新疆坡东镍矿控矿因素、找矿标志及矿床成因分析

钟小琴

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 地质特征

1.1 地层

矿区出露地层主要为中元古界长城系古硐井岩群古老变质岩系，其岩石均富含钙质成分。

（1）古硐井岩群下岩组（CcG1）

古硐井岩群下岩组（CcG1）分布在矿区的北部。主要岩石为细粒石英片岩，由下向上为灰色二云石英片岩、斑点状红柱石黑云母片岩、阳起黑云母石英片岩等。该组地层与上覆地层为整合接触。

（2）古硐井岩群上岩组（CcG2）

古硐井岩群上岩组（CcG2）分布极为零散，呈被后期侵入岩体侵吞破坏的残留体存在于辉长岩中。岩石由石榴石矽卡岩、大理岩等组成，其中大理岩多呈条带状分布，矽卡岩为透镜状分布。

1.2 构造

坡东岩体位于区域性白地洼-淤泥河深大断裂南侧1 千米处，该断裂为重要的导岩、控岩构造。坡东岩体处于中坡山隆起区中部，古老的变质岩基底被抬升出露地表，褶皱构造不发育。在矿区西南部发育小型的平移断层，断层规模较小。

1.3 岩浆岩

坡东超基性岩体同坡一超基性岩体同处于坡北岩带华力西晚期第二侵入次的辉长岩岩基中，地表出露有两个超基性岩体。辉长岩岩基呈环状，长轴方向为NEE—SWW 向，长6.8千米，宽4.5千米，面积约30.6平方千米。超基性岩相集中分布于岩体中心偏东的位置，地表多被第四系覆盖，长1.6千米，平均宽0.32千米，面积约1.32平方千米，平面形态呈哑铃状，经钻探验证超基性岩体向北倾，并且向北西方向侧伏。

坡东岩体为典型的复式层状岩体，与坡一大型复式岩体相似，岩体岩浆在开放体系（多次岩浆贯入）条件下经历了非常充分的岩浆分异过程，形成了在这种条件下可能形成的几乎所有岩石类型。根据坡北一带岩相特征，初步认为坡东岩体为坡北岩带第四侵入期次的产物，共有七个侵入阶段：第二阶段侵入正常辉长岩（ν43d-2）、第三阶段侵入辉橄岩（ψσ43d-4）、第四阶段侵入蚀变辉橄岩（ψσ43d-4）、斜长橄榄岩（σ43d-4），第五阶段侵入橄榄辉长岩（σν43d-5）、浅灰绿色辉长岩（ν43d-5），第六阶段侵入苏长岩（vo43d-6）辉石岩相（ψ43d-6），第七阶段侵入的灰白色细粒辉长岩（ν43d-7），第八阶段侵入的斑杂辉长岩（ν43d-8）。

其中以第五阶段侵入的岩浆规模最大，第七阶段次之，第六阶段侵入的岩浆规模最小。矿体主要赋存于第六阶段的苏长岩相和辉石岩相中。各阶段岩相总体上呈脉动侵入关系，总体走向与大地构造线方向基本一致，呈北东南西向。第八阶段岩相多呈脉体穿插于第七阶段辉长岩中。

1.4 脉岩

勘查区内脉岩发育，主要有辉绿岩脉、花岗岩脉等。辉绿岩脉主要分布于勘查区东部穿插于辉长岩中，走向近南北向，宽2-20米，长10-400米。花岗岩脉走向不稳定，大多走向近南北，少量近东西向。

2 矿体特征

根据目前已获得的探矿工程地质成果发现镍矿体1个，为隐伏矿体，伴生铜、钴。赋矿岩相主要为—第六阶段侵入的苏长岩相。矿体多位于岩体底部或接近岩体底部呈悬浮状产出，贯入式矿体多位于苏长岩相底部与围岩接触部位。围岩蚀变有伊丁石化、蛇纹石化、绿泥石化、纤闪石化、绢石化、褐铁矿化、黄钾铁钒化等，局部可见细脉浸染状、膜状孔雀石及镍华。地表橄榄辉石岩相中可见有稀疏的褐铁矿及孔雀石等硫化物出现于橄榄石间隙之中，同含水矿物如云母紧密伴生。孔雀石及镍华同褐铁矿伴生紧密，呈星点状、膜状、细脉浸染状出现。在深部钻孔内见到了硫化物含量较多的矿化苏长岩、辉石岩相。硫化物一般为镍黄铁矿、磁黄铁矿及少量的黄铜矿组成，硫化物呈星点状、细脉浸染状、陨铁状、斑状、团状及块状分布，含量在4%-12%左右，至20-600米深度均有，局部硫化物含量可达50%。

