號巖體外，礦區還有另外兩個小的鎂鐵-超鎂鐵巖體：Ⅱ號巖體出露于礦區東部，呈北東東向長條狀。長1.9km，寬100～150 m，為一巖墻。分異尚好，為二輝輝石巖-輝長蘇長巖-輝長巖組合，地表有褐鐵礦化、黃鉀鐵礬及少量的孔雀石,深部經鉆探驗證有鎳銅礦化，但未達邊界品位。Ⅲ號巖體經工作證實為閃長巖體，規模小，無礦化。

巖體圍巖為下石炭統干墩組，具侵入產狀，接觸界面清楚，普遍有熱變質形成的角巖及少量矽卡巖化和局部同化混雜作用。

3.2礦石類型

礦石礦物以金屬硫化物為主，少量氧化物，偶見硫砷化物。金屬硫化物以磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦為主，含量分別為＞80%、14%、6%，次要礦物有紫硫鎳礦、四方硫鐵礦（馬基諾礦）、黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、針鎳礦、墨銅礦、方硫鎳礦和方黃銅礦等，稀少礦物有銀鎳黃鐵礦、砷鉑礦、輝砷鎳礦和輝砷鈷礦。表生礦物有孔雀石、鎳華、黃鉀鐵礬、褐鐵礦和石膏等。

3.3礦石結構構造

礦石結構以半自形-他形粒狀結構及海綿隕鐵結構最普遍，其次為包含結構、焰狀、羽狀、根脈狀、葉片狀結構及浸蝕、網狀反應邊結構等。礦石構造以稀疏浸染狀構造最普遍，其次有珠滴狀、稠密浸染狀、斑點-填隙狀、塊狀及角礫狀構造、以及后期動力作用形成的似片麻狀和條帶狀構造等。

4　成礦物理化學條件

礦田成礦溫度：造巖礦物結晶溫度1600℃～940℃（橄欖石液相線溫度為1350℃～1600℃；斜輝石結晶溫度為1160℃～890℃；斜方輝石結晶溫度為1100℃～700℃；斜長石結晶溫度為1220℃～1075℃；角閃石結晶溫度為960℃～940℃），六方磁黃鐵礦形成下限溫度為325℃；黃銅礦形成溫度為365℃～290℃；礦石中常見海綿隕鐵結構，據研究其結晶順序為鎳黃鐵礦-磁黃鐵礦-黃銅礦-黃鐵礦。據實驗礦物學證實，鎳黃鐵礦從黃鐵礦中出熔溫度為425℃～450℃。綜合上述，金屬硫化物是在巖漿階段造巖礦物晶出之后開始結晶，故形成海綿隕鐵狀結構。粗粒較大的自形鎳黃鐵礦形成較早，估計在600℃左右；磁黃鐵礦的大量晶出較晚，但延續時間長，在450℃～425℃時已晶出的磁黃鐵礦析出鎳黃鐵礦；黃銅礦大量晶出在400℃以下；在熱液階段（350℃～300℃）時，形成黃鐵礦、黃銅礦及少量磁黃鐵礦,以及一些熱液蝕變礦物。

壓力：成巖壓力據計算為2.6～2.5×103Pa，深度約8.25～8.58km。

氧逸度：成巖階段fo2=10-11～10-13。礦石中常見磁黃鐵礦被黃鐵礦和磁黃鐵礦交代，通過熱力學計算，求得當400℃時，fo2= 10-28，300℃時，fo2=10-36，隨著溫度下降，氧逸度迅速降低，至200℃時，fo2=10-47。

硫逸度：據磁黃鐵礦組成與fs2、T關系圖，求得325℃時fs2= 10-11.5。隨著成礦作用演化和溫度降低，形成黃鐵礦數量明顯增加，表明硫的濃度逐漸增加。

5　礦床成因

造山帶匯聚-碰撞后，沿弛張性深斷裂上升的、上地幔局部熔融分離出的橄欖質拉斑玄武巖漿，到達一定深度中間巖漿房，經液態重力分異，不同成分的巖漿分層，上部比重較輕的偏酸性巖漿先上升侵位，同化圍巖并發生就地分異作用，后期侵位是巖漿房底部比重最大的超鎂鐵質巖漿，及熔離出的金屬硫化物，向底部及外接觸帶運移富集在構造活動協調作用下，脈動式分層上侵形成了與鎂鐵-超鎂鐵雜巖有關的、以深熔-貫入為主的多種成礦作用的鎳銅硫化物礦床，礦床成因類型為巖漿熔離型鎳銅硫化物礦床。

[1]白云來.新疆哈密黃山-鏡兒泉鎳銅成礦系統的地質構造背景 [J].甘肅地質,2000: 1-7.

[2] 黃明淵. 黃山東銅鎳礦床地球化學特征及靶區優選[J] . 新疆地質, 1990.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-45-1