雪峰山地區長界巖漿硫化物鎳礦成礦地質特征
——與桂北寶壇地區類比研究

鄒 源，楊 斌，岑 敏

（1. 中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083；2.湖南省地質調查院，湖南 長沙 410116）

長界鎳礦位于湖南省通道縣甘溪鄉長界村，是湖南雪峰山地區唯一已知的與基性-超基性巖有關的巖漿硫化物鎳礦床，但是礦化較弱，為低品位鎳礦。該礦床是20世紀60年代初由湖南冶金地質勘探二三九隊發現，而后湖南冶金地質二三七隊、二三五隊、二四五隊和湖南冶金地質研究所等單位先后在該區對耐火橄欖巖及鎳礦均開展找礦評價和研究工作，取得了一定的地質效果[1]。2007年長界地區在開采耐火橄欖巖礦過程中，補充施工了少量探槽及鉆孔，發現低品位鎳礦的開采價值遠高于橄欖巖礦，所以轉采鎳礦資源（湖南中大勘測設計研究院，2008）。近年來，圍繞華南前寒武紀殼-幔相互作用及全球超級大陸重建，在江南造山帶湖南段開展了少量的中-新元古代基性-超基性巖的巖漿演化與大地構造背景研究，主要在通道、古丈、洪江、中方及湘東北瀏陽等地（鄭基儉等，2001；賈寶華等，2004；周金城等，2005；2009；Wang et al.,2006;Zhou et al.,2007；張春紅等，2009；王艷楠等，2014；寇彩化等，2017），對長界地區基性-超基性巖體也開展了少量的巖體地質研究工作。但是，相關的地質科研工作關注點多放在了巖漿演化及其與Rodina超大陸的聚合-裂解關聯上，對鎳礦成礦機制及基性-超基性巖漿作用-構造背景之間可能的關聯很少關注（石少華等，2018）。

桂北寶壇地區銅鎳硫化物礦床自20世紀70年代發現開始，前人對其做了大量的研究工作，如巖體年代學、巖石學、同位素地球化學等，對礦床成因、成礦模式等均有了較深刻的認識，成礦成巖特點與金川、赤柏松、力馬河基本相同。寶壇地區與長界地區相毗鄰（圖1），且與長界鎳礦位于同一巖漿構造帶上。但是，寶壇地區找礦進展遠遠超前于長界地區。本文在前人工作基礎上，結合最新研究成果認識，希望通過本次類比研究，形成的認識有助于長界地區實現找礦突破。

1 長界鎳礦地質特征

位于江南造山帶雪峰弧形構造帶的西南段，構造以北東-北北東向的甘溪-涼亭界深大斷裂為主導。區內巖漿巖僅有以巖墻形式沿深大斷裂次級斷裂所侵入的新元古代基性-超基性巖體[2]。因后期斷裂影響，呈近南北向的“N”字形展布。總體上各自呈長條狀展布，帶寬70m～300m。據其巖性特征，可分為四種巖相：基性巖-輝長輝綠巖相；超基性巖-輝石巖相、輝石橄欖巖相、橄欖巖相。平面上顯示了較完整的結晶分異序列，由邊部到中部，輝綠巖→輝石巖→輝石橄欖巖→橄欖巖（圖2）。整個基性—超基性巖墻兩側無論前述哪種侵入序列，都有鈉長英板巖出現，說明巖體之圍巖蝕變特征相同[3]。因此認為區內巖相分帶屬同期不同序次產物（湖南中大勘測設計研究院，2008）。

圖1 長界鎳礦床與寶壇地區銅鎳礦床位置圖（地質背景圖據周鼎武等，2002）

圖2 長界鎳礦區地質略圖（據湖南省地勘局413隊，1978；及湖南中大勘測設計研究院，2008修改）

鎳礦主要賦存于橄欖巖中，次為輝石橄欖巖，輝石巖中少見，而輝長輝綠巖中基本不存在鎳礦。巖石中橄欖石成分越高，礦化越強，礦化富集地段主要分布在橄欖巖帶較厚地段。含礦巖體蛇紋石化、碳酸鹽化、閃石化及綠泥石化顯著。

目前，共圈定出了三個鎳礦體，其中II礦體為隱伏礦體。Ⅰ礦體厚16.8m，長114.0m，鎳品位0.048%～0.60%，平均0.51%。Ⅱ礦體厚7.84m，長31.4m，鎳品位0.032%～0.46%，平均0.36%。Ⅲ礦體厚4.70m，長60m，鎳品位0.042%～0.51%，平均0.39%。

礦石礦物成分：礦石的金屬礦物主要為鎳黃鐵礦，次為紫硫鎳鐵礦、針鎳礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等；非金屬礦物主要為橄欖石，次為輝石、蛇紋石、綠泥石、滑石、方解石、白云石及云母等[4-6]。

礦石結構以自形晶、半自形晶為主，它形粒狀結構為次，尚見有交代溶蝕結構。礦石構造主要為塊狀構造和浸染狀構造。

2 與桂北寶壇地區類比

2.1 寶壇地區成礦特征

桂北寶壇地區與通道長界地區毗鄰，位于廣西羅城縣，大地構造位置同樣位于江南造山帶雪峰弧形構造帶的西南段。中元古代末四堡運動使蛇綠巖套遭受強烈擠壓，形成一系列近EW向的緊閉復式褶皺，同時形成以四堡斷裂為主干的NNE向斷裂構造，成為區內主要的控巖、控礦構造。前人工作在元古代淺變質巖、基性-超基性巖體及花崗巖體內及其內外接觸帶發現了大量的Cu、Ni、Sn、Pb-Zn、PGE、Au及U等金屬礦床點，其中，Cu-Ni礦床點有近20處，代表性的有大坡嶺、清明山、滿洞及一洞等。

