东昆仑尕牙河东沟铜镍矿床地质特征及找矿前景分析

莫延强 王光辉 赵伟 罗长海 马元林 张俊海

摘要：尕牙河东沟铜镍矿床位于东昆仑造山带，临近昆中断裂，成矿地质条件优越。矿区内共发现4个镁铁质—超镁铁质岩体，岩体主要岩性为辉橄岩、辉石岩、辉长岩、辉石橄榄岩、橄榄岩、橄榄透闪石岩、斜长岩等。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ镁铁质—超镁铁质岩体中均发现了铜镍矿体，赋矿岩性主要为橄榄岩、辉石岩，其次为辉长岩。通过分析矿区地质、地球化学和地球物理特征，结合与同一造山带内的典型矿床对比，认为具有寻找岩浆铜镍矿体的有利条件，具有较好的找矿前景。

关键词：矿床地质特征;镁铁质—超镁铁质岩体;找矿前景;铜镍矿床;

尕牙河东沟

中图分类号：TD11 P618.41 P618.63文献标志码：A开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

文章编号：1001-1277（2020）03-0019-07doi：10.11792/hj20200304

镍矿是中国重要的金属矿产资源之一，与镁铁质—超镁铁质岩体有关的岩浆铜镍矿床是赋存铜、镍的重要矿床类型[1]。自2010年首次在东昆仑造山带发现夏日哈木岩浆铜镍矿床以来，青海省加大了寻找该类矿床的力度，相继在柴达木盆地周缘及东昆仑地区发现了牛鼻子梁[2]、盐场北山、冰沟南[3]、石头坑德[4-5]、浪木日[6]等铜镍矿床（点）。尕牙河东沟铜镍矿床位于青海省格尔木市南东约58 km，四川省核工业地质调查院于2016年在镁铁质—超美铁质岩体内发现铜镍矿体，其厚度大，品位高。本文通过综合分析尕牙河东沟铜镍矿区地质、地球化学和地球物理特征，并将其与东昆仑造山带发现的典型矿床进行对比，进而对该矿区找矿潜力进行分析，以期为该矿区找矿提供理论支撑。

1 区域地质背景

尕牙河东沟铜镍矿床位于青藏高原东北部，东昆仑造山带东段，柴达木盆地南缘，昆中地块与昆南构造混杂岩带接触区的昆中断裂附近（见图1），属于秦-祁-昆成矿域东昆仑成矿省伯喀里克—香日德印支期金、铅、锌（铜、稀有、稀土）成矿带[7-10]。东昆仑造山带的形成经历了漫长而复杂的演化过程，而阿尔金左行走滑断裂将其与西邻的西昆仑造山带隔开，二者合称为昆仑造山带。东昆仑以昆北、昆中和昆南3条区域性断裂为界，分为昆北区、昆中区、昆南区和巴颜喀拉—松潘甘孜区地体[11-14]。区域内主要出露古元古界金水口岩群、上泥盆统牦牛山组地层。区域内断裂较为发育，多呈北西向展布，局部呈北东向展布，且具有多期次活动的特点。区域上岩浆活动强烈，岩浆岩广泛分布，主要为侵入岩。岩石类型复杂多样，从超基性岩到酸性岩均有出露，以中酸性岩为主，基性岩、中基性岩为次，超基性岩仅呈包体形态残存。各岩体展布明显受区域构造控制。

矿区出露地层主要为古元古界金水口岩群及第四系，金水口岩群主要出露大理岩（mb）、片麻岩（gn）、变粒岩（gnt）等（见图2）。矿区岩浆活动频繁且强烈，主要有中志留—早泥盆世镁铁质—超镁铁质岩体和新元古代花岗岩体、晚三叠世中酸性岩体。其中，镁铁质—超镁铁质岩体为熔离型铜镍硫化物矿床的成矿母岩，各期岩浆活动均有脉岩伴生，未见火山岩类岩石出露。矿区内圈出具有一定规模的镁铁质—超镁铁质岩体4个，呈岩盆状或岩墙状侵入古元古界金水口岩群中，岩石类型主要为辉橄岩、辉石岩、辉长岩、辉石橄榄岩、橄榄岩、橄榄透闪石岩、斜长岩等，其中出露的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ镁铁质—超镁铁质岩体中均发现了铜镍矿体。区内断裂发育有多期次的特点，主要有北东向断裂、近东西向断裂2组，控制着镁铁质—超镁铁质岩体的展布。

