新疆哈密市香山铜镍矿找矿方向探讨

2015-11-26魏俊瑛

新疆有色金属 2015年3期

魏俊瑛

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局704队哈密839000）

0 引言

针对香山岩体的系统铜镍找矿工作始于上世纪70年代，通过前人工作，香山铜镍矿已达中型镍矿规模，并一举拉开了黄山铜镍矿带的地质找矿工作。随着矿山开发的不断深入，矿山后备可利用资源日益紧张。近年来有限的找矿勘探工作虽有不少线索发现，也新增了一些资源量，但新增的资源量不足以缓解矿山资源危机的现状，总体找矿工作迟迟难以形成有效突破，令找矿工作进入停滞不前的窘迫境地，在一定程度上影响了业主的找矿投资积极性。梳理总结以往地质找矿工作认为，前人在对香山岩体展开铜镍找矿工作尚存在诸多问题。诸如：鉴于勘探水平所限，前人地质找矿工作对含矿杂岩体岩相划分不够系统、清晰，尤其是对含矿岩相认识仅停留在辉长-苏长岩相中，从而导致找矿工作多围绕在辉长岩与辉橄岩接触带部位寻找贯入式矿体，未对超基性岩相底界进行有效控制，而总结黄山铜镍成矿带铜镍成矿规律，超基性岩相底部往往是矿化的有利富集地段，有限的深部钻探投入使得对超基性岩相揭露不够，“探帮摸底”半途而废；过度追求贯入式矿体而忽视溶离型矿体，对矿山开发长远规划不利；物探综合测量工作反映深度有限，攻深探盲加大了投资和找矿风险；拘泥于西、中、东段而将三者找矿工作部署割裂开来未形成统一体来看待；对成岩、成矿后的构造研究不够；含矿岩体空间变化研究不够，对含矿岩体产状多认为为单倾斜岩席或岩脉，未考虑整个岩体的侧伏因素、反转因素和矿体的突然尖灭现象，仅以一定深度范围（400 m）内的矿体产状作为整个岩体产状，有失偏颇，从而限制了对岩盆的构想，影响了找矿工作部署思路的拓展；就现有勘探水平而言，以目前在采的Ⅰ、Ⅱ号矿体作为主要矿体，而对其上悬矿地位的可能性不予考虑，从而限制了深部找矿工作的开展等等上述问题都不同程度地影响了找矿工作的进一步深入，迟滞了找矿突破实现。

总结前人工作，结合近年来取得的地质找矿及科研成果，使我们对于香山铜镍矿今后的找矿方向有了些许新的认识和想法，在此提出，以与同行探讨并希冀给予指正。

1 香山岩体特征

香山镁铁-超镁铁质杂岩体地处新疆东部吐哈地体南东缘、阿齐山-黄山复合地体北缘，受区域性康古尔-黄山韧性剪切带的影响，该杂岩体被香山断裂（F8）与黄山断裂（F9）共同夹持在一个楔形区域内(图1)，总体呈北东58° 方向展布。该岩体北东－南西向长约10 km，宽100～870 m，平均300～500 m，总体向南倾斜。该岩体地表出露面积约2.80 km2，平面形态呈一个沿长轴具膨胀狭缩的藕节状复式岩体，平面上形成三个相对独立、形态各异的膨胀体，自西向东依次划分为香山岩体西段、中段和东段（图2）。本次研究重点针对香山岩体东段和中段展开。

岩体东段北东－南西长约2.35 km，宽0.25～0.42 km，面积0.65 km2。平面形态呈“手枪”形；剖面形态为南倾的单斜体，单斜体北接触面向南陡倾，倾角70°～80°；南接触面向南缓倾，倾角40°～50°。岩石组成以辉长岩为主，其次为角闪辉石岩、单辉橄榄岩等。总体看：该段岩体地表规模小，深部规模大，重磁异常明显，从东向西岩体厚度增大，基性程度较其它两段高，倾向向南延伸超过1 200 m，并在垂向上有明显的分异，58线附近岩体埋深最大，故推测岩体倾位通道应该在58线附近（丁玉学、聂永等，1996）。

