内蒙古黄花滩铜、镍矿矿床地质特征及矿床成因

朱建兴　贾文艳　李福占

摘要：本文简要介绍了黄花滩铜、镍矿床的矿石性质和矿床成因，认为黄花滩铜镍矿床属典型的岩浆型铜镍硫化物矿床，矿床形成主要受岩浆作用和构造作用控制。结合实际的工作情况提出有效的找矿方法。

1.地质概况

黄花滩矿区位于华北地台内蒙古台隆北缘狼山——白云鄂博台缘坳陷，白云鄂博褶皱断束的东部收敛部位南侧。主要构造线方向近东西向，与区域构造整体一致。是基陛岩中含多种金属、贵金属矿物的铂、钯、铜、镍、硫化矿床，以小而富著称。

本区地层主要为上太古界色尔腾山群，岩性为角闪斜长片麻岩、混合花岗片麻岩，尚见大理岩和石英岩。主要分布于矿区南北两侧。矿区内与成矿有关的岩浆岩为华力西晚期中基性侵入体，主要岩性为角闪辉长岩、闪长石和角闪岩。

黄花滩铜镍矿区就位于朝圪朝背斜北东翼，属于西河——黄花滩——吉生太断裂中东段，该断裂走向北东，长约90km，航磁异常沿断裂明显增高，呈线性分布，沿断裂带有不同期次的岩浆岩侵入，特别是华力西中期基性岩体，沿断裂带零星分布，对铜、镍、铂；钯矿的产出有明显控制作用。区内褶皱、断裂构造较为发育，主要构造线方向近东西向，这与区域整体构造基本一致。朝圪朝背斜位于西营盘背斜之西端，核部及翼部均由色尔腾山群之角闪斜长片麻岩及混合岩组成。轴向北东转向北西，向南东倾伏，局部受华力西期花岗岩破坏而不完整（见图1构造与矿产的关系）。

2.矿石性质

2.1矿石物质成分及化学特征

（1）矿石物质成分氧化矿石：褐铁矿、孔雀石、铜蓝和蓝铜矿。次之有赤铜矿、黑铜矿、赤铁矿、钛铁矿、白钛矿和磁铁矿，伴生有砷铂矿和自然金。

硫化矿石：为黄铜矿、黄铁矿、含镍黄铁矿，次之紫硫镍铁矿、磁黄铁矿、针镍矿和辉铁镍矿，少量白铁矿、黝铜矿、闪锌矿、毒砂、辉砷钴矿、辉铜矿和方黄铜矿。伴生砷铂矿、铋碲铂钯矿、铋碲铂矿、铋碲钯矿、铋碲镍铂钯矿和自然金。

脉石矿物：角闪石、基性斜长石、酸性斜长石、辉石、次闪石、绿泥石、绿帘石、黑云母、石英和碳酸盐。

（2）化学特征

氧化矿石：Cu最高品位3.42%，平均品位1.62%；Ni最高品位0.5%，平均品位0.302%；Pt最高品位112g/t，平均品位1.35g/t；Pd最高品位30g/t，平均品位0.802g/t；Co最高品位0.75%，平均品位0.022%；

硫化矿石：Cu最高品位17.3%，平均品位3.608%；Ni最高品位4.21%，平均品位1.998%；Pt最高品位4.87g/t，平均品位1.365%；Au最高品位2.65g/t，平均品位0.287g/t；Co最高品位0.099%，平均品位0.0132%。

2.2矿石类型

（1）氧化铜镍铂矿石：赫土型矿石、孔雀石化角闪岩型矿石。

（2）硫化铜镍铂矿石：角闪岩型矿石、角闪岩和片麻岩混合型矿石、致密块状矿石

（3）致密块状矿石又分为三种：

块状黄铁矿石、块状黄铜矿石、块状磁黄铁矿。

2.3矿石结构构造

（1）矿石结构：他形粒状结构、网格状结构、交代残余结构、包含结构、压碎结构和环边结构、固熔体连晶。

（2）矿石构造：氧化带矿石：可见土状、半土状和团块状构造。

硫化物矿石：浸染状构造、条带状构造、致密块状构造和角砾状构造。

2.4矿物的生成顺序

从金属矿物特征和之间相互关系分析认为：磁铁矿、钛铁矿生成于岩浆期；辉铁镍矿、黝铜矿砷铂矿和钯矿物生成于岩浆晚期；黄铁矿、镍黄铁矿、紫硫镍铁矿和黄铜矿主要生于岩浆晚期，而在热液期亦出现，但数量较少；针镍矿、毒砂在岩浆晚期出现，但以热液期为主，氧化矿均生于表生期。

3.矿床成因探讨

3.1成矿岩体

黄花滩铜镍矿体主要产于中细粒闪长岩中的构造带里的中细粒角闪岩体中，与基性岩体关系十分密切。目前发现十个铜镍铂钯矿体，全部分布在角闪辉长岩岩体南部闪长岩与片麻岩的内接触带附近的近东西向断裂带中。

地表岩体出露长约5，000米，宽1，800米，呈NEE走向的椭圆形，长短轴比为3：1。岩体中有大量呈悬垂状片麻岩体，可知岩体剥蚀深度有限。矿体产于近东西向压扭性大断裂的两侧次级构造中，多呈北东东向，与主构造有近20°的变角，而且又多位主构造南侧，这说明主构造是矿液通道，而次级构造是容矿构造。按成矿理论分析，矿液通道也可成为容矿构造，它所形成的矿体规模远大于次级容矿构造的矿体。矿体大部为脉状和透镜状，有尖灭再现（见图1成矿岩体的分布）。

