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新疆若羌县北山地区坡北一号铜镍矿岩相岩石化学地球化学特征及找矿远景分析

2024-05-18王振佳哈依热提卡力阿斯哈

新疆有色金属 2024年1期
关键词:橄榄岩基性岩辉长岩

王振佳 哈依热提·卡力阿斯哈

(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队,新疆哈密 839000)

1 区域概况

坡一镍矿产于坡一超基性岩体中,位于坡十岩体东约1千米处。坡十、坡一超基性岩体均为坡北基性超基性杂岩体中的超基性岩相,杂岩体侵位于中元古界白湖群古老变质岩系中,与坡十铜镍矿类同。

1.1 岩体规模、形态与产状

该岩体长轴方向NEE-SWW,长2.8 千米,宽2.4千米。其中超基性岩相集中于偏北的负地形,多被第四系覆盖,长2.2 千米,平均宽0.6 千米,为东大西小的滴水状。产状内倾,南部较缓,倾角45°左右;北部较陡,倾角60°左右。初步认为呈岩盆状。

1.2 岩相特征

根据岩体的整体特征,岩性组合特点分为8个岩相分别为:(1)橄榄辉长苏长岩-含橄榄石辉长苏长岩相;(2)橄榄辉长岩相;(3)角闪质辉长岩、辉长岩-含橄榄石辉长岩相;(4)斜长单辉辉橄岩相;(5)(纯)橄榄岩相;(6)斜长单辉橄榄岩相;(7)斜长单辉橄榄岩-橄榄单辉辉石岩相;(8)斜长橄榄单辉辉石岩相。矿体主要分布在(纯)橄榄岩相中,橄榄岩相伴随辉橄岩或独立出现,主要由(纯)橄榄岩组成。该岩相亦是超基性岩相的主要组成部分。主要分布于岩体的东部,最大出露长度650 米,最宽大于300米,形状不规则,地貌上相对平缓。该岩相普遍见褐铁矿化,偶见孔雀石化,在后期穿插的辉长岩脉中,局部有强烈孔雀石化。

2 岩石化学特征

2.1 岩石化学成分、数值特征

SiO2含量38.66-49.06%,与全国主要含镍矿岩体SiO2含量35-58.5% 相一致;Na2O 和K2O 含 量0.13-1.47%,也在全国主要含岩体Na2O、K2O 含量0.3-5.5%;超基性岩石MgO 接近30%,镁铁比3.24-6.78,CaO少,Al2O3低,TiO2更低。

2.2 里特曼指数、岩石碱度指数、固结指数

各类岩石的里特曼指数小于4,岩石碱度指数小于2,属钙碱性岩。岩石的固结指数为58.05-79.32,岩石愈基性,固结指数愈大。上述特征与黄山一带岩体基本相同。

2.3 铁、镁、钙划分

在铁、镁、钙划分图解中,超基性岩石投影点落入贫钙的镁铁质区,基性岩石投影点落入低钙质区,反映岩石由富镁铁贫钙向低镁钙质区演化,从整个演化过程中看铁的含量偏低且变化不大。

3 地球化学特征

从坡一岩体铜、镍、钴元素地球化学具高化学场(或高含量区)主要分布于橄榄岩相中,其含量一般数倍于正常化学场值,地表最高含量:Ni 为4034×10-6、Cu 为640×10-6、Co 为143×10-6。从高化学场相对强度及面积对比,其规律是Ni>Cu >Co,对应地表岩性均为超基性岩。坡一岩体各岩石微量元素分布特征看出,Cu、Ni、Co、Cr、Ag、Zn 浓度克拉克值均大于1,特别是Ni,最大为7.412,Co 次之为3.545。说明这些元素尤其是Ni在岩体中有富集现象。从各元素的变异系数(CV)看,Cu 在斜长单辉橄榄岩及橄榄辉长岩中偏大,其它均小于1;Ni、Co普遍偏小。概括起来说,岩体中Cu、Ni、Co 高,对成矿有利,但较平均,对成矿有影响。