图1 香山杂岩体地质略图（据竺国强等，1996修改）

图2 香山铜镍矿区地质图(据新疆有色地质704队，2006)

岩体中段北东－南西长约2.4 km，宽0.1～0.4 km，面积约0.55 km2。平面形态为中部膨大，两端狭缩的不规则菱形状，且膨大部位与围岩呈断层接触，狭缩部位呈断层－侵入接触；剖面形态总体上部内倾（北接触带南倾、南接触带北倾），在埋深200 m 处渐转为南倾，倾角50°～80°，为一歪漏斗状。纵剖面上，秦克章、肖庆华等认为：杂岩体东部（34线以东）和西部（18 线以西）抬升，中部（22 线～24 线附近）下沉呈漏斗状，厚大的超基性岩体，加上吻合的重磁异常，推测22线～24线附近可能是岩浆上升的通道。但笔者通过近几年普查地质找矿工作，认为香山岩体中段为西部抬升，东部下沉，总体呈南倾，向北东侧伏。

2 近年来地质找矿及科研工作获得的认识

香山铜镍矿床受控于区域性的康古尔-黄山韧性剪切带之次级断裂，表现出明显的岩浆熔离-贯入特征。但同黄山铜镍矿带区域性铜镍矿成矿规律相比，香山铜镍矿表现出一定的特殊性和复杂性，从而更具探索性。根据近年来的找矿及科研成果，结合香山铜镍矿的成矿地质特征，我们获得了如下几点认识。

（1）就目前勘探水平所获资料而言，其主体赋矿岩相为角闪辉长-苏长岩相，不同于黄山铜镍矿带其他矿床以角闪橄榄岩相为主体赋矿岩相。近年来找矿勘探工作和生产探矿工作发现，在一定深度（400 m）以下出现了含矿橄长岩-角闪辉橄岩相，甚至在生产坑道中见到了赋存于角闪橄榄岩中的稠密浸染状-斑杂状-半块状、块状铜镍矿石。因此，有可能目前所见到的含矿辉长-苏长岩相为顶部或上部、边部岩相，主体赋矿岩相-角闪橄榄岩相尚深埋地下还未整体揭露出来。同时综合以往找矿工作所获资料证实，香山岩体总体超基性岩相所占比例不到40%，远低于黄山铜镍矿带其他矿床的水平，从另一个方面也证实了香山岩体总体剥蚀水平不高，目前矿山主采区所采的赋存于辉长-苏长岩中的“主矿体”有可能为具一定规模的上悬矿体。如此在找矿方向上，给我们今后找矿工作部署提供了理论支撑。

（2）香山岩体受两条较大的香山断裂（F8）与黄山断裂（F9）夹持，呈藕节状分布，地表及深部膨大狭缩特征明显，甚至在一定深度出现反转（如36.9线施工的钻孔证实岩体在-350 m深度反转），在岩体不同部位，应力和抗干性的不同，会导致含矿岩体形态和产状有所不同，从而影响找矿工作部署。鉴于康古尔断裂带的多期、多阶段活动性，这充分说明香山岩体成岩成矿构造研究的复杂性和重要性。近年来生产坑道中见到了透镜状产出的赋存富矿的角闪橄榄岩透镜体，从一个侧面说明成岩、成矿后构造作用对岩体、矿体的重要影响。强烈的构造运动有可能改变岩体的初始产状，从而使岩体出现反转甚至局部地段的错断（如24线），从目前成矿最好的中段岩体（赋存有46个矿体）均为透镜状、囊状、不规则状，除各自独立的上悬矿的可能外，构造成因也不能绝对排除。

