新疆穹塔格西南镍矿矿床成因及找矿标志分析

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

勘查区内出露地层主要为第四系全新统洪积层（Qhpal）。分布在工区西部及中北部，面积较小。主要由冲-洪积砂、砾石、黏土及岩石碎块组成。其中砾石粒径多在2～5厘米，个别可达7厘米。砾石磨圆度一般，多为次棱角状次圆状，分选性一般。

1.2 构造

勘查区大地构造位于塔里木-华北板块（Ⅰ级）塔里木微板块陆块（Ⅱ级）北山古生代裂谷带（Ⅲ级）的西段。勘查区位于红柳河-依格孜塔格大断裂南侧3千米处，区内岩体分布严格受该断裂控制。工区内无断裂构造分布。

1.3 岩浆岩

区内侵入岩广布，出露面积约占测区总面积的80%～90%。侵入岩种类以与铜镍成矿有关的华力西晚期基性-超基性杂岩体为主，其次为花岗岩脉。

杂岩体平面形态呈不规则带状，在测区中部大面积出露，在西北角和西南角呈透镜状小面积出露。长约5.8 千米，平均宽约1 千米，出露面积约5.8 平方千米。岩体呈北东向展布，岩体南倾，倾角50°～65°。

穹塔格西南基性-超基性杂岩体为华力晚期产物，杂岩体分异良好，可划分为二个侵入阶段：第一阶段侵入的辉长岩相（υ43a-1）；第二阶段侵入的辉橄岩相（ψσ43a-2）。其中：辉长岩相分布于岩体外围，辉橄岩相呈透镜状分布于辉长岩相中，位于勘查区中部和西北角。

1.3.1 第一阶段辉长岩相（υ43a-1）

分布于岩体外围，呈带状岩基产出。出露面积约5 平方千米，为杂岩体的主要岩相。岩石多呈灰色、灰绿色，中细粒辉长结构，块状构造，岩石主要由辉石、斜长石及角闪石组成。其中，辉石黑绿色，粒状、短柱状，粒径0.5～4毫米，含量40%～45%；斜长石白色，板状，粒径1～3毫米，含量40%～50%；角闪石灰绿色，针状，粒径0.5～1毫米，含量小于10%。

1.3.2 第二阶段辉橄岩相（ψσ43a-2）

呈透镜状分布于辉长岩内，二者呈侵入接触关系，走向与辉长岩走向一致，出露面积约0.8 平方千米，主要分布于测区中部和西北角。依据CSAMT 成果推测岩相南倾，倾角50°～65°。

黑褐色，中-细粒粒状结构、交代网络结构，块状构造。主要矿物为橄榄石、辉石，其次为少量的普通角闪石。

辉橄岩中橄榄石有较强的伊丁石化、蛇纹石化等蚀变，同时岩石中橄榄石矿物已几乎全部为伊丁石所代替，并呈橄榄石假象存在。该岩相为主要含矿岩相。

2 矿体特征

2.1 蚀变特征

区内侵入岩普遍蚀变较强，主要具伊丁石化、蛇纹石化。局部可见磁铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、纤闪石化、绢石化、高岭土化、滑石化、褐铁矿化、黄钾铁钒化及孔雀石化。

其中橄榄岩中橄榄石主要具伊丁石化、蛇纹石化、磁铁矿化；辉石主要具蛇纹石化、纤闪石化、绢石化。

2.2 矿体特征

根据目前已获得的探矿工程地质成果，地表未发现矿体，深部目前圈定镍矿体3 个，由0、7、8 号勘探线控制。矿体主要赋存于第二阶段侵入辉橄岩相（ψσ43a-2）中，在岩相底部或接近岩相底部呈似层状、透镜状分布。

矿体中Ni3 矿体规模最大，其次为Ni2、Ni1 号矿体。矿体形态与岩体底部形态基本相似，呈似层状或透镜状产出。矿体规模较大，控制长度6400米；厚度一般20～150 米，最大视厚度248.38 米；延深一般200～700 米，最大990 米，在0 号、7 号勘探线一般延深、厚度都较大。

