新疆若羌縣紅石山鎳礦巖石化學特征及礦床成因分析

王振佳 哈依熱提·卡力阿斯哈

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊，新疆哈密 839000）

1 地質概況

巖體位于筆架山西側，賦存于紅石山基性超基性雜巖體中，紅石山基性超基性雜巖體是筆架山巖帶礦化最好的巖體。侵位于石炭系紅柳園組變質砂巖及二迭系紅柳河組大理巖中。

巖體走向為NE70°左右，呈長條狀展布，長5 千米，最大寬度1 千米，最窄處300 米左右，出露面積約2.8 平方千米。巖體分異良好，為二迭紀晚期3 個階段侵入的產物。第一階段，形成了輝長巖相，第二階段形成了橄長巖相，第三階段形成了橄欖巖、橄欖輝石巖相。第一階段巖相分布于巖體邊緣，第二、三階段侵入的橄長巖、橄欖巖主要分布在巖體中部，橄長巖相為該巖體的主體，其中蛇紋石化蝕變強烈。

（1）輝長巖：分布于巖體外側，呈巖墻狀、條帶狀產出，走向75－80°，北側向北傾，傾角69°，南側向南傾，傾角64－72°，部分成小的透鏡狀以捕虜體形式產于橄長巖中。該巖相為巖體主要巖相之一。局部見橄欖輝長巖呈似層狀分布于輝長巖中，球狀風化明顯。

（2）橄長巖：分布于巖體中部，呈巖墻狀產出，走向75°。出露面積占巖體總面積的50%，該巖相為巖體主要巖相之一。

（3）橄欖巖：分布于巖體中心部位，呈長條狀產于橄長巖內，出露面積不大。巖體中還見有部分橄欖輝石巖分布于橄攬巖附近。呈小巖枝狀產出。走向與橄欖巖相同。

2 巖石化學特征

（1）巖石化學成份及數值特征

各巖石SiO2含量36.85－55.98%，處在全國主要含鎳礦巖體SiO2含量35-58.5%范圍中；Na2O 含量為0.42－3.00%，同樣處在全國主要含鎳礦巖體Na2O 含量0.3-5.5% 區間內。MgO/FeO 比值為1.19-6.08，CaO、K2O、Al2O3及TiO2偏低，這些特點與超基性巖漿成因的超基性巖相特征相一致。

（2）里特曼指數、巖石堿度指數、固結指數、鎂鐵比值

根據巖石的硅酸稀土特征來看各類巖石的堿度值（里特曼指數）小于4，巖石堿度指數小于2，屬鈣堿性巖。固結指數為30.43-75.47，巖石愈基性，固結指數愈大。鎂鐵比值為1.19-6.08，與銅鎳礦有關。

（3）鐵、鎂、鈣劃分

根據鐵、鎂、鈣含量認為紅石山巖體樣品投影點幾乎落入貧鈣的鐵鎂質區，只有一個點落入低鈣質區，反映巖石總體富鎂鐵貧鈣。

（4）根據（Mg/Fe′）—（Mg＋Fe′）/Si 變異圖由（Mg/Fe′）—（Mg＋Fe′）/Si 特征顯示，紅石山巖體樣品幾乎全落入鐵鎂區，只有兩個點落入鎂鐵質區，反映巖石富鐵鎂。

（5）Al2O3—SiO2特征

由Al2O3—SiO2含量變化來看，基性巖投影點主要落入低鋁質區，超基性巖投影點主要落入鋁質區，反映巖石向富硅低鋁方向演化。

利用巖石化學特征判定，紅石山巖體已具備銅鎳成礦的巖石化學條件。

鎂鐵比值：吳利仁對我國100 多個超基性、基性巖化學成份研究認為：據鎂、鐵重量百分數比，即MgO/＜FeO＞可以確定巖石類型及礦產，其中（FeO）=FeO+Fe2O3×0.9。鎂質超基性巖MgO/＜FeO＞一般=6.5-14 與鉻礦有關；鐵質超基性巖Mg/＜FeO＞=2-6.5與硫化銅、鎳礦、鉑礦有關。富鐵質超基性巖及鐵質基性巖MgO/＜FeO＞=2-0.5。

