新疆哈密市黄山东铜镍矿矿区地质、地球化学及成矿模式探讨

王洪庆 唐庆军

（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 矿区地质

该区大地构造位于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ）准噶尔微板块（Ⅱ）觉罗塔格晚古生代沟弧带（Ⅲ）的东北部，区域性康古尔深大断裂派生的黄山断裂的北侧。

1.1 地层

本区的地层区划属于塔里木-南疆地层大区，中南天山-北山地层区，南天山地层分区，区内出露的地层比较简单，主要为石炭系干墩组（C1g）、梧桐窝子组（C2w）及新第三系葡萄沟组（N2p），第四系上更新统-全新统。第四系多在阶地、沟谷、洼地中分布，其中下石炭统干墩组地层中产出有黄山东、黄山南及黄山基性-超基性岩体；上石炭统梧桐窝子组地层中产出有香山基性-超基性岩体。

1.2 构造

区域地质构造复杂，褶皱与断裂构造十分发育，主要构造线方向呈近东西向。

褶皱构造：区内经受了从华力西中期到喜马拉雅期的多期构造变动，褶皱构造发育。因经受长期构造变动的破坏，构造形态多已不完整，但总的形态、展布方向仍受区域性东西向主体构造的控制，具有明显的相似性，多为线状紧密褶皱，其范围大小不等。

断裂构造：在图幅内发育，主要呈东西向和近东西向展布，一般属于区域性大断裂，是区内主要构造单元的分界线。康古尔塔格断裂体系中派生的次级断裂，在地质发展中控制着不同构造单元地质发展、地层、岩性组合及岩浆活动，断裂构造规模大，一般以逆断层为主。其次是以北东向和北西向、南北向断裂，这类断裂较少，其规模小，以平推性质的断层为主。黄山东铜镍矿区位于康古尔塔格大断裂派生的次级断层的北侧。

1.3 岩浆岩

区域内岩浆岩分布广泛、种类较多、岩性复杂，从酸性到基性均有出露。岩浆活动集中于华力西期，以华力西中期表现最为频繁和剧烈，华力西晚期是该区铜镍矿床主要成矿期次。不同的岩浆岩岩石共生组合反映了不同的岩浆成因和演化，岩体多呈东西向和北东东向带状产出，受区域性深断裂及其次级断裂控制。

2 基性-超基性特征

区域上基性-超基性岩体多侵位于下石炭统干墩组及上石炭统梧桐窝子组之中，沿黄山-镜儿泉深断裂带及其次级断裂，呈北东东向带状展布。岩体形态多为长透镜状，明显受断裂带中次一级褶皱及断裂控制，各岩体都具有多阶段侵入特点，每阶段岩体又可分多个岩相带，不同阶段和不同岩相带的岩体都以不同岩石组合和矿物共生组合相区别，反映了岩浆活动经历了复杂的成岩机制，是一个铜、镍、金有利的成矿带。

黄山东含铜镍矿的基性-超基性岩体岩性一般为辉石闪长岩、辉长岩、橄榄苏长岩、橄榄岩组合，镁铁比值（m/f）为2.93-5.21，属铁质超基性岩。

3 地球化学特征

1∶20 区域地球化探成果表明，该区有Cu、Ni、Au、Mo 等主要成矿元素异常。异常元素组合主要由Cu、Ni、Au、Cr、V、Ti、Mn、Ag、As、Bi、Mo、Zn、Sr、Zr、Sc、B、Ba、Ga 等元素组成，主要成矿元素Cu、Ni、Au，近程指示元素为Cr、Co、Ag,中程指示元素为Ba、B、Zr、Mn,远程指示元素为V、Ti、Sc、Zn、Sr、Ga。主要成矿元素极大值：Cu300×10-6,Ni300×10-6,最低值：Cu＜5×10-6,Ni＜30×10-6,平均值：Cu23×10-6,Ni43×10-6,离差：Cu31,Ni50，变化系数Cu1.34,Ni1.16。异常群、带沿黄山—镜儿泉一带分布，构成海西期铜、镍、金成矿带。

4 成矿模式

根据100%硫化物中Ni、Cu、PGE等元素特征，橄榄石Fo 值、Ni 含量特征。本研究提出黄山东矿床新的成矿模式。第一期次主体辉长岩岩浆在深部经历强烈的结晶分异作用，最终侵入形成不含硫化物的主体辉长岩岩相；第二期次岩浆深部经历过中度结晶分异，在结晶分异过程中达到硫饱和。该期岩浆携带硫化物和橄榄石上侵形成第二期次岩相，硫化物通过重力分异作用赋存在该岩相的底部，部分硫化物向底部第一期次橄榄辉长岩中渗滤，形成第一期次橄榄辉长岩中的矿体（外来硫化物）。该期岩浆上侵过程中部分硫化物残留在通道中；深部岩浆房中岩浆经结晶分异作用形成第三期次辉长苏长岩的母岩浆，该岩浆上侵过程中熔解了第二期次岩浆残留在通道中的硫化物，在浅部通过流动分异作用形成赋存在辉长苏长岩中心部位的矿体；第四期次（深部少量结晶分异）岩浆侵入到黄山东岩体的底部形成第四期次超基性岩、第二期次超基性岩和第三期次苏长岩的岩相在部分中段可见两者为过渡接触关系。橄榄石Fo-Ni 结晶分异过程模拟表明第三期次苏长岩中的橄榄石可以通过第二期次岩浆经过橄榄石结晶分异作用形成，且100%硫化物中Rh-Pd 关系图表明部分硫化物样品相对亏损Rh，指示深部可能存在橄榄石和尖晶石的结晶分异作用。以上特征表明第三期次苏长岩很可能是第二期次岩浆在深部经历橄榄石和尖晶石结晶分异作用形成的演化岩浆，且深部岩浆房中岩浆成分主要受结晶分异作用控制。因此推断第二期次超基性岩和第三期次苏长岩深部受控于同一岩浆房，且基性程度较高的第二期次岩浆和第三期次演化岩浆可能通过同一岩浆通道就位到浅部岩浆房。该推论与第三期次苏长岩在岩浆通道中继承了第二期次岩浆残留在岩浆通道中的硫化物的推论相吻合。