新疆東天山黃山東銅鎳礦礦體分布規(guī)律探討

李唯一

摘 要：黃山東巖體位于新疆東天山造山帶中部，由四次巖漿侵入形成：第一次侵入主要為角閃輝長(zhǎng)巖相、橄欖輝長(zhǎng)巖相及閃長(zhǎng)巖相，本次侵入形成了黃山東雜巖體的主體；第二次侵入主要為過渡型的輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖；第三次侵入主要為斜長(zhǎng)二輝橄欖巖；第四次侵入僅形成了巖體底板的角閃輝長(zhǎng)巖。黃山東礦床的工業(yè)礦體主要賦存于第三次侵入的斜長(zhǎng)二輝橄欖巖中，其次為第一次侵入的橄欖輝長(zhǎng)巖中。

關(guān)鍵詞：黃山東基性；超基性巖體；銅鎳硫化礦體；成礦；規(guī)律

1.引言

東天山晚古生代造山帶位于中亞造山帶南部，夾于準(zhǔn)格爾地塊與中天山地體之間，帶內(nèi)巖漿銅鎳 硫化物礦床包括土墩、黃山西、黃山東、葫蘆、鏡兒 泉、圖拉爾根，構(gòu)成黃山-鏡兒泉銅鎳成礦帶。

2.黃山東巖體地質(zhì)背景

依據(jù)古生代底層巖石組合及重要斷裂的分布，東天山造山帶從北向南可分為哈爾里克奧陶紀(jì)-石炭紀(jì)島弧帶、博格達(dá)石炭紀(jì)弧間盆地、大南湖奧陶紀(jì)

-石炭紀(jì)島弧帶和康古爾-雅滿蘇泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)島

弧帶。黃山東基性-超基性巖體位于康古爾- 雅滿蘇泥盆紀(jì)-石炭紀(jì)島弧帶中段（圖 1），巖體地表出露形態(tài)為梭形，近東西向分布，長(zhǎng)軸長(zhǎng) 5.2 km，中間膨脹部分寬 1.15 km，總面積約 2.8 km2，侵位于下石炭統(tǒng)干洞組變余含鐵粉砂巖、含碳鐵質(zhì)板巖和生物碎屑灰?guī)r之中（圖 2）。巖體接觸帶圍巖受侵位影響發(fā)生熱接觸變質(zhì)作用，使含碳板巖變質(zhì)形成含石墨黑云絹云石英角巖，其中不純石灰?guī)r夾層變質(zhì)形成硅灰石大理巖，巖體中多處出現(xiàn)圍巖的捕擄體（李德惠等，1989）。

3.黃山東巖體地質(zhì)特征

黃山東巖體與下古生界石炭系地層呈 15° ～ 18° 交角（局部地段巖體與地層走向一致），不整合侵入石炭系中統(tǒng)干洞組下段含炭粉砂質(zhì)板巖中、變質(zhì)粉砂巖-細(xì)砂巖之中。巖體侵位受區(qū)域性黃山斷裂 F9 控制，斷裂為巖漿上升提供了深部通道。黃山斷裂所派生的次一級(jí)剪切斷裂為巖體侵入提供了空間，成為黃山東巖體的控巖構(gòu)造。

黃山東巖體為同源巖漿深部分異，多次侵入形成的復(fù)式巖體，巖相間的接觸關(guān)系顯示主要有四次巖漿侵入。第一次侵入為閃長(zhǎng)巖相、角閃輝長(zhǎng)巖相和橄欖輝長(zhǎng)巖相，此次侵入形成了黃山東雜巖體的主體；第二次侵入主要為過渡類型的輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖相；

第三次侵入形成巖體下部斜長(zhǎng)二輝橄欖巖體；第四次侵入僅形成巖體底部的角閃輝長(zhǎng)巖。根據(jù) Rb—Sr 同位素測(cè)定，巖體等時(shí)線同位素年齡在 t = 329 ± 148 Ma 之間，應(yīng)屬華力西中、晚期產(chǎn)物。

4.礦床地質(zhì)特征

黃山東礦床的工業(yè)礦體主要賦存于第三次侵入 的斜長(zhǎng)二輝橄欖巖中（Ⅱ號(hào)超基性巖體），其次為第一次侵入的橄欖輝長(zhǎng)巖中。斜長(zhǎng)二輝橄欖巖中的礦 體產(chǎn)在斜長(zhǎng)二輝橄欖巖與輝長(zhǎng)巖接觸帶之斜長(zhǎng)二輝橄欖巖中，礦體在剖面上多為“U”形和鉤狀，礦體產(chǎn)狀與超基性巖體底板產(chǎn)狀基本一致，東部埋 藏較淺，西部埋藏較深，由于開采深度有限，這一類 型的礦體僅由鉆孔控制。橄欖輝長(zhǎng)巖中的礦體產(chǎn)在 第一次侵入橄欖輝長(zhǎng)巖與第四次侵入的角閃輝長(zhǎng)巖 接觸帶之橄欖輝長(zhǎng)巖中，該層橄欖輝長(zhǎng)巖因蝕變也 呈深灰色，蝕變以綠泥石化、纖閃石化及滑石化為 主，礦體在剖面上多為脈狀或不規(guī)則狀，底板產(chǎn)狀較 緩，通常在 45°左右，礦體與底板的角閃輝長(zhǎng)巖之間界限十分明顯，多呈侵入接觸，少數(shù)呈斷層接觸，礦 體受接觸帶產(chǎn)狀控制，通常東端高西端低，并向南西 側(cè)伏。銅、鎳品位由底板往上逐漸降低，

