新疆菁布拉克铜镍硫化物矿床矿石矿物特征及矿床成因

2016-08-22孙晓洁新疆地质矿局勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000

地球 2016年4期

关键词：铜镍布拉克硫化物

■孙晓洁（新疆地质矿局勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000）

■孙晓洁
（新疆地质矿局勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000）

本文详细探究菁布拉克铜镍硫化物矿石中矿物组成和矿石组构特征,分析了硫化物矿物的元素组成,利用金属硫化物温度计,计算出矿床产出时的平均温度,从而推测矿床成因。

铜镍矿矿物组构矿物温度计矿床成因

1　引言

新疆菁布拉克矿区位于西天山山脉哈尔雷克山北坡，该矿位于伊犁微板块南部边缘隆起活动带内。在前人成果上,探究该矿矿石中矿物组成和矿石组构特征,分析了硫化物矿物的元素组成,利用金属硫化物温度计,计算出矿床产出平均温度为489℃,为矿床成因提供参考资料。

2　矿床的形成环境和矿床地质

新疆菁布拉克铜镍硫化物矿床处于那拉提早古生代岛弧带中。区内岩浆活动频繁而强烈，主要分为火山岩和侵入岩,火山岩变质程度较深,基性—超基性岩体形成较早，规模较大且分异较完全。区域一带变质作用较强烈,主要有区域变质作用,接触变质作用和动力变质作用等类型。

3　矿石中的矿物成分及矿石结构构造

3.1矿石及矿物成分

本次研究标本都来自矿体第Ⅲ岩相带，以（橄榄）辉长岩为主，局部为辉石岩，可见少量镍黄铁矿、磁黄铁矿和孔雀石。矿石矿物主要有磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、微量紫硫镍铁矿等，其中磁黄铁矿分布普遍。脉石矿物主要有辉石、斜长石、角闪石等，少量橄榄石、次闪石、蛇纹石及绢云母、绿泥石等。

3.1.1磁黄铁矿

区内分布最广泛的金属硫化物。暗铜黄色不规则粒状集合体分布于脉石矿物颗粒间，它形—半自形粒状结构，粒径 0.01—0.8mm，含量一般1—10×10～2%，个别达30×10～2%；常呈团块状或成星点状分布，与磁黄铁矿，黄铜成镶嵌状共生。

3.1.2镍黄铁矿

区内分布较广泛的金属硫化物。古铜色不规则粒状集合体分布于脉石矿物颗粒间，它形—半自形粒状结构，粒径0.1—0.3mm，含量一般1—3×10～2%；与磁黄铁矿、黄铜矿紧密共生，常分布于磁黄铁矿的边缘，未见交代现象。

3.2矿石结构构造

3.2.1矿石结构

手标本为全晶质中粒结构，显微镜下为半自形—自形粒状结构、它形粒状结构、海绵陨铁结构，次为交代结构、压碎结构。海绵陨铁结构为金属硫化物局部富集形成海绵状。交代结构和压碎结构仅局部发育，与后期构造作用有关。

3.2.2矿石构造

手标本为全晶质中粒结构，显微镜下为浸染状构造、块状构造，与成因密切相关。岩浆熔离型主要为浸染状构造，贯入型主要呈块状构造。前者是矿区最常见的构造类型，由颗粒细小的金属硫化物集合体呈不规则状分布于脉石矿物中形成，以稀疏—中等浸染状为主，稠密浸染状多呈海绵陨铁结构；局部呈细脉状，与浸染状矿石界限清晰。矿石与围岩呈渐变过渡关系；金属硫化物组合特征显示矿质形成于较高温阶段。表明，矿石矿物的形成与岩浆熔离作用有关。

3.3矿物组合关系

研究表明，矿物共生组合可以用矿物生成的同时性的矿石结构、构造来表征（矿物共生组合及其实际意义，1975）。在共生组合的矿物之间，不可能存在溶蚀的连生界线。在熔浆或溶液结晶过程中产生的粒状结构，可以证明矿石中存在矿物共生组合。例如他形～半自形结构，证明黄铜矿、磁黄铁矿，镍黄铁矿是同时生成的,手标本中见有呈细脉状沿岩石裂隙分布的现象，表明成岩后期仍有含矿热液活动。

3.4电子探针数据分析结果

根据成分分析（表1），可看出5个样品中都含一定量的Co、Ni，含Ni 0.05%～0.46%，含Co0.06%～0.09%,。与国内同类矿床的磁黄铁矿主要成分基本相同，均属于非计量化学配比组成(Fe1～xS)。

表1　矿物成分及结晶化学式

4　共生硫化物中镍元素含量和地质温度计

前人研究表明,矿物、岩石中微量元素的种类、丰度、分配和比值等,与矿物、岩石的形成温度之间有简单的热力学关系,与其它成岩成矿的环境变量有密切相关性,从而可能作为地质温度计。元素在共存相的分配系数是温度和压力的函数。分析该矿石中共生硫化物矿物间元素分配情况，发现采用微量元素Ni2+在共生硫化物矿物中分配状况作为温度计使用。

Ni2+主要分配在磁黄铁矿和镍黄铁矿中。根据探针数据分析，运用计算公式：lgK=2808/T～3.69计算出该矿床形成的大致温度，其中K的计算公式为KNiPo～Py=(NiPo/NiPy)′0.75（微量元素地质温度计，1986）。可知，该矿床形成的温度大致为434℃～511℃，平均温度为489℃。磁黄铁矿化和镍黄铁矿化学式说明，深部的矿石铁含量要高于表层的矿石的铁含量。即深部矿石密度大于浅部，这为矿床深部岩浆融离型提供了有利的条件。