云南大民太銅鎳礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征及找礦潛力*

雷延祥 彭 建 焦 和

(1.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)研究生院)

云南大民太銅鎳礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征及找礦潛力*

雷延祥1,2彭 建1焦 和1

(1.青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)研究生院)

對(duì)比研究是礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)的有效途徑之一，結(jié)合系統(tǒng)扎實(shí)的地質(zhì)工作和辯證的對(duì)比研究思維，通過將云南大民太銅鎳礦床與國(guó)內(nèi)成礦條件相似的典型巖漿型Cu-Ni-PGE礦床進(jìn)行對(duì)比研究，分析其地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征以及找礦潛力。結(jié)果表明：“小巖體成大礦”并非普適性規(guī)律，大民太銅鎳礦床為巖漿單式侵位就地熔離成礦作用的結(jié)果，礦化表征出銅鎳硫化物礦床與釩鈦磁鐵礦床的過渡類型礦床的特點(diǎn)，與香山西復(fù)合型礦床具有可對(duì)比性，具有一定的找礦潛力。

礦床地質(zhì)特征 地球化學(xué)特征 找礦潛力 對(duì)比研究 礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià) 成礦規(guī)律

對(duì)比研究作為重要的地質(zhì)工作思路之一，廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)實(shí)踐，科學(xué)辯證的對(duì)比研究思維對(duì)于客觀評(píng)價(jià)工作區(qū)的資源潛力和找礦前景具有重要作用。要使得勘查評(píng)價(jià)工作具有客觀性，必須正確處理對(duì)比主體與對(duì)比客體、模型類比與因地制宜、新理論新方法適用性等方面的辯證統(tǒng)一關(guān)系。模型類比與因地制宜的統(tǒng)籌兼顧是對(duì)比工作取得成功的關(guān)鍵。應(yīng)用礦床模型指導(dǎo)勘查實(shí)踐能夠?qū)⒁獙ふ业哪繕?biāo)礦種變成目標(biāo)地質(zhì)體，選擇地質(zhì)條件有利找礦地段，有助于設(shè)計(jì)最合適的找礦策略，選擇最有效的勘查技術(shù)手段組合。

新理論、新方法的問世帶來的找礦效果不僅僅是一個(gè)礦床的發(fā)現(xiàn)，而是一批礦床的發(fā)現(xiàn)，如20世紀(jì)50年代初MVT型鉛鋅礦床成因模式的建立和美國(guó)維伯納姆礦帶的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致了20世紀(jì)50、60年代MVT型礦床的成批發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)60年代早期隨著火山成因礦床模式的應(yīng)用和現(xiàn)代航空物探技術(shù)的發(fā)展，在20世紀(jì)20世紀(jì)60年代中期到70年代中期發(fā)現(xiàn)了一大批火山成因的黃鐵礦型礦床，隨著20世紀(jì)90年代“小巖體成大礦”成巖成礦理論的建立，掀起了一股小巖體找大礦的高潮，并在勘查實(shí)踐中取得了不錯(cuò)的找礦效果。新理論、新方法的問世促使了一批礦床的發(fā)現(xiàn)，但同時(shí)也常常會(huì)將人們帶入新的誤區(qū)。云南大民太銅鎳硫化物礦區(qū)即為反面例證的一個(gè)典型案例，該礦區(qū)的找礦指導(dǎo)思想即為小巖體成大礦理論，但卻一直未取得突破，究其原因在于未能正確處理好對(duì)比研究思維的辯證關(guān)系，勘查評(píng)價(jià)工作并非基于扎實(shí)的地質(zhì)工作基礎(chǔ)上的客觀對(duì)比，而是拘泥于形式上的簡(jiǎn)單對(duì)比。為此，以大民太銅鎳礦區(qū)為例，在系統(tǒng)地質(zhì)工作基礎(chǔ)上，對(duì)其開展對(duì)比研究工作，對(duì)其找礦潛力進(jìn)行分析。

