小岩体成大矿理论指导与实践_青海_省略_日哈木铜镍矿找矿突破的启示及意义_李世金

文章编号：１００９－６２４８（２０１２）０４－０１８５－０７小岩体成大矿理论指导与实践———青海东昆仑夏日哈木铜镍矿找矿突破的启示及意义李世金１，孙丰月２，高永旺１，赵俊伟１，李连松１，杨启安１（１．青海省第五地质矿产勘查院，青海西宁　８１００２８；２．吉林大学地球科学学院，吉林长春　１３００６１）摘　要：通过介绍东昆仑夏日哈木铜镍硫化物矿床的发现，以及对矿床特征的初步研究，进一步阐明“小岩体成大矿”的地质事实及这一理论对勘查找矿工作的理论指导和实践意义。

同时阐明该矿床的发现昭示区内该类型矿床具有巨大的成矿潜力，其对东昆仑地区寻找同类矿床具有重大指导意义。

关键词：小岩体成大矿；夏日哈木铜镍矿；找矿突破；启示及意义中图分类号：Ｐ６１８．４１；Ｐ６１８．６３ 文献标识码：Ａ１　引言自２０世纪５０～６０年代，在我国发现和勘查金川铜镍硫化物矿床以来，又相继发现和评价了一系列岩浆铜镍硫化物矿床。

例如，吉林红旗岭、赤柏松，新疆喀拉通克、黄山、云南白马寨等，这些矿床的共同特点是成矿岩体小，但矿床规模大，达到大型（红旗岭等）甚至超大型（金川）。

汤中立先生通过研究总结我国岩浆矿床的成矿特点和规律，于２０世纪９０年代提出了“小岩体成大矿”的理论（汤中立等，１９９１；汤中立，１９９５，１９９６），并通过不断的研究和深化，进一步明确了“小岩体岩浆矿床”及“小岩体成大矿”的定义和概念（汤中立，２００２，２００６），对中国的岩浆硫化物矿床重新进行分类（汤中立等，２００６），提出了“小岩体成矿体系”（汤中立等，２０１１）。

这些理论体系的提出和深化不仅推动了地质科学的创新和进步，也对我国地质找矿勘查工作起到直接的指导作用，具有重要的理论和现实意义。

近两年，在青海东昆仑发现的夏日哈木铜镍硫化物矿床就是“小岩体成大矿”理论实践的一个重要成果，是“小岩体成大矿”的又一典型实例。

笔者通过对该矿床发现过程的介绍及其矿化特征的初步研究，进一步阐明“小岩体成大矿”的地质事实及这一理论对勘查找矿工作的理论指导及实践意义，以此对该矿床进一步勘查评价和研究，其对东昆仑寻找同类矿床起到一定的启示作用。

２　矿床发现与突破夏日哈木铜镍矿位于青海省格尔木市西南约１８５ｋｍ处，地处东昆仑西段祁漫塔格地区。

该矿由青海省第五地质矿产勘查院于２０１１年发现，目前，正在做勘查工作，初步控制资源量已达大型以上　收稿日期：２０１２－１１－０１；修回日期：２０１２－１１－１９　基金项目：青海省地勘基金项目“青海省东昆仑地区岩浆型铜镍硫化物矿床成矿环境及找矿潜力研究”（青国土资矿［２０１２］２０９号），青海省地矿局勘查基金项目“青海省格尔木市夏日哈木铜多金属矿普查”（青地矿地［２０１２］１８号）　作者简介：李世金（１９６５－），男，博士，教授级高级工程师，主要从事矿床地质研究和勘查工作。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｄｙｌｓｊ＠１６３．ｃｏｍ规模。

矿床的发现与突破经历了３个阶段：一是通过综合研究区内地、物、化、遥等综合信息资料，选准找矿靶区，成功立项；二是精心组织勘查，迅速发现矿化，及时调整思路和部署，在短时间内对矿化特征及矿体进行了大致了解和远景控制。

２０１１年开展预查工作，在地表发现镁铁质－超镁铁质杂岩体及镍华、孔雀石化等氧化矿露头后，迅速进行槽探揭露和钻探验证，短时间内了解了矿化类型和成矿远景，为进一步勘查提供了充分依据；三是瞄准目标，加大投入，快速实现突破。

通过预查工作，确定其矿床类型为岩浆硫化物型铜镍矿床，矿体厚度大，品位富，延伸稳定，具有“小岩体成大矿”的特征和远景，所以以“大规模投入、大兵团作战”的思路开展工作，在近两年的时间里实现了找矿的快速突破。

