青海省夏日哈木銅鎳礦實物地質(zhì)資料采集與保管意義初探

王 楠，羅曉玲，常小娜

（1．國土資源實物地質(zhì)資料中心，河北 三河065201；2．中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京100037；3．鄭州工業(yè)貿(mào)易學(xué)校，河南 鄭州450007）

夏日哈木銅鎳硫化物礦床位于柴達木盆地南緣，地處全國21個重點成礦區(qū)帶之一的東昆侖成礦帶西段，行政區(qū)劃隸屬格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)所轄，是東昆侖成礦帶發(fā)現(xiàn)的首例具有一定規(guī)模的巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床（巖漿熔離型是我國主要的銅鎳礦床類型，也是世界上主要銅鎳礦床類型之一）。目前，夏日哈木礦區(qū)累計新增鎳資源量111萬t，達超大型規(guī)模，一躍成為全國第二大鎳礦，潛在經(jīng)濟價值800億元以上，實現(xiàn)了東昆侖地區(qū)及青海地質(zhì)找礦礦種和類型上的重大突破［1］。

夏日哈木銅鎳礦具有“小巖體成大礦”［2－3］的特征，以往找礦成功的類似礦床有金川、喀拉通克、黃山等超大型鎳礦床。青海東昆侖地區(qū)在過去的幾十年地質(zhì)勘查工作中一直未能找到鎳礦，在以前找礦資料幾乎空白的情況下，青海省地礦局第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院于2011年在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)夏日哈木銅鎳鈷礦床，并在不足三年的時間，完成從異常查證、預(yù)查和詳查到開始首采段勘查工作。在青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院相關(guān)人員的積極組織和配合下，中國地質(zhì)調(diào)查局實物中心（以下簡稱實物中心）成功篩選采集了夏日哈木礦區(qū)的三個典型鉆孔巖芯及一套系列標(biāo)本，這些實物地質(zhì)資料將對未來東昆侖地區(qū)鎳礦成礦作用及區(qū)域構(gòu)造演化的研究提供重要實物依據(jù)，為進一步地質(zhì)勘查提供信息服務(wù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

東昆侖造山帶位于青藏高原北部，柴達木盆地南緣，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線總體呈近東西向展布，由北向南發(fā)育昆北、昆中和昆南3條近東西向的區(qū)域性深大斷裂帶［4－5］。根據(jù)以上3條斷裂帶的特征，孫豐月等（2003）將東昆侖劃分為東昆北加里東弧后裂陷帶、東昆中基底隆起花崗巖帶、東昆南復(fù)合拼貼帶及南緣的巴顏喀拉造山帶［6－7］。

圖1 東昆侖斷裂帶及構(gòu)造分區(qū)略圖（孫豐月等，2003）

夏日哈木銅鎳礦床位于柴達木陸塊南緣，東昆中基底隆起花崗巖帶（昆中斷裂帶）上。區(qū)域地層出露齊全，主要有古元古代金水口巖群白沙河巖組，中奧陶－志留紀(jì)灘間山群，晚泥盆世牦牛山組，早石炭世石拐子組、大干溝組，晚三疊世鄂拉山組及廣泛發(fā)育的第四紀(jì)地層。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，從元古宙到中生代間歇性火山噴發(fā)與巖漿侵入頻繁交替，其中，以晚元古代和古生代的中－酸性侵入巖為主［8］。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層為古元古代金水口群白沙河組（Pt1b）和第四系。白沙河巖組地層是區(qū)內(nèi)的主體，出露面積約占60%，分布范圍廣，是尋找鎳、銅等礦化的目標(biāo)地層。主要巖性有黑云斜長片麻巖、云母二長片麻巖、斜長角閃巖、大理巖等。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有近東西向、北西西向、北東向和北北東向四組斷裂，其中近東西向和北西西向斷裂規(guī)模較大、形成時間早；北東向和北北東向斷裂為次級斷裂，形成時間較晚。礦區(qū)巖漿活動強烈，主要有中志留－早泥盆世鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)雜巖體和正長花崗巖、晚三疊世中酸性巖體，均侵入金水口巖群的白沙河組中，其中，鎂鐵－超鎂鐵質(zhì)雜巖體形成了巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床，即夏日哈木銅鎳硫化物礦床。

