新疆穹塔格西南鎳礦礦床成因及找礦標志分析

鐘小琴

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 地質特征

1.1 地層

勘查區內出露地層主要為第四系全新統洪積層（Qhpal）。分布在工區西部及中北部，面積較小。主要由沖-洪積砂、礫石、黏土及巖石碎塊組成。其中礫石粒徑多在2～5厘米，個別可達7厘米。礫石磨圓度一般，多為次棱角狀次圓狀，分選性一般。

1.2 構造

勘查區大地構造位于塔里木-華北板塊（Ⅰ級）塔里木微板塊陸塊（Ⅱ級）北山古生代裂谷帶（Ⅲ級）的西段。勘查區位于紅柳河-依格孜塔格大斷裂南側3千米處，區內巖體分布嚴格受該斷裂控制。工區內無斷裂構造分布。

1.3 巖漿巖

區內侵入巖廣布，出露面積約占測區總面積的80%～90%。侵入巖種類以與銅鎳成礦有關的華力西晚期基性-超基性雜巖體為主，其次為花崗巖脈。

雜巖體平面形態呈不規則帶狀，在測區中部大面積出露，在西北角和西南角呈透鏡狀小面積出露。長約5.8 千米，平均寬約1 千米，出露面積約5.8 平方千米。巖體呈北東向展布，巖體南傾，傾角50°～65°。

穹塔格西南基性-超基性雜巖體為華力晚期產物，雜巖體分異良好，可劃分為二個侵入階段：第一階段侵入的輝長巖相（υ43a-1）；第二階段侵入的輝橄巖相（ψσ43a-2）。其中：輝長巖相分布于巖體外圍，輝橄巖相呈透鏡狀分布于輝長巖相中，位于勘查區中部和西北角。

1.3.1 第一階段輝長巖相（υ43a-1）

分布于巖體外圍，呈帶狀巖基產出。出露面積約5 平方千米，為雜巖體的主要巖相。巖石多呈灰色、灰綠色，中細粒輝長結構，塊狀構造，巖石主要由輝石、斜長石及角閃石組成。其中，輝石黑綠色，粒狀、短柱狀，粒徑0.5～4毫米，含量40%～45%；斜長石白色，板狀，粒徑1～3毫米，含量40%～50%；角閃石灰綠色，針狀，粒徑0.5～1毫米，含量小于10%。

1.3.2 第二階段輝橄巖相（ψσ43a-2）

呈透鏡狀分布于輝長巖內，二者呈侵入接觸關系，走向與輝長巖走向一致，出露面積約0.8 平方千米，主要分布于測區中部和西北角。依據CSAMT 成果推測巖相南傾，傾角50°～65°。

黑褐色，中-細粒粒狀結構、交代網絡結構，塊狀構造。主要礦物為橄欖石、輝石，其次為少量的普通角閃石。

輝橄巖中橄欖石有較強的伊丁石化、蛇紋石化等蝕變，同時巖石中橄欖石礦物已幾乎全部為伊丁石所代替，并呈橄欖石假象存在。該巖相為主要含礦巖相。

2 礦體特征

2.1 蝕變特征

區內侵入巖普遍蝕變較強，主要具伊丁石化、蛇紋石化。局部可見磁鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、纖閃石化、絹石化、高嶺土化、滑石化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化及孔雀石化。

其中橄欖巖中橄欖石主要具伊丁石化、蛇紋石化、磁鐵礦化；輝石主要具蛇紋石化、纖閃石化、絹石化。

2.2 礦體特征

根據目前已獲得的探礦工程地質成果，地表未發現礦體，深部目前圈定鎳礦體3 個，由0、7、8 號勘探線控制。礦體主要賦存于第二階段侵入輝橄巖相（ψσ43a-2）中，在巖相底部或接近巖相底部呈似層狀、透鏡狀分布。

礦體中Ni3 礦體規模最大，其次為Ni2、Ni1 號礦體。礦體形態與巖體底部形態基本相似，呈似層狀或透鏡狀產出。礦體規模較大，控制長度6400米；厚度一般20～150 米，最大視厚度248.38 米；延深一般200～700 米，最大990 米，在0 號、7 號勘探線一般延深、厚度都較大。

礦體各處產狀均顯示，礦體傾向南，傾角一般50°～78°不等，靠近巖體底部礦體傾角一般53°左右，沿走向具有由東向西埋深逐漸增加即向西側伏特征。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 控礦因素

