新疆哈密市黄山东铜镍矿床

矿区位于天山地槽褶皱带北山向斜东部觉罗塔格向斜的苦水向斜束中的山口-双岔沟向斜北翼。

二、矿区地质

(1)地层

黄山东部含矿复杂岩体位于赣东组。甘东组在矿区出露三个岩性段(图2-11):上段(C2g3)分布在矿区西南角，由细砂岩和粉砂岩组成，有石英角闪石透镜体，出露厚度498m，与中段呈整体接触，中段(C2g2)分布在矿区南部，属于单一岩性的千枚岩化。揭露厚度为141m。下段(C2g1)分布在矿区中部和北部。上部岩性为粉砂岩、板岩、灰岩和碎屑灰岩，夹薄层细砂岩、砾岩和硅质岩，出露厚度825m，下部以粗碎屑岩为主，由砾岩、砂砾岩、砂岩、钙质粉砂岩和灰岩组成。含矿的基性-超基性岩侵入该层位。岩体与围岩斜交，切穿围岩层，同化捕获围岩。

(2)结构

矿区的构造是倾斜的。黄山东部含铜镍硫化物的超基性岩侵入向斜核心。构造以东西向为主，含矿岩体受近东西向和北东向的高角度逆断层及其派生断层控制，地表形态呈菱形(图2-11)。

(3)基性-超基性岩的特征

黄山东部基性-超基性岩体是一个同源、同期、不同侵入阶段的复式岩体(表2-4)，其中基性岩占优势(分布面积占面积的85%以上)，超基性岩很少(面积占15%)，根据岩性可画出8个岩相(表2-4)。岩体侵入时代为华力西晚期第一次侵入，位于甘东组下岩性段上部的碳质粉砂质板岩中。岩体走向72° ~ 252°，严格受F9断层及其次级构造控制。出露面积2.8km2，地表呈菱形(图2-11)，空间呈漏斗状(图2-12，图2-13)。地表隆起部分(28号勘探线)宽1190m，长约5250m，深部在5号和16号勘探线处有两个凹斗(图2-13)。岩体走向与地层走向的夹角一般约为18，局部地段走向一致。

第一次侵入体的侵位过程分三个阶段:主辉长岩岩浆侵位分异(黄山东岩体形成)→超基性岩浆活动(超基性岩体形成)→残余岩浆活动(粗粒角闪石-辉石岩和伟晶岩闪长岩脉侵入)。

1号超基性岩体西起9号勘探线，东至28号勘探线，长约1.95km，东至辉长岩下隐伏。其产状为向南陡倾的岩枝，表面呈带状和分枝状。超基性岩体ⅲ位于复杂岩体的东端，地表呈半环带状，受断裂带控制，深部较破碎，呈脉状产出。超基性岩体ⅳ位于杂岩体西端北侧，呈条带状，向南陡倾，在勘探线16处与超基性岩体ⅰ复合。

超基性岩ⅰ、ⅲ、ⅳ为同一阶段的产物，岩石类型相同，包括辉石角闪岩、蚀变橄榄岩和辉石。岩石具有残余包裹体结构和鳞片变质结构。橄榄石含量40% ~ 50%，辉石20% ~ 25%，角闪石25% ~ 30%，斜长石较少。岩石蚀变强烈，有蛇纹石、滑石化、纤维闪石化和绿泥石化等。粗粒角闪石-辉石岩沿超基性岩体边缘分布，是岩体的晚期产物。

ⅱ号超基性岩体位于主辉长岩中部以北(图2-11)。岩石具有典型的包裹体结构。橄榄石含量约50%，粒度0.5 ~ 1.5 mm，裂隙发育，裂隙边缘见蛇纹石。青铜辉石含量为5% ~ 15%，普通辉石为5% ~ 15%，角闪石为5% ~ 10%，均分布在橄榄石的间隙中。粗辉石矿物晶体通常含有橄榄石颗粒。斜长石含量一般为10% ~ 20%，个别为30%。

图2-11黄山铜镍矿床地质图(根据郝、张永珍、1988。与图2-12和图2-13相同)(在郝甘弗利和张永珍之后，1988)

