新疆穹塔格西南鎳礦礦床成因及找礦標志分析

鐘小琴

（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 哈密 839000）

1 地質(zhì)特征

1.1 地層

勘查區(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)洪積層（Qhpal）。分布在工區(qū)西部及中北部，面積較小。主要由沖-洪積砂、礫石、黏土及巖石碎塊組成。其中礫石粒徑多在2～5厘米，個別可達7厘米。礫石磨圓度一般，多為次棱角狀次圓狀，分選性一般。

1.2 構(gòu)造

勘查區(qū)大地構(gòu)造位于塔里木-華北板塊（Ⅰ級）塔里木微板塊陸塊（Ⅱ級）北山古生代裂谷帶（Ⅲ級）的西段。勘查區(qū)位于紅柳河-依格孜塔格大斷裂南側(cè)3千米處，區(qū)內(nèi)巖體分布嚴格受該斷裂控制。工區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造分布。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖廣布，出露面積約占測區(qū)總面積的80%～90%。侵入巖種類以與銅鎳成礦有關(guān)的華力西晚期基性-超基性雜巖體為主，其次為花崗巖脈。

雜巖體平面形態(tài)呈不規(guī)則帶狀，在測區(qū)中部大面積出露，在西北角和西南角呈透鏡狀小面積出露。長約5.8 千米，平均寬約1 千米，出露面積約5.8 平方千米。巖體呈北東向展布，巖體南傾，傾角50°～65°。

穹塔格西南基性-超基性雜巖體為華力晚期產(chǎn)物，雜巖體分異良好，可劃分為二個侵入階段：第一階段侵入的輝長巖相（υ43a-1）；第二階段侵入的輝橄巖相（ψσ43a-2）。其中：輝長巖相分布于巖體外圍，輝橄巖相呈透鏡狀分布于輝長巖相中，位于勘查區(qū)中部和西北角。

1.3.1 第一階段輝長巖相（υ43a-1）

分布于巖體外圍，呈帶狀巖基產(chǎn)出。出露面積約5 平方千米，為雜巖體的主要巖相。巖石多呈灰色、灰綠色，中細粒輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石主要由輝石、斜長石及角閃石組成。其中，輝石黑綠色，粒狀、短柱狀，粒徑0.5～4毫米，含量40%～45%；斜長石白色，板狀，粒徑1～3毫米，含量40%～50%；角閃石灰綠色，針狀，粒徑0.5～1毫米，含量小于10%。

1.3.2 第二階段輝橄巖相（ψσ43a-2）

呈透鏡狀分布于輝長巖內(nèi)，二者呈侵入接觸關(guān)系，走向與輝長巖走向一致，出露面積約0.8 平方千米，主要分布于測區(qū)中部和西北角。依據(jù)CSAMT 成果推測巖相南傾，傾角50°～65°。

黑褐色，中-細粒粒狀結(jié)構(gòu)、交代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物為橄欖石、輝石，其次為少量的普通角閃石。

輝橄巖中橄欖石有較強的伊丁石化、蛇紋石化等蝕變，同時巖石中橄欖石礦物已幾乎全部為伊丁石所代替，并呈橄欖石假象存在。該巖相為主要含礦巖相。

2 礦體特征

2.1 蝕變特征

區(qū)內(nèi)侵入巖普遍蝕變較強，主要具伊丁石化、蛇紋石化。局部可見磁鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、纖閃石化、絹石化、高嶺土化、滑石化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化及孔雀石化。

其中橄欖巖中橄欖石主要具伊丁石化、蛇紋石化、磁鐵礦化；輝石主要具蛇紋石化、纖閃石化、絹石化。

2.2 礦體特征

根據(jù)目前已獲得的探礦工程地質(zhì)成果，地表未發(fā)現(xiàn)礦體，深部目前圈定鎳礦體3 個，由0、7、8 號勘探線控制。礦體主要賦存于第二階段侵入輝橄巖相（ψσ43a-2）中，在巖相底部或接近巖相底部呈似層狀、透鏡狀分布。

礦體中Ni3 礦體規(guī)模最大，其次為Ni2、Ni1 號礦體。礦體形態(tài)與巖體底部形態(tài)基本相似，呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。礦體規(guī)模較大，控制長度6400米；厚度一般20～150 米，最大視厚度248.38 米；延深一般200～700 米，最大990 米，在0 號、7 號勘探線一般延深、厚度都較大。

礦體各處產(chǎn)狀均顯示，礦體傾向南，傾角一般50°～78°不等，靠近巖體底部礦體傾角一般53°左右，沿走向具有由東向西埋深逐漸增加即向西側(cè)伏特征。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 控礦因素

