東昆侖尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析

莫延強(qiáng) 王光輝 趙偉 羅長海 馬元林 張俊海

摘要：尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦床位于東昆侖造山帶，臨近昆中斷裂，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)4個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體，巖體主要巖性為輝橄巖、輝石巖、輝長巖、輝石橄欖巖、橄欖巖、橄欖透閃石巖、斜長巖等。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體中均發(fā)現(xiàn)了銅鎳礦體，賦礦巖性主要為橄欖巖、輝石巖，其次為輝長巖。通過分析礦區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)和地球物理特征，結(jié)合與同一造山帶內(nèi)的典型礦床對比，認(rèn)為具有尋找?guī)r漿銅鎳礦體的有利條件，具有較好的找礦前景。

關(guān)鍵詞：礦床地質(zhì)特征;鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體;找礦前景;銅鎳礦床;

尕牙河?xùn)|溝

中圖分類號：TD11 P618.41 P618.63文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）03-0019-07doi：10.11792/hj20200304

鎳礦是中國重要的金屬礦產(chǎn)資源之一，與鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體有關(guān)的巖漿銅鎳礦床是賦存銅、鎳的重要礦床類型[1]。自2010年首次在東昆侖造山帶發(fā)現(xiàn)夏日哈木巖漿銅鎳礦床以來，青海省加大了尋找該類礦床的力度，相繼在柴達(dá)木盆地周緣及東昆侖地區(qū)發(fā)現(xiàn)了牛鼻子梁[2]、鹽場北山、冰溝南[3]、石頭坑德[4-5]、浪木日[6]等銅鎳礦床（點）。尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦床位于青海省格爾木市南東約58 km，四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院于2016年在鎂鐵質(zhì)—超美鐵質(zhì)巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)銅鎳礦體，其厚度大，品位高。本文通過綜合分析尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)和地球物理特征，并將其與東昆侖造山帶發(fā)現(xiàn)的典型礦床進(jìn)行對比，進(jìn)而對該礦區(qū)找礦潛力進(jìn)行分析，以期為該礦區(qū)找礦提供理論支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦床位于青藏高原東北部，東昆侖造山帶東段，柴達(dá)木盆地南緣，昆中地塊與昆南構(gòu)造混雜巖帶接觸區(qū)的昆中斷裂附近（見圖1），屬于秦-祁-昆成礦域東昆侖成礦省伯喀里克—香日德印支期金、鉛、鋅（銅、稀有、稀土）成礦帶[7-10]。東昆侖造山帶的形成經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的演化過程，而阿爾金左行走滑斷裂將其與西鄰的西昆侖造山帶隔開，二者合稱為昆侖造山帶。東昆侖以昆北、昆中和昆南3條區(qū)域性斷裂為界，分為昆北區(qū)、昆中區(qū)、昆南區(qū)和巴顏喀拉—松潘甘孜區(qū)地體[11-14]。區(qū)域內(nèi)主要出露古元古界金水口巖群、上泥盆統(tǒng)牦牛山組地層。區(qū)域內(nèi)斷裂較為發(fā)育，多呈北西向展布，局部呈北東向展布，且具有多期次活動的特點。區(qū)域上巖漿活動強(qiáng)烈，巖漿巖廣泛分布，主要為侵入巖。巖石類型復(fù)雜多樣，從超基性巖到酸性巖均有出露，以中酸性巖為主，基性巖、中基性巖為次，超基性巖僅呈包體形態(tài)殘存。各巖體展布明顯受區(qū)域構(gòu)造控制。

礦區(qū)出露地層主要為古元古界金水口巖群及第四系，金水口巖群主要出露大理巖（mb）、片麻巖（gn）、變粒巖（gnt）等（見圖2）。礦區(qū)巖漿活動頻繁且強(qiáng)烈，主要有中志留—早泥盆世鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體和新元古代花崗巖體、晚三疊世中酸性巖體。其中，鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體為熔離型銅鎳硫化物礦床的成礦母巖，各期巖漿活動均有脈巖伴生，未見火山巖類巖石出露。礦區(qū)內(nèi)圈出具有一定規(guī)模的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體4個，呈巖盆狀或巖墻狀侵入古元古界金水口巖群中，巖石類型主要為輝橄巖、輝石巖、輝長巖、輝石橄欖巖、橄欖巖、橄欖透閃石巖、斜長巖等，其中出露的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體中均發(fā)現(xiàn)了銅鎳礦體。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育有多期次的特點，主要有北東向斷裂、近東西向斷裂2組，控制著鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體的展布。

Ⅰ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體分布于礦區(qū)西北部，走向10°，長度約350 m，寬度約300 m，出露面積約0.11 km2，巖體主要由細(xì)粒蝕變輝長巖、細(xì)粒斜長巖、斜長斑巖、斜長角閃石巖組成，巖石普遍具有綠泥石化、碳酸鹽化、透閃石化、蛇紋石化。