紅石山巖體Mg/＜FeO＞比值為1.19-6.08，均在2-6.5間，說明紅石山巖體與硫化銅、鎳礦、鉑礦有關。

3 地球物理特征

統計結果表明橄欖巖、橄輝巖、橄長巖等超基性巖，在本區屬高密度地質體，一般值2.9g/cm3，最高達2.96g/cm3。細晶巖、大理巖密度相對較低，一般2.8g/cm3以下，低到2.74g/cm3。各種沉積巖密度更低，低到2.79g/cm3左右。由此可見，區內基性—超基性巖是產生局部重力異常的主要場源。區內超基性巖（橄欖巖、橄輝巖、輝橄巖）磁性為中—較強。K 值一般2453-4616×10-64πSI，Jr 值1794-5539×-3A/m。各種基性巖一般中等磁性—微弱磁性。K值及Jr值，一般均在1000 單位左右，有時只具微弱磁性。其它巖性屬地層，從微弱磁性到無磁性。電性統計結果表明，區內基性巖顯示低極化、高阻特征。超基性巖相對電阻率低323-978Ω·m，當巖體中硫化礦物校較多時可顯高極化、低阻特征。物探異常特征如下：

（1）重力異常特征：重力剖面成果總體反映局部重力異常強度不很突出，重力剖面基本上有一相似的重力區域場，即中部稍低緩，兩翼翹起的中凹曲線特征，并在此區域場上，有規模大小不同的局部重力異常，重力剩余值一般0.3-0.7×10-5m/s2。

（2）磁異常特征:磁測剖面成果總的來看沒有發現較大規模的高磁異常，ΔT 曲線強度值較弱，一般在300-500nT，ΔT 最高值1200 nT，無明顯的局部磁異常出現。

（3）激電異常特征:通過紅石山巖體所做6 條電法（中梯）剖面，其ρs 曲線的共同特征表現為低阻，ρs 值一般100-200Ω·m，曲線形態較平緩。ηs 曲線跳動較大，強度不高，ηs值一般2-2.5%，個別區段ηs值3%。高ηs值點對應在橄欖巖中，可能與該巖性中硫化礦物相對富集有關。

4 地球化學特征

化探成剖面成果顯示，Cu、Ni、Co 高含量段均對應在橄長巖和橄欖巖相上。Cu 元素含量一般為5-120×10-6，極大值521×10-6。Ni 元素含量一般為20-300×10-6，極大值1710×10-6。Co 元素含量一般為40-50×10-6，極大值125×10-6。區內基性巖Cu、Ni、Co元素含量較超基性巖含量明顯的偏低，各種地層中Cu、Ni、Co元素含量更低。

綜合上述資料認為紅石山巖體已具備尋找硫化銅鎳礦的條件，是一個具有尋找硫化銅鎳礦遠景的基性超基性雜巖體。

5 礦體特征

該巖體位于筆架山巖帶中，是該帶礦化最好的巖體。地表各巖相具有硫化物礦化。特別是在超基性巖與基性巖的接觸部位常見金屬硫化物，有黃鐵礦化、褐鐵礦化、孔雀石化等，另外在橄欖輝長巖中也見有較多的黃鐵礦，偶見黃銅礦。礦體中見到了不同程度的孔雀石化和鎳黃鐵礦化。其中，在TCH－3 探槽0－10.55 米為輝長巖，見到了稀疏浸染狀的孔雀石化和黃鐵礦化，10.55－33.8 米為橄欖巖，見到了星點狀的孔雀石化和鎳黃鐵礦化，經化學樣分析，Ni品位多為0.10－0.17%，顯示了好的鎳礦化。

在巖體東部橄欖巖與輝長巖的接觸帶孔雀石化輝長巖（TC0329探槽）中采化學樣分析發現了鎳品位為0.23%、視厚3米的鎳礦（化）體。

6 礦床成因

綜合以上資料，認為這一時期由于板塊俯沖下插作用，形成了一系列的巖漿活動，形成了坡北巖帶及蠶頭山—筆架山一帶分布有眾多的含銅鎳的基性—超基性雜巖體。該期次的巖漿活動與含硫化物的圍巖發生了同化混染作用，吸收了大量的圍巖硫，由于該期次的巖漿本身銅、鎳等成礦元素含量高，進而形成了區內的銅鎳礦床的高背景值。本區粗粒輝長巖體與巖體上盤地層中的輝長閃長巖就是這一時期形成的。同期發育性剪切帶和大量的鎂鐵-超鎂鐵質巖體，且這一期巖漿富含銅鎳等成礦元素。隨后深部由于地幔部分熔融作用，形成了深部巖漿房，在巖漿上升過程中與周圍的圍巖再次發生了同化混染作用，從而形成了以浸染狀礦化為主的主要礦化體。再加上后期的富礦巖漿再通過巖漿通道沉淀到低洼地帶形成貫入式的礦體這也是今后的找礦方向的重點。