吉林红旗岭铜镍矿床的地质特征及成因探析

孔伟思，喻海洋

（吉林省有色金属地质勘查局六O七队，吉林 吉林 132105）

铜镍矿是我国最重要的矿产资源之一，其在自然界中常常以硫化物的形态存在，铜镍矿物的开采在我国矿产能源勘探和开采工作的推进和发展有着极为重要的作用。根据矿物形成的一般规律，以铜镍矿为主的矿床主要生长于富镁基岩和富铁超基性岩环境中，矿床主要富集于基性岩底部，通常以大规模矿产形式存在，较少地区有零星的铜镍矿床分布。通镍矿往往与黄铁矿、黄铜矿伴生[1]。吉林红旗岭矿床主要矿产资源位铜镍硫化物，是我国主要的铜镍产地之一，通过对该矿床的地质特征及矿床成因进行分析，是进一步提高开采利用效率，促进我国采矿业发展的重要理论基础，现报道如下[2]。

1 吉林红旗岭铜镍矿床地质特征

吉林红旗岭铜镍矿床处于辉发河深断裂北部，与华北陆台相接，是典型得槽台相接地区，是吉林岩浆矿产资源较集中的区域。矿床所在区域主要地质构造为褶皱和断裂，处吉林褶皱带东南边缘转折处、辉发河主干断裂西北部，主要受到该主断裂的次级断裂控制[3]。

根据地质构造发展方向的相关理论，该矿区主要发展方向为北东向和北西向，也是该断裂地质构造的主要发展方向。断裂的两个发展方向在矿区内交互纵横，在此影响下矿区的基本构造也呈现北西、北东向的交互与纵横。其次该矿区主要位于北东方向地质构造之上，矿床方向基本与辉发河断裂带平行，在缓慢的力学作用下，辉发河断裂带受到继承性活动影响，因此具有相应的活动特征。与辉发河断裂带平行的断裂带通常是指红旗矿区的柳家-红旗岭镇断裂带以及何家屯断裂带等，这些断裂带和矿区周围地质特征有明显的划分界线，但是断裂的分布会对矿区中的矿体、岩体以及矿体、岩体的发展生成产生较大影响。这也是红旗岭矿区铜镍矿生成的重要原因之一。

该区地质活动相对活跃，研究人员发现，在多期活动中，该地区岩体被镁铁质岩、超镁铁质岩侵入，同时有少数北东向构造的发展方向向北西向改变。虽然地质构造上有北东向和北西向的区分，但矿区内地质构造都受到同一应力场的影响，整体上与辉发河断裂带平行，也因此矿区内地质构造间有广阔的成矿空间，这位铜镍矿床的形成提供了较大余地。

其中矿区内北西向地质构造是形成较早的成熟构造，与早期的岩浆活动有关。而早期的岩浆活动形成的熔离床是成矿的有利条件，也因此矿区内岩体、矿体的形态和地质活动的性质与特征基本相同。

结合对红旗岭矿区的实地考察和研究发现，该矿区的岩体主要为镁铁、超镁铁质岩体，岩体呈成群或带状分布，分布面积较广，根据实地勘探统计，该矿区内已探明的镁铁、超镁铁质岩体有三十多处，而镁铁、超镁铁质岩是已知的铜镍矿生成的基础。这些已知的镁铁、超镁铁质岩的形成都与辉发河断裂的地质活动有关，在矿区内形成了三个不同的岩带。不同岩带包含不同的岩相，这就使得矿床的贫富程度有所差距。

2 吉林红旗岭铜镍矿床成因

对矿床成因进行研究和探讨，一方面可以进一步明确矿区内矿产资源的储量和分布特征，另一方面可以为同类型矿产资源勘探、开采和利用积累相应的经验，所以对于矿床成因的研究也是现阶段矿床研究的重点内容。

吉林红旗岭铜镍矿的开采时间相对较短，对于矿床成因的研究程度相对较低，这意味着该地区矿床成因的研究价值较高，值得研究和探讨的内容较多。在早期的地质勘探工作中已经对红旗岭矿区的岩体进行较深入的研究，对其进行了定位和分类，为铜镍矿床成因研究打下了相应基础。

在实际研究中我们发现，红旗岭铜镍矿床中岩体可分为三大类，通过对不同类型岩体进行研究，发现铜镍矿床的成因与该地区镁铁、超镁铁基性岩有较大联系。铜镍矿主要生成于岩浆硫化物矿床，岩浆活动活跃时，高温会将铁、铜、镍等元素溶解，溶解的金属元素成分以原子态或离子态存在，随着温度的持续降低，溶解的后的金属成分逐渐开始结晶，结晶到达一定程度时就会成矿，富集到一定程度就会生长成具有研究开采价值的矿床，在这个活动过程中岩浆的酸度高低决定了硫化物的熔离作用强烈与否。而铜镍矿床往往以硫化物矿床的形式存在，也就是说熔离作用决定了硫化物生成，硫化物生成决定了矿床的富集程度。此外，在不同的情况下，熔离情况不同，形成的矿产类型也会有所差别，这也是红旗岭铜镍矿床伴生矿类型众多的原因之一。这是红旗岭铜镍矿床矿产类型产生的原因。

除了熔离和硫化作用外，红旗岭铜镍矿床的形成还离不开镁铁、超镁铁质岩，而镁铁、超镁铁质岩的生长和聚集又与辉发河断裂的地质活动以及断裂地质构造方向有关。根据研究可以确定岩体的形成物质主要来源于地幔，这就又回归到前文的所说的岩浆活动上来。早期岩浆活动活跃，在地质活动下岩体构成物质随着岩浆来到地壳表层，在熔离活动以及不断上升的过程中逐渐成岩，在地壳相对薄弱的地方冒出，即辉发河断裂带及附近的其他小型地质构造出大量成岩，造就了红旗岭铜镍矿床中镁铁、超镁铁质岩富集的情况。以地质构造以及地质活动为基础的镁铁、超镁铁质岩自然也沿着地质构造方向分布，因此红旗岭铜镍矿床的分布基本与辉发河断裂地质构造的方向一致，位置上也属于平行状态，也因此红旗岭矿床有较大的成矿空间。这是红旗岭铜镍矿床走向及分布特征的主要成因。

3 总结和找矿思路

在红旗岭铜镍矿形成过程中有两个因素极为重要。一个是地质活动，尤其是岩浆活动，岩浆活动是熔离作用、硫化作用发生和镁铁、超镁铁质岩生长的必要条件，岩浆活动一方面提供了矿床生成的温度条件，另一方面将地幔中的成岩、成矿物质带到地壳表层，使其达到成矿后可开发利用的程度。另一个即是当地的地质构造，从某种意义上来说地质构造是地壳连接较薄弱，地质活动较活跃的地区，红旗岭处于辉发河的大断裂之上，具有早期地质活动展开的条件，大量的铜镍结晶在此生成并富集，从而逐渐发展为今天的具有开发利用价值的矿产资源。从某种意义上来说，红旗岭铜镍矿床的形成是其得天独厚的地理位置以及在早期地质活动中不断积聚、富集的熔离成岩活动共同作用的结果。

未来寻找新的铜镍矿床可以参考红旗岭铜镍矿床的基本情况，从地质条件和岩性进行判断，如果某区域在早期有活跃的地质活动且处于较大的地质构造上（不一定局限于断裂，大的褶皱、向斜、背斜都有可能），且可探知其构造内有大量的镁铁、超镁铁质岩富集，那么在此区域内大概率有铜镍矿床，可沿构造方向进行探查。