礦區(qū)圈出4個具有一定規(guī)模的鎂鐵－超鎂鐵質(zhì)雜巖體，呈巖盆狀或巖墻狀侵入于古元古代金水口群白沙河組地層中，巖石類型主要為橄欖巖、輝石巖和輝長巖，4個巖體分別形成四個異常區(qū)：Ⅰ號巖體（HS26號異常區(qū)）、Ⅱ號巖體（HS27號異常區(qū)）、Ⅲ號巖體（HS25號異常區(qū)）、Ⅳ號巖體（HS28號異常區(qū)）。

3 礦床地質(zhì)特征

3．1 礦體特征

夏日哈木礦區(qū)范圍內(nèi)共圈出銅鎳鈷礦體10條，其中M1礦體規(guī)模最大，為礦區(qū)內(nèi)主礦體（HS26號異常區(qū)），占總資源量的98%以上（青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，2013）。除M1礦體出露于地表外，其余礦體均為隱伏礦體，礦體嚴(yán)格受鎂鐵－超鎂鐵質(zhì)雜巖體的控制，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。M1礦體為礦區(qū)主礦體，特征簡述如下。

M1礦體形態(tài)為似層狀，礦體中心厚度大、品位高，基本無夾石，從中心向東西兩側(cè)逐漸厚度變小、品位降低、夾石增多；目前已控制礦體長度1360m，最大延伸940m（15勘探線），礦體厚度一般1．85～296．26m，平均厚度為80．9m。礦體走向上從東到西具有：分支明顯、厚度小、品位低→礦體完整、厚度大、品位高→礦體完整、厚度變小的趨勢；礦體傾向上北側(cè)厚度大、品位高，向南逐漸分支分叉，品位變貧。

含礦巖性主要為輝石橄欖巖和輝石巖，礦體一般上部以浸染狀、團塊狀為主，中下部及底部多為稠密浸染狀，局部為致密塊狀。

3．2 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

根據(jù)硫化銅鎳礦床礦石工業(yè)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，夏日哈木銅鎳鈷礦石屬于高鎂硫化鎳礦石，礦石礦物為：鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、少量和微量的黃鐵礦、墨銅礦、紫硫鎳礦，鐵氧化物主要為磁鐵礦、微量鈦鐵礦、赤鐵礦、鉻鐵礦。

鎳：主要以硫化鎳的礦物形式存在，包括鎳黃鐵礦、少量紫硫鎳礦。

銅：主要以硫化銅的礦物形式存在，以黃銅礦、微量墨銅礦、偶見藍銅礦。

鈷：主要以氧化態(tài)存在，分散于硅酸鹽礦物和硫化礦物中。

礦石結(jié)構(gòu)主要有：自形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、網(wǎng)脈狀侵染結(jié)構(gòu)等等。

礦石構(gòu)造主要有：帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、星點狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、海綿隕鐵狀、脈狀穿插構(gòu)造等等。

4 礦床成因討論

夏日哈木銅鎳礦特征與甘肅金川、吉林紅旗嶺、新疆坡北等我國著名巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床極為相似，其主要表現(xiàn)在鎂鐵－超鎂鐵質(zhì)雜巖體均侵入于老變質(zhì)巖中，礦體基本賦存于鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)雜巖中，因此，具有一定分異特征的鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)雜巖體是直接找礦對象。礦體呈透鏡狀、似層狀。礦石具有他形粒狀、半自形—自形粒狀和海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，塊狀、海綿隕鐵狀、浸染狀、斑雜狀構(gòu)造。礦石礦物主要有鎳黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦和磁黃鐵礦。這些特征表明礦床屬典型的巖漿熔離型硫化物礦床。