至目前，仅Ⅰ号岩体（２６号异常区）已初步控制资源量：镍为５０×１０４　ｔ，钴为１．８×１０４　ｔ，其他岩体尚在做勘查工作，资源量有望进一步扩大。

３　矿床地质特征３．１　地质概况矿床地处东昆仑造山带西段，位于东昆仑弧盆系的祁漫塔格蛇绿混杂岩带与北昆仑复合岩浆弧带的结合部位，即昆北断裂带（那陵格勒河断裂）南侧（图１）。

区域出露地层有下元古界金水口岩群、奥陶—志留系滩间山群，少量上泥盆统牦牛山组、下石炭统石拐子组及大干沟组。

区域构造以北西向、近东西向断裂为主，北北西向、北东向断裂次之。

岩浆活动强烈是区内最显著的一个特征，以华力西、印支期的中酸性岩体为主，多与不同时代的碳酸盐岩接触形成矽卡岩型铁多金属矿，尚有热液型、斑岩型铜钼多金属矿。

华力西早期超镁铁质、镁铁质岩体出露较少，形成了夏日哈木式的铜镍硫化物矿床。

矿区出露地层主要为下元古界金水口岩群白沙河组及第四纪冲洪积物。

白沙河岩组主要岩性为条带状、条纹状黑云母斜长片麻岩、黑云母片岩、石英片岩及大理岩等。

矿区内断裂构造相当发育，有多期多组活动特点，按其展布方向总体可分为近东西向、北西西向、北东向和北北东向四组断裂，其中近东西向、北西西向断裂为区内的主断裂，形成期次早，控制着区内地层及岩浆岩的分布，与成矿关系较为密切，北东向、北北东向、南北向断裂为次级断裂，形成较晚，往往切断近东西向或北西西向断裂，为一组右行走滑的逆断层。

区内岩浆活动频繁且强烈，主要有古元古代片麻状混合岩，泥盆纪镁铁质－超镁铁质岩及二叠纪、三叠纪的中酸性岩体。

以印支期岩浆活动为主，其大规模中酸性岩体的侵入致使早期的镁铁质－超镁铁质岩体上隆剥蚀，支离破碎。

其中，镁铁质－超镁铁质岩体形成岩浆熔离型铜镍硫化物矿床，而中酸性岩体与金水口岩群的大理岩接触带则形成了矽卡岩型铁多金属矿。

另外，区内发育不同方向的基性岩墙及中酸性岩脉，其时代可能从华力西期至印支期均有（图１）。

３．２　镁铁质－超镁铁质杂岩体及矿化特征３．２．１　岩体特征矿区分布有３个镁铁质－超镁铁质杂岩体，均侵位于下元古界金水口岩群中（图１）。

Ⅰ号岩体分布于矿区中北部ＨＳ２６异常区，地表于７线至２０线间可见露头，长约１．４ｋｍ，宽约５００ｍ，向南西段隐伏于金水口岩群之下。

从地表出露到目前深部工程控制的杂岩体来看，其长约１．６ｋｍ，宽约７００ｍ，面积约１．１２ｋｍ２，呈椭圆状近东西向展布。

剖面上呈一平缓的“岩盆状”（图２），有可能为后期中酸性侵入体上侵改造所致。

岩体基本由中粗粒的橄榄岩相和辉长岩相组成：橄榄岩相包括纯橄岩、橄榄岩、橄榄二辉岩，基本结构类型为堆晶结构，橄榄石是最主要的堆晶相，橄榄石、斜方辉石都已蛇纹石化，单斜辉石都已次闪石化。

辉长岩相包括暗色辉长岩、辉长岩、淡色辉长岩、斜长岩，多处可见斑杂状构造和粗粒辉石，既有辉长结构也有堆晶结构，堆晶相既有斜长石也有辉石，蚀变类型有钠黝帘石化、次闪石化和硅化。

岩体岩相分异较明显，底部为橄榄岩，向上依次为辉橄岩、橄辉岩、辉石岩、辉长岩。

初步对角闪辉石岩和辉长岩进行岩石地球化学研究，在微量元素原始地幔标准化分布图解上，超基性岩体不同类型岩石微量元素分布模式与加拿大Ｖｏｉｓｅｙ′ｓ　Ｂａｙ、俄罗斯Ｎｏ－ｒｉｌ′ｓｋ、新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床相似。

与原始地幔相比，均明显亏损Ｎｂ和Ｔａ，富集Ｒｂ和Ｓｒ。

Ｎｂ和Ｔａ的亏损表明地壳物质参与了成岩过程，Ｒｂ、Ｓｒ、Ｔｈ等不相容元素含量略高于原始地幔，６８１西　北　地　质 ＮＯＲＴＨＷＥＳＴＥＲＮ　ＧＥＯＬＯＧＹ ２０１２年　７１８　第４期 李世金等：小岩体成大矿理论指导与实践Ｃｕ、Ｃｏ和Ｎｉ等成矿元素富集，其他元素含量接近原始地幔组成。

