新疆昆侖造山帶某鎳礦點鎳的賦存狀態研究

薛清潑，張有軍

新疆昆侖造山帶某鎳礦點鎳的賦存狀態研究

薛清潑，張有軍

(天津華北地質勘查總院，天津 300170)

針對某鎳礦點礦石進行了電子探針研究，探針結果分析鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中，僅偶見鎳的硫化物。通過統計分析硫化鎳含量為26.57%~52.15%，平均值為40.72%，從鎳產出的地質背景初步認為，鎳礦化主要賦存于基性超基性巖中，受后期（巖漿或變質）熱液影響，硫化物型礦物發生氧化。鎳礦化應該為巖漿熔離型礦化，鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中。

鎳礦化；賦存狀態；電子探針

0 前 言

昆侖造山帶鎳礦點分布于苦牙克斷裂帶附近，處于西昆侖造山帶構造單元及其成礦區帶上，鎳礦化帶呈NE走向的線性構造。苦牙克斷裂帶全長約160 km，曾被認為是阿爾金大型走滑斷裂在昆侖山的自然延伸[1-3]，也有人稱之為康西瓦斷裂帶的東段[4-5]，或東昆侖與西昆侖的分界線[6]。不少學者認為它是一條重要的鈷鎳成礦帶[7]。目前對該鎳礦點的研究非常薄弱[8-9]，區域上鎳主要以硫化鎳礦石為主[10]，未見針對鎳礦石中鎳的賦存狀態的有關報道，本文利用電子探針微束分析鎳礦石，對鎳礦物學特征、化學成分以及元素分布特征進行了分析研究，探針結果分析鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中，僅偶見鎳的硫化物，為進一步開展勘查及礦床開發利用提供參考。

鎳礦點區內地層較簡單，主要為石炭系上統哈拉米蘭河巖群的灰色、灰綠色斜長綠泥片巖夾變質砂巖及大面積的第四系蓋層。區內侵入巖主要為蛇綠混雜巖內的基性?超基性巖，僅在超基性巖體南北兩側少量出露中酸性巖漿巖，巖性以花崗質糜棱巖及千糜巖為主，呈脈狀產出。

該鎳礦化蝕變帶呈北東向延伸，蝕變帶整體長約12 km，圍巖蝕變主要為蛇紋石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、綠泥石化及綠簾石化等。

1 樣品采集及試驗方法

針對鎳的賦存狀態，主要采用電子探針測試方法進行分析。在野外采集的礦石中，選擇3塊具有代表性的標本磨制探針片，探針片由河北地礦局廊坊區調隊磨制，磨制了3片探針片（5-1、12-1和12-2，野外定名為玄武巖）。并在高真空狀態下進行了噴碳。

電子探針分析在天津地質調查中心探針實驗室完成。應用JXA-8230型電子探針對樣品進行了定性及定量分析。所采用的標樣為金云母（Si、Al、K、Mg、F）、鈉長石（Na）、橄欖石（Fe）、透輝石（Ca）和金紅石（Ti）。

2 試驗結果分析與探討

本次測試工作選取3片代表性探針片樣品，共測試39個分析點，主要進行了能譜分析、面掃描分析和定量分析。

2.1 能譜分析

利用電子探針能譜定性判斷測試對象是否含有Ni元素，對此測試了26個能譜點（見圖1）。通過能譜的定性分析找出含Ni物質后，再利用波普定量分析Ni的含量及Ni的賦存狀態。試驗在5-1和12-2針片中未找到Ni含量較高的波峰，12-1探針片中找到3個含Ni礦物，對其分別作了定量分析。

2.2 面掃描分析

利用電子束分別在3個探針片表面的礦物類型包含較多的指定區域進行面掃描，掃描面積為256 μm×256 μm，該區域所含的指定測試元素及其分布狀況分別利用掃描圖像顯示出來，每一元素有一幅分布圖。在一幅X射線掃描像中，亮區代表含量高，灰區代表元素含量低，黑色區域代表含量很低或者不存在。

圖1 能譜測試結果

其中，選擇5-1探針片有代表性的區域作Ni、Mn、Si、Al、Ca、Mg面掃描分析，Ni和Ca的含量極低，Mg和Si賦存部位較為吻合，Al和Mn的賦存部位相近，且Al的存在范圍比Mn的大。

對12-1探針片作Mg、Ni、S、Mn、Al、Si分析，發現一個含Ni的獨立礦物，Ni與S的賦存部位高度一致，幾乎不含有Si、Mg、Mn、Al、元素。

對12-2探針片作Si、Ni、Mn、Ca、Al、Mg分析，未發現Ni含量較高的礦物，Ni和Mn的含量特別低，該區域Mg的分布面積特別大，Si含量較高的部位與Ca含量較高的部位吻合。

