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新疆东天山黄山东铜镍矿矿体分布规律探讨

2018-11-10李唯一

世界家苑 2018年10期
关键词:成矿规律

李唯一

摘 要:黄山东岩体位于新疆东天山造山带中部,由四次岩浆侵入形成:第一次侵入主要为角闪辉长岩相、橄榄辉长岩相及闪长岩相,本次侵入形成了黄山东杂岩体的主体;第二次侵入主要为过渡型的辉长苏长岩;第三次侵入主要为斜长二辉橄榄岩;第四次侵入仅形成了岩体底板的角闪辉长岩。黄山东矿床的工业矿体主要赋存于第三次侵入的斜长二辉橄榄岩中,其次为第一次侵入的橄榄辉长岩中。

关键词:黄山东基性;超基性岩体;铜镍硫化矿体;成矿;规律

1.引言

东天山晚古生代造山带位于中亚造山带南部,夹于准格尔地块与中天山地体之间,带内岩浆铜镍 硫化物矿床包括土墩、黄山西、黄山东、葫芦、镜儿 泉、图拉尔根,构成黄山-镜儿泉铜镍成矿带。

2.黄山东岩体地质背景

依据古生代底层岩石组合及重要断裂的分布,东天山造山带从北向南可分为哈尔里克奥陶纪-石炭纪岛弧带、博格达石炭纪弧间盆地、大南湖奥陶纪

-石炭纪岛弧带和康古尔-雅满苏泥盆纪-石炭纪岛

弧带。黄山东基性-超基性岩体位于康古尔- 雅满苏泥盆纪-石炭纪岛弧带中段(图 1),岩体地表出露形态为梭形,近东西向分布,长轴长 5.2 km,中间膨胀部分宽 1.15 km,总面积约 2.8 km2,侵位于下石炭统干洞组变余含铁粉砂岩、含碳铁质板岩和生物碎屑灰岩之中(图 2)。岩体接触带围岩受侵位影响发生热接触变质作用,使含碳板岩变质形成含石墨黑云绢云石英角岩,其中不纯石灰岩夹层变质形成硅灰石大理岩,岩体中多处出现围岩的捕掳体(李德惠等,1989)。

3.黄山东岩体地质特征

黄山东岩体与下古生界石炭系地层呈 15° ~ 18° 交角(局部地段岩体与地层走向一致),不整合侵入石炭系中统干洞组下段含炭粉砂质板岩中、变质粉砂岩-细砂岩之中。岩体侵位受区域性黄山断裂 F9 控制,断裂为岩浆上升提供了深部通道。黄山断裂所派生的次一级剪切断裂为岩体侵入提供了空间,成为黄山东岩体的控岩构造。

黄山东岩体为同源岩浆深部分异,多次侵入形成的复式岩体,岩相间的接触关系显示主要有四次岩浆侵入。第一次侵入为闪长岩相、角闪辉长岩相和橄榄辉长岩相,此次侵入形成了黄山东杂岩体的主体;第二次侵入主要为过渡类型的辉长苏长岩相;

第三次侵入形成岩体下部斜长二辉橄榄岩体;第四次侵入仅形成岩体底部的角闪辉长岩。根据 Rb—Sr 同位素测定,岩体等时线同位素年龄在 t = 329 ± 148 Ma 之间,应属华力西中、晚期产物。

4.矿床地质特征

黄山东矿床的工业矿体主要赋存于第三次侵入 的斜长二辉橄榄岩中(Ⅱ号超基性岩体),其次为第一次侵入的橄榄辉长岩中。斜长二辉橄榄岩中的矿 体产在斜长二辉橄榄岩與辉长岩接触带之斜长二辉橄榄岩中,矿体在剖面上多为“U”形和钩状,矿体产状与超基性岩体底板产状基本一致,东部埋 藏较浅,西部埋藏较深,由于开采深度有限,这一类 型的矿体仅由钻孔控制。橄榄辉长岩中的矿体产在 第一次侵入橄榄辉长岩与第四次侵入的角闪辉长岩 接触带之橄榄辉长岩中,该层橄榄辉长岩因蚀变也 呈深灰色,蚀变以绿泥石化、纤闪石化及滑石化为 主,矿体在剖面上多为脉状或不规则状,底板产状较 缓,通常在 45°左右,矿体与底板的角闪辉长岩之间界限十分明显,多呈侵入接触,少数呈断层接触,矿 体受接触带产状控制,通常东端高西端低,并向南西 侧伏。铜、镍品位由底板往上逐渐降低,

