吉林省紅旗嶺1號(hào)巖體銅鎳硫化物礦床成礦模式與找礦意義

吳迪 陳偉志

摘?要：吉林省紅旗嶺屬于古亞洲洋和環(huán)太平洋兩大構(gòu)造區(qū)域的交匯部位并發(fā)育大型銅鎳硫化物礦床。本區(qū)共發(fā)現(xiàn)30余個(gè)鎂鐵超鎂鐵質(zhì)巖巖體， 其中1號(hào)巖體賦礦最多。銅鎳礦體呈似板狀、上懸狀、透鏡狀賦存于鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)巖體內(nèi)，礦床屬巖漿就地熔離和重力分異成因。

關(guān)鍵詞：成礦模式找礦意義銅鎳硫化物礦床

中圖分類號(hào)：TD9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）10（a）-0084-01

鎳是一種非常重要的有色金屬元素，在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和人們生活的各個(gè)領(lǐng)域中起著非常重要的作用[1]。而吉林紅旗嶺礦區(qū)1號(hào)巖體則位于紅旗嶺勘查區(qū)內(nèi)，富含豐富的鎳資源。因此研究1號(hào)巖體的成礦模式和找礦意義就顯得尤為重要。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

紅旗嶺位于吉林省中部磐石地區(qū)，地理坐標(biāo)N47°55′，E126°30′。大地構(gòu)造位置屬于古生代興蒙造山帶的一部分，南接華北地臺(tái)北緣，北部與佳木斯地臺(tái)相接，屬于古亞洲洋和環(huán)太平洋兩大構(gòu)造區(qū)域的交匯部位。1號(hào)巖體位于礦區(qū)第一巖帶的中部，與圍巖呈不整合接觸。巖體產(chǎn)狀走向北25～50°，傾向北東50～65°。1號(hào)巖體在平面上呈紡錘狀，長(zhǎng)980m。寬150～280m，最大控制深度560m，長(zhǎng)寬深之比為4：1：2[2]。巖體主要由含礦巖石類型主要有斜方輝石巖、角閃輝石巖、輝石角閃巖、橄欖輝石巖、輝石橄欖巖，巖石的M/F值一般在2～5范圍內(nèi)，巖體具有多次脈動(dòng)式侵位疊加的特點(diǎn)[3]。礦體一般呈似層狀、透鏡狀、脈狀、漏斗狀等產(chǎn)出。

2 巖石標(biāo)本鏡下特征及其成分特點(diǎn)

2.1 圍巖：二云母片巖

巖石具鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。巖石以片狀礦物為主，為鱗片狀的黑云母和白云母，呈平行定向排列形成片狀構(gòu)造。巖石主要由黑云母、白云母、石英和中性酸斜長(zhǎng)石組成。黑云母，鱗片狀，與白云母一同呈平行定向排列。正交下干涉色可達(dá)III級(jí)綠，但基本被其本身的顏色假冒，平行消光，含量約28%。白云母，鱗片狀，與黑云母一同呈平行定向排列。平行消光，含量約26%。長(zhǎng)英質(zhì)礦物，主要為石英，含部分長(zhǎng)石。長(zhǎng)英質(zhì)礦物多呈不規(guī)則粒狀，少數(shù)為短柱狀，常呈帶狀分布于黑云母和白云母的間隙中，石英為波狀消光，斜長(zhǎng)石為斜消光。長(zhǎng)英質(zhì)礦物含量約42%。其外，含少量的十字石和鐵錳質(zhì)礦物。（圖1、圖2）

2.2 巖體：輝橄巖

巖石具堆晶結(jié)構(gòu)的填隙結(jié)構(gòu)，局部為海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由橄欖石，輝石（斜方輝石、單斜輝石）及少量的磁鐵礦組成。橄欖石，不規(guī)則粒狀，不規(guī)則裂紋發(fā)育，含量約68%，常沿邊緣發(fā)生蛇紋石化。輝石包含斜方輝石和單斜輝石。斜方輝石以鎂質(zhì)的頑火輝石和紫蘇輝石為主，粒徑大小與橄欖石相當(dāng)，含量約20%。單斜輝石主要為普通輝石，短柱狀，粒徑大小與橄欖石相當(dāng)，含量約7%。磁鐵礦呈不規(guī)則粒狀分布于橄欖石和輝石的空隙中，形成填隙結(jié)構(gòu)，局部磁鐵礦分布較多，過(guò)渡為海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。（圖3、圖4）

