新疆鄯善县恰塔尔镍矿矿床地质特征及成矿规律探讨

2016-09-22孙劲松张国利

西部探矿工程 2016年3期

关键词：辉长岩矿化石英

孙劲松，张国利，谢　忠

（1.辽宁省地质矿产调查院，辽宁沈阳110031；2.辽宁省第七地质大队，辽宁丹东118000）

新疆鄯善县恰塔尔镍矿矿床地质特征及成矿规律探讨

孙劲松*1，张国利2，谢忠1

（1.辽宁省地质矿产调查院，辽宁沈阳110031；2.辽宁省第七地质大队，辽宁丹东118000）

新疆鄯善县恰塔尔镍矿通过地表槽探揭露，在勘查区西南部发现一条镍矿化构造带。该带宽20～40m，控制延长约1000m，走向近东西，倾向180°～200°，倾角50°～70°。矿化带以蛇纹石化为主，次见绿帘石化和绿泥石化。镍矿主要以氧化物形式存在。在镍矿化构造带中圈定出3条镍矿体。通过对该矿区地层、构造、岩浆岩、物化探异常等成矿要素特征的分析，总结成矿规律。

新疆鄯善；恰塔尔铜镍矿；矿床地质特征；成矿规律

新疆鄯善县恰塔尔镍矿区位于哈尔力克—大南湖晚古生代陆缘岛弧带内，北部为吐鲁番—哈密中间断块，南为觉罗塔格晚古生代岛弧带。出露地层为安山岩、玄武岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等火山岩建造。总体构造线方向近东西向，区内构造—岩浆—热液活动强烈，为区内成矿提供了良好条件。该区为库米什—卡拉乔Au、Cu成矿亚带东端南缘，梧桐沟—帕尔岗Au-Fe成矿亚带西端部分以及铜花山—克孜勒塔格Cu、Pb、Zn、Au成矿亚带东延部分。

1　地质特征与成矿条件

1.1地层

区内出露地层主要为中—下石炭统小热泉组及梧桐窝子组（图1）。

（1）中—下石炭统梧桐窝子组（C1－2w）。分布于区内的南西角，地层走向北东，倾向南东，倾角一般为20°左右。其岩性为凝灰岩、凝灰质砂岩、安山岩、玄武岩。

（2）下石炭统小热泉组（C1x）。分布于区内的西部，地层走向北东，倾向南东，倾角一般为20°左右。其岩性为凝灰岩、玄武安山岩、凝灰质砂岩等。

主要岩石化学特征：

钙质中细粒长石石英砂岩：浅灰、浅棕、浅黄色，中细粒砂状结构，无定向构造。矿物成分：长石碎屑（15%），以钾长石为主，少量斜长石，次棱角状，0.10～0.25mm；石英碎屑（42%），次圆状、圆状，0.10～0.30mm；少部分硅质岩屑（3%），大多为隐晶质和绢云母集合体，0.10～0.30mm，呈次圆状、圆状；菱铁矿、褐铁矿（7%），他形粒状集合体，大多氧化成褐铁矿和方解石集合体；少量白云母、绿泥石、绢云母、黄铁矿；胶结物为方解石（30%），粒状—显微粒状，0.02～0.10mm，内含少量绢云母。

晶屑熔结凝灰岩：紫红色，晶屑塑变结构，假流纹构造。岩石主要由塑性玻屑和晶质组成，晶屑多在0.1～2mm，少数大于2mm，主要是长石、石英晶屑及蚀变暗色矿物。晶屑中长石多呈棱角状，石英被熔蚀明显，较均匀的稀疏分布，其间为已脱玻呈霏细状长英质的塑变玻屑充填，保留假流纹构造。塑性玻屑50%，晶屑等50%。

1.2构造

矿区位于哈尔力克—大南湖晚古生代陆缘岛弧带内，大的构造为近东西向展布的断裂带，该构造横贯于全区，对矿区铜镍矿的富集起到关键性的作用。

1.2.1F1断层

位于矿区的中南部，矿区内断裂长6km，呈近EW向舒缓波状展布，区内为一正断层。倾向北，倾角60°。构造角砾岩、碎裂岩、破碎带发育。蚀变强烈，褐铁矿化、孔雀石化呈带状分布。

1.2.2F2断层

位于矿区的中南部，矿区内断裂长3.5km，呈NW向舒缓波状展布，区内为一正断层。倾向北，倾角65°。沿断裂两侧片理发育，碳酸盐化强烈，地貌呈陡坎、冲沟。

1.3岩浆岩

图1　鄯善县恰塔尔镍矿区地质略图

矿区内岩浆岩非常发育，出露面积约占总面积的三分之二。均为华力西中期侵入岩。

超基性辉长岩（ν-Σ42a）：分布于区内的中间部位，呈北东向展布，分布面积约4km2。岩石矿物组合为辉石及长石，其中辉石含量占35%，长石含量占60%，其它为少量的磁铁矿等。

该岩体为矿区内的含矿母岩，是区内的找矿标志之一。

石英闪长岩（δo42a）：主要分布于区内的东部，呈北东及近南北向展布，分布面积约占总面三分之一。岩石矿物组合为长石含量占60%，角闪石含量占30%，石英含量占5%～10%。