5.礦床成因

銅鎳礦床產(chǎn)于基性- 超基性雜巖體內(nèi)，兩者緊密伴生，為同一母巖漿，屬深源巖漿分異之產(chǎn)物（陳毓川，1999）。

⑴造巖礦物組合特征，各階段巖石中，單斜輝石與斜方輝石并存，橄欖石與輝石常呈反應(yīng)關(guān)系，反映了拉斑玄武巖系列的礦物組合特征。

⑵稀土元素特征。各階段巖石稀土豐度低，為弱富集，屬平坦型稀土分配型，表明原始巖漿來源于上地幔（王潤(rùn)明等，1991）。

6.礦體分布規(guī)律

黃山東硫化銅鎳礦體主要產(chǎn)于橄欖輝長(zhǎng)巖和二 輝橄欖巖中（Ⅱ號(hào)超基性巖體），礦體類型為就地熔離型，這主要因?yàn)榱蚧垭x作用發(fā)生較晚而造成巖 漿貧鎳。我們知道，巖漿銅鎳硫化物礦床成礦的關(guān) 鍵是巖漿中硫達(dá)到飽和，并且硫化物熔離作用必須 發(fā)生在大量鎂鐵質(zhì)礦物結(jié)晶前或者兩者同時(shí)發(fā)生，因?yàn)樾鋷r漿中 5% 的橄欖石結(jié)晶分異將導(dǎo)致其中50%的 Ni 發(fā)生虧損（Maiereta1，1998），之后熔離出來的硫化物中 Ni 含量將比較低，不利于成礦。

由于黃山東巖體橄欖石成分落于橄欖石結(jié)晶模擬曲線之 下，表明巖漿中硫達(dá)到飽和；并且通過模擬計(jì)算得知橄欖石是母巖漿在經(jīng)過 2% 的橄欖石結(jié)晶分異后，硫化物熔離作用才開始發(fā)生，造成了巖漿貧鎳，不利 于熔離-貫入式礦體的形成，到目前為止，只在主井470 中段 12 穿發(fā)現(xiàn)了一個(gè)熔離-貫入式礦體，因此尋找就地熔離型礦體是黃山東礦區(qū)主要的找礦目標(biāo)。⑴產(chǎn)于橄欖輝長(zhǎng)巖中的就地熔離型礦體分布特 征。這一類型礦體產(chǎn)在第一次侵入的橄欖輝長(zhǎng)巖與 第四次侵入的角閃輝長(zhǎng)巖接觸帶之橄欖輝長(zhǎng)巖中，主要產(chǎn)于巖體北接觸帶中，礦體嚴(yán)格受底板產(chǎn)狀的 控制，產(chǎn)狀平直或變化不大的地方含礦性較差或不含礦。以 430 中段東延和 12 穿礦體為例，430 中段

東延礦體底板呈不對(duì)稱“船狀”，底板向東向北抬升較大，向西及向南抬升較緩且迅速下轉(zhuǎn)的特點(diǎn)；12 穿礦體底板沿走向呈舒緩波狀，沿傾向呈尖狀突起并迅速下轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。

在主井 470 中段 82 線以西還發(fā)現(xiàn)一段比較特殊的地段，黃山東巖體的北接觸帶由內(nèi)向外基本為：斜長(zhǎng)二輝橄欖巖-蝕變角閃輝長(zhǎng)巖-蝕變橄欖輝長(zhǎng)巖-角閃輝長(zhǎng)巖-閃長(zhǎng)巖-地層，但該段卻顯示出更 復(fù)雜更多期次侵入的特點(diǎn)，并夾有輝石巖、斷層及破 碎帶，其中的蝕變橄欖輝長(zhǎng)巖顯示出良好的含礦性，西 8 穿至 20 穿均有礦，但礦體受斷層影響較大，主要為頂?shù)装寮暗V石均較破碎，且蝕變較強(qiáng)。

底板產(chǎn)狀基本一致，由于受開采深度的限制，該類型的礦體只是由少數(shù)鉆孔控制，對(duì)現(xiàn)有的鉆孔分析可知，礦體嚴(yán)格受底板產(chǎn)狀控制，礦體皆產(chǎn)于底板低洼處，即“坑”中。44-48 線之間有個(gè)“坑”，530 東延、470 東及 430 東均有礦就是因?yàn)檫@個(gè)“坑”的原因；38 線也有個(gè)“坑”，但該坑規(guī)模較小，沒有成大礦的條件；28 線以西由于深度較大，目前尚沒有鉆孔控制，但由于黃山東巖體總體產(chǎn)狀為向東抬升向西側(cè)伏，因此 28 線以西至 16 線附近為巖體最低洼處，黃山東的主礦體就應(yīng)賦存在這里。

參考文獻(xiàn)

[1]王潤(rùn)民，劉德權(quán)，殷定泰.新疆哈密土墩-黃山一帶銅鎳硫化物礦床成礦控制條件及找礦方向的研究[J].礦物巖石，1987 .

（作者單位：遼寧科技學(xué)院）