Ⅱ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體分布于礦區(qū)中西部，走向25°，長度約250 m，寬度約16～80 m，南西段隱伏于金水口巖群之下、北東段被后期石英閃長巖切斷。巖體主要為中粒透閃陽起石化蝕變輝綠玢巖、中粒輝石橄欖巖、中粒橄欖輝石巖、中粒輝橄巖、中粒蝕變單輝輝石巖、中粒角閃輝石巖組成。巖體巖相分異較明顯，呈韻律性互層分布。北側(cè)輝綠玢巖退色蝕變作用極強(qiáng)，呈塊狀—碎裂狀，透閃石化、陽起石化極為發(fā)育。南側(cè)橄欖巖礦化蝕變相對較強(qiáng)，局部可見黃鐵礦、黃銅礦顆粒，見少量的孔雀石化。

Ⅲ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體位于礦區(qū)中西部，走向30°，長度約240 m，寬度約40～100 m，呈橢圓狀，出露面積約0.10 km2，巖體主要由中粗粒透閃石化超鎂鐵質(zhì)巖組成，且普遍具有弱鎳礦化。

Ⅳ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體位于礦區(qū)中西部，走向25°，長度約50 m，寬度約6～8 m，呈長軸狀，出露面積約0.03 km2。巖體主要由中粗粒的輝橄巖組成，圍巖為矽卡巖化大理巖。

2.2 礦床地質(zhì)特征

2.2.1 礦（化）體特征

礦區(qū)目前共圈定銅鎳礦體4條（Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-3、Ⅳ-1）（見表1），銅鎳礦化體1條（Ⅱ-2），礦體嚴(yán)格受鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體控制。其中，Ⅱ-3銅鎳礦體規(guī)模較大，品位較高。

Ⅰ-1銅鎳礦體位于Ⅰ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體南側(cè)，地表長度約80 m，厚度16.00 m，Ni品位0.20 %～0.43 %，平均品位0.34 %;Co平均品位0.020 8 %;Cu平均品位0.09 %。含礦巖性主要為輝石巖，其次為輝長巖。

Ⅱ-1、Ⅱ-3銅鎳礦體和Ⅱ-2銅鎳礦化體位于Ⅱ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體北側(cè)。其中，Ⅱ-1銅鎳礦體呈透鏡狀，長度約50 m，厚度9.09 m，Ni品位0.19 %～0.40 %，平均品位0.33 %;Co平均品位0.021 4 %;Cu平均品位0.08 %。含礦巖性主要為橄欖巖、輝石巖，其次為輝長巖。該礦體上部呈浸染狀、團(tuán)塊狀，中下部及底部呈稠密浸染狀，局部為致密塊狀。該礦體頂板巖石主要為輝長巖、輝石巖、黑云母斜長片麻巖、石英片巖等，底板巖石主要為黑云母斜長片麻巖、花崗質(zhì)片麻巖、大理巖、石英閃長巖等。圍巖蝕變主要為滑石化、綠泥石化、透閃石化。該礦體退色蝕變作用較強(qiáng)，地表為淺輝綠色。Ⅱ-3銅鎳礦體位于Ⅲ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體中，長度約280 m，厚度9.08～29.17 m，平均厚度22.46 m。該礦體呈長條狀產(chǎn)出，南端厚，品位高。Ni品位0.20 %～1.68 %，平均品位0.42 %;Co平均品位0.024 2 %;Cu平均品位0.08 %。 含礦巖性主要為橄欖巖和輝石巖，其次為輝長巖。該礦體頂板巖石主要為輝長巖、輝石巖、黑云母斜長片麻巖、石英片巖等，底板巖石主要為黑云母斜長片麻巖、花崗質(zhì)片麻巖、大理巖、石英巖等。圍巖蝕變主要為滑石化、綠泥石化、透閃石化等。

Ⅳ-1銅鎳礦體位于Ⅳ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體北側(cè)，地表長度50 m，厚度7.20 m，Ni品位0.19 %～1.16 %，平均品位0.58 %;Co平均品位0.112 4 %;Cu平均品位0.39 %。含礦巖性為輝橄巖。

