新疆若羌縣北山地區坡北一號巖體銅鎳礦成礦模式及成礦規律探討

師霄杰

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 礦區地質

工作區大地構造位于北山裂谷西段。北山裂谷位于中亞造山帶之中東天山的南緣，塔里木盆地的東北緣。發源于塔里木陸殼板塊，經歷了多階段的地質活動過程。由此形成了復雜多變的地層、構造、巖漿巖，為金、銅、鎳、鐵、錳等礦產的形成提供了良好的地質背景條件。

1.1 地層

區內出露地層由下而上包括下元古界北山群、中元古界長城系古硐井群和古生界石炭系下統紅柳園組、上統石板山組以及第四系全新統洪積層。

1.1.1 古元古界北山群（Pt1B）

北山群出露于中南部小長山南部一帶，平面上呈一向西收斂尖滅，向東撒開的楔狀體，南北兩側均為斷層所限。北山群為一套角閃片巖、斜長片麻巖、變粒巖、石英片巖和石英巖為主，夾磁鐵石英巖的角閃巖相變質巖組合。

1.1.2 中元古界長城系古硐井群（Pt2CcG）

古硐井群廣泛出露于中北部地區，由于受中元古代—華力西期多次巖漿活動侵蝕，分布較為紊亂。主要為灰綠色綠泥黑云石英片巖、夾似層狀、透鏡狀白（絹）云母石英片巖、灰色、紫灰色細粒黑云片巖、夾大理巖、石榴子石矽卡巖組成。

1.1.3 古生界石炭系

⑴下石炭統紅柳園組（C1h）：主要分布于坡北一帶及以南地區。下部為礫巖、砂礫巖、雜砂巖，上部為灰巖與鈣質砂巖、頁巖的不均勻互層，不整合于中上元古界之上。

⑵上石炭統石板山組(C2s)：主要呈北東東-東西向帶狀展布于南東部，為一套陸源碎屑巖組合，主要巖性為千枚巖、變粉—細砂巖夾變長石巖屑粗砂巖、變泥質細砂巖及少量變玄武巖。

1.1.4 第四系全新統洪積層(Qhpl)

第四系全新統洪積物普遍發育，廣泛分布于河谷及洼地之中，由松散的礫石、碎石、砂及粘土等組成。

1.2 構造

北山主干斷裂為NEE向和近EW向展布，北山陸內造山帶主要分布于中天山隆起帶南緣深大斷裂和疏勒河深大斷裂之間的廣大地區。該帶經歷了復雜的構造演化過程，在前寒武紀時期與塔里木地臺曾經為一個古陸整體，在古生代階段由于古陸內部拉張和伸展裂陷作用，同一古陸裂離，形成古生代陸內造山帶。空間上呈現近EW向平行或者相互疊置的三個斷裂造山帶所組成，即紅石山-塔水早古生代斷裂造山帶、中坡山-白山石炭紀斷裂造山帶、二疊紀斷裂造山帶。而每個斷裂造山帶內部為斷隆和斷坳。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖較為發育，主要為華力西中晚期侵入巖。巖石類型從超基性至酸性巖類均有出露。基性-超基性侵入巖為本區巖漿硫化物型銅鎳礦床的重要含礦建造。

坡北基性-超基性雜巖帶出露于白地洼-淤泥河深斷裂南側，并與重力異常的重力梯級帶、局部重力高值區及磁異常的分布關系密切，其顯示了它們形成期的空間條件與上部地殼演化及在成因上與上地幔物質的滲入有著密切的聯系。根據以往同位素測量成果（呂新彪等2013、姜常義等2006、秦克章等2009），本區雜巖體多形成于283.8-271Ma。表明該區在晚石炭世-早二疊世期間有一次大規模幔源巖漿侵入事件。

2 成礦規律與成礦模式

2.1 坡北一帶銅鎳礦成礦規律

坡北一帶基性-超基性質巖體出露面積較東天山地區的巖體大，根據坡北一帶巖體的巖石學、巖石化學、巖相學分析該帶巖體具有較好的成礦潛力。形態上多為葫蘆狀、不規則圓狀等，整體上受斷裂控制成群成帶出現。巖體侵位于中元古界古井硐群中。

區內與銅鎳礦有關的基性-超基性巖體，已積累了大量成巖、成礦年代學資料，成巖年齡集中在271-283Ma，盡管這些巖體分布范圍廣，物質組成及其他地球化學特征存在差異，但是形成年代均集中在晚石炭世-早二疊世。

區內基性-超基性質巖成群成帶分布，并產出有眾多銅鎳礦床。巖體明顯沿斷裂帶產出，坡北雜巖體包括坡一、坡十、羅東、坡東等一系列巖體。

巖體由東向西依次侵入，巖漿的演化程度由東向西逐漸增高，巖體由早期的鎂質向晚期的鐵質演化，越晚期侵入的巖體成礦越有利。根據本項目的成果，在坡一、坡十所在的第四侵入次巖體中的晚期巖體（第四階段侵入蘇長巖相）內，具有尋找高品位富鎳礦體的潛力。

2.2 坡北一帶銅鎳礦礦床成礦模式

坡一、坡十的鉑族元素研究表明其具有硫化物熔離，經坡北礦物平衡計算得出的坡北“母巖漿”（其實為次級母巖漿）的Mg在9.8%-9.6%，Al在7.0%-8.3%，Ti在0.65%-1.03%，明顯低于原始母巖漿中的元素含量，說明坡北原始母巖漿其經過了結晶分異演化成為坡北次級母巖漿，很可能結晶分異的同時發生了硫化物的早期熔離。

坡北次級母巖漿繼續結晶分異演化，依次形成了巖漿、含礦巖漿、富含礦巖漿、礦漿。在構造動力作用下巖漿、含礦巖漿、富含礦巖漿、礦漿先后從白地洼次級斷裂中上侵，但部分巖漿在上侵過程中周圍圍巖發生混染，同地層進行物質交換，降低了巖漿的熔點，迫使巖漿不斷結晶分異。隨著巖漿結晶分異及同化混染作用的不斷作用，致使巖漿基性程度不斷增加，熔離作用越來越強，從而形成不同巖石組合和不同的含礦性密切關聯的現象，演化程度越高的巖漿，其含礦性越好。

通過對坡一、坡十礦區巖石學、巖石化學、巖相學、礦相學等成果的綜合分析，認為巖體的成礦作用是巖體不斷同化混染和結晶分異的共同結果。成礦作用的發生同其巖漿演化程度關系密切，越晚期的巖漿，其巖漿演化程度越高。如坡一、坡十早期的橄欖巖含礦性不佳，而晚期的輝橄巖含礦性較好。