新疆富蕴县科布克特岩体成矿远景分析

2015-12-25贺永康程建新彭素霞黑欢李文明中国地质调查局西安地质调查中心西安710054

新疆有色金属 2015年2期

贺永康程建新彭素霞黑欢李文明（中国地质调查局西安地质调查中心　西安710054）

新疆富蕴县科布克特岩体成矿远景分析

贺永康程建新彭素霞黑欢李文明
（中国地质调查局西安地质调查中心西安710054）

摘要新疆富蕴县科布克特岩体是由橄榄辉长岩、角闪辉长岩、辉长闪长岩组成的中基性-超基性杂岩体,岩相分带清晰.岩体中心橄榄辉长岩相发生过橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的分离结晶作用,并有明显的Cu、Ni等元素异常与之对应,具有较好的铜镍硫化物找矿前景;角闪辉长岩相重、磁、电异常特征显著,发育似层状、条带状磁铁矿层,对寻找结晶分异型低品位钒磁铁矿较为有利。

关键词科布克特岩体分离结晶作用铜镍硫化物钒磁铁矿

项目资助：阿尔泰-准噶尔北缘成矿带矿产资源调查（12120113041900）

0　前言

科布克特岩体位于阿尔泰山中段南缘,距离富蕴县城约30 km,处于库卫中基性-超基性岩带上。20世纪70年代，新疆地矿局第四地质大队在库卫岩体东部发现了具有铜镍矿化的隐伏基性岩体［1］,本世纪初期开展的铜镍矿产资源综合评价工作在库卫岩体西段圈出多个低品位钒磁铁矿体,估算铁矿石资源量5 700余万吨,预测资源量近4亿吨，同时铁、钒的选矿试验回收效果较好，具有一定的开发利用潜力［2］。科布克特岩体岩性组合、矿化蚀变、地球物理、地球化学等特征与库卫岩体相近,本文在整理研究该区地、物、化资料基础上，对科布克特岩体的找矿前景进行分析，为开展进一步的矿产勘查工作提供参考。

1　岩体地质特征

研究区位于西伯利亚板块之北阿尔泰古生代陆缘活动带的喀纳斯-可可托海陆块中段南缘,主要出露震旦系-下寒武统喀纳斯群一套中深变质的片岩、片麻岩、混合岩、变粒岩等,原岩属被动陆缘沉积成因的复理石建造［1］。研究区内发育一系列北西向压扭性断裂，控制着中基性-超基性岩体的分布，以库卫岩体规模最大，次为科布克特和阿尤布拉克岩体(图1)，其中科布克特岩体岩性组合、矿化蚀变、地球物理、地球化学等特征与库卫岩体最为相近。该岩体呈近东西向侵位于喀纳斯群地层与早二叠世侵位的片麻状黑云母花岗岩之间，平面形态类似于扇贝,中间宽厚,两端尖窄,最宽达1 200 m,最窄仅50～150 m，总体延长约3 000 m。岩体主要由角闪辉长岩、橄榄辉长岩和辉长闪长岩组成.中心为中-粗粒橄榄辉长岩，约占岩体总面积的10%，组成矿物包括橄榄石、紫苏辉石、普通辉石、拉长石等，肉眼可见磁铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等副矿物;向外过渡为中粒角闪辉长岩,矿物组成与橄榄辉长岩总体相同,矿物粒度趋于变小,橄榄石、辉石含量减少,磁铁矿含量增高，二者呈渐变过渡关系；辉长闪长岩分布在岩体南北两侧边部,约占岩体总面积的10%，具中-细粒结构,由普通角闪石、斜长石及少量磁铁矿组成,与角闪辉长岩呈明显的脉动接触关系,局部呈脉状侵入于角闪辉长岩中。

图1　科布克特一带区域地质简图

2　矿化特征

岩体不同相带内均见有磁铁矿、黄铁矿、钛铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、褐铁矿等矿化,以磁铁矿化为主,在角闪辉长岩相中富集程度最高，地表见宽十余厘米至数十厘米，长数十厘米至数十米的条带状、似层状低品位磁铁矿层,总体走向与橄榄辉长岩和角闪辉长岩的岩相分界线近于一致，向南陡倾，倾角75°～80°。分析结果TFe品位10.37%～14.58%，MFe品位5.67%～7.92%，V2O5品位0.14%～0.27%，TiO2品位1.82%～3.29%，矿化较强段地表伴有明显的褐铁矿化；在橄榄辉长岩中零星可见星点状、薄膜状孔雀石或铜蓝,单处矿化范围一般不超过10 cm2。

3　物探异常特征

1∶1万物探测量结果,对应于科布克特岩体有较为明显的局部重力高、磁力高及高极化率异常反映。

3.1磁异常特征

研究区原始平面磁异常表现较为零乱，但主要正磁异常与科布克特岩体对应较好(图2)。中部橄榄岩相磁异常反映不明显,角闪辉长岩相磁异常梯度大而尖锐，在橄榄辉长岩带东侧磁异常近等轴状分布，幅值最高达3 100 nT，处于两种岩性分界线附近,西侧磁异常呈北东东向不对称纺锤状，幅值约2 000 nT,靠近岩体与围岩接触部位；北部辉长闪长岩总体与长条状磁异常相对应，幅值一般不超过1 000 nT。磁异常特征反映岩体在近地表的磁性极不均匀。采用化极后上延20 m减去上延100 m所划分出的8处局部磁力高异常与原始平面磁异常形态特征变化不大(图2)，呈北东东向不规则长条状或近南北向不规则面状分布,但总体具北东东向的成带分布特征:北部M1、M2、M3组成一带,中部M4、M5、M6、M7组成一带,南部M8和一些没有进行编号的弱磁异常组成另一个带。磁异常分带现象反映岩体的就位与早期形成的北东东向断裂构造密切相关。