1 銅鎳巖(礦)體地質(zhì)、地球化學(xué)特征

云南大民太基性-超基性巖體產(chǎn)出于揚(yáng)子克拉通西緣的康滇地軸裂谷構(gòu)造環(huán)境，受控于近SN向展布的區(qū)域性元謀深大斷裂帶，呈近SN向陡傾斜巖墻狀侵位于元古界元謀群鳳凰山組碳酸鹽巖建造之中，在平面上近于SN向展布，總體呈“南大北小”、“上大下小”的不規(guī)則漏斗狀產(chǎn)出。巖體分異性較好，自外向內(nèi)表現(xiàn)出含石英輝長(zhǎng)巖相→暗色輝長(zhǎng)巖相→橄欖輝長(zhǎng)巖相→輝石巖相的似同心環(huán)狀巖相分帶性，各相帶呈漸變過渡關(guān)系，向中心巖石基性程度漸趨增高，表現(xiàn)出單式侵位的特征，巖體巖性組合為單輝橄輝巖-輝石巖-輝長(zhǎng)巖型。

礦化嚴(yán)格受巖體巖相帶控制，與圍巖呈漸變過渡關(guān)系，礦化主要賦存于橄欖輝長(zhǎng)巖相及部分過渡相的暗色輝長(zhǎng)巖中，輝石巖相帶不發(fā)育且含礦性一般，邊緣相基本不含礦，礦化自邊緣至中心呈現(xiàn)出礦化逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。礦化在平面上“內(nèi)富外貧”、“南富北貧”， 在垂向上 “上貧下富”， 礦化連續(xù)性較好，呈“南大北小”之勢(shì)產(chǎn)出，呈NW—SE向延伸，延深情況不明，總體W傾，局部反傾，傾角大于75°，富礦體主要集中于南部。礦石主要發(fā)育自形-半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、出溶結(jié)狀結(jié)構(gòu)、雙晶結(jié)構(gòu)及交代殘余結(jié)構(gòu)等和星點(diǎn)狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，局部見海綿隕鐵結(jié)構(gòu)等礦石組構(gòu)，典型礦石礦物組合為磁黃鐵礦-黃銅礦，偶見鎳黃鐵礦。

巖體產(chǎn)出于克拉通構(gòu)造環(huán)境，原始巖漿為來自上地幔的亞堿性拉斑玄武巖漿[1], 巖石屬性系列為有利于銅鎳硫化物礦化的偏鎂系巖石系列與有利于釩鈦磁鐵礦礦化的鈣系巖石系列的過渡帶鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖石系列，偏鎂系巖石占優(yōu)勢(shì)，其與我國(guó)的典型巖漿型銅鎳硫化物礦床在賦礦空間和礦床成因上往往與拉斑玄武巖漿分異形成的鐵質(zhì)基性-超基性巖關(guān)系密切的特征表現(xiàn)出相似性[2]，但同時(shí)又具有差異性[3]。巖石化學(xué)組成具有高鐵、低堿、富鈦、貧鋁、富鈣的特點(diǎn)，與典型銅鎳硫化物礦床賦礦巖系高鎂、低堿、貧鈦有所區(qū)別，與釩鈦磁鐵礦賦礦巖系高鐵、低堿、富鈦、貧鋁較為吻合。巖石地球化學(xué)組成(MgO含量、m/f比值、里特曼指數(shù)、扎氏指數(shù)等地球化學(xué)指標(biāo))表明大民太巖體與典型銅鎳硫化物礦床賦礦巖體的巖石組成具有相似性但又有所區(qū)別，呈現(xiàn)出向釩鈦磁鐵礦賦礦巖體巖石組成演化的特點(diǎn)。

成礦元素豐度是決定成礦與否以及成礦規(guī)模的一個(gè)重要參數(shù)，研究區(qū)從巖體邊緣無礦巖相到中央賦礦巖相主成礦元素(Ni、Cu、Co、S)含量表現(xiàn)出遞增趨勢(shì)，巖體賦礦巖相橄欖輝長(zhǎng)巖相成礦元素富集程度大，w(Cu+Ni+Co)/w(S)值為0.11～0.36。礦石礦物黃銅礦w(Co)/w(Ni)值遠(yuǎn)大于1，均值為2.209，磁黃鐵礦的w(Co)/w(Ni)比值多小于1，部分大于1。

2 與典型礦床對(duì)比研究

大民太銅鎳礦床與金川、紅旗嶺、金平、喀拉通克、力馬河、白馬寨等國(guó)內(nèi)典型的巖漿型Cu-Ni-PGE礦床相比，其巖(礦)體地質(zhì)特征既表現(xiàn)出巖漿型銅鎳礦床的共性特征又兼具自身成巖成礦的獨(dú)特性(表1)。

