哈密黄山镍铜矿地质特征及矿床成因分析

■杨凯华

（新疆地矿局第八地质大队 新疆阿克苏843100）

哈密黄山镍铜矿地质特征及矿床成因分析

■杨凯华

（新疆地矿局第八地质大队 新疆阿克苏843100）

黄山镍铜矿田位于新疆哈密市东南105km。矿田范围24×15km2，包括黄山、黄山东、香山、黄山南四个矿床，其中前三个本身已达大型矿床规模。受到黄山超岩石圈断裂影响，形成了镁铁-超镁铁杂岩等多种成矿作用的镍铜硫化物矿床，研究认为哈密黄山镍铜矿属于岩浆熔离型镍铜硫化物矿床。

黄山镍铜矿地质特征矿床成因

1　区域地质背景

黄山镍铜矿田位于觉罗塔格石炭纪岩浆被动陆缘东段，属塔里木地块北缘。自石炭纪初或更早开始裂解拉张，晚石炭世早期初期汇聚，晚石炭世中后期固结。固结后发生陆内堆叠作用，形成沿康古尔塔格-镜儿泉和尾亚以北两条韧性剪切带。晚石炭世末在新陆壳阶段的弛张期形成黄山超岩石圈断裂，导致苦橄质拉斑玄武岩浆侵位，形成镁铁一超镁铁杂岩带。二叠纪起隆起稳定。

2　矿区地质特征

2.1地层

黄山矿田出露地层中南部为下石炭统干墩组，为夹火山岩的浅变质沉凝灰岩、含炭硅质板岩、变余砂（砾）岩、灰岩、片岩、浅粒岩及细碧岩等，北部为下石炭统梧桐窝子组，整合于干墩组之上，为灰绿色、局部黄色-黄灰色玄武岩、细碧岩、角斑岩、石英角斑岩、凝灰岩、硅质岩等。

2.2岩浆岩

矿区岩浆岩除镁铁-超镁铁杂岩体外，尚有时代在镁铁-超镁铁岩之前的石炭纪花岗岩类，包括汇聚期的闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩序列，以及固结期的钾长花岗岩，少量花岗闪长斑岩脉体等、花岗岩类主要分布在矿田南部。

2.3褶皱及断裂构造

矿田位于觉罗塔格复背斜东段，褶皱断裂构造均较发育，主构造线为北东东向，其次为近东西向及北西向构造。区内黄山深断裂及其派生的干墩大断裂，均为北东东走向，其次为北东向的北山口断裂、香山断裂及近东西向的黄山断裂、黄山南断裂、鱼峰和北大沟断裂等，均成为土墩-黄山镁铁一超镁铁杂岩带的导岩导矿构造，形成黄山镍铜硫化物矿床成矿带。该岩带有土墩、黄山、黄山北（香山）、黄山南、黄山东及二红洼等多个镁铁一超镁铁杂岩体。本矿田为黄山岩体、黄山东岩体、香山岩体、黄山南岩体。

3　矿床地质

3.1岩体地质特征

黄山矿床位于矿田中部，为本矿田中勘查程度最高的岩体，矿体产于黄山Ⅰ号岩体中。

Ⅰ号岩体：位于矿区中部。为矿区主要含矿岩体，呈近东西向，平面上似虾状，东西长3.95km，东窄西宽，平均宽400m，最宽840m。面积1.15km2。西部延深达1500m，东部变浅，剖面上似-火炬。岩相分异较好，地表在岩体南北缘圈定3个矿化带。经钻探揭露，深部有较大的熔离型硫化物矿体存在。

除Ⅰ号岩体外，矿区还有另外两个小的镁铁-超镁铁岩体：Ⅱ号岩体出露于矿区东部，呈北东东向长条状。长1.9km，宽100～150 m，为一岩墙。分异尚好，为二辉辉石岩-辉长苏长岩-辉长岩组合，地表有褐铁矿化、黄钾铁矾及少量的孔雀石,深部经钻探验证有镍铜矿化，但未达边界品位。Ⅲ号岩体经工作证实为闪长岩体，规模小，无矿化。