在對夏日哈木銅鎳礦床進行區(qū)域地質(zhì)背景、成礦鎂鐵－超鎂鐵巖體地質(zhì)特征、礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征、同位素地球化學(xué)特征、成礦時代和成礦動力學(xué)背景分析的基礎(chǔ)上，一些專家認(rèn)為夏日哈木銅鎳礦床屬于巖漿深部熔離－貫入型礦床［9］。根據(jù)王秉璋（2011）對東昆侖祁漫塔格火成巖巖石構(gòu)造組合的研究，早中泥盆世構(gòu)造巖漿階段為碰撞晚期（后碰撞）構(gòu)造環(huán)境，整個東昆侖西段表現(xiàn)為持續(xù)性的伸展體制，巖漿活動特別是幔源巖漿活動極為強烈，夏日哈木銅鎳礦床就是在這種巖石圈構(gòu)造伸展環(huán)境下，大量幔源巖漿深部熔離和上侵貫入形成的產(chǎn)物［10－12］。

5 巖芯保存現(xiàn)狀與采集入庫

5．1 巖芯保存現(xiàn)狀

由于天氣惡劣，實物地質(zhì)資料采集小組未能進入礦區(qū)查看巖芯的保存狀況，但據(jù)項目組相關(guān)人員告知，野外驗收結(jié)束后，巖芯就近臨時存放，為露天存放，巖芯整體保存狀況一般。巖芯箱為木質(zhì)材料，按順序整齊碼放，每個巖芯箱上孔號、回次號、序號；箱內(nèi)巖芯完整，編號清晰，無順序混亂情況。但由于長時間的露天存放，少數(shù)木質(zhì)巖芯盒變形損壞。

按照巖礦芯整理要求，青海五院夏日哈木項目組對本次工作采集的巖芯進行了清洗、整理、包裝、重新裝箱。將巖芯清洗完按順序擺好，用紅色油性筆補齊巖礦芯各種標(biāo)記，用厚透明塑料布緊密包裹整理好的巖芯，為避免長途運輸途中巖芯混亂；用塑料薄膜包裝的紙質(zhì)巖芯牌替代原木質(zhì)巖芯牌，標(biāo)識清楚。巖芯箱外側(cè)正面標(biāo)明礦區(qū)名稱、孔號、箱號，側(cè)面有孔號、孔深、回次號，巖芯箱加蓋封閉。另外，建議實物地質(zhì)資料保管單位在完成實物地質(zhì)資料匯交工作之后，將剩余的巖芯重新清理，集中存放到條件較好的巖芯庫房中，為今后巖芯就近服務(wù)提供可能。

5．2 實物資料采集

5．2．1 巖芯采集

夏日哈木銅鎳礦是典型的巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床，礦體基本賦存于鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)雜巖體中，因此，根據(jù)巖芯采集的基本原則，圍繞主要雜巖體Ⅰ號巖體（HS26號異常區(qū)），最終選定ZK1107、ZK1302、ZK1701等3個鉆孔的全孔巖芯及一套系列標(biāo)本作為本次工作的采集對象。

1）ZK1107鉆孔：實際孔深326．97m，孔內(nèi)巖芯主要為花崗巖、橄欖巖、橄輝巖、輝石巖、輝橄巖、輝長巖，底部見片麻巖，主要礦化為鎳黃鐵礦化，局部見黃銅礦化。在孔深26．20～84．90m見鎳黃鐵礦化橄欖巖，礦化發(fā)育，呈浸染狀均勻分布，局部見鱗片狀黃銅礦化，與鎳黃鐵礦共生，分布不均勻，上部和下部均為破碎蝕變帶，巖石破碎強烈；95．10～163．67m，連續(xù)見礦厚度78．57m，主要為輝橄巖、輝石巖，鎳黃鐵礦化呈浸染狀、條帶狀、團塊狀、斑點狀分布，偶見鱗片狀黃銅礦化；259～279m見鎳黃鐵礦化輝石巖，鎳黃鐵礦化呈浸染狀和斑點狀分布；323．07以下見片麻巖，未見金屬礦化。該鉆孔控制深度較深，見礦連續(xù)，反映了巖漿熔離型成礦巖礦體的基本地質(zhì)特征，控制了M1礦體深部延伸趨勢，具有代表性。