2.3 定量分析

本次測試在能譜分析的基礎上，利用不同的標樣，在3塊探針片上打了39個定量分析點。表1~表3中，不同元素采用不同的國標樣品，“—”表示未進行測試或不含該物質。

分析表1、表2、表3可知：鎳礦化帶所采集的探針樣品，鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中，僅偶見鎳的硫化物（可能為針鎳礦）；主要金屬礦物有鉻鐵礦、

表1 探針片5-1和12-1電子探針數據

表2 探針片12-1和12-2電子探針數據/%

表3 探針片12-1電子探針數據/%

鉻尖晶石、磁鐵礦（赤鐵礦）、鈦鐵礦、鎂鈦礦與鈦鐵礦過渡產物（類質同象？）；硫化鎳礦物很少見到，僅在12-1樣品中發現3粒，5-1和12-2樣品中沒有發現任何鎳的獨立礦物，甚至較富集鎳的礦物。

2.4 化學分析

物相分析（化學分析法）結果顯示，變質超基性巖中的鎳主要以硫化鎳及硅酸鎳形態存在。通過統計分析結果顯示：硫化鎳含量為26.57%~52.15%，平均值為40.72%；硅酸鎳含量為34.27%~54.30%，平均值為42.55%；氧化鎳含量為4.89%~29.51%，平均值為14.49%；硫酸鎳含量為0.56%~3.53%，平均值為1.53%。

綜上所述，該蝕變帶中鎳的賦存狀態差別較大，探針結果分析鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中，僅偶見鎳的硫化物。通過統計分析硫化鎳含量為26.57%~ 52.15%，平均值為40.72%。

該礦點整體蝕變程度較高且種類較多，尤其以超基性巖體及其附近的蝕變帶最為明顯。蛇紋石化為超基性巖體最明顯的蝕變標志，局部伴有硅化及碳酸鹽化。蛇紋石表面的定向條紋及巖體裂隙內石棉的出現說明，該超基性巖的后期蝕變受到了定向且持續的構造活動影響。而褐鐵礦化、硅化、高嶺土化及含鎳礦化蝕變為巖體附近蝕變帶內明顯的蝕變，偶見孔雀石化。局部蝕變帶寬度較大，說明該區早期巖漿活動較為強烈，接觸帶部位破碎程度較高，受后期熱液活動影響較大，硅化及孔雀石化的出現可對其進行較好的說明。本次工作采集的光譜樣顯示，變質超基性巖體及含鎳蝕變帶內Ni含量較高，尤其是變質超基性巖內Ni含量多可達到邊界品位。探針結果分析鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中，僅偶見鎳的硫化物。通過統計分析硫化鎳含量為26.57%~52.15%，平均值為40.72%。而Ti含量與Cr、Co、Ni呈明顯負相關關系表明，該套超基性巖更多可能是來自于地幔物質。

3 結 論

該礦化帶有硫化物型鎳，也有一部分硅酸鹽型鎳。從鎳產出的地質背景初步認為，鎳礦化主要賦存于基性超基性巖中，受后期（巖漿或變質）熱液影響，硫化物型礦物發生氧化。鎳礦化應該為巖漿熔離型礦化，鎳主要呈分散狀態賦存在磁鐵礦（赤鐵礦）等金屬礦物及其它造巖礦物中。

[1] 張文佑,葉 洪,鐘嘉猷.“斷塊”與“板塊”[J].中國科學,1978(02):195- 211+248.

[2] 姜春發.昆侖開合構造[M].北京:地質出版社,1992.

[3] 侯珍清.昌馬活動斷裂帶[M].北京:地震出版社,1993.

[4] 楊萬志,張維洲,屈 訊.西昆侖山東段庫牙克斷裂與康西瓦斷裂、阿爾金斷裂關系的地球化學證據[J].地質通報,2005,24(4):316-321.

[5] 李海兵,J.Van der Woerd,孫知明,等.阿爾金斷裂帶康西瓦段晚第四紀以來的左旋滑移速率及其大地震復發周期的探討[J].第四紀研究,2008,28(2):198-213.

[6] 韓芳林.西昆侖增生造山帶演化及成礦背景[D].武漢:中國地質大學,2006:1-216.

[7] 董永觀,郭坤一,肖惠良,等.西昆侖地區區域地質背景及成礦特征[J].礦床地質,2002,21(S1):109-112.

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[9] 劉德權,唐延齡,周汝洪.中國新疆銅礦床和鎳礦床[M].北京:地質出版社,2005.

[10] 趙君梅.燃燒中和法測定鎳礦石中的硫含量[J].新疆有色金屬,2016, 39(6):65-67.

(2019-05-16)

薛清潑(1978—)，男，河北邯鄲人，碩士，主要從事礦產地質勘查、環境地質工作，Email:22520412@qq. com。

張有軍(1989—)，男，安徽亳州人，碩士，主要從事環境地質、土壤污染調查與修復工作，Email:zhangyoujun 001@126.com。