哈密黄山铜镍矿矿床成因分析及找矿思路探索_谢军辉

哈密黄山铜镍矿矿床成因分析及找矿思路探索

谢军辉　朱凌霄

(新疆亚克斯资源开发股份有限公司　哈密839000)

摘　要　新疆哈密黄山铜镍矿是一大型镍矿床,中型铜矿床,但是矿床的成因复杂,埋藏较深,矿体数量众多。2008年提交的《新疆哈密

市黄山铜镍矿补充详查报告》中,采矿权范围内共圈定出大小矿体91个。通过对矿床成因的分析,为矿山开发前期的地质勘探工作明确思路,指引方向。

关键词　哈密　黄山铜镍矿　矿床成因　找矿思路

新疆哈密黄山铜镍矿是一大型镍矿床、中型铜矿

床,于2008年初破土动工建设,按照新疆有色冶金设计院的设计规划,前期开发600m 以上的32号矿群,后期开发600m 以下的30号矿群。目前,600m 以上的32号矿群的主井、风井及850m 、800m 平巷开拓工程已竣工,转入采准工程的实施。600m 以下的30号矿群的主井、2#风井已竣工,转入450m 、350

m 平巷开拓,副井和1#风井将于本年底下掘到位。

为了给矿山将来的开采提供可靠的地质依据,当前的

基建探矿工作显得尤其重要和紧迫。加强对矿床成

因的分析研究,为基建探矿工作明确思路,指引方向,

有可能取得事半功倍的成果。

1　矿区地质

1.1　构　造

该区大地构造位置位于哈萨克斯坦-准噶尔板块(Ⅰ)、准噶尔微板块(Ⅱ)巴尔喀什-准噶尔-吐哈古陆(Ⅲ)觉罗塔格晚古生代裂陷槽(Ⅳ)的东部。区域性康古尔深大断裂派生的次级黄山大断裂从矿区

北侧通过,黄山杂岩体分布在该断裂带上,它是成矿

带中的导矿控矿构造。

矿区断层主要表现形式为“X ”型的逆断层、东西

向逆断层、后期北东向和北西向组成的“X ”共轭平推

断层等

。

图1　

1.2　地　层

矿区出露地层属中石炭统干墩组(C2g ),其层位相当于干墩组的最上部。总体呈近东西向分布,呈向南倒转单斜产状。

1.3　岩浆岩

黄山Ⅰ号基性、超基性岩体(黄山基性-超基性复式含矿岩体),是黄山铜镍矿的赋矿岩体。地表形态呈近东西向的“蝌蚪状”,东西长约3.95km ,西部

最宽840m ,向东逐渐变窄,东端仅有55m ,面积约1.39km 2。岩体西部最深(ZK12204号钻孔1500m 未穿过岩体),向东逐渐变浅。岩体东部及中部北界南倾,南界北倾,倾角50°～70°,西部南北界产状亦

