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        柴達木盆地西北緣牛鼻子梁銅鎳礦礦床特征及發(fā)現(xiàn)意義

        2019-01-03 18:08:31趙海權(quán)
        中國金屬通報 2019年3期
        關(guān)鍵詞:基性銅鎳基性巖

        趙海權(quán)

        (遼寧省冶金地質(zhì)四〇二隊有限責(zé)任公司,遼寧 鞍山 114002)

        牛鼻子梁位于“聚寶盆”柴達木盆地西北緣,距離阿爾金成礦帶南緣30km,是一個露出面積約8平方公里的銅鎳礦床,其成礦與與基性-超基性層狀雜巖體有關(guān),共發(fā)現(xiàn)3個巖體,其礦石礦物主要為磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦,熔離貫入改造型,并有后期熱液疊加。成礦過程可劃分為巖漿期、礦漿期和巖漿熱液期3個成礦期。

        1 礦床地質(zhì)慨況

        牛鼻子梁地區(qū)大地構(gòu)造屬于柴達木地塊大硼梁地塊元古代古陸隆起區(qū),該地塊發(fā)育有阿爾金山南緣斷裂帶,斷裂帶在地質(zhì)活動初期,受巖漿活動頻繁而劇烈的影響。牛鼻子梁礦床與近年來在世界上發(fā)現(xiàn)的銅鎳硫化物礦床一樣,產(chǎn)于一個小的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)層狀巖體中。其礦床地質(zhì)情況如下。

        1.1 地層控礦

        牛鼻子梁地區(qū)內(nèi)出露的地層主要以古元古界金水口巖群和第四系為主,銅鎳礦體中含礦基性超基性巖體直接圍巖為金水口巖體,廣泛分布于柴達木盆地北緣和柴達木盆地南緣,巖性主要為斜長片麻巖和透閃石大理巖等。

        1.2 構(gòu)造控礦

        該礦區(qū)內(nèi)元古代褶皺構(gòu)造發(fā)育較為成熟,該地區(qū)隆起帶存在一系列次生褶皺。礦區(qū)內(nèi)于成礦有關(guān)的斷裂構(gòu)造有F1斷層和F2斷層。F1斷層兩側(cè)的巖石均具有一定能的片理化特征,發(fā)現(xiàn)了1個銅鎳礦體和3個低品位礦體。F2斷層是一個具有水平摩擦和構(gòu)造透鏡的右旋平移斷層。

        1.3 巖漿巖特征

        該礦區(qū)巖漿活動強烈,導(dǎo)致中、東南角印支二長花崗巖露頭,侵入閃長巖,形成巖脈。晚加里東期超基性巖脈侵入金水口組閃長巖和斜長石片麻巖中。銅鎳礦體的三維體在床上。這一成礦因素可能是由于強烈的巖漿活動引起的地殼隆升,暴露了牛棚梁銅鎳成礦巖體東段的隆升,造成了很大程度的侵蝕。金口水巖體的頂板保護了南北剖面,礦體得以保存。

        2 礦體特征

        目前關(guān)鍵梁現(xiàn)場工作主要集中在堤ΣⅡ3-4,隱伏礦體,現(xiàn)有鉆井?dāng)?shù)據(jù)表明,深度越近,越巖體附近的中軸線上部分巖體的軸

        向部分南北兩岸的巖體厚度逐漸變薄。由于鉆孔資料有限,巖體的最大深度尚未確定。

        2.1 礦石的來源

        前文寫道該區(qū)域的銅鎳礦主要賦存于含礦基含礦基性-超基性巖體中,巖體不僅提供了豐富的成礦物質(zhì)來源,而且為成礦后期元素的活化和遷移提供了熱液源和熱力學(xué)條件,進一步豐富了礦石。在該巖體侵入到其他巖層的時候,就會在地質(zhì)運動中擠出一定的空間,讓銅鎳熱流體物質(zhì)容易在由于擠壓導(dǎo)致的斷裂空隙中聚集成礦[1]。

        2.2 礦石的結(jié)構(gòu)

        礦石結(jié)構(gòu)具有其它的晶粒結(jié)構(gòu)、海綿狀鐵結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)。礦石結(jié)構(gòu)為星點結(jié)構(gòu)、稀疏浸染結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀脈浸染結(jié)構(gòu)和斑點狀結(jié)構(gòu)。

        2.3 礦石的成分

        通過對牛鼻子梁銅鎳礦及其地質(zhì)綜合方面的勘察和研究,發(fā)現(xiàn)該礦床中的鎳礦包裹在磁黃鐵礦中形成鎳黃鐵礦,或鎳礦與磁黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、鉻鐵礦等礦物共同形成銅鎳礦體。銅鎳礦體主要賦存于橄欖巖或橄欖巖的下盤。各種礦物的含量比例如下∶黃鐵礦含量一般為1%-15%,最高可達30%,磁鐵礦含量一般為1%-2%,黃鐵礦鎳含量一般為1%-2%,黃銅礦一般為1%-4%,鉻鐵礦、磁鐵礦和石墨含量一般小于1%。