（1）穹塔格西南基性—超基性巖帶位于紅柳河-依格孜塔格大斷裂南側3 千米處。深大斷裂為深源物質的上升提供了通道，控制著基性—超基性巖帶的分布、形態及產狀，為成巖成礦提供了良好的構造條件。形成于華力西晚期的基性—超基性巖體中的環狀裂隙，為超基性巖侵位成礦創造了良好的儲礦空間?；浴詭r體是巖漿型銅鎳礦床找礦的地質前提，基性—超基性雜巖體的存在，是控制巖漿型鎳礦床的重要地質因素。

（2）穹塔格西南基性-超基性雜巖體為華力晚期產物，雜巖體分異良好，可劃分為二個侵入階段：第一階段侵入的輝長巖相（υ43a-1）；第二階段侵入的輝橄巖相（ψσ43a-2）。第二階段侵入的輝橄巖相為主要的含礦巖相。

3.2 找礦標志

（1）圍巖蝕變有伊丁石化、蛇紋石化、綠泥石化、纖閃石化、絹石化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化等。

（2）經對超基性巖所引起的地球物理場特征分析，高磁、低重力、低阻、高瞬變電磁、CSAMT 低阻異常等物探異常，為間接的物探找礦標志。

3.3 礦床成因

穹塔格西南鎳礦有關礦床成因方面的研究工作及測試分析資料還遠遠不夠，現只是根據已有的巖礦鑒定資料和宏觀地質觀察資料對礦床成因做初步探討。

根據對新疆若羌縣坡北一帶與超基性巖體有關的銅鎳礦床的研究，形成該類礦床的原始巖漿物質均是幔源的，穹塔格西南巖體的原始巖漿物質同樣是幔源的。

依據地幔巖分熔-分凝理論，地幔巖呈底辟上升，隨著壓力逐漸降低，分熔程度不斷增加，在上升的不同部位形成不同類型的巖漿。原始巖漿在侵位形成各巖體之前，曾發生過分異過程，而此分異過程是原始巖漿上升侵入到地殼深部某一聚集地-巖漿房中進行的。巖漿在該處的分異過程是:隨著溫度、壓力的降低，結晶分異和重力分異越來越明顯，晶出相當數量的橄欖石，巖漿呈晶一液粥狀，同時有相當數量的金屬硫化物熔離出來。比重較大的鎂、鐵礦物和金屬硫化物在重力作用下，逐漸向下部運移聚集，巖漿不均一性明顯增強，出現“分層”現象，上部巖漿成分貧硫低鎂、鐵，下部巖漿成分貧硅富鎂、鐵、硫，金屬硫化物熔融體相對較多。

巖漿物質自身分異作用，與相適應的構造活動共同綜合作用，最終才能形成具體的巖體。高序次超殼深大斷裂（紅柳河-依格孜塔格斷裂），因其切穿地殼到達上地幔，是地幔物質上涌的通道。原始巖漿經過在巖漿房中的分異作用，巖漿房分層結構上面那部分沿較低序次的大斷裂侵入，在有利構造部位聚集形成主體輝長巖。由于構造環境相對比較穩定，且持續時間較長，就地分異作用進行的較徹底，從而形成界限清楚的輝長巖和橄欖巖。由于巖漿房中金屬硫化物大部分沉向下部，輝長巖體規模雖然很大，成礦作用卻很微弱，局部形成規模很小，低品位礦體。巖漿房中“分層”結構下面富含金屬硫化物和橄欖石的那部分，受構造斷裂控制沿先成輝長巖冷卻裂隙侵入形成超基性巖主含礦巖體。由于環境穩定條件較差，持續時間較短，僅有巖石類型的分異，不能形成具有一定空間規模的巖相系列。其中所含金屬硫化物因系整個巖漿房物質經熔離作用形成，造就了巖體富含礦漿下沉，并同就位巖體底部的巖石發生反應，進行就地熔離分異作用，形成與基性-超基性巖有關的以巖漿就地熔離型硫化銅鎳礦床。

綜上所述，穹塔格西南鎳礦床的成因可以概括為：產生于地幔的地幔巖，在其呈底辟上升過程中經分熔-分凝作用形成原始拉斑玄武質巖漿。巖漿沿深大斷裂侵入到地殼一定深度的巖漿房，經過在巖漿房的分異和熔離作用，并在構造應力作用下經多次侵位形成與基性-超基性巖有關的以巖漿就地熔離型銅鎳礦為主的硫化鎳礦床。