图2　科布克特一带△T异常平面等值线及局部磁力高异常图

3.2重力异常特征

研究区布格重力异常总体表现为西南高、北东低的梯度特征,异常值最高7 mgl,最低-8 mgl,其总体走向北西西,与区域重力场变化特征基本一致.采用原始布格重力异常上延100 m减去区域重力场所划分的剩余重力异常范围与地表科布克特岩体的形态存在明显差异,且范围增大,与磁异常部分重叠,极值中心不完全对应.根据原始布格重力异常上延100 m,再进行垂向一阶导数后,在科布克特一带划分出3个局部重力高异常(图3)。G1呈北北东向不规则带状,强度达2.5 mgl,南西段未封闭;G2呈近东西向不规则面状,在区内范围最大,强度达1.6 mgl,总体与科布克特岩体相对应;G3范围最小,呈北北西向近等轴状,强度与G2相近。G1、G3异常可能与隐伏的基性-超基性侵入体有关。

图3　科布克特一带剩余重力异常垂向一阶导数平面等值线图

3.3激电异常特征

研究区视极化率平均值为3.65%，宏观上可分为高极化和低极化两个区。低极化区视极化率小于3%,位于研究区北部;高极化区占工作区总面积近五分之四左右,视极化率平均值约4%,反映本区近地表具有较高的硫化物矿化背景.视电阻率一般都在1 000 Ω·m以上,平均为5 400 Ω·m，最高值达25 000 Ω·m，说明研究区近地表各岩性层电阻率较高,浅部存在良导性矿体的可能性较小。

根据研究区视极化率平均值和观测精度，以4.25%为下限共划分出6个视极化率异常(图4)，主要呈近东西向不规则带状展布,其中IP2、IP5异常分布在科布克特岩体中。研究区激电中梯供电极距AB 为2 000 m，在中部最大勘测深度可达400 m，边部勘测深度在100 m左右,说明IP4、IP5反映的是浅部高极化体，IP1、IP2、IP3反映的是中深部信息；IP6反映的既有浅部信息，也有深部信息。

4　地球化学特征

图4　科布克特一带视极化率异常平面等值线图

研究区1∶5万水系沉积物测量有明显的Cu、Ni、Co、Cr等元素组成的综合异常与科布克特岩体相对应(图5)，其中Cu、Ni异常规模较大,强度较高，三级浓度分带特征明显，高值点重叠在一起.岩体的橄榄辉长岩中心相完全分布在两种元素异常的内带之中。Cr、Co异常规模较小，与Ni异常完全套合，与Cu异常部分套合，但高值点偏离岩体中心相，位于角闪辉长岩相中。化探异常检查地表基岩光谱样分析结果,橄榄辉长岩中Cu、Ni含量相对较高，Cu在5510-6～195×10-6之间，平均为96×10-6，Ni 在6310-6～231.9×10-6之间，平均为118×10-6;角闪辉长岩与辉长闪长岩中Cu含量一般在30×10-6～50×10-6之间，Ni在45×10-6～80×10-6之间，总体反映化探异常可能与橄榄辉长岩相关系更为密切。

图5　科布克特一带1∶5万化探异常剖析图

5　成矿远景分析

科布克特岩体与库卫岩体同属造山运动发生挤压期间受深断裂控制形成的中基性-超基性杂岩体,具有相似的不对称岩相分带特征［2］。据中国地质大学赵莉、张招崇等人研究结果,岩体内橄榄辉长岩中TFeO和Ni呈明显的正相关关系，MgO与SiO2、Al2O3、K2O + Na2O和CaO的含量呈负相关［3］,说明岩浆发生过橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的分离结晶作用。橄榄辉长岩相重、磁异常强度明显低于角闪辉长岩相,采用化极后上延20 m减去上延100 m结果为明显的负磁异常,暗示岩浆可能发生过铜镍等硫化物的熔离作用,导致高磁与高密度体分布在岩体较深的底部.位于岩体西侧的G1重力异常强度达2.5 mgl，同时有较高的视极化率异常反应(图6)，但磁异常不明显,物探组合异常反映深部存在与橄榄辉长岩相特征相近的隐伏岩体,也是区内寻找铜镍硫化物矿产的有利地段,今后应采用探测深度较大的物探手段(EH-4、TEM等)予以进一步探索验证。

在角闪辉长岩中，地表已发现有低品位钒磁铁矿层分布，各类物探异常反应也最为明显。其中磁异常M5与重力异常G2、视极化率异常IP2、IP5对应较好.M5异常位于角闪辉长岩的中下部，靠近与橄榄辉长岩的接触部位，平面投影近等轴状,直径约400 m，上延200 m后异常规模和强度明显增大，异常幅值分别与IP2、IP5视极化率异常极大值相对应。在库卫岩体内，已知的低品位钒磁铁矿体具有明显的重磁电高值异常反应，主矿层位于角闪辉长岩相与橄榄辉长岩相过渡接触部位，因此区内M5异常是寻找岩浆结晶分异型钒(钛)磁铁矿的首选地段。位于岩体南东的G3、M8、IP6组合异常反映深部可能存在与角闪辉长岩特征相近的隐伏中基性岩体。

在库卫中基性-超基性岩带内,辉长闪长岩中目前尚未发现有进一步工作价值的矿化线索,岩体内辉长闪长岩相仅有幅值不高的磁异常反映,找矿前景尚难确定。