郭鼎民
【摘 要】哈密地质条件优越,矿床成岩、成矿具有明显的专属性,兼具钒钛磁铁矿矿床和铜镍硫化物矿床的双重优势,具备较大的找矿潜力,但由于地质条件没有典型特征,严重制约矿床规模。本文基于哈密成矿的地质背景和矿化地质特征,对岩浆型铜镍硫化物矿床的找矿标志进行探讨。
【关键词】哈密 岩浆型 铜镍硫化物 矿床 找矿标志
在哈密的南北向矿区中,有很多基性和超基性岩体分布于攀西裂谷一带,在这些岩体中主要包含的成矿体系为铜镍硫化物矿床和钒钛磁铁矿矿床。近年来,逐渐建立了“小岩体成大矿”成岩成矿理论,使很多矿床得以发现,在矿业勘查评价中,此种成岩成矿理论得到了广泛应用。哈密岩浆型铜镍硫化物矿床受此理论的影响颇深,但在找矿工作方面还存在一定困难,由于在此矿区,并未开展过找矿前景评价工作,即找矿前景缺乏科学的理论依据。
一、矿化地质特征
在此矿区中,岩体岩相带严格控制矿床矿体的产状、规模和形态,致使围岩和矿化关系表现为渐变过渡式。在边缘相中存在很多石英辉长岩,此种岩石基本不发育矿化,在过度岩相带很多暗色辉长岩矿化表现为稀疏浸染状和发育星点状,而处于中央相的橄榄辉长岩是岩体的主要岩相,矿石构造主要呈现为不同程度的侵染状,而海绵陨铁结构矿石是非常少见的。在此矿床中,中央相的橄榄辉长岩中富含大量主矿体,在过渡带也也大部分矿体存在,而在辉石岩相带中,矿石构造主要为稀疏侵染状和星点状,含矿性一般。在空间展布上,矿体受岩体空间展布的严格控制,在垂向和平面上,矿化存在空间产出变化规律,其平面特征表现为“南富北贫、内富外贫”,沿着矿化体边缘逐渐深入矿化中心,矿化程度也在逐渐增强。矿石构造特征呈现分带性,比如星点状、稀疏侵染状、中等稠密侵染状、稠密侵染状、海绵陨铁结构,可见矿化具有较好的连续性。在垂向矿化特征表现为“上贫下富”,由上至下矿化趋势越来越强,且矿石构造具有明显的分带性,矿化同样具有良好的连续性。在矿石金属矿物中,以钛磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、钛铁矿、黄铁矿居多,紫硫镍矿、红砷镍矿、针镍矿、白铁矿比较少见,而镍黄铁矿更是少见,因此,在探寻岩浆型铜镍硫化物时,应该基于当地地质条件,进行找矿分析。
二、找矿分析
本文研究基础为哈密太铜镍矿区,对铜镍硫化物矿床找矿进行分析,主要从以下几个方面进行探讨。
1.岩体分异特征、侵位形式。在黄山太岩体中,所包含的岩相为辉石岩相、橄榄辉长岩相、暗色辉长岩相、石英辉长岩相,这些岩相的分带特征呈现同心环状,由此可见,该岩体的分异性比较好,由于各个岩相带的关系表现为渐变过渡状态,表明该岩体的形成来自于一次性侵位作用,在深源熔浆浅部单式侵位中成岩成矿作用加速了就地熔离结果的形成。与其他大型铜镍硫化物矿床相比,比如金平、黄山、金川、白马寨、喀拉通克等,岩体具有较低的分异程度。在岩石岩性组合中以辉长岩——辉石岩——橄榄岩型为主,此铜镍硫化物矿床不具有典型性,在岩性组合特征方面存在较大差异,与典型钒钛磁铁矿矿床相比,两种矿床在岩体岩性组合方面存在某些相似性。在矿床规模和矿化富集程度中,岩浆侵位形式存在明显的控制作用,根据相关勘查研究显示,单式侵位矿床往往具有较小的规模,而在很多大中型矿床中,基本都是复式侵位结果。排除岩浆就地熔离成矿作用,矿石构造往往来源于晚期贯入的致密块状和海绵陨铁状结构。
2.岩石地球化学标志。在黄山太矿区,分布于上地幔的亚碱性拉斑玄武岩浆为基性和超基性岩体的成岩原始岩浆,此岩石属性不仅利于钒钛磁铁矿矿床成岩,还利于铜镍硫化物成岩成矿,其中偏镁系岩石存在显著优势。与许多大型铜镍硫化物矿床相比,云南岩浆型铜镍硫化物在岩性分异方面存在某些相似性,同时也存在些许差异。其岩石地球化学特征总体表现为富钙、贫铝、富钛、低碱、高铁等,此为非典型铜镍硫化物的特点,而典型铜镍硫化物的特点表现为贫钛、低碱、高镁等,而在岩石组成方面,钒钛磁铁矿的岩体特征表现为贫铝、富钛、低碱、高铁等,与非典型铜镍硫化物的岩石组成特征完全相符。在岩体中,如果氧化镁的含量为9.95-15.91%,即氧化镁的平均含量为14.53%,那么在铜镍硫化物矿床的形成中,有利于中镁铁岩石系列的形成,相比于国内典型铜镍硫化物矿床,氧化镁的含量偏低。岩体基性岩的m/f平均值为1.91,超基性岩的m/f平均值为1.19,相比与典型的铜镍硫化物矿床,上述m/f平均值明显偏低,一般情况下,超基性岩的m/f平均值高于基性岩,而在此岩体中,其特征却恰恰相反。根据统计数据显示,超大型和大型矿床的m/f平均值基本大于5。基于岩石地球化学指标,在大民太矿区,其地质条件有利于岩浆型铜镍硫化物的形成。
3.矿石组构特征。在黄山太矿区,大部分载矿物为磁黄铁矿、黄铜矿,其中镍黄铁矿比较少见。在岩浆型铜镍硫化物矿床中,镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿为主要矿物组合,其中常见矿物载体为镍黄铁矿。相比于典型铜镍硫化物矿床,在此矿区中,氧化矿物为金属矿物的主要成分,包括磁铁矿、钛铁矿等,在矿物组合方面,与新疆哈密香山矿床比较相似。且磁铁矿和钛铁矿具有明显的多世代性,充分反映了成岩成矿环境的不稳定性。在矿石构造中,比较多见的为侵染状构造矿石和星点状构造矿石,对于致密块状构造矿石很少见,甚至没有见过,此种结构主要是通过岩浆复式侵位深部熔离作用和贯入作用形成的。
三、结束语
总之,在黄山太基性岩体和超基性岩体中,有利于岩浆型铜镍硫化物矿床的大规模形成,具有明显的成矿类型特征,与复合矿床形成鲜明对比,由于矿床规模局限和深部验证缺乏,致使小岩体成大矿的地质条件明显缺乏。因此,在實际找矿工作中,应该建立规模性找矿,而某种单一的、特定的规模找矿普适性规律较差,决不能简单套用,应该根据矿区的地质事实,对找矿前景进行客观性评价。
【参考文献】
[1]王玉往,王京彬,王莉娟,等.岩浆铜镍矿与钒钛磁铁矿的过渡类型,新疆哈密香山西矿床[J].地质学报,2014(9).
[2]富学明,王征平,郭原生.与铜镍硫化物矿床有关的基性、超基性岩的某些地质特征[J].矿物岩石,2014(11).