從巖體產(chǎn)出構(gòu)造背景及侵位型式看，大民太巖體侵位于揚(yáng)子克拉通西緣的康滇地軸南段，屬于與大陸裂谷作用相關(guān)的巖漿系列范疇，在產(chǎn)出構(gòu)造背景上類似于金川、力馬河、白馬寨等巖體產(chǎn)出于非造山帶構(gòu)造背景，但同時(shí)其又處于攀西裂谷北部釩鈦磁鐵礦集區(qū)與南部銅鎳硫化物礦集區(qū)的過渡地帶，產(chǎn)出構(gòu)造背景具有獨(dú)特性。該類礦床的賦礦巖體多呈巖墻狀產(chǎn)出，且?guī)r體規(guī)模均較小，各巖體盡管巖石組合不盡相同，但均為鐵質(zhì)基性-超基性巖漿系列的產(chǎn)物，表明大民太巖體與我國(guó)典型的銅鎳礦床賦礦巖體具有共性，但在巖體分異性及侵位型式上卻又表現(xiàn)出差異性。金川、紅旗嶺、金平、喀拉通克、力馬河、白馬寨等巖體具有明顯的共性，巖體分異性良好，復(fù)式巖體特征突出，為多期巖漿活動(dòng)復(fù)式侵位的結(jié)果，而大民太巖體巖體分異性較好，各巖相帶呈漸變過渡關(guān)系，為巖漿活動(dòng)一次侵位形成的單式巖體。

從巖石地球化學(xué)特征來看，大民太巖體的MgO含量、m/f值、里特曼指數(shù)和扎氏指數(shù)等地球化學(xué)指標(biāo)表現(xiàn)出有利于銅鎳硫化物礦床礦化向有利于釩鈦磁鐵礦礦化過渡的特征，基性巖m/f 值高于超基性巖，與典型的銅鎳硫化物礦床賦礦巖體的m/f值特征剛好相反，該類巖石地球化學(xué)特征與我國(guó)新疆哈密香山西巖漿型銅鎳礦與釩鈦磁鐵礦的過渡類型礦床相似[3]。

表1 大民太與中國(guó)典型Cu-Ni-PGE礦床巖(礦)體地質(zhì)特征對(duì)比

從礦化地質(zhì)特征來看，大民太銅鎳礦床為深部熔漿淺部就位就地熔離成礦作用的結(jié)果，礦化形式單一，礦石類型僅發(fā)育就地熔離型，礦石構(gòu)造主要為星點(diǎn)狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，局部見海綿隕鐵結(jié)構(gòu)礦石，未見以海綿隕鐵結(jié)構(gòu)礦石占主體的深熔貫入礦體和以塊狀礦石為標(biāo)志的巖漿晚期貫入礦體，缺乏巖漿深熔貫入和晚期富含金屬硫化物礦漿貫入的證據(jù)。而金川、紅旗嶺、金平、喀拉通克、力馬河、白馬寨等典型銅鎳礦床的成礦作用則為多次巖漿活動(dòng)復(fù)式侵位的結(jié)果，礦化形式多樣，發(fā)育深熔貫入型和晚期貫入型富礦體，主要礦石類型為稠密浸染狀礦石、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)礦石、塊狀礦石等，巖體復(fù)式侵位成礦特征明顯，礦化強(qiáng)度及規(guī)模明顯強(qiáng)于大民太銅鎳礦床，礦床規(guī)模均表現(xiàn)為大、中型。巖漿型銅鎳礦床常見載礦礦物組合為黃銅礦-磁黃鐵礦-鎳黃鐵礦[4]，礦區(qū)的主要載礦礦物為黃銅礦、磁黃鐵礦，偶見鎳黃鐵礦，鎳黃鐵礦含量少與典型礦床中鎳黃鐵礦為主要載礦礦物形成鮮明對(duì)比。