（1）穹塔格西南基性—超基性巖帶位于紅柳河-依格孜塔格大斷裂南側(cè)3 千米處。深大斷裂為深源物質(zhì)的上升提供了通道，控制著基性—超基性巖帶的分布、形態(tài)及產(chǎn)狀，為成巖成礦提供了良好的構(gòu)造條件。形成于華力西晚期的基性—超基性巖體中的環(huán)狀裂隙，為超基性巖侵位成礦創(chuàng)造了良好的儲礦空間?；浴詭r體是巖漿型銅鎳礦床找礦的地質(zhì)前提，基性—超基性雜巖體的存在，是控制巖漿型鎳礦床的重要地質(zhì)因素。

（2）穹塔格西南基性-超基性雜巖體為華力晚期產(chǎn)物，雜巖體分異良好，可劃分為二個侵入階段：第一階段侵入的輝長巖相（υ43a-1）；第二階段侵入的輝橄巖相（ψσ43a-2）。第二階段侵入的輝橄巖相為主要的含礦巖相。

3.2 找礦標志

（1）圍巖蝕變有伊丁石化、蛇紋石化、綠泥石化、纖閃石化、絹石化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化等。

（2）經(jīng)對超基性巖所引起的地球物理場特征分析，高磁、低重力、低阻、高瞬變電磁、CSAMT 低阻異常等物探異常，為間接的物探找礦標志。

3.3 礦床成因

穹塔格西南鎳礦有關(guān)礦床成因方面的研究工作及測試分析資料還遠遠不夠，現(xiàn)只是根據(jù)已有的巖礦鑒定資料和宏觀地質(zhì)觀察資料對礦床成因做初步探討。

根據(jù)對新疆若羌縣坡北一帶與超基性巖體有關(guān)的銅鎳礦床的研究，形成該類礦床的原始巖漿物質(zhì)均是幔源的，穹塔格西南巖體的原始巖漿物質(zhì)同樣是幔源的。

依據(jù)地幔巖分熔-分凝理論，地幔巖呈底辟上升，隨著壓力逐漸降低，分熔程度不斷增加，在上升的不同部位形成不同類型的巖漿。原始巖漿在侵位形成各巖體之前，曾發(fā)生過分異過程，而此分異過程是原始巖漿上升侵入到地殼深部某一聚集地-巖漿房中進行的。巖漿在該處的分異過程是:隨著溫度、壓力的降低，結(jié)晶分異和重力分異越來越明顯，晶出相當數(shù)量的橄欖石，巖漿呈晶一液粥狀，同時有相當數(shù)量的金屬硫化物熔離出來。比重較大的鎂、鐵礦物和金屬硫化物在重力作用下，逐漸向下部運移聚集，巖漿不均一性明顯增強，出現(xiàn)“分層”現(xiàn)象，上部巖漿成分貧硫低鎂、鐵，下部巖漿成分貧硅富鎂、鐵、硫，金屬硫化物熔融體相對較多。

巖漿物質(zhì)自身分異作用，與相適應的構(gòu)造活動共同綜合作用，最終才能形成具體的巖體。高序次超殼深大斷裂（紅柳河-依格孜塔格斷裂），因其切穿地殼到達上地幔，是地幔物質(zhì)上涌的通道。原始巖漿經(jīng)過在巖漿房中的分異作用，巖漿房分層結(jié)構(gòu)上面那部分沿較低序次的大斷裂侵入，在有利構(gòu)造部位聚集形成主體輝長巖。由于構(gòu)造環(huán)境相對比較穩(wěn)定，且持續(xù)時間較長，就地分異作用進行的較徹底，從而形成界限清楚的輝長巖和橄欖巖。由于巖漿房中金屬硫化物大部分沉向下部，輝長巖體規(guī)模雖然很大，成礦作用卻很微弱，局部形成規(guī)模很小，低品位礦體。巖漿房中“分層”結(jié)構(gòu)下面富含金屬硫化物和橄欖石的那部分，受構(gòu)造斷裂控制沿先成輝長巖冷卻裂隙侵入形成超基性巖主含礦巖體。由于環(huán)境穩(wěn)定條件較差，持續(xù)時間較短，僅有巖石類型的分異，不能形成具有一定空間規(guī)模的巖相系列。其中所含金屬硫化物因系整個巖漿房物質(zhì)經(jīng)熔離作用形成，造就了巖體富含礦漿下沉，并同就位巖體底部的巖石發(fā)生反應，進行就地熔離分異作用，形成與基性-超基性巖有關(guān)的以巖漿就地熔離型硫化銅鎳礦床。

綜上所述，穹塔格西南鎳礦床的成因可以概括為：產(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)過在巖漿房的分異和熔離作用，并在構(gòu)造應力作用下經(jīng)多次侵位形成與基性-超基性巖有關(guān)的以巖漿就地熔離型銅鎳礦為主的硫化鎳礦床。