喀拉通克銅鎳礦床地質特征及礦床成因分析

■　胡林朝

（新疆地礦局第四地質大隊新疆阿勒泰836500）

喀拉通克銅鎳礦床地質特征及礦床成因分析

■胡林朝

（新疆地礦局第四地質大隊新疆阿勒泰836500）

喀拉通克銅礦區(qū)銅鎳硫化物礦床處于西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準格爾板塊的結合部位，構造上處于西域系、東準格爾構造帶、河西系和區(qū)域東西向構造復合部位的薩爾布拉克-薩色克巴斯陶復向斜東段。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)喀拉通克銅鎳礦屬鈣堿性巖漿分異型基性雜巖體，銅鎳礦體均受中基性巖體控制，屬于巖漿熔離的硫化疊加型礦床。

銅鎳礦地質特征礦體類型成礦物質礦床成因

1　成礦背景

喀拉通克銅鎳礦床位于中亞殼體北東部的阿爾泰地洼區(qū)與準噶爾地洼區(qū)的過渡部位，礦床處于西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準格爾板塊的結合部位，構造上處于西域系、東準格爾構造帶、河西系和區(qū)域東西向構造復合部位的薩爾布拉克-薩色克巴斯陶復向斜東段。礦床產(chǎn)于北西向薩爾布拉克?喀拉通克復式向斜東段的次一級褶皺中。礦區(qū)內(nèi)斷裂構造十分發(fā)育，其中，北西向斷裂為控巖斷裂，使基性巖體呈帶狀沿該斷裂帶分布；北北西向斷裂與北東向和近東西向斷裂一起控制著巖體和礦床的侵位和形成。

2　地質特征

2.1地層

區(qū)內(nèi)主要出露有古-中元古界、新元古界地層，古生界的寒武-奧陶系、奧陶系、志留系、志留-泥盆系、泥盆-石炭系、石炭系、二疊系地層，中生界的侏羅系、白堊系和新生界的第三系及第四系地層。礦區(qū)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)蘊都喀拉組、下石炭統(tǒng)南明水組、第三系古新-始新統(tǒng)紅礫山組以及第四系全新統(tǒng)。南明水組是礦區(qū)含礦中基性巖體的圍巖。南明水組屬于以火山碎屑巖為主的濁積扇沉積，具有冒地槽性質。

2.2構造

本區(qū)地處兩大構造單元結合部位，構造活動強烈，主要構造形跡和構造方向以北西向、北北西向壓扭性斷層和褶皺為主。其次為近東西向壓扭性斷層與北東向張性斷層，二者系北西向斷層的配套構造（圖1）。礦區(qū)位于薩爾布拉克—薩色克巴斯陶復向斜東偏南部位，礦區(qū)構造復雜，次級褶皺和斷裂構造發(fā)育。褶皺構造以隸屬于東準格爾構造帶的北西向褶皺為主，局部還發(fā)育一組隸屬于河西系的北北西向褶皺。區(qū)內(nèi)斷裂構造十分發(fā)育，北西、北北西、北東和近東西向四組斷裂構造，其中，以北西向斷裂規(guī)模最大，常由數(shù)條斷層平行延伸構成擠壓破碎帶。

2.3礦區(qū)巖漿活動

區(qū)內(nèi)侵入巖主要為海西期侵入的中基性—超基性雜巖體，少數(shù)為燕山期的酸性脈巖。目前已發(fā)現(xiàn)基性巖體11個，均侵位于下石炭統(tǒng)南明水組地層中，按其產(chǎn)出特征及其與構造的關系，分為南北兩個巖帶。展布方向均為310°，與區(qū)域構造線方向一致。脈巖主要為中基性脈巖和酸性脈巖，產(chǎn)于下石炭統(tǒng)南明水組地層和基性巖體中。呈脈狀、不規(guī)則脈狀和不規(guī)則分枝脈狀，北西向順層或北北西向切層產(chǎn)出。中基性脈巖主要為閃長巖、輝綠輝長巖、斑點狀輝綠巖和斜長閃煌巖。