5.矿床成因

铜镍矿床产于基性- 超基性杂岩体内,两者紧密伴生,为同一母岩浆,属深源岩浆分异之产物(陈毓川,1999)。

⑴造岩矿物组合特征,各阶段岩石中,单斜辉石与斜方辉石并存,橄榄石与辉石常呈反应关系,反映了拉斑玄武岩系列的矿物组合特征。

⑵稀土元素特征。各阶段岩石稀土丰度低,为弱富集,属平坦型稀土分配型,表明原始岩浆来源于上地幔(王润明等,1991)。

6.矿体分布规律

黄山东硫化铜镍矿体主要产于橄榄辉长岩和二 辉橄榄岩中(Ⅱ号超基性岩体),矿体类型为就地熔离型,这主要因为硫化熔离作用发生较晚而造成岩 浆贫镍。我们知道,岩浆铜镍硫化物矿床成矿的关 键是岩浆中硫达到饱和,并且硫化物熔离作用必须 发生在大量镁铁质矿物结晶前或者两者同时发生,因为玄武岩浆中 5% 的橄榄石结晶分异将导致其中50%的 Ni 发生亏损(Maiereta1,1998),之后熔离出来的硫化物中 Ni 含量将比较低,不利于成矿。

由于黄山东岩体橄榄石成分落于橄榄石结晶模拟曲线之 下,表明岩浆中硫达到饱和;并且通过模拟计算得知橄榄石是母岩浆在经过 2% 的橄榄石结晶分异后,硫化物熔离作用才开始发生,造成了岩浆贫镍,不利 于熔离-贯入式矿体的形成,到目前为止,只在主井470 中段 12 穿发现了一个熔离-贯入式矿体,因此寻找就地熔离型矿体是黄山东矿区主要的找矿目标。⑴产于橄榄辉长岩中的就地熔离型矿体分布特 征。这一类型矿体产在第一次侵入的橄榄辉长岩与 第四次侵入的角闪辉长岩接触带之橄榄辉长岩中,主要产于岩体北接触带中,矿体严格受底板产状的 控制,产状平直或变化不大的地方含矿性较差或不含矿。以 430 中段东延和 12 穿矿体为例,430 中段

东延矿体底板呈不对称“船状”,底板向东向北抬升较大,向西及向南抬升较缓且迅速下转的特点;12 穿矿体底板沿走向呈舒缓波状,沿倾向呈尖状突起并迅速下转的特点。

在主井 470 中段 82 线以西还发现一段比较特殊的地段,黄山东岩体的北接触带由内向外基本为:斜长二辉橄榄岩-蚀变角闪辉长岩-蚀变橄榄辉长岩-角闪辉长岩-闪长岩-地层,但该段却显示出更 复杂更多期次侵入的特点,并夹有辉石岩、断层及破 碎带,其中的蚀变橄榄辉长岩显示出良好的含矿性,西 8 穿至 20 穿均有矿,但矿体受断层影响较大,主要为顶底板及矿石均较破碎,且蚀变较强。

底板产状基本一致,由于受开采深度的限制,该类型的矿体只是由少数钻孔控制,对现有的钻孔分析可知,矿体严格受底板产状控制,矿体皆产于底板低洼处,即“坑”中。44-48 线之间有个“坑”,530 东延、470 东及 430 东均有矿就是因为这个“坑”的原因;38 线也有个“坑”,但该坑规模较小,没有成大矿的条件;28 线以西由于深度较大,目前尚没有钻孔控制,但由于黄山东岩体总体产状为向东抬升向西侧伏,因此 28 线以西至 16 线附近为岩体最低洼处,黄山东的主矿体就应赋存在这里。

参考文献

[1]王润民,刘德权,殷定泰.新疆哈密土墩-黄山一带铜镍硫化物矿床成矿控制条件及找矿方向的研究[J].矿物岩石,1987 .

(作者单位:辽宁科技学院)

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