4 矿床特征

4.1 矿化带特征

坡一超基性岩体位于坡十岩体东侧1 公里处一风蚀凹地中,四周为呈低山丘陵地貌特征的辉长岩、橄榄辉长岩。岩体地表大部分被第四系冲洪积砂砾石层覆盖,局部偶见有超基性岩零星露头。在岩体西部南、北两侧岩体与角闪辉长岩(橄榄辉长岩)接触带经布设稀疏的探槽工程揭露检查,分别发现一长度大于600 米,宽约100 米的弧形矿化带。矿化带位于接触带内侧超基性岩体底部,原岩为斜长橄榄岩、辉橄岩。矿化带内岩石蚀变较强,蚀变类型主要有:蛇纹石化、纤闪石化、伊丁石化、滑石化、透闪石化、绿泥石化。金属矿物以褐铁矿为主,偶见孔雀石分布。经采化学样分析,镍含量0.16~0.24%,多为0.21~0.22%;铜0.01~0.08%,多 为0.01%;钴0.008~0.014%,多为0.012~0.013%。

4.2 矿体特征

坡一岩体目前已发现5 个矿体中尤以Ni1 矿体规模最大,矿体形态呈似层状,倾向岩体中心,倾角45°~85°不等。矿石镍品位一般0.20%~0.25%,铜、钴含量较低,一般达不到边界品位。

根据稀疏槽探工程所获地质成果,氧化镍矿以边界品位0.70%计算,原生镍矿以边界品位以0.20%计算,地表在岩体西部(G3重力异常区)南、北两侧各圈定氧化镍矿化体1个,其编号为Ni1、Ni5,深部圈定硫化镍盲矿体3 个,其编号为Ni2、Ni3、Ni4。地表所圈定的2 个矿化体均产于地表矿化带中。矿体与超基性岩主岩相—橄榄岩、辉橄岩关系密切,主要产于橄榄岩、辉橄岩底部或靠近其底部呈悬浮状产出。根据钻孔所获地质成果,Ni1矿体及岩体北侧矿化带深部盲矿体分布特征与地表矿化体分布特征基本相同。由于岩体南侧地表矿化带没有深部钻探工程控制,该矿化带中的Ni5 矿体深部形态、产状、规模、品位变化及该矿化带深部含矿情况还不了解。

4.3 矿石特征

4.3.1 矿石结构

就地熔离方式形成的矿石:坡一镍矿以就地熔离方式形成的矿石为主,是岩浆和金属硫化物熔融体在冷凝结晶过程中形成的。金属硫化物一般晚于硅酸盐矿物冷凝结晶,空间受限,多形成他形—半自形晶结构,并包裹早期橄榄石,辉石晶体形成包含结构,硫化物较多时形成局部陨铁结构。

后期热液活动叠加影响形成的矿石:后期热液活动叠加影响形成的矿石,是被成矿后含有金属硫化物的气水热液叠加改造形成的。常见有交代结构,交代—熔蚀结构,残余陨铁结构等。该类矿石结构分布较普遍。

4.3.2 矿石构造

就地熔离方式形成的矿石:就地熔离方式形成的矿石构造有:星点状构造、星散—稀疏浸染状构造。

后期热液活动叠加影响形成的矿石:后期热液活动叠加影响形成的矿石构造有:星点状构造、交代残余构造、细脉浸染状构造。

5 成矿远景评价

坡一基性—超基性杂岩体位于白地洼深大断裂南侧,属坡北基性—超基性杂岩体的一部分,为华力西晚期第一侵入次的产物。岩体所含岩相与坡十岩体相似,主要有:辉长岩、苏长岩、橄榄苏长岩、橄榄辉长苏长岩、单辉辉橄岩、橄榄岩、单辉橄辉岩。其中含矿超基性岩相分布在岩体中部,呈北东走向的水滴状,东西长2.8 千米,宽2.4 千米,面积约6.72 平方千米。由于区域变质及后期岩浆热液作用影响,岩石蚀变及次生变化较为普遍,主要有蛇纹石化、滑石化、纤闪石化、绿泥石化、金云母化等,其中超基性岩的蚀变同矿化关系较为密切。该岩体不仅与含矿坡十岩体地质环境、岩体特征和生成时代完全相同,而且与哈密黄山、黄山东含铜镍矿基性—超基性岩体生成地质环境,岩体特征相类似。另外,其成因类型均属地幔岩浆在底辟上升过程中分熔的拉斑玄武岩浆沿深大断裂侵位,熔离、分异形成,因此,该岩体同样具有赋存大型铜、镍硫化物矿床的前提条件。

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