新疆若羌縣北山地區(qū)坡北一號巖體銅鎳礦礦床成因探討

謝登科

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

坡北基性-超基性雜巖體侵位于中元古界古硐井群地層中，坡一巖體位于坡北基性-超基性雜巖體的西段，坡一鎳礦床處于D巖體中的超基性巖相中，巖體的邊部見有較多的地層殘留體。

1.1 地層

礦區(qū)地層區(qū)劃屬中南天山-北山地層區(qū)北山地層分區(qū)，出露地層主要為中元古界古硐井群（Pt2CcG）古老變質(zhì)巖系，其巖石均富含鈣質(zhì)成分。

1.1.1 古硐井群下巖組（COG1）

古硐井群下巖組（COG1）分布在礦區(qū)西部及基性—超基性巖體南、北兩側(cè)。主要巖石為細(xì)粒石英片巖，由下向上為灰色二云石英片巖、斑點(diǎn)狀紅柱石黑云母片巖、陽起黑云母石英片巖等。

該組地層與上覆地層為整合接觸。

1.1.2 古硐井群上巖組（COG2）

古硐井群上巖組（COG2）分布極為零散，呈被后期侵入巖體侵吞破壞的殘留體存在于輝長巖中。巖石由石榴石矽卡巖、大理巖等組成。

1.1.3 第四系全新統(tǒng)（Qhal+pl）

第四系全新統(tǒng)（Qhal+pl）主要分布在礦區(qū)超基性巖分布區(qū)及較大的溝谷中，巖性為沖洪積砂土碎石層。

1.2 構(gòu)造

坡一巖體位于區(qū)域性白地洼-淤泥河深大斷裂南側(cè)1.3千米處，該斷裂為重要的導(dǎo)巖、控巖構(gòu)造。其衍生的次級斷裂為重要的控礦、貯礦構(gòu)造。坡一巖體處于中坡山隆起區(qū)中部，古老的變質(zhì)巖基底被抬升出露地表，構(gòu)造以小型褶皺構(gòu)造為主，斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

1.3 巖漿巖

坡一巖體位于坡北基性-超基性雜巖體D侵入期次內(nèi)，各期次巖體為脈動接觸關(guān)系。巖體長軸方向NEE-SWW，長2.8千米，寬2.4千米，面積約6.72平方千米。其中超基性巖相集中分布于巖體中心偏北的負(fù)地形中，多被第四系覆蓋，本區(qū)內(nèi)超基性巖體是根據(jù)區(qū)內(nèi)探槽工程成果來圈定，長2.2千米，平均寬0.6千米，面積約1.32平方千米，平面形態(tài)呈東大西小的水滴狀。根據(jù)鉆探和槽探成果確定超基性巖相南、北邊界均北傾：南界傾角50°-80°，北界傾角70°-80°。西部（30線以西）超基性巖體最大埋深1923米，大部分埋深為1300米以上，東部（30線以東）深部找礦項(xiàng)目成果顯示超基性巖體最小埋深為984米，最大埋深大于2477米（ZK38-4底部仍為超基性巖體），特別是本項(xiàng)目新發(fā)現(xiàn)的第三侵入階段的超基性巖體埋深一般大于1200米，因此東部巖體的埋深遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于西部巖體的埋深，同時結(jié)合物探和鉆探成果綜合分析認(rèn)為：本區(qū)超基性巖體整體為南緩北陡的北傾巖墻狀（或向東側(cè)伏的漏斗狀）巖體。

2 礦體賦存特征

坡一鎳礦已發(fā)現(xiàn)的27個礦體中尤其以Ni4礦體規(guī)模最大，其次為Ni7號礦體。礦體形態(tài)呈似層狀或透鏡狀，長度一般＞700米，最大1120米；厚度一般＞20米，單層礦體最大視厚度532.27米；延深一般500米，最大1517米。礦體傾向北，傾角一般50°-80°不等，礦石鎳品位一般0.20%-0.60%，局部較富，鎳品位達(dá)0.97%；礦體各處產(chǎn)狀均顯示，礦體傾向北，礦體水平投影呈長板狀，長80-1120米，寬2.4-286米，形態(tài)穩(wěn)定。礦石鎳品位一般0.20%-0.60%，局部較富，鎳品位達(dá)0.97%。ZK38-1孔650.30米、ZK26-2孔753.5米見貫入式礦脈，鎳品位最高達(dá)4.13%。礦石中銅、鈷含量較低，一般達(dá)不到邊界品位，只有局部鎳含量較高時(鎳含量＞0.5%)，銅、鈷品位則可達(dá)邊界品位以上。