1-中石炭统甘东组下段；2-中石炭统甘东组；3-中石炭统甘东组上段；4角闪辉长岩；5-轻辉长岩；6-角闪石橄榄石辉长岩；7-辉长岩闪长岩；8-闪长岩；9—第二侵入阶段的超基性岩；10—第三侵入阶段的超基性岩；11—辉长岩；12-花岗岩；13 ——超基性岩体代号；14-断层结构和数量；15重结构；16-勘探线及编号

图2-101号地块剖面图

1-贫硫化镍矿及其数量；2-富硫化镍矿(其他图例见图2-11和图2-13)。

表2-4华力西晚期第一次侵入基性-超基性杂岩体岩相划分表2-4华力西晚期第一次侵入阶段基性-超基性杂岩体岩相分类

图2-13 28勘探线剖面图

1-贫硫化镍矿及其数量；2-富硫化镍矿(其他图例见图2-11)

岩石类型主要为斜长角闪岩。

辉长岩是复合岩体的主要成分。根据岩石间的穿插情况，可分为以角闪石辉长岩为主的第一侵入阶段和以轻辉长岩和辉长岩为主的第二侵入阶段。

在第一侵入阶段，角闪辉长岩包括三个岩相带，三个岩相带均为相变关系，以角闪辉长岩为主，其次为角闪橄榄石辉长岩和辉长岩，闪长岩为岩体边缘的混合带。

角闪辉长岩分布在2 ~ 28条勘探线之间，岩石具有中粒镶嵌辉长岩结构。主要矿物成分为:拉布拉多65% ~ 70%，辉石65，438+00% ~ 65，438+05%，角闪石25% ~ 30%。

角闪橄榄石辉长岩分布在复杂岩体西北部的角闪辉长岩中，呈球状。矿物特征:斜长石占65%，板状，具片状孪晶；角闪石10% ~ 25%，具粗晶；20%辉石和少量橄榄石。

辉长闪长岩分布在复杂岩体的东南部和超基性岩体ⅲ的西部。断层和“X”型节理附近岩石破碎，呈糜棱岩和碎裂岩，斜长石含量55%，辉石和角闪石含量35% ~ 40%，少量应时。

闪长岩分布在辉长岩的边缘带，是辉长岩与围岩形成的混合岩。它具有斑状结构，由长石、角闪石、应时、黑云母和辉石组成。

浅色辉长岩与第二侵入阶段的辉长岩呈相变关系，以辉长岩为主，浅色辉长岩次之。主要分布在复合岩体的西部。浅色辉长岩分布在辉长岩顶部，是结晶分异的产物。岩体为向南陡倾的单斜分支，在第一侵入阶段与Nagaiwama侵入接触。辉长岩-正长岩具有中粗粒镶嵌结构，其矿物组成为:长石-拉布拉多45% ~ 50%，紫苏辉石15% ~ 20%，普通辉石5% ~ 8%，角闪石20%。浅色辉长岩为中粒辉长岩结构，矿物成分:斜长石65% ~ 70%，辉石25% ~ 30%，角闪石较少。

根据(262.99 ~ 266.33)Ma±5.69Ma的K-Ar同位素年龄，岩石的岩石化学成分发生有规律的变化，不仅再现了岩浆矿床成岩作用中岩浆成分的演化规律，而且提供了成矿信息。主要造岩氧化物SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O和TiO2的含量变化随岩石碱度的增加而减少，MgO、FeO和al2o 3则相反。钙镁负相关显示了基性-超基性岩浆结晶分异过程的典型特征。此外，CaO和al2o 3随碱度的降低而增加，复合岩体的共同特点是碱金属氧化物普遍较高。

根据造岩氧化物CaO、Al2O3、TiO2和碱金属的含量以及超基性岩中斜长石的特征，该超基性岩体属于B型，其产状与基性岩密切相关。MgO含量< 30%，CaO 6.43%，K2O 0.21%，Na2O1.5%，Al2O310.37%，TiO20.59%，富含铂族元素，铬较少，铜镍硫化物较强，是由比努斯玄武岩浆分异出来的超基性岩。