稀土元素配分模式表现为轻稀土略富集右倾的平坦配分型式，说明岩浆来源较深，其配分模式与世界上大多数含Ｎｉ岩体相似。

δＥｕ无负异常，表明无斜长石结晶分离作用。

而δＥｕ正异常是由辉石、角闪石等残留在源区而造成。

该岩体不同岩性的岩石稀土元素原始地幔标准化分布模式相比，轻重稀土分馏，配分曲线右倾，显示上地幔部分熔融特征。

岩体地表１４个样品的ＳｉＯ２含量为４５．８５％～５２．５８％，平均为５０．８１％，均为基性岩（实际上从２０１１～２０１２年钻孔中，见橄榄辉石岩和少量橄榄岩，样品正在测试）。

Ｍ／Ｆ值分别为３．３、３．６、１．３、４．１、３．８、３．６、１．６、１．７、１．６、１．６、１．５、１．５、１．７。

按吴利仁（１９６３）的分类，样品主体应属于铁质基性岩类，Ｍ／Ｆ值多数在２～０．５范围内，富Ｃｕ、Ｎｉ而铂族元素含量低，这与目前岩体的矿化情况一致。

Ⅱ号岩体分布于ＨＳ２７异常区，地表出露２个小露头。

其中，Ⅱ－１岩体呈东西向展布，长约４００ｍ，宽约２００～３５０ｍ，面积约０．１ｋｍ２；Ⅱ－２岩体呈北东东向展布，长约５５０ｍ，宽１５０～２４０ｍ，面积约０．１５ｋｍ２。

岩体主要由中粗粒的辉石岩和辉长岩组成，岩体普遍具碳酸盐化、孔雀石化、镍华、褐铁矿化、黄铜矿化和镍黄铁矿化。

磁异常反映为一陡倾的板状体，两者间初步认为由一条北东走向的断层所切断。

具体形态及矿化情况尚待进一步查明。

Ⅲ号岩体分布于ＨＳ２５异常区，岩体形态呈近圆状，出露面积约０．３５ｋｍ２，岩体主要由中细粒的蛇纹岩组成，其次含少量辉石岩。

根据地表槽探揭露蛇纹岩普遍具有弱镍矿化，偶见辉石岩铜镍矿化转石。

因工作程度低，具体情况不详。

３．２．２　矿体特征目前，只对ＨＳ２６号异常区的Ⅰ号岩体以普查网度进行了控制，初步圈出镍钴矿体８条，以Ｍ１、Ｍ２镍钴矿体为主。

含矿岩性主要为辉石岩和橄榄岩。

矿体多呈厚大的似层状，一般上部以浸染状、团块状矿石为主，中下部及底部多为稠密浸染状、致密块状矿石（图２－Ａ、图２－Ｂ）。

少数矿体呈透镜状、漏斗状位于岩体上部成上悬矿体或呈条带状分布于岩体中（图２－Ｃ）。

矿石矿物主要有镍黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、紫硫镍矿和磁铁矿。

矿石中有益组分主要为Ｎｉ、Ｃｏ，Ｃｕ零星分布，贵金属元素含量很低。

根据目前勘查成果，Ｍ１镍钴矿体最大，长约９６０ｍ，平均厚度６２．９５ｍ，最大厚度达２９０ｍ（１１线），倾向最大延伸５２０ｍ（７、１１线）。

走向上，矿体中间厚、品位高，两边趋于尖灭。

倾向上，矿体中间厚，两边薄。

Ｍ１矿体Ｎｉ平均品位为０．７×１０－２，Ｃｏ平均品位为０．０２８×１０－２。

矿石结构主要为他形粒状结构、半自形粒状结构、半自形－自形粒状结构和海绵陨铁结构。

矿石构造主要为稀疏浸染状，其次为星点状、团块状、致密块状。

３．３　矿床成因及其动力学背景由上述可知，矿体赋存于镁铁质－超镁铁质杂岩中，杂岩体由橄榄岩相和辉长岩相组成。

岩相分异较明显，具有层状分异的特点。

矿体呈透镜状、似层状。

矿石具有他形粒状、半自形－自形粒状和海绵陨铁结构，块状、海绵陨铁状、浸染状、斑杂状构造。

矿石矿物主要有镍黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、紫硫镍矿和磁铁矿。

这些特征表明矿床属典型的岩浆熔离型硫化物矿床。

另外，可见到以黄铜矿为主的硫化物细脉穿插交代以磁黄铁矿为主的矿石，说明该矿床以岩浆阶段成矿作用为主，并有后期热液阶段成矿作用的叠加，初步推断热液叠加与区内形成矽卡岩型多金属矿的中酸性岩浆活动有关。