新疆北山坡东铜镍硫化物矿床成矿物理化学条件及成矿预测

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作者刘方
来源中国地质大学(北京)
出版年2017
摘要
坡东铜镍矿床处于北山裂谷带的西部,是坡北岩浆型铜镍硫化物矿床成矿区带的重要组成部分。区域内地质构造不仅复杂而且多变,岩浆活动频繁且强烈,经历了多阶段性的地质活动,形成了以镍、金、铜、铁、锰为主的多种矿物多成因类型的金属矿床。其中镍的成矿作用与坡北大面积发育的早二叠世基性-超基性岩关系较为密切,并且产出有多处工业矿床,如坡一、坡十、坡东、红石山等。这些岩浆矿床(点)基本沿着坡北-笔架山构造岩浆带分布,成矿地质背景和矿床地质特征发育较相似。然而其原始岩浆性质及组成、成岩成矿过程的物理化学条件等问题尚存在较大的争议,需进行进一步的研究和揭示。论文选择比较有代表性的坡东镍矿床为研究对象,在收集野外基础地质资料和前人研究的基础上,运用矿床学、岩相学、矿相学和矿物化学的理论,通过野外地质观察、室内光薄片鉴定和微区矿物电子探针分析等方法对该矿的矿床地质特征,矿物学特征,成岩成矿温度、压力、逸度条件及成矿预测进行了研究,主要得出以下成果:1.坡东岩体的岩石类型主要为纯橄岩、辉橄岩、单辉橄榄岩、辉石岩、苏长岩、辉长岩。矿体主要呈似层状赋存于苏长岩中。岩体主要发生纤闪石化、蛇纹石化、滑石化及方解石化等蚀变。造岩矿物主要为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、斜长石、角闪石,次为铬尖晶石、金云母等。金属矿物以磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿为主,次为铜兰、蓝辉铜矿、磁铁矿和钛铁矿。矿石构造以稀疏浸染状、星点状构造为主。成矿作用主要发生于岩浆期内,属于典型的岩浆型铜镍硫化物矿床。2.坡东矿层主要分布在9线和7线,深度均在300m以上,厚30-40m左右;坡东的块状矿石根据赋存岩相分为3类:产在苏长岩中的矿石、被晚期的浅色中粒辉长岩包裹的方辉岩、晚期的浅色中粒辉长岩偶见块状硫化物。坡东的岩浆侵入期次为:黄绿色蛇纹石化纯橄岩(早)-辉石橄榄岩或斜长辉石橄榄岩-辉石岩-苏长岩-灰黑色细粒辉长岩-浅色中粒辉长岩(晚)。坡东的苏长岩矿石是晚于坡一辉橄岩中浸染状矿石的,浅色中粒辉长岩中偶含块状硫化物,是更晚期的产物。坡东橄榄岩相的橄榄石具有高的Ni含量,这是不利于成矿的特征。坡东镍矿主要含矿岩相为苏长岩,苏长岩氧逸度log(fO2)NNO=-1.52,低氧逸度有利于硫饱和,是成矿的有利因素。3.本次通过钻孔资料及物探图件推测了2个靶区:(1)根据0线物探资料可以发现,0线岩浆通道明显,存在喇叭口构造,且喇叭口构造存在低电阻率异常,可能是矿体赋存部位;(2)在ZK9-1的32°方向的280m-300m的深部(420m-450m深度)有高的DBz/Dt异常且有弱的低电阻率异常,可能是矿体赋存位置。

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