Ⅰ镁铁质—超镁铁质岩体分布于矿区西北部，走向10°，长度约350 m，宽度约300 m，出露面积约0.11 km2，岩体主要由细粒蚀变辉长岩、细粒斜长岩、斜长斑岩、斜长角闪石岩组成，岩石普遍具有绿泥石化、碳酸盐化、透闪石化、蛇纹石化。

Ⅱ镁铁质—超镁铁质岩体分布于矿区中西部，走向25°，长度约250 m，宽度约16～80 m，南西段隐伏于金水口岩群之下、北東段被后期石英闪长岩切断。岩体主要为中粒透闪阳起石化蚀变辉绿玢岩、中粒辉石橄榄岩、中粒橄榄辉石岩、中粒辉橄岩、中粒蚀变单辉辉石岩、中粒角闪辉石岩组成。岩体岩相分异较明显，呈韵律性互层分布。北侧辉绿玢岩退色蚀变作用极强，呈块状—碎裂状，透闪石化、阳起石化极为发育。南侧橄榄岩矿化蚀变相对较强，局部可见黄铁矿、黄铜矿颗粒，见少量的孔雀石化。

Ⅲ镁铁质—超镁铁质岩体位于矿区中西部，走向30°，长度约240 m，宽度约40～100 m，呈椭圆状，出露面积约0.10 km2，岩体主要由中粗粒透闪石化超镁铁质岩组成，且普遍具有弱镍矿化。

Ⅳ镁铁质—超镁铁质岩体位于矿区中西部，走向25°，长度约50 m，宽度约6～8 m，呈长轴状，出露面积约0.03 km2。岩体主要由中粗粒的辉橄岩组成，围岩为矽卡岩化大理岩。

2.2 矿床地质特征

2.2.1 矿（化）体特征

矿区目前共圈定铜镍矿体4条（Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅳ-1）（见表1），铜镍矿化体1条（Ⅱ-2），矿体严格受镁铁质—超镁铁质岩体控制。其中，Ⅱ-3铜镍矿体规模较大，品位较高。

Ⅰ-1铜镍矿体位于Ⅰ镁铁质—超镁铁质岩体南侧，地表长度约80 m，厚度16.00 m，Ni品位0.20 %～0.43 %，平均品位0.34 %;Co平均品位0.020 8 %;Cu平均品位0.09 %。含矿岩性主要为辉石岩，其次为辉长岩。

Ⅱ-1、Ⅱ-3铜镍矿体和Ⅱ-2铜镍矿化体位于Ⅱ镁铁质—超镁铁质岩体北侧。其中，Ⅱ-1铜镍矿体呈透镜状，长度约50 m，厚度9.09 m，Ni品位0.19 %～0.40 %，平均品位0.33 %;Co平均品位0.021 4 %;Cu平均品位0.08 %。含矿岩性主要为橄榄岩、辉石岩，其次为辉长岩。该矿体上部呈浸染状、团块状，中下部及底部呈稠密浸染状，局部为致密块状。该矿体顶板岩石主要为辉长岩、辉石岩、黑云母斜长片麻岩、石英片岩等，底板岩石主要为黑云母斜长片麻岩、花岗质片麻岩、大理岩、石英闪长岩等。围岩蚀变主要为滑石化、绿泥石化、透闪石化。该矿体退色蚀变作用较强，地表为浅辉绿色。Ⅱ-3铜镍矿体位于Ⅲ镁铁质—超镁铁质岩体中，长度约280 m，厚度9.08～29.17 m，平均厚度22.46 m。该矿体呈长条状产出，南端厚，品位高。Ni品位0.20 %～1.68 %，平均品位0.42 %;Co平均品位0.024 2 %;Cu平均品位0.08 %。 含矿岩性主要为橄榄岩和辉石岩，其次为辉长岩。该矿体顶板岩石主要为辉长岩、辉石岩、黑云母斜长片麻岩、石英片岩等，底板岩石主要为黑云母斜长片麻岩、花岗质片麻岩、大理岩、石英岩等。围岩蚀变主要为滑石化、绿泥石化、透闪石化等。

Ⅳ-1铜镍矿体位于Ⅳ镁铁质—超镁铁质岩体北侧，地表长度50 m，厚度7.20 m，Ni品位0.19 %～1.16 %，平均品位0.58 %;Co平均品位0.112 4 %;Cu平均品位0.39 %。含矿岩性为辉橄岩。