2.2.2 礦石特征

礦石主要為塊狀硫化物礦石，其次為稀疏浸染狀礦石與稠密浸染狀礦石。礦石中銅礦物主要為黃銅礦，另有少量的墨銅礦和微量的方黃銅礦及銅藍(lán);鎳礦物主要為鎳黃鐵礦，另有微量的紫硫鎳礦、砷鎳礦、輝砷鎳礦及含鈷的輝砷鎳礦等;鐵礦物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦，偶見褐鐵礦及菱鐵礦。非金屬礦物主要為透閃石、滑石、輝石，其次為蛇紋石、橄欖石、透輝石、綠泥石、陽起石、陽起石石棉及蛇紋石石棉，另有少量的金云母、鈉長石，微量的石英、方解石等。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形粒狀、他形粒狀、交代、不等粒、網(wǎng)脈狀、浸染狀、海綿隕鐵等結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造以致密塊狀、浸染狀、星點狀構(gòu)造為主。

3 地球物理及地球化學(xué)特征

3.1 地球物理特征

礦區(qū)圈出1∶1萬磁異常11處（見圖3），C3磁異常與Ⅰ、Ⅱ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體位置吻合，異常呈北東向條帶狀展布，長度約330 m，寬度約150 m，正負(fù)異常伴生，極大值820 nT，極小值-487 nT。C4磁異常呈北東東向條帶狀展布，長度約200 m，控制寬度約80 m，為孤立的正異常，極大值102 nT，地表發(fā)現(xiàn)輝長巖、輝橄巖等，初步判斷由鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖引起。C7磁異常位于Ⅲ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體附近，異常呈串珠狀，長度約380 m，寬度約230 m，極大值為135 nT，極小值為-273 nT。經(jīng)工程驗證，見鎳礦化。C10磁異常以負(fù)異常為主，正負(fù)異常伴生，極大值為72 nT，極小值為-236 nT。C11磁異常以負(fù)異常為主，極大值為167 nT，極小值為-563 nT。C11、C10磁異常與AS72綜合異常相對應(yīng)且具有相似性，空間上具有連續(xù)性，推斷這2處磁異常由輝長巖引起，具有發(fā)現(xiàn)隱伏鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體的可能，具有一定的找礦前景。經(jīng)磁物性測定，超鎂鐵質(zhì)巖與其他巖石磁性差異較明顯，含鎳礦化的橄欖巖、輝石巖磁化率較高，表明礦區(qū)內(nèi)具有尋找賦存于鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體內(nèi)礦體的良好地球物理前提。

在C3磁異常（Ⅱ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體）上布設(shè)了5條1∶2 000磁法剖面，剖面走向305°，總長度240 m，磁場強(qiáng)度為2 000×103 A/m，磁傾角為67°。采用中國地質(zhì)調(diào)查局RGIS重磁反演軟件進(jìn)行2.5維反演，推斷磁性體（鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體）橫截面積12 637.5 m2，寬度約50 m，傾向北西，傾角約60°，傾向延伸達(dá)200 m以上，走向長度約400 m，頂部埋深4.82 m（見圖4），反映出Ⅱ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體具有較好的找礦潛力，有望通過工程驗證在深部實現(xiàn)找礦突破。

3.2 地球化學(xué)特征

礦區(qū)共圈出1∶5萬水系沉積物綜合異常2處，分別為AS70、AS72。其中，AS70綜合異常與磁異常對應(yīng)性較好，且對應(yīng)礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的4個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體，顯示出較好的找礦前景。

AS70綜合異常位于礦區(qū)西部，呈不規(guī)則狀展布，面積約8.00 km2，主要出露古元古界金水口巖群，巖性為黑云斜長片麻巖、大理巖等，侵入巖主要為石英閃長巖、輝長巖及輝石橄欖巖等（見圖5）。該綜合異常元素組合以Ni-Cr-Cu-Mo異常為主，異常面積小，具有中帶，強(qiáng)度高，套合較好;Cu元素極大值92.60×10-6，Ni元素極大值210.00×10-6（見表2）。通過異常查證，Ni、Cu元素異常高值地段對應(yīng)巖性為輝長巖、橄欖巖。

AS72綜合異常位于礦區(qū)東部，呈不規(guī)則狀展布，面積約7.50 km2，主要出露興凱期及印支期侵入巖，巖性主要為黑云母閃長巖、花崗閃長巖、石英閃長巖等（見圖6）。該綜合異常Cu元素異常具有中帶，強(qiáng)度高，規(guī)模較大;Cu元素極大值211.00×10-6，Ni元素極大值233.00×10-6（見表3）。該異常區(qū)目前工作程度較低，尚未發(fā)現(xiàn)較具規(guī)模的超基性巖體，但仍然有進(jìn)一步找礦的潛力。