        3 礦床成礦的原因分析

        3.1 巖漿侵入

        該礦床的巖漿上侵貫入的可分為四個階段。第一個階段為基性-超基性巖漿上侵,冷卻穩(wěn)定之后會有很小比例的金屬硫化物呈星點狀依附在巖體上部。第二個階段為含礦巖漿經(jīng)過就地熔離作用之后,上侵過程中將鉛鋅礦元素大量帶出到地層中,牛鼻輝綠巖中、下部形成巨大的層狀、透鏡狀和星狀礦體。第三階段是鉛鋅的主要成礦階段。在深部巖漿熔融作用下,富礦漿向上滲透進入巖體裂隙,在巖體上部或根部形成巨大的透鏡狀礦體。第四個階段這些礦漿貫入之后,就會賦存在巖體的底部或者根部裂隙中,礦體呈脈狀。扁豆?fàn)詈拖鍔y,巖石構(gòu)造為塊狀構(gòu)造。巖漿上侵過程可以分為兩種形式,一種是巖漿沿同一通道依次貫入到儲礦空間,有序的重置在一起;另外一種是同道貫入,后來由于巖體不同空隙的分離作用,分別貫入到不同的出礦空間中[2]。

        3.2 熱液交代

        來自地幔的巖漿貫入到儲存空間,由于1400℃的高溫,加上周圍壓強也很大,巖體會發(fā)生熔融,首先析出硫化物熔融,匯沉在巖漿室底部,形成漿液。巖漿侵入儲集空間后,隨著溫度和壓力的降低,巖漿冷卻后揮發(fā)性氣體增多。當(dāng)它增加到一定程度時,會導(dǎo)致巖體的自變質(zhì)和熱疊加轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致蛇形、角閃巖、滑脫等巖體礦化。另一方面,這些揮發(fā)性氣體和液體將促使熔融態(tài)硫化物與接觸區(qū)內(nèi)巖體發(fā)生化學(xué)作用,形成接觸交代礦體。

        3.3 表生成礦

        在巖體空間中發(fā)生巖漿的情況下,根據(jù)巖漿發(fā)生前后的時間,從上到下依次出現(xiàn)基性超基性巖漿、含礦巖漿、富礦巖漿和漿液四層格局。但隨著地殼改變巖漿房的條件,這一序列可能會發(fā)生變化。如果地質(zhì)長期穩(wěn)定,熔融充分,只會出現(xiàn)兩層漿液和巖漿。如果巖漿基本在1200℃低溫,會導(dǎo)致紙漿,紙漿和巖漿三層結(jié)構(gòu)引起的地殼高溫高壓電力運動的地殼隆起,使礦體暴露表面氧化,氧化帶形成銅鎳硫化物礦床,使礦床氧化帶,混合著垂直分區(qū)和原聲音樂的特點[3]。

        4 礦體發(fā)現(xiàn)意義及找礦標(biāo)志

        4.1 發(fā)現(xiàn)意義

        與古大陸裂谷作用有關(guān)的超基性侵入體是巖漿型銅鎳礦床形成的最有利部位。牛鼻子梁銅鎳礦在柴達木地塊周緣的首次發(fā)現(xiàn),具有重要的找礦價值,根據(jù)阿爾金成礦帶成礦亞帶、找礦遠景區(qū)和找礦預(yù)測區(qū)的劃分,該區(qū)域的銅鎳找礦條件十分有利。政府科研機構(gòu)和能源開發(fā)公司要綜合地質(zhì)、化探、物探等工作,加大對阿爾金、柴達木周邊地區(qū)找礦工作的科技投入和人力投入,摸清楚該區(qū)的成礦條件和規(guī)律,爭取能夠找出幾條適合開發(fā)的銅鎳礦富集區(qū),為緩解我國資源緊張的不利局面,更大的發(fā)揮柴達木“聚寶盆”的資源利用作用。

        4.2 找礦標(biāo)志

        (1)礦床的顏色和斷裂帶的指示。地表破碎帶主要為黃綠色和土黃色。有紅色粉末狀的氧化銅依附在巖表,經(jīng)過風(fēng)化的土地呈現(xiàn)出鐵帽凸起的形態(tài)。

        (2)礦石圍巖蝕變標(biāo)志??兹甘ⅫS鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦等礦化蝕變是直接找礦標(biāo)志。

        (3)超基性巖脈磁異常及標(biāo)志。磁異常與超基性巖脈相對應(yīng)。

        5 結(jié)語

        牛鼻子梁地區(qū)的銅鎳礦成型的先決條件在于幔源巖漿成因標(biāo)志的超基性巖,而高鎂的巖漿通過構(gòu)造等因素也有助于形成巖漿銅鎳硫化物礦體。重新認識柴達木盆地牛鼻子梁地區(qū)的成礦條件,對于開拓找礦空間,促進區(qū)域的資源開發(fā),都有積極的推動作用。

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