新疆菁布拉克銅鎳硫化物礦床礦石礦物特征及礦床成因

■孫曉潔（新疆地質(zhì)礦局勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830000）

新疆菁布拉克銅鎳硫化物礦床礦石礦物特征及礦床成因

■孫曉潔
（新疆地質(zhì)礦局勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830000）

本文詳細(xì)探究菁布拉克銅鎳硫化物礦石中礦物組成和礦石組構(gòu)特征,分析了硫化物礦物的元素組成,利用金屬硫化物溫度計(jì),計(jì)算出礦床產(chǎn)出時(shí)的平均溫度,從而推測礦床成因。

銅鎳礦礦 物組構(gòu) 礦物溫度計(jì) 礦床成因

1　引言

新疆菁布拉克礦區(qū)位于西天山山脈哈爾雷克山北坡，該礦位于伊犁微板塊南部邊緣隆起活動(dòng)帶內(nèi)。在前人成果上,探究該礦礦石中礦物組成和礦石組構(gòu)特征,分析了硫化物礦物的元素組成,利用金屬硫化物溫度計(jì),計(jì)算出礦床產(chǎn)出平均溫度為489℃,為礦床成因提供參考資料。

2　礦床的形成環(huán)境和礦床地質(zhì)

新疆菁布拉克銅鎳硫化物礦床處于那拉提早古生代島弧帶中。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈，主要分為火山巖和侵入巖,火山巖變質(zhì)程度較深,基性—超基性巖體形成較早，規(guī)模較大且分異較完全。區(qū)域一帶變質(zhì)作用較強(qiáng)烈,主要有區(qū)域變質(zhì)作用,接觸變質(zhì)作用和動(dòng)力變質(zhì)作用等類型。

3　礦石中的礦物成分及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

3.1礦石及礦物成分

本次研究標(biāo)本都來自礦體第Ⅲ巖相帶，以（橄欖）輝長巖為主，局部為輝石巖，可見少量鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦和孔雀石。礦石礦物主要有磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、微量紫硫鎳鐵礦等，其中磁黃鐵礦分布普遍。脈石礦物主要有輝石、斜長石、角閃石等，少量橄欖石、次閃石、蛇紋石及絹云母、綠泥石等。

3.1.1磁黃鐵礦

區(qū)內(nèi)分布最廣泛的金屬硫化物。暗銅黃色不規(guī)則粒狀集合體分布于脈石礦物顆粒間，它形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑 0.01—0.8mm，含量一般1—10×10～2%，個(gè)別達(dá)30×10～2%；常呈團(tuán)塊狀或成星點(diǎn)狀分布，與磁黃鐵礦，黃銅成鑲嵌狀共生。

3.1.2鎳黃鐵礦

區(qū)內(nèi)分布較廣泛的金屬硫化物。古銅色不規(guī)則粒狀集合體分布于脈石礦物顆粒間，它形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑0.1—0.3mm，含量一般1—3×10～2%；與磁黃鐵礦、黃銅礦緊密共生，常分布于磁黃鐵礦的邊緣，未見交代現(xiàn)象。

3.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

3.2.1礦石結(jié)構(gòu)

手標(biāo)本為全晶質(zhì)中粒結(jié)構(gòu)，顯微鏡下為半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，次為交代結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)。海綿隕鐵結(jié)構(gòu)為金屬硫化物局部富集形成海綿狀。交代結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)僅局部發(fā)育，與后期構(gòu)造作用有關(guān)。

3.2.2礦石構(gòu)造

手標(biāo)本為全晶質(zhì)中粒結(jié)構(gòu)，顯微鏡下為浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，與成因密切相關(guān)。巖漿熔離型主要為浸染狀構(gòu)造，貫入型主要呈塊狀構(gòu)造。前者是礦區(qū)最常見的構(gòu)造類型，由顆粒細(xì)小的金屬硫化物集合體呈不規(guī)則狀分布于脈石礦物中形成，以稀疏—中等浸染狀為主，稠密浸染狀多呈海綿隕鐵結(jié)構(gòu)；局部呈細(xì)脈狀，與浸染狀礦石界限清晰。礦石與圍巖呈漸變過渡關(guān)系；金屬硫化物組合特征顯示礦質(zhì)形成于較高溫階段。表明，礦石礦物的形成與巖漿熔離作用有關(guān)。

