吉林省紅旗嶺1號巖體銅鎳硫化物礦床成礦模式與找礦意義

吳迪 陳偉志

摘?要：吉林省紅旗嶺屬于古亞洲洋和環太平洋兩大構造區域的交匯部位并發育大型銅鎳硫化物礦床。本區共發現30余個鎂鐵超鎂鐵質巖巖體， 其中1號巖體賦礦最多。銅鎳礦體呈似板狀、上懸狀、透鏡狀賦存于鎂鐵—超鎂鐵質巖體內，礦床屬巖漿就地熔離和重力分異成因。

關鍵詞：成礦模式找礦意義銅鎳硫化物礦床

中圖分類號：TD9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0084-01

鎳是一種非常重要的有色金屬元素，在現代工業技術和人們生活的各個領域中起著非常重要的作用[1]。而吉林紅旗嶺礦區1號巖體則位于紅旗嶺勘查區內，富含豐富的鎳資源。因此研究1號巖體的成礦模式和找礦意義就顯得尤為重要。

1 礦區地質背景

紅旗嶺位于吉林省中部磐石地區，地理坐標N47°55′，E126°30′。大地構造位置屬于古生代興蒙造山帶的一部分，南接華北地臺北緣，北部與佳木斯地臺相接，屬于古亞洲洋和環太平洋兩大構造區域的交匯部位。1號巖體位于礦區第一巖帶的中部，與圍巖呈不整合接觸。巖體產狀走向北25～50°，傾向北東50～65°。1號巖體在平面上呈紡錘狀，長980m。寬150～280m，最大控制深度560m，長寬深之比為4：1：2[2]。巖體主要由含礦巖石類型主要有斜方輝石巖、角閃輝石巖、輝石角閃巖、橄欖輝石巖、輝石橄欖巖，巖石的M/F值一般在2～5范圍內，巖體具有多次脈動式侵位疊加的特點[3]。礦體一般呈似層狀、透鏡狀、脈狀、漏斗狀等產出。

2 巖石標本鏡下特征及其成分特點

2.1 圍巖：二云母片巖

巖石具鱗片變晶結構，片狀構造。巖石以片狀礦物為主，為鱗片狀的黑云母和白云母，呈平行定向排列形成片狀構造。巖石主要由黑云母、白云母、石英和中性酸斜長石組成。黑云母，鱗片狀，與白云母一同呈平行定向排列。正交下干涉色可達III級綠，但基本被其本身的顏色假冒，平行消光，含量約28%。白云母，鱗片狀，與黑云母一同呈平行定向排列。平行消光，含量約26%。長英質礦物，主要為石英，含部分長石。長英質礦物多呈不規則粒狀，少數為短柱狀，常呈帶狀分布于黑云母和白云母的間隙中，石英為波狀消光，斜長石為斜消光。長英質礦物含量約42%。其外，含少量的十字石和鐵錳質礦物。（圖1、圖2）

2.2 巖體：輝橄巖

巖石具堆晶結構的填隙結構，局部為海綿隕鐵結構，塊狀構造。巖石主要由橄欖石，輝石（斜方輝石、單斜輝石）及少量的磁鐵礦組成。橄欖石，不規則粒狀，不規則裂紋發育，含量約68%，常沿邊緣發生蛇紋石化。輝石包含斜方輝石和單斜輝石。斜方輝石以鎂質的頑火輝石和紫蘇輝石為主，粒徑大小與橄欖石相當，含量約20%。單斜輝石主要為普通輝石，短柱狀，粒徑大小與橄欖石相當，含量約7%。磁鐵礦呈不規則粒狀分布于橄欖石和輝石的空隙中，形成填隙結構，局部磁鐵礦分布較多，過渡為海綿隕鐵結構。（圖3、圖4）

3 礦體特征

根據礦體與圍巖的關系，礦體的形態與產狀，發現似層狀礦體和上懸式礦體。這種礦體在本區礦床中占有比較重要的位置。上懸式礦體位于巖相上部，以透鏡狀為主，一般規模小，厚度薄，延長段連續性差。似層狀礦體產于1號巖體的底部，其形態，產狀嚴格受巖相的控制，與所賦存的橄欖輝巖相基本一致，呈似層狀，通常與其上部的橄欖巖相界線清楚，底部以混染帶與圍巖二云母片巖呈不整合接觸。在橫剖面上其兩側向中心傾斜，在縱剖面上向北西呈緩傾斜。在似層狀礦體中礦石礦物主要是磁黃鐵礦，鎳黃鐵礦及黃銅礦。據統計，在上懸式礦體三者含量為60%、36%、5%，硫化物在巖相中的含量分別為3%～6%。平均含Ni為0.22%～0.3%，Cu為0.05%，NI：CU=6：1平均含鎳與銅含量比為Ni：Cu=2.3：1。不難看出，似層狀礦體是橄欖輝石巖中的礦體是巖漿就地熔離作用形成的。巖漿經深部液態熔離而形成的硅酸鹽熔體或巖漿，包含有未熔離完全的殘留硫化物，在溫度下降等因素影響下發生熔離結晶作用，結晶出來的一部分硫化物由于重力影響沉降到巖相底部形成“似層狀礦體”。

4 成礦模式探討

紅旗嶺銅鎳硫化物礦床屬深部巖漿熔離礦床，在華北地臺古地塊邊緣，原始地幔部分熔融產生的含礦巖漿，沿輝發河深斷裂上升至相對穩定的中間巖漿房，由于來自地幔深處的巖漿溫度很高，圍壓很大，鎳離子優先呈類質同象置換鎂而分散在橄欖石、輝石晶格中[4]。當巖漿上升通道的深大斷裂達到熔漿部位時，巖漿上侵形成閃長巖，輝石閃長巖等不含礦的侵入體。伴隨著構造的再運動含少量的基性—超基性巖漿侵入形成輝石巖，輝石橄欖巖等巖體，并隨溫度降低， 鐵鎂硅酸鹽晶出，發生就地熔離作用，形成上懸礦和底部礦體。富礦巖漿最后上升侵入，較上部熔融體侵位于1號巖體底軸部，并發生就地熔離和重力分異， 形成容礦巖相礦石的垂直分帶和純硫化物脈[5]。

5 找礦的意義

自2007年開始，對吉林紅旗嶺礦區開展了危機礦山找礦項目工作。但隨著礦產的不斷開發，尋找潛在資源的難度已經越來越大。因此通過研究1號巖體相關特征及成礦模式對在紅旗嶺礦區尋找新的巖漿型銅鎳礦床具有深遠的指導意義。

參考文獻

[1]劉俊梅，張宏，馮修云，等.紅旗嶺礦區2號巖體巖漿型硫化銅鎳礦床成礦規律及找礦意義.

[2]秦寬.紅旗嶺巖漿銅鎳硫化物礦床地質特征.

[3]湯中立.中國主要鎳礦類型及其與古板塊構造的關系[J].礦床地質，1982.