3　礦石巖體特征及礦石類型

巖體特征：本礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)4個基性巖體（Y1、Y2、Y3和Y9）（圖2），位于區(qū)域喀拉通克基性巖帶的中東段，巖體均侵位于下石炭統(tǒng)南明水組地層中。按巖體出露位置，可分為南、北兩個巖帶，展布方向均為310°，與區(qū)域構造線方向一致。南巖帶分布于礦區(qū)中部偏南，由Y1、Y2、Y3巖體組成，斷續(xù)延長約4km，寬100～300m。巖體規(guī)模較大，形態(tài)較規(guī)則，主要為隱伏和半隱伏巖體，基性程度高，巖漿分異較好，垂直分相明顯，金屬硫化物富集度高。北巖帶分布于礦區(qū)中部偏北，與南巖帶相距400～600m，由Y4-Y9六個巖體組成，斷續(xù)延長2.2km，寬50～250m。巖體規(guī)模較小，形態(tài)比較復雜，巖漿分異不明顯，雖然礦化普遍，多成鐵帽出露，但礦床規(guī)模小。這些巖體中，Y1巖體已探明為大型銅鎳硫化物礦床，Y2、Y3為中型銅鎳硫化物礦床，Y6-Y9為小型銅鎳硫化物礦床。

4　礦床成因分析

4.1成礦物質來源

喀拉通克礦區(qū)礦床礦體均賦存于中基性巖體的橄欖蘇長巖相、蘇長巖相和橄欖輝綠輝長巖中，礦體形態(tài)與巖體基本一致。反映出本區(qū)銅鎳礦體均受中基性巖體控制。本礦區(qū)的93件硫同位素樣品的δ34S為-1.0‰～1.9‰，變化范圍小，平均值為0.3‰，呈塔式分布；且塊狀特富礦的δ34S平均值為0.5‰，大于浸染狀礦石的0.2‰。表明硫來源于地幔。礦石中的12件黃鐵礦、磁黃鐵礦和黃銅礦樣品的鉛同位素組成（王潤民等，1991），浸染狀礦石的206Pb/204Pb為17.923～18.007；207Pb/204Pb為15.465～15.517，208Pb/204Pb為37.582～37.813。塊狀礦石的206Pb/204Pb 為 17.893～17.975；207Pb/204Pb為 15.432～15.483，208Pb/204Pb 為37.474～37.632。浸染狀礦石、塊狀礦石以及高銅塊狀礦石，它們的鉛同位素組成幾乎沒有什么差別，且均落在大洋火山巖鉛的同位素組成范圍內(nèi)。說明它們的礦石的鉛來源相同，均來源于地幔的玄武巖漿。

4.2成礦機制

地核內(nèi)富含鎳、銅等成礦元素，它們與氫形成高活性、高擴散性的多種氫化物，當核幔發(fā)生雙向交換作用產(chǎn)生時，地殼發(fā)生深大斷裂構造運動，形成含礦巖漿，在構造動力的驅動下，不斷上升，由于上部氧逸度劇增，金屬氫化物不斷氧化，再加上硫化作用，使金屬硫化物混熔于巖漿中，形成富含金屬硫化物巖漿。這種含礦巖漿沿超殼深斷裂上侵到地殼深部的巖漿房內(nèi)。由于溫度、壓力降低和沿途混染，在高溫下深部熔離作用。熔離出來的硫化物熔體，在重力作用下，呈滴狀向下沉聚至巖漿房底部聚集形成底部礦漿、下部富礦漿、上部貧礦硅酸鹽巖漿和無礦硅酸鹽巖漿。在巖漿室內(nèi)，產(chǎn)生就地熔離作用，并冷凝固結，在巖體的中下部或底部可形成巖漿就地熔離型礦體；之后，深部巖漿房下部的富礦硅酸鹽巖漿上侵，定位于巖體底部或根部先階段的巖相和原生構造裂隙中，形成深部熔離貫入型礦體。最后是巖漿房底部殘留礦漿上侵，定位于巖體底部構造裂隙及巖體接觸帶附近的圍巖裂隙之中，經(jīng)冷凝形成晚期貫入型致密塊狀特富礦礦體。另外，巖漿侵位、冷凝、成巖、成礦過程中，由于外來含硫揮發(fā)性的滲入，致使巖體內(nèi)部產(chǎn)生自變質作用，高溫氣態(tài)的硫與硅酸鹽礦物結晶格架中的鎳、鈷作用，形成富含硫化物的氣液，可疊加在巖漿熔離型礦體之中，形成巖漿熔離的硫化疊加型礦體。

[1]湯中立.中國巖漿硫化物礦床的主要成礦機制 [J].地質學報,1996(3):237?243.

[2]錢壯志,孫濤,湯中立,等.東天山黃山東銅鎳礦床鉑族元素地球化學特征及其意義

[J].地質論評,2009,55(6):873-884.

P61文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-54-2