此外，研究區(qū)主要金屬礦物組合與典型銅鎳硫化物礦床相比，鈦鐵礦、磁鐵礦等氧化礦物明顯偏多，礦物組合特征與新疆哈密香山西巖漿型銅鎳礦與釩鈦磁鐵礦的過渡類型礦床相似[3]，且鈦鐵礦、磁鐵礦等表現(xiàn)出多世代性，反映了成巖成礦環(huán)境的不穩(wěn)定性。研究表明：工業(yè)礦化巖體的w(Cu+Ni+Co)/w(S)值與巖體的賦礦規(guī)模往往呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[5]，大民太巖體的w(Cu+Ni+Co)/w(S)值為0.11～0.36，在一定程度上反映了其礦化規(guī)模的局限性。礦石礦物黃銅礦、磁黃鐵礦的w(Co)/w(Ni)值特征也反映了其礦化的非典型性特征。

綜上所述，大民太銅鎳礦床與我國(guó)典型的銅鎳礦床在巖(礦)體地質(zhì)特征上表現(xiàn)出一定的相似性，表明大民太基性-超基性巖體具備一定的成礦潛力。但從總體來看，無論是其巖體含礦性還是成礦機(jī)制、礦化地質(zhì)特征等都明顯區(qū)別于國(guó)內(nèi)典型的銅鎳硫化物礦床，而與銅鎳硫化物礦床和釩鈦磁鐵礦床的過渡類型礦床表現(xiàn)出相似性，礦化具非典型性特征[6]，成礦作用為巖漿單式侵位就地熔離成礦的結(jié)果，有別于典型礦床多次巖漿活動(dòng)復(fù)式侵位，發(fā)育深熔貫入型和巖漿晚期貫入型礦體的一般規(guī)律。大民太基性-超基性巖體的侵位型式、巖(礦)體地質(zhì)特征等指示了其不具備“小巖體成大礦”的基本條件，該礦床具有一定的找礦潛力，但礦化強(qiáng)度和礦床規(guī)模有限。

3 結(jié) 論

(1)“小巖體成大礦”并非普適性規(guī)律，能否成礦以及礦床規(guī)模取決于原始巖漿成礦元素豐度、巖漿侵位型式、成礦機(jī)制等因素，與巖體規(guī)模無必然聯(lián)系。

(2)大民太基性-超基性巖體為巖漿單式侵位的結(jié)果，礦化為巖漿就地熔離作用的產(chǎn)物，巖(礦)體地質(zhì)、地球化學(xué)特征與香山西巖漿型銅鎳礦具有可對(duì)比性，礦化具非典型性。

(3)大民太銅鎳礦與典型礦床對(duì)比研究成果表明該礦床具有一定的找礦潛力。

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Geological Characteristics and Geochemical Characteristics and its Prospecting Potential of Damintai Cu-Ni Sulfide Deposit in Yunnan Province

Lei Yanxiang1,2Peng Jian1,2Jiao He1

(1.Integrated Institute of Geology and Mineral Resource Exploration of Qaidam in Qinghai Province;2.Graduate school,China University of Geoscience(Beijing))

Comparative study is one of the effective ways to conduct mineral exploration and evaluation, combing with system and solid geological work and dialectical comparative study thinking,the Damintai Cu-Ni sulfide deposit in Yunnan province and the typical magmatic type Cu-Ni-PGE deposits with the similar ore-forming conditions in domestic are conducted comparative study to analyze the geological characteristics,geochemical characteristics and prospecting potential of the Damintai Cu-Ni sulfide deposit in Yunnan province.The results show that the law of small rock mass becoming great ore deposits is not universal,the Damintai Cu-Ni deposit in Yunnan province is the product of place liquation mineralization by magma single-emplacement,the mineralization of the Damintai Cu-Ni deposit in Yunnan province with the transitional type deposit characteristics of Cu-Ni sulfide deposit and V-TI magnetite deposit, it is has a certain degree of comparability to Xiangshanxi composite type deposits,therefore,the mining area of the Damintai Cu-Ni deposit in Yunnan province has a certain prospecting potential.

Geological characteristics of deposit, Geochemical characteristics, Prospecting potential, Comparative study, Mineralization exploration evaluation, Mineralization regularity

*青海省格爾木市黑海北地區(qū)銅金礦調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目(編號(hào)：1212011140113)；中央地勘基金項(xiàng)目(編號(hào)：2011540031，2011540030)。

2015-05-11)

雷延祥(1983—)，男，工程師，碩士，816099 青海省格爾木市昆侖南路12號(hào)。