满毅 钟小琴 蔡钊
(新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000)
新疆若羌县红镍山铜镍矿位于新疆若羌县罗布泊镇东北向约80千米处,北山裂谷西段,红石山基性-超基性杂岩体西部,毗邻红石山大型铜镍矿,系新疆地矿局第六地质于2013年发现的具有一定成矿潜力的岩浆硫化物型铜镍矿床。通过本次矿产勘查工作对矿区内岩相分布、矿化蚀变及矿体分布情况有了一定的了解,探求了一定资源储量,取得了较好的找矿成果。本文在综合分析矿区内地质特征、构造、矿石特征的基础上,总结了本矿床的成因,并分析了矿区内的找矿前景。
北山裂谷北以红柳河深断裂为界,与中天山地块相接;西以塞里克沙依大断裂为界,与库鲁克塔格地块相邻;南以疏勒河大断裂为界,与敦煌地块相接。成矿区带属古亚洲成矿域(I)、塔里木成矿省(II)、磁海-公婆泉(裂谷系)Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Mn-W-Sn-V-U-磷成矿带(Ⅲ)、中坡山-红十井(裂谷系)Au-Cu-Ni-Fe-Mn成矿带(IV)。北山裂谷带内前寒武纪变质基底和早古生代盖层块体较多,由此形成了复杂多变的地层、构造、岩浆岩,为金、铜、镍、铁、锰等矿产的形成提供了良好的地质背景条件(见图1)。
图1 新疆北山区域构造略图(据程松林等,2008年)1.中新生界;2.二叠系;3.石炭系;4.泥盆系;5.寒武志留系;6.前震旦基底和盖层;7.断隆;8.深大断裂及编号;9.北山裂谷范围;10.地质界线;11.构造分区编号;Ⅱ塔里木陆壳板块;Ⅱ1石炭纪觉罗塔格岩浆型被动陆缘;Ⅱ2天山中间地块;Ⅱ3北山裂谷;Ⅱ4敦煌地块、深大断裂;(1)阿奇克库都克沙泉子深大断裂;(2)天山中间地块南缘深大断裂;(3)尖山子—寒里克沙伊深断裂;(4)红柳河深断裂;(5)依格孜塔格深断裂;(6)疏勒河深断
区域内地层出露较全,主要以古生界地层为主,其中以石炭系、二叠系地层分布最为广泛。次为元古界地层,其中以长城系、震旦系地层为主。新生界地层广泛分布于山前冲积扇及凹地中。
区域内经历了多次构造变动,断裂构造发育,以红柳河-依格孜塔格大断裂为主要构造格架,控制着区内地层、构造、岩浆岩的分布。
区域内侵入岩主要为华力西晚期基性-超基性岩分布范围最广,酸性岩次之。其中,基性-超基性岩为区内岩浆硫化物型铜镍矿的载体。
区内出露为下石炭统红柳园组(C1h)及第四系()。其中石炭系下统红柳园组(C1h)分布于矿区东部,呈近北东向展布,地层总体呈南倾,倾向 154°-167°,倾角 56°-70°,为红石山背斜的南翼。第四系()主要分布于矿区南部。
矿区大地构造位于塔里木板块(Ⅰ级)塔里木微板块陆块(Ⅱ级)北山古生代裂谷带(Ⅲ级),笔架山复式背斜的次级红石山向斜内,基性-超基性杂岩体具体位于红石山向斜的核部。矿区位于区域性红柳河深大断裂以南8千米处,区内岩体分布严格受该断裂控制。
区内岩浆岩广布,出露面积约占测区总面积的65-75%。岩浆岩种类以与铜镍成矿有关的华力西晚期基性-超基性杂岩体为主,近东西向展布,总体走向55°,岩体平面形态呈长条状产出。长约4.9千米,最大宽度1.9千米,最小宽度0.15千米,平均宽约1.05千米。杂岩体分异良好,可划分为辉长岩相、橄榄辉长岩相、单辉橄榄岩相;其次为华力西晚期的花岗岩(见图2)。
图2 新疆若羌县红镍山镍矿地质图1.第四系;2.石炭系下统红柳园组黑云母石英片岩;3.大理岩;4.斑状钾长花岗岩;5.钾长花岗岩;6.斜长花岗岩;7.二长花岗岩;8.单辉橄榄岩;9.橄长岩;10.辉长岩
