周 伟,徐 磊,祁晓鹏
(中陕核工业集团地质调查院有限公司,陕西 西安 710100)
近几年的研究表明,柴达木地块周缘分布若干含铜镍硫化物的镁铁~超镁铁质岩体和铜镍硫化物矿床,如分布于柴北缘的牛鼻子梁矿床、尕秀雅平东含矿岩体、南北沟含矿岩体;分布于柴南缘之东昆仑造山带的夏日哈木矿床、石头坑德矿床、冰沟南矿床、开木棋含矿岩体[1]。其中,石头坑德岩体内目前已圈定出铜镍硫化物矿(化)体6条,Ni最高品位达1.49%,经估算的镍金属量为68942.56t,伴生钴金属量为3308.61t。
笔者曾撰文从部分熔融程度、原生岩浆、构造标志、岩石组合、矿化标志及矿物组合、橄榄石Ni含量及Fo等诸多方面,论述了石头坑德岩体的成矿潜力。本文在已有工作的基础上总结了石头坑德铜镍硫化物矿床的地质特征,并提出了找矿标志,为本地区铜镍硫化物矿床的勘查评价工作提供理论指导和依据[2]。
研究区位于青藏高原东北缘,柴达木地块南缘,东昆仑造山带中段。姜春发等以昆北、昆中、昆南三条区域性大断裂,将东昆仑造山带分为昆北区、昆中区、昆南区和巴颜喀拉区,昆北断裂以北为昆北区,昆北断裂和昆中断裂之间为昆中区,昆中断裂和昆南断裂之间为昆南区,昆南断裂以南为巴颜喀拉区。研究区内的前寒武纪变质岩石主要为古元古代金水口岩群,由下部白沙河岩组和上部小庙岩组组成。下部白沙河岩组主要是由大理岩、片麻岩、混合岩和角闪岩等组成。上部小庙岩组主要由石英岩、大理岩、片麻岩和片岩等组成,其原岩为浅海相碎屑岩和碳酸盐岩等。
石头坑德镁铁~超镁铁质岩体位于东昆仑造山带东段,侵入于金水口岩群白沙河岩组的黑云斜长片麻岩之中。岩体出露面积约4.0km2,呈岩床状,走向近EW向。组成岩体的岩石类型多样,岩石种类齐全,由分属辉长岩相、辉石岩相及橄榄岩相岩石所组成,表明岩浆分异较好。辉长岩、暗色橄榄辉长岩组成辉长岩相岩石;单辉辉石岩、二辉辉石岩和方辉辉石岩组成辉石岩相岩石;方辉橄榄岩和纯橄岩组成橄榄岩相岩石。
野外调查表明,各岩相岩石间的侵位先后顺序为辉长岩相→辉石岩相→橄榄岩相,为基性→超基性顺序。各岩相岩石中,堆晶结构较为发育。以辉长岩为例,辉石为堆晶相矿物,斜长石则组成填隙相矿物;而在方辉辉石岩中,堆晶相矿物为大部分斜方辉石,填隙相矿物为小部分斜方辉石和全部单斜辉石。在橄榄岩相岩石中,堆晶结构和包橄结构不甚发育,堆晶相矿物主要为橄榄石。
石头坑德铜镍硫化物矿床的矿石类型可分为表生氧化型和原生硫化型两种类型。表生氧化型矿石主要分布地表,呈零星出露,分布范围也较大,组成该类矿石的矿物为氧化物矿物有褐铁矿、孔雀石和镍华等,此外,地表还发育赭黄色土状黄钾铁矾,这些氧化物矿物为原生的硫化物矿物在地表、近地表经氧化所形成的。原生硫化物矿石在深部钻孔发育,组成矿物主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿等,它们呈星点状~稀疏浸染状~中等浸染状分布。
根据铜镍硫化物矿床的成矿特点和当前的认识,在岩体内已圈定出铜镍矿(化)体6条。①号~③号矿(化)体分布于地表范围,属氧化型,为星点状~稀疏浸染状矿石,Ni品位变化于0.21%~1.49%。④号~⑥号(化)体则为隐伏矿,主要属于原生型矿石,为稀疏浸染状~稠密浸染状矿石,也发育团块状矿石,Ni品位变化于0.20%~0.63%。赋矿岩石类型为橄榄岩相和辉石岩相岩各类岩石,但以二辉橄榄岩和方辉辉石岩居多。
石头坑德铜镍硫化物矿石的结构主要有自形~半自形粒状结构、海绵陨铁结构和交代结构。矿石构造可分为稀疏浸染状~中等浸染状构造、团块状构造和准块状构造,也可见脉状构造。根据各矿石矿物的形成特点,可以将矿石矿物分为原生硫化期、热液交代期和表生氧化期三个形成阶段。在原生硫化期阶段,硫化物种类较多,以磁黄铁矿和镍黄铁矿常见,也发育紫硫镍矿、马基诺矿、黄铜矿;热液交代期矿物为磁铁矿~钛铁矿~白铁矿组合;表生氧化期矿物有褐铁矿、赤铁矿、蓝铜矿等。
在已有工作的基础上,结合典型铜镍硫化物矿床的特点,总结了以下铜镍矿找矿标志。
(1)矿物学方面。次生矿物标志有黑色~黑色铁帽、青绿色孔雀石、翠绿色镍华、蓝矾、赭黄色黄钾铁矾等,颜色特点鲜明可辨。原生矿物标志为组成矿石的脉石矿物和矿石矿物,主要有斜方辉石、橄榄石、黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等。
(2)岩石学方面。矿床赋存的镁铁~超镁铁质岩体岩石类型较多,基性和超基性岩相发育齐全,岩浆分异完全。
(3)化探异常方面。在化探异常成果图中往往出现以Cr、Ni、Cu、Co等多金属元素的异常组合。
(4)物探异常方面。常常出现高密度、高磁性、高极化率、低电阻率的“三高一低”异常。
(5)地貌及区域断裂构造方面。经常出现颜色为深灰色-黑色的镁铁-超镁铁质岩石的转石,沿山沟大量出现,并且这些岩体严格受深大断裂控制。