根据镁铁比、镁硅比等数值特征的变化，黄山杂岩体的岩石化学条件有利于铜镍矿床的形成。辉长岩和超基性岩I-IV的岩石化学条件更为突出。

综上所述，根据杂岩体的分异程度、矿物成分的变化、全区平均岩石化学成分和标准矿物分子含量(斜长石27%、单斜辉石15%、斜方辉石31%、橄榄石17%)，杂岩体的原始岩浆为含橄榄石的基性岩浆，具有拉斑玄武岩的性质，经历了。

三。矿床地质学

(1)矿体特征

根据产状、矿石类型、形态和产状，矿体可分为超基性岩中下部的悬浮矿体、超基性岩底部与基性岩接触带的矿体、超基性岩ⅳ中的矿体和辉长岩中的矿体。

悬浮矿体(图2-13)产于三号矿体的中下部ⅱ超基性岩呈层状，受超基性岩体形状控制，倾角约30°。矿石品位低，但品位变化均匀，一般为表外硫化镍矿(Ni含量< 0.3%)。矿体厚度较小，几米，厚度沿走向变化稳定(图2-12)，如No。15和否16矿体。矿体沿走向延伸约800米，沿倾向延伸约200米，主要由浸染状星形矿石组成。矿体与围岩界线不清，岩石蚀变微弱。

产于超基性岩ⅰ、ⅱ、ⅲ底部与辉长岩接触带的矿体，如1号、17号、20号矿体(图2-12)，呈层状，矿体产状与岩体底部边界一致。矿体规模大，厚几米到十几米，长几公里，宽几百米。矿体倾角40° ~ 50°，矿体沿走向变化复杂，有膨胀有收缩(图2-12)。该矿石主要贫硫化镍，但也富含硫化镍。矿石的品位变化不均匀，品位与产出位置和矿体厚度有关。厚度大、品位高的地段一般主要在岩体底界变化大、岩体产状由陡变缓、相对平缓的部位。由稀疏浸染状-密集浸染状-似块状矿石组成，似块状与稀疏浸染状矿石界限清晰。矿体围岩蚀变不强烈。

赋存于超基性岩体ⅳ中的矿体(图2-12)，如11 ~ 14号矿体，呈层状或凸镜状，其形状受岩体形状控制。产于岩体上部和下部及接触带，局部为全岩矿化。矿体规模较小，厚几米至几十米，长约250m，宽约150m，矿体倾角500。矿石贫硫化镍，部分地区富集，品位变化均匀。它由稀疏的浸染状矿石组成。致密浸染状矿石边界清晰。含矿母岩蚀变强烈。

产于辉长岩中的矿体均为悬浮矿体，如3号~ 10号矿体(图2-12)，基本呈向南陡倾的板状或凸镜状，由浅至深呈斜线产出。它长200 ~ 500米，宽150米，厚10-10米。矿体倾角约700°。主要是贫硫化镍矿，在埋深或厚度较大的矿体中可见富矿，与贫矿边界清晰。矿石品位变化均匀，主要为稀疏浸染状-密集浸染状和似块状角砾状硫化镍矿。

(2)矿石的矿物成分

主要金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铜矿、辉铜矿、黄铜矿、锰钴矿、银镍黄、毒砂、铁矿石、锰铁矿和锰铁矿。非金属矿物的成分与基性和超基性岩相同，还有其他蚀变矿物，如蛇纹石、滑石、闪石和绿泥石。