2.2.2 矿石特征

矿石主要为块状硫化物矿石，其次为稀疏浸染状矿石与稠密浸染状矿石。矿石中铜矿物主要为黄铜矿，另有少量的墨铜矿和微量的方黄铜矿及铜蓝;镍矿物主要为镍黄铁矿，另有微量的紫硫镍矿、砷镍矿、辉砷镍矿及含钴的辉砷镍矿等;铁矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿，偶见褐铁矿及菱铁矿。非金属矿物主要为透闪石、滑石、辉石，其次为蛇纹石、橄榄石、透辉石、绿泥石、阳起石、阳起石石棉及蛇纹石石棉，另有少量的金云母、钠长石，微量的石英、方解石等。矿石结构主要有自形—半自形粒状、他形粒状、交代、不等粒、网脉状、浸染状、海绵陨铁等结构，矿石构造以致密块状、浸染状、星点状构造为主。

3 地球物理及地球化学特征

3.1 地球物理特征

矿区圈出1∶1万磁异常11处（见图3），C3磁异常与Ⅰ、Ⅱ镁铁质—超镁铁质岩体位置吻合，异常呈北东向条带状展布，长度约330 m，宽度约150 m，正负异常伴生，极大值820 nT，极小值-487 nT。C4磁异常呈北东东向条带状展布，长度约200 m，控制宽度约80 m，为孤立的正异常，极大值102 nT，地表发现辉长岩、辉橄岩等，初步判断由镁铁质—超镁铁质岩引起。C7磁异常位于Ⅲ镁铁质—超镁铁质岩体附近，异常呈串珠状，长度约380 m，宽度约230 m，极大值为135 nT，极小值为-273 nT。经工程验证，见镍矿化。C10磁异常以负异常为主，正负异常伴生，极大值为72 nT，极小值为-236 nT。C11磁异常以负异常为主，极大值为167 nT，极小值为-563 nT。C11、C10磁异常与AS72综合异常相对应且具有相似性，空间上具有连续性，推断这2处磁异常由辉长岩引起，具有发现隐伏镁铁质—超镁铁质岩体的可能，具有一定的找矿前景。经磁物性测定，超镁铁质岩与其他岩石磁性差异较明显，含镍矿化的橄榄岩、辉石岩磁化率较高，表明矿区内具有寻找赋存于镁铁质—超镁铁质岩体内矿体的良好地球物理前提。

在C3磁异常（Ⅱ镁铁质—超镁铁质岩体）上布设了5条1∶2 000磁法剖面，剖面走向305°，总长度240 m，磁场强度为2 000×103 A/m，磁倾角为67°。采用中国地质调查局RGIS重磁反演软件进行2.5维反演，推断磁性体（镁铁质—超镁铁质岩体）横截面积12 637.5 m2，宽度约50 m，倾向北西，倾角约60°，倾向延伸达200 m以上，走向长度约400 m，顶部埋深4.82 m（见图4），反映出Ⅱ镁铁质—超镁铁质岩体具有较好的找矿潜力，有望通过工程验证在深部实现找矿突破。

3.2 地球化学特征

矿区共圈出1∶5万水系沉积物综合异常2处，分别为AS70、AS72。其中，AS70综合异常与磁异常对应性较好，且对应矿区已发现的4个镁铁质—超镁铁质岩体，显示出较好的找矿前景。

AS70综合异常位于矿区西部，呈不规则状展布，面积约8.00 km2，主要出露古元古界金水口岩群，岩性为黑云斜长片麻岩、大理岩等，侵入岩主要为石英闪长岩、辉长岩及辉石橄榄岩等（见图5）。该综合异常元素组合以Ni-Cr-Cu-Mo异常为主，异常面积小，具有中带，强度高，套合较好;Cu元素极大值92.60×10-6，Ni元素极大值210.00×10-6（见表2）。通过异常查证，Ni、Cu元素异常高值地段对应岩性为辉长岩、橄榄岩。

AS72综合异常位于矿区东部，呈不规则状展布，面积约7.50 km2，主要出露兴凯期及印支期侵入岩，岩性主要为黑云母闪长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等（见图6）。该综合异常Cu元素异常具有中带，强度高，规模较大;Cu元素极大值211.00×10-6，Ni元素极大值233.00×10-6（见表3）。该异常区目前工作程度较低，尚未发现较具规模的超基性岩体，但仍然有進一步找矿的潜力。

4 找矿前景分析

2010年，在东昆仑造山带发现了夏日哈木岩浆铜镍矿床，近年来又先后发现了石头坑德、冰沟南、浪木日等岩浆铜镍矿床（点）。尕牙河东沟铜镍矿床距夏日哈木岩浆铜镍矿床约200 km，二者均位于柴达木地块南缘的东昆仑造山带内。夏日哈木岩浆铜镍矿床位于昆北造山带，临近昆北断裂，石头坑德岩浆铜镍矿床和尕牙河东沟铜镍矿床同属昆中地块与昆南构造混杂岩带的接触区域，临近昆中断裂。昆中岩浆弧带是岩浆铜镍矿床的主要找矿地段[15]，具有良好的成矿背景。