矿体各处产状均显示，矿体倾向南，倾角一般50°～78°不等，靠近岩体底部矿体倾角一般53°左右，沿走向具有由东向西埋深逐渐增加即向西侧伏特征。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 控矿因素

（1）穹塔格西南基性—超基性岩带位于红柳河-依格孜塔格大断裂南侧3 千米处。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）穹塔格西南基性-超基性杂岩体为华力晚期产物，杂岩体分异良好，可划分为二个侵入阶段：第一阶段侵入的辉长岩相（υ43a-1）；第二阶段侵入的辉橄岩相（ψσ43a-2）。第二阶段侵入的辉橄岩相为主要的含矿岩相。

3.2 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。

（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。

3.3 矿床成因

穹塔格西南镍矿有关矿床成因方面的研究工作及测试分析资料还远远不够，现只是根据已有的岩矿鉴定资料和宏观地质观察资料对矿床成因做初步探讨。

根据对新疆若羌县坡北一带与超基性岩体有关的铜镍矿床的研究，形成该类矿床的原始岩浆物质均是幔源的，穹塔格西南岩体的原始岩浆物质同样是幔源的。

依据地幔岩分熔-分凝理论，地幔岩呈底辟上升，随着压力逐渐降低，分熔程度不断增加，在上升的不同部位形成不同类型的岩浆。原始岩浆在侵位形成各岩体之前，曾发生过分异过程，而此分异过程是原始岩浆上升侵入到地壳深部某一聚集地-岩浆房中进行的。岩浆在该处的分异过程是:随着温度、压力的降低，结晶分异和重力分异越来越明显，晶出相当数量的橄榄石，岩浆呈晶一液粥状，同时有相当数量的金属硫化物熔离出来。比重较大的镁、铁矿物和金属硫化物在重力作用下，逐渐向下部运移聚集，岩浆不均一性明显增强，出现“分层”现象，上部岩浆成分贫硫低镁、铁，下部岩浆成分贫硅富镁、铁、硫，金属硫化物熔融体相对较多。

岩浆物质自身分异作用，与相适应的构造活动共同综合作用，最终才能形成具体的岩体。高序次超壳深大断裂（红柳河-依格孜塔格断裂），因其切穿地壳到达上地幔，是地幔物质上涌的通道。原始岩浆经过在岩浆房中的分异作用，岩浆房分层结构上面那部分沿较低序次的大断裂侵入，在有利构造部位聚集形成主体辉长岩。由于构造环境相对比较稳定，且持续时间较长，就地分异作用进行的较彻底，从而形成界限清楚的辉长岩和橄榄岩。由于岩浆房中金属硫化物大部分沉向下部，辉长岩体规模虽然很大，成矿作用却很微弱，局部形成规模很小，低品位矿体。岩浆房中“分层”结构下面富含金属硫化物和橄榄石的那部分，受构造断裂控制沿先成辉长岩冷却裂隙侵入形成超基性岩主含矿岩体。由于环境稳定条件较差，持续时间较短，仅有岩石类型的分异，不能形成具有一定空间规模的岩相系列。其中所含金属硫化物因系整个岩浆房物质经熔离作用形成，造就了岩体富含矿浆下沉，并同就位岩体底部的岩石发生反应，进行就地熔离分异作用，形成与基性-超基性岩有关的以岩浆就地熔离型硫化铜镍矿床。

综上所述，穹塔格西南镍矿床的成因可以概括为：产生于地幔的地幔岩，在其呈底辟上升过程中经分熔-分凝作用形成原始拉斑玄武质岩浆。岩浆沿深大断裂侵入到地壳一定深度的岩浆房，经过在岩浆房的分异和熔离作用，并在构造应力作用下经多次侵位形成与基性-超基性岩有关的以岩浆就地熔离型铜镍矿为主的硫化镍矿床。