3.3礦物組合關(guān)系

研究表明，礦物共生組合可以用礦物生成的同時(shí)性的礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造來表征（礦物共生組合及其實(shí)際意義，1975）。在共生組合的礦物之間，不可能存在溶蝕的連生界線。在熔漿或溶液結(jié)晶過程中產(chǎn)生的粒狀結(jié)構(gòu)，可以證明礦石中存在礦物共生組合。例如他形～半自形結(jié)構(gòu)，證明黃銅礦、磁黃鐵礦，鎳黃鐵礦是同時(shí)生成的,手標(biāo)本中見有呈細(xì)脈狀沿巖石裂隙分布的現(xiàn)象，表明成巖后期仍有含礦熱液活動(dòng)。

3.4電子探針數(shù)據(jù)分析結(jié)果

根據(jù)成分分析（表1），可看出5個(gè)樣品中都含一定量的Co、Ni，含Ni 0.05%～0.46%，含Co0.06%～0.09%,。與國內(nèi)同類礦床的磁黃鐵礦主要成分基本相同，均屬于非計(jì)量化學(xué)配比組成(Fe1～xS)。

表1　礦物成分及結(jié)晶化學(xué)式

4　共生硫化物中鎳元素含量和地質(zhì)溫度計(jì)

前人研究表明,礦物、巖石中微量元素的種類、豐度、分配和比值等,與礦物、巖石的形成溫度之間有簡單的熱力學(xué)關(guān)系,與其它成巖成礦的環(huán)境變量有密切相關(guān)性,從而可能作為地質(zhì)溫度計(jì)。元素在共存相的分配系數(shù)是溫度和壓力的函數(shù)。分析該礦石中共生硫化物礦物間元素分配情況，發(fā)現(xiàn)采用微量元素Ni2+在共生硫化物礦物中分配狀況作為溫度計(jì)使用。

Ni2+主要分配在磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦中。根據(jù)探針數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用計(jì)算公式：lgK=2808/T～3.69計(jì)算出該礦床形成的大致溫度，其中K的計(jì)算公式為KNiPo～Py=(NiPo/NiPy)′0.75（微量元素地質(zhì)溫度計(jì)，1986）。可知，該礦床形成的溫度大致為434℃～511℃，平均溫度為489℃。磁黃鐵礦化和鎳黃鐵礦化學(xué)式說明，深部的礦石鐵含量要高于表層的礦石的鐵含量。即深部礦石密度大于淺部，這為礦床深部巖漿融離型提供了有利的條件。

5　結(jié)論

（1）礦石具有明顯的半自形粒狀結(jié)構(gòu)和海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造，與圍巖呈漸變過渡關(guān)系；很好的證明了此礦床的成因?yàn)閹r漿熔離礦床。

（2）金屬硫化物組合特征顯示礦質(zhì)形成于較高溫階段。當(dāng)巖漿溫度下降，或者巖漿上升的時(shí)候，其內(nèi)壓力降低，使得硫化物達(dá)到飽和，從硅酸鹽熔漿中熔離出來。該礦床形成的溫度為434℃～511℃，相比于同成因的銅鎳硫化物礦床的形成溫度低。

（3）新疆菁布拉克銅鎳硫化物礦床屬巖漿熔離—貫入型銅鎳礦床。

[1]王旭東,菁布拉克巖帶基性～超基性巖體地質(zhì)特征及含礦性，新疆礦產(chǎn)地質(zhì)，1990,1(2).

[2]郭宏，2006，新疆東天山巖漿銅鎳硫化物礦床地質(zhì)特征及成礦環(huán)境，新疆地質(zhì)，第24卷，第2期.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000～405X（2016）～4～112～2

孫曉潔（1988～），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)學(xué)專業(yè)，本科。