哈密黃山鎳銅礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

■楊凱華

（新疆地礦局第八地質(zhì)大隊(duì) 新疆阿克蘇843100）

哈密黃山鎳銅礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

■楊凱華

（新疆地礦局第八地質(zhì)大隊(duì) 新疆阿克蘇843100）

黃山鎳銅礦田位于新疆哈密市東南105km。礦田范圍24×15km2，包括黃山、黃山東、香山、黃山南四個(gè)礦床，其中前三個(gè)本身已達(dá)大型礦床規(guī)模。受到黃山超巖石圈斷裂影響，形成了鎂鐵-超鎂鐵雜巖等多種成礦作用的鎳銅硫化物礦床，研究認(rèn)為哈密黃山鎳銅礦屬于巖漿熔離型鎳銅硫化物礦床。

黃山鎳銅礦地質(zhì)特征礦床成因

1　區(qū)域地質(zhì)背景

黃山鎳銅礦田位于覺羅塔格石炭紀(jì)巖漿被動(dòng)陸緣東段，屬塔里木地塊北緣。自石炭紀(jì)初或更早開始裂解拉張，晚石炭世早期初期匯聚，晚石炭世中后期固結(jié)。固結(jié)后發(fā)生陸內(nèi)堆疊作用，形成沿康古爾塔格-鏡兒泉和尾亞以北兩條韌性剪切帶。晚石炭世末在新陸殼階段的弛張期形成黃山超巖石圈斷裂，導(dǎo)致苦橄質(zhì)拉斑玄武巖漿侵位，形成鎂鐵一超鎂鐵雜巖帶。二疊紀(jì)起隆起穩(wěn)定。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

黃山礦田出露地層中南部為下石炭統(tǒng)干墩組，為夾火山巖的淺變質(zhì)沉凝灰?guī)r、含炭硅質(zhì)板巖、變余砂（礫）巖、灰?guī)r、片巖、淺粒巖及細(xì)碧巖等，北部為下石炭統(tǒng)梧桐窩子組，整合于干墩組之上，為灰綠色、局部黃色-黃灰色玄武巖、細(xì)碧巖、角斑巖、石英角斑巖、凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖等。

2.2巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖除鎂鐵-超鎂鐵雜巖體外，尚有時(shí)代在鎂鐵-超鎂鐵巖之前的石炭紀(jì)花崗巖類，包括匯聚期的閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖序列，以及固結(jié)期的鉀長花崗巖，少量花崗閃長斑巖脈體等、花崗巖類主要分布在礦田南部。

2.3褶皺及斷裂構(gòu)造

礦田位于覺羅塔格復(fù)背斜東段，褶皺斷裂構(gòu)造均較發(fā)育，主構(gòu)造線為北東東向，其次為近東西向及北西向構(gòu)造。區(qū)內(nèi)黃山深斷裂及其派生的干墩大斷裂，均為北東東走向，其次為北東向的北山口斷裂、香山斷裂及近東西向的黃山斷裂、黃山南斷裂、魚峰和北大溝斷裂等，均成為土墩-黃山鎂鐵一超鎂鐵雜巖帶的導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，形成黃山鎳銅硫化物礦床成礦帶。該巖帶有土墩、黃山、黃山北（香山）、黃山南、黃山東及二紅洼等多個(gè)鎂鐵一超鎂鐵雜巖體。本礦田為黃山巖體、黃山東巖體、香山巖體、黃山南巖體。

3　礦床地質(zhì)

3.1巖體地質(zhì)特征

黃山礦床位于礦田中部，為本礦田中勘查程度最高的巖體，礦體產(chǎn)于黃山Ⅰ號巖體中。

Ⅰ號巖體：位于礦區(qū)中部。為礦區(qū)主要含礦巖體，呈近東西向，平面上似蝦狀，東西長3.95km，東窄西寬，平均寬400m，最寬840m。面積1.15km2。西部延深達(dá)1500m，東部變淺，剖面上似-火炬。巖相分異較好，地表在巖體南北緣圈定3個(gè)礦化帶。經(jīng)鉆探揭露，深部有較大的熔離型硫化物礦體存在。

除Ⅰ號巖體外，礦區(qū)還有另外兩個(gè)小的鎂鐵-超鎂鐵巖體：Ⅱ號巖體出露于礦區(qū)東部，呈北東東向長條狀。長1.9km，寬100～150 m，為一巖墻。分異尚好，為二輝輝石巖-輝長蘇長巖-輝長巖組合，地表有褐鐵礦化、黃鉀鐵礬及少量的孔雀石,深部經(jīng)鉆探驗(yàn)證有鎳銅礦化，但未達(dá)邊界品位。Ⅲ號巖體經(jīng)工作證實(shí)為閃長巖體，規(guī)模小，無礦化。

