新疆哈密市圪塔山口銅鎳礦地質(zhì)特征及成因探討

吳見新

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0四隊(duì) 哈密 839000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圪塔山口銅鎳礦床位于新疆東天山鐵鎂-超鐵鎂質(zhì)巖帶東段，大地構(gòu)造位置屬于大南湖-頭蘇泉島弧帶，南側(cè)康古爾塔格深大斷裂帶是形成鐵鎂-超鐵鎂巖的導(dǎo)巖構(gòu)造，鐵鎂-超鐵鎂質(zhì)巖體均分布于深大斷裂的次級(jí)斷裂中。含礦巖體侵入于泥盆系大南湖組中，直接圍巖為凝灰?guī)r、片巖。區(qū)域巖體成礦年齡在270～430Ma，多集中在270～290Ma 即早二疊世，該時(shí)期為成礦的集中爆發(fā)期，而這些鎂鐵-鎂鐵巖體是造山后伸展共同作用的產(chǎn)物。成礦帶劃屬于康古爾-土屋-黃山銅鎳金成礦帶內(nèi)，區(qū)域上黃山、黃山東、香山、葫蘆、圖拉爾根等銅鎳礦床構(gòu)成東天山東段最主要的銅鎳成礦帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦內(nèi)地層主要為志留系紅柳溝組、泥盆系大南湖組和第四系組成。紅柳溝組主要分布于礦區(qū)南部F4斷裂以南，呈長(zhǎng)帶狀分布，主要由一套淺變質(zhì)的火山—沉積巖組成。大南湖組礦區(qū)廣泛分布，為礦區(qū)主要分布地層，也是基性雜巖體直接圍巖地層，為一套海相火山噴發(fā)—沉積建造。主要巖性為凝灰?guī)r、晶屑巖屑凝灰?guī)r、炭質(zhì)片巖，巖石內(nèi)部黃鐵礦、碳質(zhì)發(fā)育，地表呈褐黃色，深部炭質(zhì)片巖為雜巖體的上下盤直接圍巖，也是尋找?guī)r體的主要標(biāo)志。第四系分布于礦區(qū)中部大溝及北西部洼地內(nèi)，為一套洪沖積物。

2.2 構(gòu)造

巖體受區(qū)域性深大斷裂控制，以強(qiáng)烈擠壓、韌性剪切為特征，為基性巖漿上侵、含礦流體的活動(dòng)提供了良好的通道。北部次級(jí)斷裂北東東向F2、F3次級(jí)斷裂控制，是控制雜巖體就位和制約成礦空間的儲(chǔ)巖儲(chǔ)礦構(gòu)造。礦體基本產(chǎn)于雜巖體內(nèi)部、超基性巖體上部及巖相界面上，成巖與成礦構(gòu)造一致。

2.3 基性雜巖體特征

礦區(qū)基性—超基性雜巖體分布于F2 斷裂兩側(cè)，目前共發(fā)現(xiàn)雜巖體7個(gè)，其中含礦巖體共6個(gè)，除I-4號(hào)外均為含礦巖體，巖體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)，雜巖體分為南北兩個(gè)雜巖帶，巖體均侵位于泥盆系大南湖組地層中。

北巖帶特征：將分布于F2斷裂附近的I-1～4號(hào)雜巖體為劃為北巖帶。I-1整體呈扁漏斗狀，地表出露巖石類型有輝長(zhǎng)巖、橄欖輝石巖，地表球形風(fēng)化發(fā)育，礦化主要分布于橄欖輝石巖中，為全巖礦化，工程控制的程度延深小于100 米。I-2 號(hào)巖體呈透鏡狀，控制長(zhǎng)度450米，最大斜深250米；巖體地表水平分帶可劃分為三個(gè)巖相，垂向分帶與水平分帶相吻合，自上而下為橄欖輝長(zhǎng)巖→角閃輝長(zhǎng)巖→輝長(zhǎng)巖，呈反序演化特征，高品位銅鎳礦體主要富集于巖體上部的超基性巖相中，下部基性巖體主要為銅鎳礦化顯示。I-3號(hào)巖體地表可分為兩個(gè)巖相，上部為橄欖輝巖相，下部為輝長(zhǎng)巖相，礦化主要集中于巖體上部，該巖體以硅酸鎳為主。I-4號(hào)巖體地表出露為角閃輝長(zhǎng)巖及輝長(zhǎng)巖，礦化顯示弱，為不含礦老巖體。I-2、3號(hào)巖體通過詳查工作達(dá)到小型銅鎳礦床規(guī)模。