2012年，青海省第五地质矿产勘查院对区域内岩体的年龄进行了测定，初步认为成岩成矿时代为早泥盆—晚志留世434.4～382.5 Ma，成矿环境为加里东期造山后大规模伸展环境。夏日哈木岩浆铜镍矿床成矿岩体年龄为（393.5±3.4）Ma，属早泥盆世[16]。

夏日哈木岩浆铜镍矿床、石头坑德岩浆铜镍矿床和冰沟南岩浆铜镍矿床，三者矿体均赋存于橄榄辉石岩内，辉长岩是该含矿橄榄辉石岩的直接围岩，并且辉长岩的形成时代相近（夏日哈木辉长岩431 Ma、石头坑德辉长岩425 Ma、冰沟南辉长岩427 Ma）[3，8-9]。虽然赋矿岩石的年龄差别较大，但围岩（辉长岩）年龄基本一致，可以看出东昆仑志留纪镁铁质—超镁铁质岩的侵入，以及与之相关的岩浆成矿作用具有同时代特征。

尕牙河东沟、夏日哈木、石头坑德岩浆铜镍矿区镁铁质—超镁铁质岩体出露面积小。夏日哈木岩浆铜镍矿区已发现5个镁铁质—超镁铁质岩体， Ⅰ 镁铁质—超镁铁质岩体出露面积1.23 km2，其余出露面积0.15～0.45 km2，基本由橄榄岩、橄榄辉石岩和辉石岩组成。共圈出铜镍矿体10条，一般长度80～1 200 m，厚度3.00～281.81 m，镍品位0.30 %～4.87 %，钴品位0.012 %～0.160 %，铜品位为0.20 %～4.34 %。其中，M1铜镍矿体最大，多呈厚大似层状、透镜状，主要赋存于橄榄岩、辉石岩和辉长岩中，矿石以海绵陨铁结构和浸染状构造为主。石头坑德岩浆铜镍矿区发现3个镁铁质—超镁铁质岩体，出露面积0.20～1.63 km2，岩性主要为辉石岩、橄榄辉石岩、橄榄岩、辉长岩。其中，Ⅰ镁铁质—超镁铁质岩体中的Ⅰ铜镍矿体长度1 150 m，宽度4～30 m，走向近25°，倾向约115°，倾角约75°，主要赋存于中粒辉石岩、含长石橄榄辉石岩及橄榄岩中，地表Ni平均品位1.21 %，深部Ni品位0.31 %～1.91 %，变化较大。铜镍矿体与围岩接触界线较为明显，具有典型的贯入式矿体特征。矿石以团块状、斑杂状及海绵陨铁状构造为主。这3处铜镍矿床处于同一大地构造位置，镁铁质—超镁铁质岩体都具有典型小岩体特征[8]，岩石类型丰富，岩浆分异充分，矿区地质特征、赋矿岩性、矿化、蚀变特征相似（见表4）。

1∶1萬磁法测量，在尕牙河东沟铜镍矿区共圈定磁异常11处，磁异常多呈北东向条带状展布，正负异常伴生，正异常值多为100～300  nT，负异常值最低-183 nT。 磁异常分布、形态、面积、强度等特征与石头坑德、夏日哈木等岩浆铜镍矿区相似。C3、C4、C7磁异常与AS70综合异常相对应，且与已发现的镁铁质—超镁铁质岩体套合好。C10、C11磁异常与AS72综合异常相对应，有进一步找矿潜力，表明矿区具有进一步找矿的地球物理条件。

综合异常AS70与磁异常对应性较好，具有中带，强度高，套合较好;Cu元素极大值92.60×10-6，Ni元素极大值210.00×10-6。该综合异常与矿区已发现的4个镁铁质—超镁铁质岩体出露位置较吻合，显示出较好的找矿前景，表明矿区具有进一步找矿的地球化学条件。

通过对矿区地质、地球物理、地球化学特征的分析，结合与同一造山带内的典型矿床对比，认为尕牙河东沟铜镍矿区具有进一步寻找岩浆铜镍矿体的潜力。

5 结 论

1）矿区内共发现4个镁铁质—超镁铁质岩体，并圈定铜镍矿（化）体5条，矿体品位较高，厚度较大，连续性较好，赋矿岩性主要为橄榄岩、辉石岩，其次为辉长岩。矿石主要为块状硫化物矿石，其次为稀疏浸染状矿石与稠密浸染状矿石。