3 礦床成因探討

對坡一鎳礦地層、巖漿巖、構(gòu)造、礦體特征資料分析后對其成礦作用進(jìn)行總結(jié)分析，初步探討礦床成因如下：

來自上地幔軟流圈的拉斑玄武質(zhì)巖漿，在地?zé)釀恿Φ耐苿酉拢厍懈钪恋蒯５母咝虼纬瑲ぐ椎赝萆畲髷嗔焉锨种恋貧ぶ?。軟流圈（類似虧損地幔）經(jīng)過在上升過程中減壓熔,產(chǎn)生了坡北原始的母巖漿，該母巖漿在深部經(jīng)歷了硫化物熔離，之后發(fā)生了結(jié)晶分異和較弱的重力分異，將巖漿分為巖漿、含硫化物巖漿、富含硫化物巖漿、礦漿。巖漿在上侵過程中受到溫度、動力等因素影響，產(chǎn)生多次的巖漿液態(tài)分異及多階段的巖漿侵位坡北巖體為二疊系侵入的復(fù)式基性-超基性質(zhì)雜巖體，多期脈動侵入。

可分6個侵入期次的基性-超基性雜巖體，其中最早期的第一次侵入巖體為含鈦鐵礦的基性巖體；第二次涌動侵入為含磁鐵礦的基性巖體，目前在在該期次侵入的基性巖中發(fā)現(xiàn)多個磁鐵礦床；第三次涌動侵入，以基性巖體為主，可見少量脈狀超基性巖出露，主要為輝石巖；第四次涌動侵入形成了坡一、坡十、坡東的基性-超基性含銅鎳礦的巖體；第五、六期次侵入的主要為基性-超基性巖體。

根據(jù)坡一巖漿結(jié)晶分異程度、巖性之間接觸關(guān)系、巖礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征將坡一巖體的巖漿侵入階段劃分為四個侵入階段：

第一侵入階段:不含礦巖漿上侵階段。伴隨地殼構(gòu)造運(yùn)動,貫穿于地殼深處巖漿房的白地洼深斷裂的次級斷裂生成,巖漿房上部的不含礦巖漿首先沿白地洼次級斷裂上侵至地殼上部的適當(dāng)空間,在較低的溫度及壓力條件下,逐漸冷卻結(jié)晶并發(fā)生不太完善的就地垂直分異作用,最后形成閃長巖、輝長巖組成坡北一帶大巖基。此時處于深部巖漿房內(nèi)巖漿的熔離作用還在繼續(xù)進(jìn)行，由硫化物組成的礦液滴向下進(jìn)行運(yùn)移至巖漿底部，底部巖漿中硫化物得到進(jìn)一步富集。

第二侵入階段:含金屬硫化物的巖漿上侵階段。閃長-輝長巖體形成之后,北山地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動持續(xù)不斷,含金屬硫化物的巖漿隨之沿白地洼次級斷裂上侵,侵位于坡北一帶大巖基中有利空間內(nèi)，發(fā)生了充分的分離結(jié)晶作用，分離結(jié)晶作用以橄欖石及輝石的分離結(jié)晶作用為主。形成輝長巖-橄欖輝長巖-斜長橄欖巖-輝橄巖-純橄巖這樣的巖漿分層。在此過程中，巖漿同地殼發(fā)生了強(qiáng)烈的地殼混染作用，同化混染作用巖漿中增加了少量的成礦作用必要的硫元素，成為巖漿分離結(jié)晶作用的催化劑。分離結(jié)晶作用釋放出熱能使巖漿同地殼的同化混染作用不斷進(jìn)行，二者相互作用、相互影響，相輔相成，促使分離結(jié)晶作用加強(qiáng)，最終使硫化物飽和發(fā)生熔離作用，分布于先結(jié)晶的橄欖石之間空隙中，呈填隙狀分布。此時處于深部巖漿房內(nèi)母巖漿的熔離作用還在繼續(xù)進(jìn)行，由硫化物組成的礦液滴繼續(xù)向下進(jìn)行運(yùn)移，巖漿分為上部為富含金屬硫化物巖漿和下部礦漿。

第三侵入階段:富含金屬硫化物的巖漿上侵階段。在第二階段冷凝之后時,富含金屬硫化物的超基性巖漿隨之沿白地洼次級斷裂上侵,與第二階段的巖漿產(chǎn)生混熔，形成純橄巖、橄輝巖、橄欖巖、輝石巖等巖性組合，同時本期的巖漿得到較為充分的分異作用，致使硫化物在重力作用下向下運(yùn)移之底部，因此本期的富礦體賦存于該期巖體的底部。

第四侵入階段:礦漿貫入階段。該階段在坡一巖體只在局部見有少量分布，并見脈狀高品位礦體。當(dāng)?shù)谌A段結(jié)束之后,巖漿房底部的礦漿沿斷裂上侵,穿插于不同巖性接觸的薄弱部位,形成貫人型致密塊狀硫化銅鎳礦脈。

4 結(jié)論

初步探討礦床成因?yàn)楫a(chǎn)生于地幔的地幔巖，在其呈底辟上升過程中經(jīng)分熔-分凝作用形成原始拉斑玄武質(zhì)巖漿。巖漿沿深大斷裂侵入到地殼一定深度的巖漿房，經(jīng)過在巖漿房的同化混染與巖漿分異和熔離等作用，并在構(gòu)造應(yīng)力作用下經(jīng)多次侵位形成與基性-超基性巖有關(guān)的以底部巖漿熔離型礦體為主，以懸浮礦體-貫入式為次的硫化鎳礦床。