2）ZK1302鉆孔：孔深403．50m，孔內(nèi)巖芯巖性主要有黑云二長片麻巖、黑云斜長片麻巖、淺粒巖、橄輝巖和輝長巖等。2．1～55．50m為黑云二長片麻巖，未見礦化；64．50～106．32m為黑云斜長片麻巖，未見金屬礦化；134．12～229．94m、241．94～321．17m，弱鎳黃鐵礦化橄輝巖，見礦連續(xù)，礦化呈星點狀、浸染狀，局部呈團塊狀，不均勻分布；321．17～379．89m為蛇紋石化橄輝巖，局部見星點狀鎳黃鐵礦化；底部見石英巖、淺粒巖，未見金屬礦化。該鉆孔是13勘探線上控制M1礦體邊界的重要鉆孔，見礦連續(xù)，反映了成礦巖體的基本地質(zhì)特征，反映了M1礦體深部延伸趨勢。

3）ZK1701鉆孔：孔深410．34m，孔內(nèi)巖芯巖性主要有黑云斜長片麻巖、二長片麻巖、二長花崗巖、橄欖巖、輝橄巖，底部為閃長玢巖。123．76m以上為變質(zhì)巖地層，主要為黑云斜長片麻巖和二長片麻巖，花崗變晶結(jié)構(gòu)，黑云母呈片狀定向排列，構(gòu)成片麻狀構(gòu)造，未見礦化；151．08～305．74m弱鎳黃鐵礦化輝橄巖，鎳黃鐵礦呈星點狀、少量斑雜狀；330．34～405．75m 鎳黃鐵礦化輝橄巖，斑雜狀、斑點狀，底部為輝長巖。

該鉆孔見M1和M2礦體，見礦連續(xù)且深度較大，反映了成礦巖體的基本地質(zhì)特征，反映了M1礦體深部延伸趨勢，最深見礦深度為405．75m。

5．2．2 系列標(biāo)本采集

根據(jù)“采集標(biāo)本要最大限度客觀反映礦床基本地質(zhì)特征”的原則，通過鉆孔巖芯取樣和地表揀塊樣的方法，選擇主要頂?shù)装鍑鷰r、巖脈和礦石標(biāo)本，采集系列標(biāo)本23塊，系列標(biāo)本主要特征見表1。

5．3 實物資料的整理入庫

采集完畢后，青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院相關(guān)人員按要求，對所采集的兩個鉆孔的巖芯按要求進行了清潔包裝，對巖芯箱進行了適當(dāng)?shù)募庸?，最終采集巖 芯：ZK1107 鉆 孔 326．97m；ZK1302 鉆 孔403．50m；ZK1701鉆孔410．34m；系列標(biāo)本23塊。以上實物地質(zhì)資料已與2014年12月安全運抵國家實物地質(zhì)資料中心，相關(guān)文字資料、圖件也已經(jīng)接收完畢。實物地質(zhì)資料經(jīng)驗收全部符合要求，至此，青海省夏日哈木銅鎳礦的實物地質(zhì)資料采集工作全部結(jié)束。具體采集結(jié)果見表2。

6 結(jié) 論

夏日哈木銅鎳礦特征與甘肅金川、吉林紅旗嶺、新疆坡北等我國著名巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床極為相似，是我國近幾年鎳礦找礦的重大成果。該礦床在東昆侖地區(qū)的首次發(fā)現(xiàn)，以及對礦床特征的初步研究，進一步闡明了“小巖體成大礦”的地質(zhì)事實，昭示著東昆侖成礦帶此類礦床具有巨大的成礦潛力，對于進一步認(rèn)識和研究東昆侖造山帶地質(zhì)構(gòu)造演化以及銅鎳礦成礦作用具有重大意義。

表1 系列標(biāo)本主要特征

表2 實物地質(zhì)資料采集情況一覽

在青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院相關(guān)人員的積極組織和配合下，本次夏日哈木銅鎳礦的實物地質(zhì)資料采集工作最終選擇了具有代表性的ZK1107、ZK1302和ZK1701三個典型鉆孔巖芯及一套系列標(biāo)本?，F(xiàn)階段找礦勘探過程中，該礦床的研究工作仍十分薄弱，本次采集的實物地質(zhì)資料，將對未來東昆侖地區(qū)鎳礦成礦作用及區(qū)域構(gòu)造演化的研究提供重要實物依據(jù)，同時豐富國家實物庫東昆侖成礦帶的實物地質(zhì)資料，滿足國家?guī)鞄觳伢w系建設(shè)的要求。

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