賦存銅鎳礦化的基性-超基性巖體，巖相分帶明顯，從巖體上部到下部可劃分出閃長巖→輝長巖、輝長輝綠巖→輝石巖→輝橄巖、橄欖巖等巖相; 按巖性組合可以分為 3 種類型∶ 橄欖巖-輝石巖-輝長巖-閃長巖; 橄欖巖-輝石巖-輝長輝綠巖; 輝石巖-輝長輝綠巖。

銅鎳礦床( 化) 與基性-超基性侵入巖體關系密切，多分布在基性-超基性侵入巖體底部( 橄欖巖相、輝石巖相)約0.5m～15.0m范圍內，由超基性巖漿熔離作用形成，礦石主要由浸染狀礦石組成，局部有巖漿深部熔離作用形成的塊狀、脈狀銅鎳礦石分布；浸染狀分布的銅鎳礦(化)體鎳品位0.2%～0.5%，銅0.10%～0.3%；貫入型的脈狀銅鎳礦體鎳品位一般在1%以上。

礦石類型主要為三種：斑雜狀礦石、浸染狀礦石及塊狀礦石。礦石的主要組成礦物為磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦，還有黃銅礦、黃鐵礦、輝鈷礦、輝鐵鎳礦及紫硫鎳礦等。

2.2 類比分析

與基性-超基性巖有關的巖漿硫化物型礦床是全球鎳鈷銅及鉑族元素等資源的重要來源，國內外同類型礦床找礦取得了很大進展。就全球范圍而言，既已發現的大型-超大型基性-超基性巖礦床主要集中分布在俄羅斯、澳大利亞、加拿大、中國、南非、美國和其它幾個有限的地區（Naldrett,1999）。此類型礦床基性巖漿具多期侵入特征，且存在較完整的巖漿結晶分異序列，巖體即礦體、礦化體，且礦/化體發育于輝長巖→橄欖巖基性程度高的巖相分帶中（宋謝炎等，2005；2012）。另外，此類礦床只可能形成于巖漿活動較強烈的地質部位，特別是沿深大斷裂分布的巖體。因此，本文主要對長界地區及寶壇地區巖體地質特征及礦體地質特征進行對比。

2.2.1 含礦巖體成巖地質特征

長界鎳礦及寶壇地區銅鎳礦均為巖漿硫化物型礦床，二者巖體地質特征見表1，從表中可以看出二者的異同。

可以看出，長界地區與寶壇地區巖體具有相似的成巖地質背景，二者均多以巖墻形式侵入，巖石地球化學、微量元素、稀土元素特征也相似。不同的是，長界地區構造相對簡單，僅有一條深大斷裂；巖漿活動相對較弱，基性-超基性巖體僅有一次侵入，以輝長輝綠巖-輝石巖-輝石橄欖巖-橄欖巖為巖石組合類型。寶壇地區構造較發育，有多條深大斷裂；巖漿活動較強烈，二次侵入層狀雜巖體，基性巖體數量多，且出露有大面積花崗巖，以橄欖巖-輝石巖-閃長巖為主要巖石組合類型。

表1 長界巖體與寶壇地區巖體地質特征對比

2.2.2 礦體地質特征對比

長界鎳礦及寶壇地區銅鎳硫化物礦體地質特征見表2。

表2 長界鎳礦床和寶壇銅鎳礦體地質特征對比表

可以看出，長界地區雖與寶壇地區毗鄰，但寶壇地區礦床規模已達中型，找礦效果遠遠好于長界地區。二者均為巖漿硫化物礦床，具有相似的成礦模式，成礦以就地熔離結晶分異成礦方式為主。不同的是在長界地區礦種單一，主要為鎳礦，礦石主要為塊狀礦石及浸染狀礦石，成礦作用為地熔離結晶分異成礦。寶壇地區礦種主要為銅鎳礦，次為鈷礦；礦石主要為浸染狀礦石、脈狀塊礦，成地熔離結晶分異成礦方式為主，部分礦床有深部熔離-貫入成礦作用。寶壇地區銅鎳礦化物成礦作用方式要多于長界地區。

3 結論

（1）長界巖漿硫化物礦床含礦巖體分帶明顯，可初步劃分出四種巖相，分別為輝長輝綠巖相、輝石巖相、輝橄巖相及橄欖巖相。礦體主要產于橄欖巖中，次為輝橄巖中。巖石中橄欖石成分越高，礦化越強，礦化富集地段主要分布在橄欖巖帶較厚地段。成礦作用為就地熔離結晶分異成礦，其形成的動力學機制很可能是裂谷作用導致新元古代軟流圈物質上涌。

（2）類比長界礦床與寶壇地區銅鎳硫化物礦床，認為二者具有相似的成巖成礦地質背景，長界地區工作程度較低，找礦潛力較大。總體而言，長界地區構造相對簡單，巖漿活動相對較弱，礦種單一，成礦方式單一。寶壇地區構造相對發育，巖漿活動相對較強，礦種多且相對較富，成礦方式相對復雜。

（3）對于巖漿硫化物礦床，巖漿活動是成礦物質的主要來源，含礦巖體具有多次巖漿補充的特征，該類礦床只可能形成于巖漿活動較強烈的部位。長界地區找礦工作應重點關注深大斷裂附近、并且巖漿活動相對強烈的超基性巖體。