南巖帶特征：將分布于F3、4 斷裂附近的I-5～7號(hào)雜巖體劃為南巖帶。I-5號(hào)巖體呈不規(guī)則馬蹄狀，巖體具全巖礦化特征，平面上、縱向上可分為輝長(zhǎng)巖、橄欖巖、角閃輝長(zhǎng)巖三個(gè)巖相分帶，巖體上部為角閃輝長(zhǎng)巖，厚度不大；中部為橄欖輝長(zhǎng)巖、橄欖輝石巖，巖石中見有大量浸染狀、團(tuán)斑狀褐鐵礦及纖維狀網(wǎng)脈狀石棉，巖石中均可見有星點(diǎn)狀、團(tuán)斑狀硫化物；下部主要為輝長(zhǎng)巖巖石中硫化物較少。I-6號(hào)巖體地表第四系覆蓋嚴(yán)重，地表為細(xì)粒輝長(zhǎng)巖脈，深部驗(yàn)證埋深大于600 米，為礦區(qū)最大埋深巖體，傾向上延伸穩(wěn)定。經(jīng)鉆孔驗(yàn)證巖相分異較完全，縱向上可分為橄欖輝長(zhǎng)巖相→角閃輝長(zhǎng)巖相→輝長(zhǎng)巖巖相三個(gè)巖相分帶；巖體上部為角閃輝長(zhǎng)巖，此巖相礦化較為集中，可達(dá)全巖礦化；巖體中部為角閃輝長(zhǎng)巖相，巖石主要為角閃輝石巖，可見少量硫化物，局部達(dá)到鎳礦化；巖體下部為輝長(zhǎng)巖，礦化較弱，硫化物較少。I-7 號(hào)巖體是新發(fā)現(xiàn)巖體，巖體地表呈橢圓，兩側(cè)第四系覆蓋嚴(yán)重。巖體東西走向，長(zhǎng)軸約40米，短軸約30米，地表巖相為角閃輝長(zhǎng)巖→輝長(zhǎng)巖，礦化蝕變見有褐鐵礦化、孔雀石化、伊丁石化等特征，均勻銅鎳礦化顯示。

2.4 礦體特征

圪塔山口銅鎳礦賦存于基性雜巖體內(nèi)，礦區(qū)圈定銅鎳礦體6 個(gè)，I-2-1 號(hào)銅鎳礦體石控制程度最高、規(guī)模較大礦體。

I-2-1銅鎳礦體：控制長(zhǎng)350米，厚度18.58米，最大延伸200 米；走向60°，傾向150°，傾角49～65°；礦體整體呈囊狀、透鏡狀，Ni 平均品位0.46%，Cu 平均品位0.29%，賦礦巖石為橄欖輝長(zhǎng)巖。

I-3-1 號(hào)銅鎳礦體：控制長(zhǎng)225 米，厚度6.57 米，最大延伸150 米；礦體傾向約150°，傾角50～74°；Ni平均品位0.76%，Cu 平均品位0.5%，礦體呈脈狀；賦礦巖石為橄欖巖。

I-5-1 銅鎳礦體：控制長(zhǎng)200 米，厚度6.79 米，最大延伸120 米，礦體傾向約125°，傾角約65～70°，Ni平均品位0.26%，Cu 平均品位0.25%，賦礦巖石為橄欖巖、角閃輝長(zhǎng)巖。

2.5 礦石質(zhì)量

礦石礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦、銅藍(lán)、輝銅礦等；脈石礦物有蛇紋石、滑石、纖閃石、鎂閃石、橄欖石、斜簾石、透閃石、黑云母、輝石、角閃石等組成。礦石構(gòu)造有半自形粒狀、不規(guī)則它形結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、共生邊結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。

3 成因探討

在大約375-345Ma，準(zhǔn)噶爾古大洋板塊向南（天山）俯沖，在東天山地區(qū)自北向南形成了大南湖-頭蘇泉島弧和阿齊山-雅滿蘇弧后盆地，由于俯沖作用形成一系列的巖漿活動(dòng)，形成了包括東天山東段諸多雜巖體。東天山地區(qū)已經(jīng)結(jié)束造山運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入了造山后伸展階段，構(gòu)造應(yīng)力弛張，同期發(fā)育康古爾-黃山韌性剪切帶和大量的鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖體，且這一期巖漿富含銅鎳等成礦元素。在圪塔山口地區(qū)深部由于地幔部分熔融作用，形成了深部巖漿房，且?guī)r漿在巖漿房中發(fā)生了硫化物的熔離作用。在280Ma左右，東天山地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的幔源巖漿活動(dòng)。圪塔山口地區(qū)由于韌性剪切作用，在原來的巖漿通道位置形成了新的薄弱面，深部巖漿房的巖漿就沿著原來的巖漿通道依次上侵到地殼淺部，在原來的巖體位置上或者原來巖體的附近有空間的地方固結(jié)成巖，分別形成了圪塔山口Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)、Ⅲ號(hào)和Ⅴ號(hào)、Ⅵ號(hào)、Ⅶ號(hào)巖體。在巖漿上升過程中與周圍的圍巖發(fā)生了同化混染作用，但由于圍巖中的硫已基本被晚泥盆時(shí)期的巖漿活動(dòng)同化帶走，所以這一期的巖漿活動(dòng)雖然與圍巖發(fā)生了同化混染作用，但并沒有大規(guī)模的圍巖硫加入，因此其硫同位素仍以幔源硫?yàn)橹鳌Ｔ趲r漿上升及就位過程中發(fā)生了硫化物的就地熔離作用，從而形成了以浸染狀礦化為主的主要礦化體。綜上所述圪塔山口礦床成因類型為巖漿融離-后期貫入型銅鎳硫化物礦床。