岩体围岩为下石炭统干墩组，具侵入产状，接触界面清楚，普遍有热变质形成的角岩及少量矽卡岩化和局部同化混杂作用。

3.2矿石类型

矿石矿物以金属硫化物为主，少量氧化物，偶见硫砷化物。金属硫化物以磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿为主，含量分别为＞80%、14%、6%，次要矿物有紫硫镍矿、四方硫铁矿（马基诺矿）、黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、针镍矿、墨铜矿、方硫镍矿和方黄铜矿等，稀少矿物有银镍黄铁矿、砷铂矿、辉砷镍矿和辉砷钴矿。表生矿物有孔雀石、镍华、黄钾铁矾、褐铁矿和石膏等。

3.3矿石结构构造

矿石结构以半自形-他形粒状结构及海绵陨铁结构最普遍，其次为包含结构、焰状、羽状、根脉状、叶片状结构及浸蚀、网状反应边结构等。矿石构造以稀疏浸染状构造最普遍，其次有珠滴状、稠密浸染状、斑点-填隙状、块状及角砾状构造、以及后期动力作用形成的似片麻状和条带状构造等。

4　成矿物理化学条件

矿田成矿温度：造岩矿物结晶温度1600℃～940℃（橄榄石液相线温度为1350℃～1600℃；斜辉石结晶温度为1160℃～890℃；斜方辉石结晶温度为1100℃～700℃；斜长石结晶温度为1220℃～1075℃；角闪石结晶温度为960℃～940℃），六方磁黄铁矿形成下限温度为325℃；黄铜矿形成温度为365℃～290℃；矿石中常见海绵陨铁结构，据研究其结晶顺序为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿-黄铁矿。据实验矿物学证实，镍黄铁矿从黄铁矿中出熔温度为425℃～450℃。综合上述，金属硫化物是在岩浆阶段造岩矿物晶出之后开始结晶，故形成海绵陨铁状结构。粗粒较大的自形镍黄铁矿形成较早，估计在600℃左右；磁黄铁矿的大量晶出较晚，但延续时间长，在450℃～425℃时已晶出的磁黄铁矿析出镍黄铁矿；黄铜矿大量晶出在400℃以下；在热液阶段（350℃～300℃）时，形成黄铁矿、黄铜矿及少量磁黄铁矿,以及一些热液蚀变矿物。

压力：成岩压力据计算为2.6～2.5×103Pa，深度约8.25～8.58km。

氧逸度：成岩阶段fo2=10-11～10-13。矿石中常见磁黄铁矿被黄铁矿和磁黄铁矿交代，通过热力学计算，求得当400℃时，fo2= 10-28，300℃时，fo2=10-36，随着温度下降，氧逸度迅速降低，至200℃时，fo2=10-47。

硫逸度：据磁黄铁矿组成与fs2、T关系图，求得325℃时fs2= 10-11.5。随着成矿作用演化和温度降低，形成黄铁矿数量明显增加，表明硫的浓度逐渐增加。

5　矿床成因

造山带汇聚-碰撞后，沿弛张性深断裂上升的、上地幔局部熔融分离出的橄榄质拉斑玄武岩浆，到达一定深度中间岩浆房，经液态重力分异，不同成分的岩浆分层，上部比重较轻的偏酸性岩浆先上升侵位，同化围岩并发生就地分异作用，后期侵位是岩浆房底部比重最大的超镁铁质岩浆，及熔离出的金属硫化物，向底部及外接触带运移富集在构造活动协调作用下，脉动式分层上侵形成了与镁铁-超镁铁杂岩有关的、以深熔-贯入为主的多种成矿作用的镍铜硫化物矿床，矿床成因类型为岩浆熔离型镍铜硫化物矿床。

[1]白云来.新疆哈密黄山-镜儿泉镍铜成矿系统的地质构造背景 [J].甘肃地质,2000: 1-7.

[2] 黄明渊. 黄山东铜镍矿床地球化学特征及靶区优选[J] . 新疆地质, 1990.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-2-45-1