3 控矿因素分析

（1）坡北基性—超基性岩带位于白地洼区域性深大断裂旁侧。深大断裂为深源物质的上升提供了通道，控制着基性—超基性岩带的分布、形态及产状，为成岩成矿提供了良好的构造条件。形成于华力西晚期的基性—超基性岩体中的环状裂隙，为超基性岩侵位成矿创造了良好的储矿空间。基性—超基性岩体是岩浆型铜镍矿床找矿的地质前提，基性—超基性杂岩体的存在，是控制岩浆型镍矿床的重要地质因素。

（2）坡东超基性岩体同坡一超基性岩体同处于坡北岩带华力西晚期第二侵入次的辉长岩岩基中，地表出露有两个超基性岩体。坡东岩体为坡北岩带第四侵入期次的产物，共有七个侵入阶段，岩相较为齐全。且在坡北地区首采发现富含硫化物的苏长岩，苏长岩为主要的成矿岩相。

4 找矿标志

（1）围岩蚀变有伊丁石化、蛇纹石化、绿泥石化、纤闪石化、绢石化、褐铁矿化、黄钾铁钒化等，局部可见细脉浸染状、膜状孔雀石及镍华。地表橄榄辉石岩相中可见有稀疏的褐铁矿及孔雀石等硫化物出现于橄榄石间隙之中，是直接的找矿标志。

（2）经对超基性岩所引起的地球物理场特征分析，高磁、低重力、低阻、高瞬变电磁、CSAMT 低阻异常等物探异常，为间接的物探找矿标志。

（3）化探岩石测量Cu、Co、Ni 元素均有异常反映，且异常强度、规模、衬度均较大。元素分带明显，由镍内、中、外带，铜中、外带及钴外带组成，具同心圆状，Cu、Co、Ni 等元素异常套和较好为重要的化探异常标志。

5 矿床成因

来自上地幔软流圈的拉斑玄武质岩浆，在地热动力的推动下，沿切割至地幔的高序次超壳白地洼深大断裂上侵至地壳中。软流圈（类似亏损地幔）经过在上升过程中减压熔,产生了坡北原始的母岩浆，该母岩浆在深部经历了硫化物熔离，之后发生了结晶分异和较弱的重力分异，将岩浆分为含硫化物岩浆、富含硫化物岩浆、矿浆。岩浆在上侵过程中受到温度、动力等因素影响，产生多次的岩浆液态分异及多阶段的岩浆侵位坡北岩体为二叠系侵入的复式基性-超基性质杂岩体，多期脉动侵入。

可分6个侵入期次的基性—超基性杂岩体，其中最早期的第一次侵入岩体为含钛铁矿的基性岩体；第二次涌动侵入为含磁铁矿的基性岩体，目前在该期次侵入的基性岩中发现多个磁铁矿床；第三次涌动侵入，以基性岩体为主，可见少量脉状超基性岩出露，主要为辉石岩；第四次涌动侵入形成了坡一、坡十、坡东的基性—超基性含铜镍矿的岩体；第五、六期次侵入的主要为基性-超基性岩体。

初步研究认为坡东岩浆硫化物型铜镍矿床成矿机制为深部熔离（预富集）—贯入式成矿机制。来自深部地幔的岩浆多期次涌进地壳的深部岩浆房中，由于物理化学条件的变化发生分离结晶作用，同时与围岩发生同化混染或有外来S加入，致使岩浆达到S 过饱和，发生熔离作用和部分结晶作用，在重力作用参与下，岩浆房中的液体分异成为不含矿岩浆、贫矿岩浆、富矿岩浆和矿浆几部分，然后沿着白地洼深大断裂及次级构造一次或多次脉动式喷发-贯入成岩成矿。不含矿岩浆就位形成了坡北第一、二侵入阶段的辉长岩基和橄榄辉长岩，贫矿岩浆形成了第三、四侵入阶段的橄榄岩相（坡一、坡十镍矿），富矿岩浆和矿浆形成了第六阶段的苏长岩相，即为坡东镍矿。这种模式为典型的小岩体成大矿模式。