区内侵入岩普遍蚀变较强,主要具伊丁石化、蛇纹石化。局部可见磁铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、纤闪石化、绢石化、高岭土化、滑石化、褐铁矿化、孔雀石化。其中单辉橄榄岩中橄榄石主要具伊丁石化、蛇纹石化;辉石主要具蛇纹石化、纤闪石化、绢石化和磁铁矿化。单辉橄榄岩东北部的伊丁石化和蛇纹石化蚀变强烈,同时还可见少量的孔雀石呈星点状分布在橄榄石颗粒间,粒径0.5-1毫米,含量不到1%。岩石中普遍可见绿泥石化。
红镍山镍矿共圈定镍矿体4个,与超基性岩主岩相-橄榄岩关系密切,主要产于橄榄岩底部或靠近其底部呈悬浮状态产出。在橄榄辉长岩、辉长岩中虽有镍矿体存在,但矿体规模均很小,品位也较低。
Ni1矿体分布在单辉橄榄岩相上部,属隐伏矿体。矿体呈盆状,矿体形态同橄榄岩相底部界线一致。矿体埋深于20-102米之间,矿体整体长度320米,矿体视厚度 10-34米。矿体北翼向南倾,平均倾角54°南翼向北倾,平均倾角 54°,上部较陡,倾向延伸138米左右,镍品位0.20-0.24%。
Ni2矿体分布在单辉橄榄岩相中部,Ni1矿体以下30余米处。矿体呈盆状。矿体埋深于69-149米之间,长320米,视厚度6-8米。矿体北翼向南倾,平均倾角35°,南翼向北倾,平均倾角42°,倾向延伸143米左右,镍品位0.20-0.21%。
Ni3矿体分布在单辉橄榄岩相下部,Ni2矿体以下十几米处。矿体呈盆状,矿体埋深于 104-191米之间,长320米,视厚度2-31米。矿体北翼向南倾,平均倾角35°,南翼向北倾,平均倾角40°,倾向延伸144米左右,镍品位0.20-0.22%。
Ni4分布在单辉橄榄岩相底部,Ni3矿体以下几米处。矿体呈脉状,矿体埋深于 188-223米之间,长320米,视厚度8米。矿体向北倾,倾角33°,倾向延伸68米左右,镍品位0.20-0.21%。
矿石结构构造:矿石结构多以他形-半自形晶结构、包含结构、局部陨铁结构、叶片状结构。矿石构造多以星散-稀疏浸染状构造,以星点-星散状为主。
金属矿物特征:矿石中金属氧化物有铬尖晶石和磁铁矿,金属硫化物为黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿,黄铁矿、马基诺矿等,脉石矿物为橄榄石、辉石、角闪石、斜长石、云母及次生蚀变矿物透闪石、纤闪石、滑石、绿泥石、蛇纹石、绢石,有时可见少量方解石等。
红镍山岩体位于红柳河大断裂南侧4千米处,其东部4千米即为红石山镍矿,目前红石山镍矿规模已经达到超大型,红镍山岩体无论从成矿背景,岩相分异围、岩蚀变等特征均同红石山镍矿相类似。根据对新疆若羌县红石山一带与超基性岩体有关的铜镍矿床的研究,形成该类矿床的原始岩浆物质均是幔源的,红镍山岩体的原始岩浆物质同样是幔源的。产生于地幔的地幔岩,在其呈底辟上升过程中经分熔-分凝作用形成原始拉斑玄武质岩浆。岩浆沿深大断裂侵入到地壳一定深度的岩浆房,经过在岩浆房的分异和熔离作用,并在构造应力作用下经多次侵位形成与基性-超基性岩有关的以岩浆就地熔离型铜镍矿为主的硫化镍矿床。
从岩石学来看,红镍山岩体经历了强烈的结晶分异及地壳混染过程,形成以熔离作用为主的铜镍矿体。矿体埋深浅、累计视厚度较大,具有较好的找矿远景。
通过目前对红镍山岩体深部少量的钻探工作发现镍矿体的存在,证实该岩体是个含矿岩体,矿体赋存于晚期的超基性岩体单辉橄榄岩中,矿体形态呈盆状,分布于该岩相的底部,矿体埋深浅、累计视厚度较大,具有较好的找矿远景。
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