2）矿区圈定磁异常11处。其中，C3、C4、C7、C10、C11磁异常强度高，且C3、C4、C7磁异常与Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ镁铁质—超镁铁质岩体位置基本吻合。综合异常AS70、AS72强度高，浓度分带明显，且与磁异常套合较好，表明矿区具有进一步找矿的地球物理和地球化学条件。

3）通过与同一造山带内的典型矿床对比，认为尕牙河东沟铜镍矿区具有进一步寻找岩浆铜镍矿体的潜力。目前，发现的矿体深部延伸控制不足，且部分磁异常与综合异常还未进行工程验证，该矿区有望通过进一步工作，实现找矿突破。

[参 考 文 献]

[1] 杨延乾，马延景，马玉辉，等.青海省镍矿资源开发利用现状浅析[J].地质与资源，2017，26（5）：489-493，452.

[2] 钱兵，张照伟，张志炳，等.柴达木盆地西北缘牛鼻子梁镁铁-超镁铁质岩体年代学及其地质意义[J].中国地质，2015，42（3）：482-493.

[3] 张照伟，王亚磊，钱兵，等.东昆仑冰沟南铜镍矿锆石SHRIMP U-Pb年龄及构造意义[J].地质学报，2017，91（4）：724-735.

[4] 周伟，汪帮耀，夏明哲，等.东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿潜力分析[J].岩石矿物学杂志，2016，35（1）：81-96.

[5] 董俊，黄华良，尹建华，等.东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩地质特征及成矿条件分析[J].西北地质，2017，50（2）：49-60.

[6] 施根红，熊生云，李永娜，等.东昆仑造山带浪木日地区镍多金属矿找矿潜力分析[J].矿产勘查，2018，9（6）：1 205-1 211.

[7] 张照伟，王驰源，钱兵，等.东昆仑志留纪辉长岩地球化学特征及与铜镍成矿关系探讨[J].岩石学报，2018，34（8）：2 262-2 274.

[8] 丰成友，赵一鸣，李大新，等.东昆仑祁漫塔格山地区夏日哈木镍矿床矿物学特征[J].地质论评，2016，62（1）：215-228.

[9] 张勤山，马楠，郝亚青，等.综合化探方法在青海夏日哈木超大型铜镍矿床中的找矿应用[J].物探与化探，2016，40（3）：429-437.

[10] 孟繁聪，崔美慧，吴祥珂，等.东昆仑祁漫塔格花岗片麻岩记录的岩浆和变质事件[J].岩石学报，2013，29（6）：2 107-2 122.

[11] 张照伟，王亚磊，钱兵，等.东昆仑石头坑德镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及成矿指示[J].地质与勘探，2017，53（5）：825-837.

[12] 王冠，孙丰月，李碧乐，等.东昆仑夏日哈木矿区早泥盆世正长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其动力学意义[J].大地构造与成矿学，2013，37（4）：685-697.

[13] 杜玮，汤中立，杜玉良，等.青海夏日哈木铜镍矿床成矿特征及找矿研究[J].西北地质，2017，50（3）：180-186.

[14] 张照伟，钱兵，王亚磊，等.青海省夏日哈木铜镍矿床岩石地球化学特征及其意义[J].西北地质，2016，49（2）：45-58.

[15] 潘彤，李善平，赵呈祥，等.东昆仑地区夏日哈木铜镍矿床成矿模式及找矿方向[J].地质通报，2017，36（7）：1 276-1 287.

[16] 李世金，孙丰月，高永旺，等.小岩体成大矿理论指导与实践——青海东昆仑夏日哈木铜镍矿找矿突破的启示及意义[J].西北地质，2012，45（4）：185-191.

Abstract：Gayahedonggou Copper-Nickel Deposit is located in East Kunlun orogenic belt adjacent to Great Middle Kunlun Fracture and bears favorable ore-forming geological conditions.4 magnesian ferrous-super magnesian ferrous rock mass bodies are found in the district that mainly include peridotite，pyroxenite，gabbro，pyroxene peridotite，peridotite，peridotite tremolite and anorthosite.In magnesian ferrous-super magnesian ferrous rock mass bodies Ⅰ，Ⅱand Ⅳ，copper-nickel ore bodies are found，peridotite and pyroxenite mainly included followed by peridotite.Based on the geological，geochemical and geophysical characteristics analysis，and the comparison between the typical depo-sits from the same orogenic belt，it is considered that the district has favorable conditions for magmatic copper-nickel ore bodies prospecting and great prospecting potentials.

Keywords：deposit geological characteristics;magnesian ferrous-super magnesian ferrous rock mass body;prospecting potential;copper-nickel deposit;Gayahedonggou