3.2典型矿体

I号矿体大部区内，东段部分在勘查区外空白区。在该矿体北部打验证孔见有工业矿体存在，而在南部打控制钻时于CK84孔又见到产于片麻岩中致密块状的铜镍矿。该矿体长约110米，最大宽度为95米，矿体走向大致280°，北倾70°，矿体呈透镜体。赋存于角闪岩中部位置。

3.3主要控矿构造

矿区以断裂构造主，褶皱次之，呈单斜构造。主要断裂构造为近东西向压扭性断裂为主，横穿全矿区，同时伴生次级构造，多呈北东东向，与主构造有近20°的交角，而且又多位于主构造线南侧。从野外观察分析认为，主构造是本区导矿构造，而次级构造是容矿构造，造成本区矿体呈边幕式排列的主要原因。另外尚有晚期北北向横断裂，对矿体起破坏作用。该区断裂构造有复活、复合特征，致使矿体形态受到影响，更加复杂。

3.4矿化现象

该区主要蚀变为：磁闪石化、绿泥石化、绿帘石化、黑云母化、蛇纹石化、碳酸盐化。但与矿化均无明显关系。在破碎带和铜、镍、铂、钯硫化矿体底板绿泥石化相当强烈，但看不出这种蚀变与其内在联系。矿体围岩蚀变较弱，可见经微硅化和绢方母化及绿泥石化。

3.5铂钯与铜镍硫化物的关系

铂钯浓集体主要赋存在铜镍硫化矿体的中部或下盘，一般上盘较少。与铜镍成此消彼长关系，这说明铂钯具有一定的亲铜性，这种亲属性除铂钯与铜原子结构相似外，可能与重矿化剂含量也有很大关系。氧化矿石Cu：Ni=2：1，Pt：Pd=2：1；硫化矿石Cu：Ni=2：1 Pt：Pd=1：1。

3.6岩浆熔离矿床观点的提出

黄花滩矿区的岩浆岩主要为中基性，是本区找矿的主要对象。应对角闪辉石岩和辉长岩类进行深部评价，评价深部是否有硫化铜镍熔离富集条件。

矿床成因类型：（1）中温热液交代矿床

矿体严格受构造和岩性（角闪岩）控制。矿物共生组合有自然金、黄铜矿、毒砂、辉砷钴矿。矿体形态呈透镜状、串状，多为交代作用而成。

（2）岩浆熔离交代变质含铂族元素硫镍矿床。

①辉长闪长岩为含铂钯铜镍硫化元素的含矿母岩。

②含铜镍铂矿液沿角闪岩裂隙片理充填交代形成透镜状、串状、脉状矿体。矿石由稠密侵染状和致密块状矿石组成。

③矿体多产于辉长闪长岩的南部边缘地带，为上悬矿体。

④铜镍铂族元素，在岩体尚未固结前，经熔离、重力、结晶分异作用，向岩体底部下沉，致使硫化物富集成矿体。

⑤在岩浆熔离过程中，由于构造运动和变质作用影响致使一部分含铂铜镍元素的岩浆和富含铜镍铂族金银硒砷铋等重矿化剂的矿液，通过构造软弱带上侵到角闪岩中进行充填交代。同时铂钯下沉到底部，硫化物进一步富集，致使致密块状侵染状铜镍矿体中下部位形成铂富集矿体。

4.结论

岩浆熔离作用也称液态分离作用或不混容作用。是在较高温度下的一种成分均匀的岩浆熔融体，在温度和压力降低时，分离成两种或两种以上互不混溶的熔融体的作用。岩浆熔离成矿作用在铜镍硫化物矿床的形成过程中表现最为明显。

总的来说该矿区具有如下地质特征：（1）基性岩体具有较好的分异作用。

（2）角闪辉长岩体Cu、Ni、Pt、Pa、Au元素高于克拉值数十倍，并在岩体人工重砂中见有铂钯颗粒，说明他是成矿元素重要来源。

（3）矿体主要产于构造带中的角闪岩，矿体呈透镜状和脉状，矿石结构为侵染状和致密块状。

（4）矿体围岩蚀变不强，矿化与围岩蚀变无明显关系。有者致密块状矿体产于片麻岩裂隙中，而围岩蚀变十分弱。

（5）经研究硫化物矿物主要生成于岩浆晚期，具有岩浆熔离矿床成因特点。

已发现的矿体和矿化体，全部呈脉状、囊状或透镜状填充在早期构造裂隙中，与矿区内的中基性岩体在空间上或成因上密切相关，岩体具有一定分异，矿石有致密块状类型，围岩蚀变轻微。因此已发现矿体属于与中基性岩有关的贯入式含铂铜镍矿床，同时具备岩浆熔离型矿床成矿地质条件。

桂林地研所进行化探工作试验、岩体特征和铂矿物质成分的研究工作。得出如下结论：矿体周围原生晕总体不太发育，尾晕不发育，矿体下盘的侧晕有的发育，有的不发育，头晕仅在一次可以见到。可以认为本区应用次生晕寻找隐伏盲矿体是行之有效的找矿手段，并且深部具有较大的找矿潜力。