劉生元
(新疆維吾爾自治區地質礦產勘察開發局第一區域地質調查大隊,新疆 烏魯木齊 830013)
黃山銅鎳礦分布于新疆哈密地區,是以非常重要的銅鎳礦床,在規模上鎳礦床達到了大型級別,銅礦床為中型大小。干墩組(中石炭統)是區內的主要地層出露,該礦的賦礦巖體主要為黃山I號基性、超基性巖體。文中主要對該礦地質特征展開分析,探討其礦床成因,旨在為該區同類型礦床的尋找提供參考[1]。
(1)構造。覺羅塔格晚古生代裂陷槽偏東側區域上是該礦的大地構造位置所在,該區北側區域上有黃山大斷裂由此通過(屬于康古爾深大斷裂的次級斷裂),在此斷裂帶上分布著黃山雜巖體,發揮著重要的導礦與控礦作用。區內逆斷層主要為“x”型,同時還發育東西向以及北西向和北東向的后期“x”型的共扼平推斷層等[2]。
(2)地層。干墩組(中石炭統)是區內的主要地層出露,在干墩組的上側部位進行分布。展布方向為近東西向,表現為單斜產狀特征。
(1)礦體特征。隱伏狀是該礦的主要產出特點,由于規模大小的不同,有大、中、小型礦體之分,30礦體規模最大,31號以及30-1、30-2號等礦體為中型,其余均為小型礦體。都表現為隱伏狀產出,有盆狀和似層狀等特點,礦體產出特點主要表現為北傾以及北北東和北北西向傾斜特點,角度為50°~65°,有的地段較為緩和,具有復雜的含礦巖石,輝橄巖以及方輝石巖和方輝橄欖巖等是其主要的巖石,輝長閃長巖以及純橄欖巖少見。
(2)礦石特征。角礫狀與脈狀以及稠密侵染狀和稀疏侵染狀硫化鎳礦是區內礦石的主要自然類型。工業礦石以及低品位礦石是其主要的工業類型。黃銅礦以及鎳黃鐵礦與磁黃鐵礦等是其主要的金屬礦物,方黃銅礦以及方硫鎳礦以及墨銅礦與閃鋅礦和白鐵礦與黃鐵礦等是其次要的金屬礦物。輝砷鉆礦與輝砷鎳礦和砷鉑礦和銀鎳黃鐵礦等為主要稀有礦石類型。
(1)成巖成礦作用過程。由于巖體的不同期次的形態以及其產狀和巖石組成礦化特征以及接觸關系和巖相特征等,同和表示出Ⅰ號巖體成巖成礦作用(圖1),圖形所示是該礦成因模式內的“就位巖體”特征。

圖1 Ⅰ號巖體成巖成礦作用綜合示意圖
圖中①表示巖體在最初分異的巖漿房微弱分異作用階段發生侵入所形成,主要形成斜長角閃橄欖巖體,與巖漿的成分非常的接近,礦化特征不明顯。
圖中②表示巖體在分層結構的巖漿房上發生侵入所形成,因具有較長穩定的構造環境,顯示徹底的就地分異特點,巖相序列呈現連續的特征形成,基性表現為自下而上不斷降低。
圖中③表示主含礦巖體(含金屬硫化物)在分層結構下巖漿房形成。在斷裂構造的影響下,穿插和侵入之前形成巖體的一側。因在環境穩定條件上不佳,具有較短的持續時間,存在分異的巖石類型,未能有規模巖相系列在一定空間上形成,熔離作用的巖漿房物質逐漸形成含金屬硫化物因系,使礦漿在巖體中含量很高,礦體主要為深熔~貫入式特征,決定的礦床的形成。
圖中①輝長閃長巖體有剩余殘漿在巖漿房發生侵入所形成,侵入特點是從之前巖體的底部位置侵入向兩側,石英拉斑玄武巖是其主要的成分,鐵、鎂含量較少,富硅,相較于前相呈現不斷增高的銅/銅+鎳特點,具有較高的銅比率。
(2)礦床成因。Ⅰ號巖體與銅鎳礦床主要成因為,地幔巖分布于上地幔中,橄欖拉斑玄武質巖漿在區內分熔~分凝作用凝聚作用于底辟上升階段形成,并在深大斷裂位置向巖漿房(一定地殼深度)進行侵入,與構造活動作用與熔離作用和巖漿房分異作用互相協調,在不斷地侵位中,形成深熔-貫入特征的銅鎳硫化物礦床(和基性超基性巖存在很大關系)。
(3)礦床成因與巖相密切相關。有4個侵入亞次在Ⅰ號巖體中劃分出來,巖相共有7個。在第2次侵入作用成因的主巖體,呈現出徹底的分異特征,巖相序列有7個形成于超基性中性中,表現為較弱的成礦作用,底部礦體以及上懸礦體(熔離型銅鎳硫化物)小規模的形成于局部位置。在構造斷裂控制之下第3次侵入亞次主含礦巖體,穿插和侵入巖體的一側,礦體的形成主要為深熔~貫入式特征,決定著礦床的形成。輝長閃長巖體為第4次侵入亞次的輝長閃長巖體,主要溶蝕之前形成主礦體的底部,自身的硫化物也不斷疊加改造,礦體通過輝長閃長巖體之上以及在原地進行冷凝,重新的進行結晶而形成,氣水熱液以及殘余的巖漿在晚期階段的礦房內不斷運移向上,隨著巖體內的斷層,充填貫入和交代并形成礦體。
該礦目前已有91個礦體在區內被圈出,有84個礦體為小型,這些礦體的研究程度較低,很多僅僅是單工程探礦,分支以及整體復合在局部位置上可能存在,應當對這些小的礦體加強相關的研究工作,能夠進一步擴大找礦前景。今后的找礦工作中應當主要下面兩點:①注重巖相的研究。角閃二輝橄欖巖和其他巖相相互交接的位置,是礦體的主要賦存部位,如干墩組(中石炭統)和輝長閃長巖以及角閃二輝橄欖巖相互交接的部位,主要賦存礦體30號與31號,干墩組(中石炭統)地層和綠泥-滑石千糜巖(由強烈蝕變的角閃二輝橄輝巖所形成)。②注重構造的研究。該礦為銅鎳硫化物礦床,在其成礦過程中,成礦作用非常復雜,和深熔-貫入作用存在非常緊密的聯系,斷層在區內比較發育,數十條的斷層分布于各類序列中,構造斷裂對巖體形成明顯的控制作用。