3 礦體特征

根據(jù)礦體與圍巖的關(guān)系，礦體的形態(tài)與產(chǎn)狀，發(fā)現(xiàn)似層狀礦體和上懸式礦體。這種礦體在本區(qū)礦床中占有比較重要的位置。上懸式礦體位于巖相上部，以透鏡狀為主，一般規(guī)模小，厚度薄，延長(zhǎng)段連續(xù)性差。似層狀礦體產(chǎn)于1號(hào)巖體的底部，其形態(tài)，產(chǎn)狀嚴(yán)格受巖相的控制，與所賦存的橄欖輝巖相基本一致，呈似層狀，通常與其上部的橄欖巖相界線清楚，底部以混染帶與圍巖二云母片巖呈不整合接觸。在橫剖面上其兩側(cè)向中心傾斜，在縱剖面上向北西呈緩傾斜。在似層狀礦體中礦石礦物主要是磁黃鐵礦，鎳黃鐵礦及黃銅礦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在上懸式礦體三者含量為60%、36%、5%，硫化物在巖相中的含量分別為3%～6%。平均含Ni為0.22%～0.3%，Cu為0.05%，NI：CU=6：1平均含鎳與銅含量比為Ni：Cu=2.3：1。不難看出，似層狀礦體是橄欖輝石巖中的礦體是巖漿就地熔離作用形成的。巖漿經(jīng)深部液態(tài)熔離而形成的硅酸鹽熔體或巖漿，包含有未熔離完全的殘留硫化物，在溫度下降等因素影響下發(fā)生熔離結(jié)晶作用，結(jié)晶出來(lái)的一部分硫化物由于重力影響沉降到巖相底部形成“似層狀礦體”。

4 成礦模式探討

紅旗嶺銅鎳硫化物礦床屬深部巖漿熔離礦床，在華北地臺(tái)古地塊邊緣，原始地幔部分熔融產(chǎn)生的含礦巖漿，沿輝發(fā)河深斷裂上升至相對(duì)穩(wěn)定的中間巖漿房，由于來(lái)自地幔深處的巖漿溫度很高，圍壓很大，鎳離子優(yōu)先呈類質(zhì)同象置換鎂而分散在橄欖石、輝石晶格中[4]。當(dāng)巖漿上升通道的深大斷裂達(dá)到熔漿部位時(shí)，巖漿上侵形成閃長(zhǎng)巖，輝石閃長(zhǎng)巖等不含礦的侵入體。伴隨著構(gòu)造的再運(yùn)動(dòng)含少量的基性—超基性巖漿侵入形成輝石巖，輝石橄欖巖等巖體，并隨溫度降低， 鐵鎂硅酸鹽晶出，發(fā)生就地熔離作用，形成上懸礦和底部礦體。富礦巖漿最后上升侵入，較上部熔融體侵位于1號(hào)巖體底軸部，并發(fā)生就地熔離和重力分異， 形成容礦巖相礦石的垂直分帶和純硫化物脈[5]。

5 找礦的意義

自2007年開(kāi)始，對(duì)吉林紅旗嶺礦區(qū)開(kāi)展了危機(jī)礦山找礦項(xiàng)目工作。但隨著礦產(chǎn)的不斷開(kāi)發(fā)，尋找潛在資源的難度已經(jīng)越來(lái)越大。因此通過(guò)研究1號(hào)巖體相關(guān)特征及成礦模式對(duì)在紅旗嶺礦區(qū)尋找新的巖漿型銅鎳礦床具有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉俊梅，張宏，馮修云，等.紅旗嶺礦區(qū)2號(hào)巖體巖漿型硫化銅鎳礦床成礦規(guī)律及找礦意義.

[2]秦寬.紅旗嶺巖漿銅鎳硫化物礦床地質(zhì)特征.

[3]湯中立.中國(guó)主要鎳礦類型及其與古板塊構(gòu)造的關(guān)系[J].礦床地質(zhì)，1982.