巖體圍巖為下石炭統(tǒng)干墩組，具侵入產(chǎn)狀，接觸界面清楚，普遍有熱變質(zhì)形成的角巖及少量矽卡巖化和局部同化混雜作用。

3.2礦石類型

礦石礦物以金屬硫化物為主，少量氧化物，偶見硫砷化物。金屬硫化物以磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦為主，含量分別為＞80%、14%、6%，次要礦物有紫硫鎳礦、四方硫鐵礦（馬基諾礦）、黃鐵礦、白鐵礦、閃鋅礦、針鎳礦、墨銅礦、方硫鎳礦和方黃銅礦等，稀少礦物有銀鎳黃鐵礦、砷鉑礦、輝砷鎳礦和輝砷鈷礦。表生礦物有孔雀石、鎳華、黃鉀鐵礬、褐鐵礦和石膏等。

3.3礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)及海綿隕鐵結(jié)構(gòu)最普遍，其次為包含結(jié)構(gòu)、焰狀、羽狀、根脈狀、葉片狀結(jié)構(gòu)及浸蝕、網(wǎng)狀反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以稀疏浸染狀構(gòu)造最普遍，其次有珠滴狀、稠密浸染狀、斑點(diǎn)-填隙狀、塊狀及角礫狀構(gòu)造、以及后期動(dòng)力作用形成的似片麻狀和條帶狀構(gòu)造等。

4　成礦物理化學(xué)條件

礦田成礦溫度：造巖礦物結(jié)晶溫度1600℃～940℃（橄欖石液相線溫度為1350℃～1600℃；斜輝石結(jié)晶溫度為1160℃～890℃；斜方輝石結(jié)晶溫度為1100℃～700℃；斜長石結(jié)晶溫度為1220℃～1075℃；角閃石結(jié)晶溫度為960℃～940℃），六方磁黃鐵礦形成下限溫度為325℃；黃銅礦形成溫度為365℃～290℃；礦石中常見海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，據(jù)研究其結(jié)晶順序?yàn)殒圏S鐵礦-磁黃鐵礦-黃銅礦-黃鐵礦。據(jù)實(shí)驗(yàn)礦物學(xué)證實(shí)，鎳黃鐵礦從黃鐵礦中出熔溫度為425℃～450℃。綜合上述，金屬硫化物是在巖漿階段造巖礦物晶出之后開始結(jié)晶，故形成海綿隕鐵狀結(jié)構(gòu)。粗粒較大的自形鎳黃鐵礦形成較早，估計(jì)在600℃左右；磁黃鐵礦的大量晶出較晚，但延續(xù)時(shí)間長，在450℃～425℃時(shí)已晶出的磁黃鐵礦析出鎳黃鐵礦；黃銅礦大量晶出在400℃以下；在熱液階段（350℃～300℃）時(shí)，形成黃鐵礦、黃銅礦及少量磁黃鐵礦,以及一些熱液蝕變礦物。

壓力：成巖壓力據(jù)計(jì)算為2.6～2.5×103Pa，深度約8.25～8.58km。

氧逸度：成巖階段fo2=10-11～10-13。礦石中常見磁黃鐵礦被黃鐵礦和磁黃鐵礦交代，通過熱力學(xué)計(jì)算，求得當(dāng)400℃時(shí)，fo2= 10-28，300℃時(shí)，fo2=10-36，隨著溫度下降，氧逸度迅速降低，至200℃時(shí)，fo2=10-47。

硫逸度：據(jù)磁黃鐵礦組成與fs2、T關(guān)系圖，求得325℃時(shí)fs2= 10-11.5。隨著成礦作用演化和溫度降低，形成黃鐵礦數(shù)量明顯增加，表明硫的濃度逐漸增加。

5　礦床成因

造山帶匯聚-碰撞后，沿弛張性深斷裂上升的、上地幔局部熔融分離出的橄欖質(zhì)拉斑玄武巖漿，到達(dá)一定深度中間巖漿房，經(jīng)液態(tài)重力分異，不同成分的巖漿分層，上部比重較輕的偏酸性巖漿先上升侵位，同化圍巖并發(fā)生就地分異作用，后期侵位是巖漿房底部比重最大的超鎂鐵質(zhì)巖漿，及熔離出的金屬硫化物，向底部及外接觸帶運(yùn)移富集在構(gòu)造活動(dòng)協(xié)調(diào)作用下，脈動(dòng)式分層上侵形成了與鎂鐵-超鎂鐵雜巖有關(guān)的、以深熔-貫入為主的多種成礦作用的鎳銅硫化物礦床，礦床成因類型為巖漿熔離型鎳銅硫化物礦床。

[1]白云來.新疆哈密黃山-鏡兒泉鎳銅成礦系統(tǒng)的地質(zhì)構(gòu)造背景 [J].甘肅地質(zhì),2000: 1-7.

[2] 黃明淵. 黃山東銅鎳礦床地球化學(xué)特征及靶區(qū)優(yōu)選[J] . 新疆地質(zhì), 1990.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-45-1