(三)矿石结构和构造

矿石结构具有熔融-致密浸染状结构，代表金属硫化物熔体在造岩硅酸盐矿物间隙中未充分沉淀和封闭而结晶形成的矿石结构。

珠状结构反映的是金属硫化物熔体由于溶解度降低，还没有来得及下沉聚集而形成的结构，或者是相对较晚熔化析出的金属硫化物。

角砾岩结构是熔融渗透形成的一种矿石结构。它是金属硫化物沿母岩裂缝渗透的结果。由于裂隙性质不同，角砾岩的形态也不同。

似块状构造代表金属硫化物富集、矿体与母岩界线清晰的构造。

脉斑状构造和细脉网状构造代表热液充填交代作用形成的矿石构造。它是由岩浆期后含矿挥发物的气液交代充填而成。

树枝状和片麻状叶构造是动力作用形成的矿石构造，是塑性较大的金属硫化物在热力作用下塑性流动形成的构造形态。

矿石结构包括自形、异形和结晶形成的海绵陨石结构。

通过固溶体分离形成刀片状、火焰状和结状结构。

交代作用形成了腐蚀结构和反应侧结构。

构造应力形成了一个皱缩和破碎的结构。

(4)矿石的化学成分

矿石中主要有益元素为铜和镍，其次为钴、金、银和铂族元素。有益元素的平均含量见表2-5。

表2-5中，不同类型的矿体有益成分含量不同。超基性岩与辉长岩底部接触带的矿体中，Ni含量较高，Ni与S的相关系数在0.93以上。铜和钴的含量与成矿母岩的基性程度和镍含量有关。基性岩中矿体的铜含量高，钴含量低，而超基性岩则相反。主要成矿元素的含量与矿体的空间位置、成矿部位、矿石类型和厚度密切相关。

矿体中金、银、铂族元素含量低，但与铜、铱、银关系密切。岩体富含微量元素Cr、Ni、Cu、Co、Ti，其中Cr为(n 102 ~ n 103)×10-6，Cu为(n 10 ~ n 102 )×。铀和钍含量低，小于1×10-6。

四。成矿条件

矿石的硫含量一般比含矿母岩高几十倍。虽然矿物类型、矿化类型、赋存部位和储矿岩石不同，但硫同位素组成是一致的。32S/34S为22.238 ~ 22.179，相差0.057。δ34S变化范围为-0.79 ‰ ~ 2.775 ‰，算术平均值为0.82‰，总体标准误差为0.68‰，呈塔式分布，接近陨石硫同位素组成。同时硫和镍的对数比[lgw(S)/lgw(Ni)]接近常数1，反映硫来自上地幔，与杂岩体的原始岩浆同源。含矿岩石的Rb-Sr同位素显示w(Rb)/w(Sr)比值为0.0384 ~ 0.6942，87Rb/87Sr值为0.067 ~ 0.1.567，87Sr/86Sr值为0.70366 ~ 0.70585，表明岩体来源于上地幔。矿体的赋存位置、矿石类型、组构、矿物组合及有益元素的分布规律都反映了黄山东铜镍矿床各种矿化的存在。

表2-5各类型矿体中有益元素的平均含量。

东黄山铜镍矿床以拆离成矿作用为主，拆离-渗透和热液交代作用为辅。一般来说，贫铜镍硫化物矿是熔融形成的，富矿体是熔融-渗透成矿作用形成的，热液作用具有叠加效应。

岩浆房分异过程中形成的熔融矿浆随岩浆侵入而就位，形成低品位、均匀、厚度小的悬浮矿体。由于重力和构造应力，部分矿浆渗入内外接触带，形成熔融穿透矿体。这类矿体品位丰富，厚度大，矿石成分复杂。

辉长岩侵位过程中，由于物理化学条件的快速变化，矿浆被封闭在造岩矿物之间的空隙中，结晶形成矿体。矿体呈自上而下、由贫到富、由小到大的斜序排列。由于构造应力，尚未结晶的富矿浆沿已结晶的矿体和围岩破裂渗透，形成角砾岩状矿石。

热液成矿是岩浆期后的含矿热液，沿岩体原生裂隙运移，金属硫化物在岩体裂隙中沉淀并矿化，形成脉状、网状矿石，引起矿山附近围岩蚀变。

综上所述，该矿床主体属于拆离-穿透型硫化铜矿床。

该矿床的找矿标志明显。通过地质和地球物理方法寻找基性超基性岩体，对比优化好分化和差分化岩体，确定含矿岩体。选择高Cu、Cr、Ni、Co、S的岩体进行大规模物探，主要在重力高、磁场强、导电性好、极化度高的重叠地段进行钻探验证，可能发现隐伏的铜镍硫化物矿床。