新疆哈密市黄山东铜镍矿岩体就位期次划分、岩浆岩建造特征及矿床成矿规律探讨
2022-03-22唐庆军王洪庆
唐庆军 王洪庆
(西部矿业集团公司新疆瑞伦矿业有限责任公司,新疆哈密 839200)
1 概述
黄山东基性-超基性岩铜镍矿带,长约200千米,宽约40千米,带内主要为海相火山岩建造、沉积建造以及古生代中酸性、基性-超基性侵入体。铜镍矿有关的地质作用有断裂构造作用和岩浆侵入作用,成因类型均为与基性-超基性岩有关的铜镍矿。
1.1 地层
矿区位于黄山大断裂的北侧,出露地层主要为上石炭统干墩组(C2g)一套正常沉积岩石组成。含矿基性-超基性岩体南北两侧均被第四系全新统(Qh)冲洪积、淤积和化学沉积的松散沉积物覆盖。
1.2 构造
在黄山东岩体中发现了一系列次生的断裂,其中最重要的有六条,由西向东分别是F11、F3、F5、F8、F18、F7。这些次生断裂的展布方向集中在100°-110°之间,多表现为平推性质,东盘南移。这些断裂是在NWW-SEE 向水平应力的相向挤压作用下形成的,发生在岩体内力学性质相对薄弱的部位。除了地面可见到的上述次生断裂外,还有一条一直未被人们注意到的断裂。在1:2.5 万比例尺航空磁测图上,可以看到一条呈NE55°方向展布的线状影像,由SW 方向向NE 方向延伸,一直延伸到黄山东岩体,据此认为,这是一条发生在岩体形成后的断裂,在岩体内部应该产生影响。
整个黄山东含矿岩体的形态特征类似一个拖尾构造,在含矿岩体的NW 和SE 边界附近发育一系列的走向NE 的褶皱,褶皱附近地层片理的产状反映除有走向与褶皱轴向相近(NE)的片理发育外,还发育有一系列走向NS 向或NNE 向的片理截切NE 向片理,可能反映递进变形。
岩体与矿体或地层的边界存在强烈的剪切变形,形成密集劈理化带,是继承边界构造活动的表现,尤其在靠近黄山东岩体南边界的断层时,劈理化最为强烈,且地层出现了强烈的剪切褶皱,这可能与南部为黄山断裂带有关。地层的剪切变形构造所反映出的变形强度从岩体-地层边界向外逐步减弱(从剪切褶皱发育的块状硅化板岩向不发育剪切褶皱的硅化板岩过渡),但在含矿岩体北部的硅化板岩中不发育剪切褶皱。以上现象整体体现的是右旋走滑体制下的构造特征。
2 岩体就位期次划分
岩体分为两个大的就位期次,即中部不含矿的基性岩体就位时间较早,形成了拖尾构造的中心;晚期的主要含矿岩体集中在了拖尾的SW 和NE 方向的尾部,且两期次岩体之间具有截然的接触边界,这样的空间分布正好可以用拖尾构造端部的压力影部位所对应的相对张性应力区域来解释,暗示在右旋剪切环境中,早期岩体就位固结后形成一个刚性体,为后期岩浆的上升提供了SW 和NE 两个相对张性应力环境,使其容易沿此上升,换言之,黄山东岩体是在区域右旋走滑环境中同构造逐步上升就位固结而成。
黄山东矿体虽然SW和NE端都有,但SW端更为发育,且含矿性更好,这很可能反映出黄山东岩体南部的黄山断裂带为相对的主断裂带,剪切活动更强烈,考虑到含矿岩体来自较深部位,这也与主断裂带向深部延伸较深相吻合,从区域构造遥感图像也能看出,黄山断裂确为一条影响广泛且强烈的重要断裂。以上特征暗示岩浆通道偏向矿区SW端。
3 岩浆岩建造特征
(1)侵入时代(年龄)
侵入岩时代为华力西中期,年龄275-286Ma。
(2)岩石名称
侵入岩主要为中酸性岩类,最为常见的是闪长岩类和花岗岩类,其次为基性一超基性岩类,如辉长岩、辉石岩类等。
(3)岩石组合
主要岩石组合为闪长岩、辉石闪长岩、云母角闪辉长苏长岩、斜长角闪橄榄辉长岩、角闪辉石岩和斜长云母橄榄岩及少量二辉橄榄岩和橄榄岩。
(4)侵入期次
侵入岩时代为华力西中期。
(5)矿物组成
铜镍硫化物矿体产出数量众多,分为底部矿体、悬矿体及贯入型脉状矿体。
(6)副矿物组成
副矿物主要有磁铁矿、尖晶石、钛铁矿、磷灰石等。
(7)岩石结构构造
表1 黄山东矿石结构成因类型
根据矿石中金属矿物的含量,浸染状构造可分为:①稠密浸染状构造,金属矿物含量50-80%;②中等浸染状构造,金属矿物含量20-50%;③稀疏浸染状构造,金属矿物含量5-20%;④星散浸染状构造,金属矿物含量<5%。
4 矿体特征
根据矿体的分布特点和分布的形态划分为西部、中部、东部矿体,20 个主矿体在空间大致呈NE72°方向展布。在矿床内,矿体由密至疏排列,西部14 个矿体,中部5 个矿体,东部仅1 个主矿体。西部和中部密集分布的主矿体与复式岩体的两个低洼地带相对应。
5 矿床成矿规律
从矿体赋矿地层、空间展布、矿体与构造关系、矿石特征、围岩蚀变等所反映的成矿规律有:
(1)矿床赋存于黄山-镜儿泉韧性剪切带内的超基性岩脉中,具有较强的矿化蚀变,主要有绢云母化、绿泥石化、磁铁矿化、黄铁矿化、黄铜矿化等。通过对矿床地质特征研究,该镍矿床受黄山—镜儿泉深大断裂控制,随着华力西期构造运动的影响,位于深部的含矿超基性岩浆和矿浆上升侵位并于构造薄弱部位形成超基性岩浆熔离型矿床。所以区域性深断裂是幔源岩浆活动的通道,次级断裂则是岩体赋存的重要部位。
(2)区域带上的Cu、Ni、Co、Cr 综合异常以及高磁、低阻、高极化、高重力组合物探异常是寻找矿该矿床的有利的先决条件。
(3)地表铁帽是寻找原生铜镍硫化物矿床的直接标志,含矿岩体矿石中存在特定的金属矿物组合,分析黄山东含铜镍矿岩体向北西侧伏,综合研究地质、物探资料,加强岩体向北西方向的远景勘查工作。
6 矿床远景评价
对岩体进行纵剖面和各个钻孔的地球化学和物探资料的对比,通过其成分的空间变化初步确定岩浆通道,17号矿区北翼的II号岩体下盘接触带及深部I 号、IV 号岩体12 号矿区矿体深部向北斜列,7 线、9线靠近苏长岩北端为一找矿有利地段。
岩体呈上部内倾,深部总体南倾的歪漏斗状,纵剖面形态呈东部线以西和西部抬升,中部下沉的漏斗状。岩体下沉凹陷部位超基性岩厚度深度均较大,应是找矿的重点。