然,只是倾角变陡在80°～85°之间。岩体总体呈岩

墙状产出。岩体共划分出4个侵入亚次,7个岩相,见表1。岩体各侵入亚次形成的岩体均受“X ”型断层控制,断层既是岩浆侵位的通道,又是其占位的空间,见图2。

表1　I 号岩体侵入期次、

岩相划分表

图2　黄山Ⅰ号岩体成岩成矿作用综合示意图

2　矿床地质

2.1　矿体特征

黄山铜镍矿均呈隐伏状产出。按矿体规模分类有大型矿体1个(30号,其占矿区总储量的

43.73%)、中型矿体6个(30-2号、31号、30-1号、

32X -1号、32X -2号、34号,其约占矿区总储量的

43.93%),其余均为小型矿体(其约占矿区总储量的

12.34%)。分布在矿区西南部114～126线间,形态为规则的似层状、盆状,均呈隐伏状,大多数主要矿体向北陡倾斜产出,倾向北北西-北北东,倾角50°～

65°,个别地段较缓,如126线一带,含矿岩石类型复杂,主要有方辉橄榄岩、方辉辉石岩和辉橄岩,偶有纯

橄岩和辉长闪长岩。矿体埋深在500m 以下,最大

延伸可达1214m 。主要由工业矿石组成,少见低品位矿石,局部地段有一定规模的富矿(Ni >1%)。2.2　矿石特征

矿石自然类型有稀疏浸染状硫化镍矿石、稠密浸

染状硫化镍矿石、斑杂状及准块状硫化镍矿石、块状硫化镍矿石、脉状及角砾状硫化镍矿石;矿石工业类型有工业矿石、低品位矿石;矿石成因类型有就地熔离型矿石、深源熔离-贯入型矿石、熔蚀-改造型矿石、热液交代型矿石。

矿石主要金属矿物有磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿,次要金属矿物有紫硫镍矿、四方硫铁矿(马基诺矿)、黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、针镍矿、墨铜矿、方硫镍矿和方黄铜矿等;稀少矿物有银镍黄铁矿、砷铂矿、辉砷镍矿和辉砷钴矿等。2.3　矿床有益有害组分

矿床中镍为主要成矿元素,主要伴生元素为铜、钴,伴生有益组分为银、硒;矿石中有害组分主要为氟、硫、铬及砷、铋、锑等,有害组合含量均较低,对矿石的选冶性能没有大的影响。

3　矿床成因

3.1　成岩成矿作用过程

根据各期次岩体的形态、产状、岩石组成、岩相特征、接触关系和矿化特征以及与深部岩浆分异的关系,将Ⅰ号岩体成岩成矿作用综合表示见图3,该图是成因模式图中的“就位岩体”部分

。

图3　黄山Ⅰ号岩体成岩成矿作用综合示意图

图中①是岩浆房最初分异作用微弱时侵入形成的岩体,即斜长角闪橄榄岩体,成分接近原始岩浆成分,无明显矿化作用。

图中②是岩浆房“分层”结构上面那部分侵入形成的主岩体,由于构造环境比较稳定且持续时间较长,就地分异作用进行得较为彻底,形成连续岩相序列,由上而下基性程度逐渐增高。

由于岩浆房中金属硫化物大部分沉向下部,岩体规模虽然很大,成矿作用却很微弱,仅在局部地段形成规模很小的熔离型铜、镍硫化物上悬矿体或底部矿体。

图中③是岩浆房“分层”结构下面富含金属硫化物那部分侵入形成的主含矿岩体。受构造断裂控制沿先成岩体一侧侵入或穿插。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的,造就了岩体特别富含矿浆,形成深熔-贯入式的矿体,对矿床的形成具有决定性的作用。

图中④是岩浆房剩余残浆最后侵入形成的辉长闪长岩体,自先期岩体底部及两侧向上侵入。成分相当于石英拉斑玄武岩。相对富硅、低镁、铁及少量金属硫化物,与前相相比铜/铜+镍增大,铜的比率增加。成矿作用主要表现在对先期主矿体的底部进行熔蚀,并叠加自身的硫化物进行改造,在原地或辉长闪长岩体上部重新冷凝结晶形成矿体。最后岩浆房中的晚期残余岩浆及气水热液,向上运移,沿先期岩体中的断层,裂隙充填贯入或交代。3.2　矿床成因

Ⅰ号岩体和铜镍矿床的成因为产于上地幔中的地幔岩,在其呈底辟上升过程中经分熔-分凝作用凝聚形成原始橄榄拉斑玄武质岩浆,沿深大断裂侵入到地壳一定深度的岩浆房,岩浆房的分异和熔离作用,并在构造活动协调的作用下,经多次侵位形成与基性-超基性岩有关的以深熔-贯入为主的多种成矿作用的铜镍硫化物矿床。3.3　矿床成因与岩相密切相关

Ⅰ号岩体共划分出4个侵入亚次,7个岩相。第一侵入亚次的斜长角闪橄榄岩体上升到近地表,原始岩浆中金属硫化物含量低,由于风化及氧化淋滤作用,局部富集形成一些小氧化矿体。

第二侵入亚次侵入形成的主岩体,分异作用进行得较为彻底,从超基性-中性形成连续7个岩相