斜长花岗岩（γo42a）：分布于区内的中北部，呈近园状展布。岩石矿物组合为长石及石英。

1.4化探异常特征

区内通过1∶10000水系沉积物取样工作，发现了镍异常1处，异常面积约为1.5km2，含镍峰值最高为847ppm；铜异常3处，最大异常面积约为3.5km2，含铜峰值最高为59.2ppm。该铜、镍异常还是一个组合异常，异常分布于含铜镍辉长岩构造破碎带中。

1.5地球物理特征

1.5.1磁异常

矿区磁场总体北高南低，均为弱磁异常。一般为-50～100nT。

异常段内出露的岩石有辉长岩、凝灰质砂岩，褐铁矿化带及孔雀石化褐铁矿化带，有时也对应地层界线。根据异常特征及位置认为区内北高南低磁场基本反映了区内的岩性变化情况，弱磁异常反映了区内磁性物质的富集情况。

1.5.2激电异常特征

测区内有一处明显的激电异常，最高值为9.0%，异常段内最小值3.0%，说明异常确实存在，该段内视电阻率值一般在350Ω·m左右，最高值为1300Ω·m，对应激电异常上升段，磁场值为-50～-10nT之间，异常表现为高阻、高极化、负磁特征。

经地表观察，异常段内出露的岩石为辉长岩、凝灰质砂岩、碳酸盐细脉的钙质岩屑砂岩、钙质长石岩屑砂岩，岩石中见有褐铁矿化，铜镍矿化，从物性结果看，岩屑砂岩的平均电阻值在（1.5～4.0）×103Ω·m之间，平均极化值在0.20%～0.30%。地表岩石可引起高阻异常，不能引起高极化率异常，因此推断异常是地表以下辉长岩中的黄铁矿引起。

1.5.3视电阻率异常

视电阻率有2处异常，一个是高阻异常，一个是低阻异常。高阻异常是在矿化带北侧，异常值在500～1000Ω·m之间，最宽处50m。低阻异常带基本与矿化体相吻合，电阻率值在5～100Ω·m之间，高阻异常是岩石的反映，低阻异常对应矿化体，而矿化体一般产在辉长岩破碎带中，因此推断低阻异常是破碎带的反映。

2　矿床地质特征

本矿区的含镍矿带是由一条呈近东向展布的构造带所构成，它位于辉长岩岩体中，另在与西部地层的接触带上也见有镍矿化。

2.1矿带地质特征

该矿带地表控制长度1.0km，宽为5～50m，平均10m左右；矿带西段走向为85°，倾向为175°，倾角为55°。东段走向为110°，倾向为200°，倾角为65°。矿带由强蛇纹石化碎裂橄榄岩和辉长岩及硅化碎裂岩组成，镍矿体分布于该矿化带中。矿化带以蛇纹石化为主，次见绿帘石化和绿泥石化。镍矿主要以氧化物形式存在。

2.2矿体特征

通过地表探槽揭露和深部钻探验证，在勘查区西南部发现一条镍矿化构造带。该带宽5～50m，控制延长约1000m，走向近东西，倾向180°～200°，倾角50°～70°。矿化带以蛇纹石化为主，次见绿帘石化和绿泥石化。镍矿主要以氧化物形式存在。在镍矿化构造带中圈定出3条镍矿体。编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号镍矿体（见图1）。

2.2.1Ⅰ号矿体特征

Ⅰ号镍矿体赋存于镍矿化构造带的东部，地表经探槽控制，地表宽度4～5m，平均宽度4.5m，地表控制长度为200m。镍品位在0.10%～0.24%之间。镍平均品位0.183%。

2.2.2Ⅱ号矿体特征

Ⅱ号镍矿体赋存于镍矿化构造带的中部，地表经探槽控制，呈扁豆状，地表宽度2～5m，平均宽度2～3m，控制长度为150m。镍品位在0.10%～0.17%之间。平均品位0.16%。

2.2.3Ⅲ号镍矿体特征

Ⅲ号镍矿体赋存于镍矿化构造带的中部，与Ⅱ号镍矿体呈雁行排列，地表由经探槽控制，呈透镜状产出，地表宽度2～4m，平均宽度3.1m，控制长度为160m。镍品位在0.13%～0.18%之间。Ⅲ号镍矿体镍平均品位0.184%。

2.3矿石质量

2.3.1矿石的物质成分

依据岩矿鉴定结果，矿石矿物为镍黄铁矿、暗镍蛇纹石及镍钒等。脉石矿物为辉石、角闪石、金云母、斜长石，及变质矿物蛇纹石、绿泥石等。

镍黄铁矿：在矿物总量中占的比例较少，大部分呈半自形—他形，粒状，粒径0.005～0.04mm，在方解石、石英中呈包体者较新鲜。与石英、方解石呈不规则细脉状产出者大都氧化成褐铁矿。

2.3.2矿石的化学成分

本矿区矿石中主要有用组分为Ni、Fe、S、Cu，其它组分主要有SiO2、Mgo、CaO等。