（3）近年找矿勘探工作证实，香山中段和东段岩体有可能在深部连为一体，沿倾向波状起伏甚至出现反转，总体向北东侧伏。其证据有：

①在P-24 线施工ZK2406 孔，该孔与前排孔平距仅80 m，但超基性岩体厚度从前一个孔的200多米狭缩到仅20 m，且岩体赋存标高从300 m 下降到-150 m，结合井中TEM 测量成果，前人认为岩体表现出较为明显的尖灭趋势，但也不排除岩体急剧反转形成的拉长瓶颈而表现出的形态；

②1∶1万物探重力和磁法综合测量成果显示，香山岩体中段和东段同处于一个高磁(磁异常≥200 nT)+高重力(重力异常≥0.5毫伽)组合异常区内，区内磁异常、重力异常、电阻率异常三者套合良好，并表现为良好的同源性（图3）。该异常北东-南西向长约4 500 m，宽500～1 000 m不等，从香山岩体中段至东段连续分布未间断。进一步研究显示，香山岩体中段和东段之间深部存在一个高磁+高重+低阻的综合异常，该异常体产状总体南倾，埋深大于400 m，有可能为深部超基性岩体或铜镍矿体引起。针对该异常实施的ZK4401孔自407 m至880 m均为辉橄岩相，该孔所见超基性岩体总厚度已大于367.51 m。其中529.75～535.75 m 间见视厚度6 m 的铜镍矿体，镍平均品位0.24%，铜平均品位0.18%;

③就工作程度相对较高的P-24 线至P-38 线区间而言，含矿岩体均表现出上部北倾，下部南倾的特征，仅P-24线岩（矿）体在标高720 m产状发生反转，而P-38 线岩（矿）体在标高600 m 处产状发生反转。P-24 线矿体赋存标高在700 m 上下，P-38 线矿体赋存标高在550 m上下（图4）；

图3 香山岩体中段、东段地物综合图(据新疆有色地质704队，1989)

图4 山岩体P-24—38线立体断面图

④钻探成果初步显示，在P-24—P-58 线范围内，超基性岩顶板埋深从-407 m降至-780 m，明显反映出香山中段杂岩体向北东侧伏的趋势，超基性岩相在杂岩体中所占比例向北东延伸方向也具较为明显的增大趋势。从通道找矿理论出发，今后应加大香山矿区P-42 线以东的找矿力度。以往在P-58 线施工的ZK5803孔见到赋存于辉橄岩中的103 m的铜镍矿化，目前虽未见到工业矿体，但已证实香山矿区东部极具找矿潜力。

（4）香山中段岩体目前见到大大小小共计46个铜镍矿体，其中Ⅱ号矿体规模最大（分布于22.5线～26线），其次为Ⅰ号（分布于28.5线～32线）矿体。矿体大多赋存于辉长-苏长岩相或辉长岩与辉石岩接触带部位，除于生产坑道中见到的零星赋存于辉橄岩-橄辉岩相中的稠密浸染状-斑杂状-块状、半块状矿石外，真正赋存于超基性岩中具工业意义的矿体尚未见到。从区域铜镍成矿规律出发，我们有理由大胆地推断，目前所见的46 个铜镍矿体应为无根的上悬矿体，找寻赋存于超基性岩相中的铜镍矿体无疑为今后的找矿方向。近年来新发现的36.9-Ⅰ号矿体已证实为继Ⅱ号和Ⅰ号矿体后最具有潜在经济意义和研究价值的矿体，该矿体主要赋存于单辉橄榄岩中，矿体平均厚11.77 m，平均品位Ni 0.74%、Cu 0.35%、Co 0.030%。钻探验证显示，香山矿区在磁力值大于200 nT，重力值大于0.5 毫伽范围内，局部重、磁叠加异常（磁力值＞600 nT，重力值＞1 毫伽）均为矿致异常，结合生产探矿工作，该类异常均为埋深在300 m左右的上悬矿体引起，从侧面反映了香山矿区深部寻找超基性岩中的铜镍矿的潜力（图5）。