4 找礦前景分析

2010年，在東昆侖造山帶發(fā)現(xiàn)了夏日哈木巖漿銅鎳礦床，近年來又先后發(fā)現(xiàn)了石頭坑德、冰溝南、浪木日等巖漿銅鎳礦床（點）。尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦床距夏日哈木巖漿銅鎳礦床約200 km，二者均位于柴達(dá)木地塊南緣的東昆侖造山帶內(nèi)。夏日哈木巖漿銅鎳礦床位于昆北造山帶，臨近昆北斷裂，石頭坑德巖漿銅鎳礦床和尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦床同屬昆中地塊與昆南構(gòu)造混雜巖帶的接觸區(qū)域，臨近昆中斷裂。昆中巖漿弧帶是巖漿銅鎳礦床的主要找礦地段[15]，具有良好的成礦背景。

2012年，青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院對區(qū)域內(nèi)巖體的年齡進(jìn)行了測定，初步認(rèn)為成巖成礦時代為早泥盆—晚志留世434.4～382.5 Ma，成礦環(huán)境為加里東期造山后大規(guī)模伸展環(huán)境。夏日哈木巖漿銅鎳礦床成礦巖體年齡為（393.5±3.4）Ma，屬早泥盆世[16]。

夏日哈木巖漿銅鎳礦床、石頭坑德巖漿銅鎳礦床和冰溝南巖漿銅鎳礦床，三者礦體均賦存于橄欖輝石巖內(nèi)，輝長巖是該含礦橄欖輝石巖的直接圍巖，并且輝長巖的形成時代相近（夏日哈木輝長巖431 Ma、石頭坑德輝長巖425 Ma、冰溝南輝長巖427 Ma）[3，8-9]。雖然賦礦巖石的年齡差別較大，但圍巖（輝長巖）年齡基本一致，可以看出東昆侖志留紀(jì)鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖的侵入，以及與之相關(guān)的巖漿成礦作用具有同時代特征。

尕牙河?xùn)|溝、夏日哈木、石頭坑德巖漿銅鎳礦區(qū)鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體出露面積小。夏日哈木巖漿銅鎳礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)5個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體， Ⅰ 鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體出露面積1.23 km2，其余出露面積0.15～0.45 km2，基本由橄欖巖、橄欖輝石巖和輝石巖組成。共圈出銅鎳礦體10條，一般長度80～1 200 m，厚度3.00～281.81 m，鎳品位0.30 %～4.87 %，鈷品位0.012 %～0.160 %，銅品位為0.20 %～4.34 %。其中，M1銅鎳礦體最大，多呈厚大似層狀、透鏡狀，主要賦存于橄欖巖、輝石巖和輝長巖中，礦石以海綿隕鐵結(jié)構(gòu)和浸染狀構(gòu)造為主。石頭坑德巖漿銅鎳礦區(qū)發(fā)現(xiàn)3個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體，出露面積0.20～1.63 km2，巖性主要為輝石巖、橄欖輝石巖、橄欖巖、輝長巖。其中，Ⅰ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體中的Ⅰ銅鎳礦體長度1 150 m，寬度4～30 m，走向近25°，傾向約115°，傾角約75°，主要賦存于中粒輝石巖、含長石橄欖輝石巖及橄欖巖中，地表Ni平均品位1.21 %，深部Ni品位0.31 %～1.91 %，變化較大。銅鎳礦體與圍巖接觸界線較為明顯，具有典型的貫入式礦體特征。礦石以團(tuán)塊狀、斑雜狀及海綿隕鐵狀構(gòu)造為主。這3處銅鎳礦床處于同一大地構(gòu)造位置，鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體都具有典型小巖體特征[8]，巖石類型豐富，巖漿分異充分，礦區(qū)地質(zhì)特征、賦礦巖性、礦化、蝕變特征相似（見表4）。

1∶1萬磁法測量，在尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦區(qū)共圈定磁異常11處，磁異常多呈北東向條帶狀展布，正負(fù)異常伴生，正異常值多為100～300 ?nT，負(fù)異常值最低-183 nT。 磁異常分布、形態(tài)、面積、強(qiáng)度等特征與石頭坑德、夏日哈木等巖漿銅鎳礦區(qū)相似。C3、C4、C7磁異常與AS70綜合異常相對應(yīng)，且與已發(fā)現(xiàn)的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體套合好。C10、C11磁異常與AS72綜合異常相對應(yīng)，有進(jìn)一步找礦潛力，表明礦區(qū)具有進(jìn)一步找礦的地球物理條件。

綜合異常AS70與磁異常對應(yīng)性較好，具有中帶，強(qiáng)度高，套合較好;Cu元素極大值92.60×10-6，Ni元素極大值210.00×10-6。該綜合異常與礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的4個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體出露位置較吻合，顯示出較好的找礦前景，表明礦區(qū)具有進(jìn)一步找礦的地球化學(xué)條件。

通過對礦區(qū)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)特征的分析，結(jié)合與同一造山帶內(nèi)的典型礦床對比，認(rèn)為尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦區(qū)具有進(jìn)一步尋找?guī)r漿銅鎳礦體的潛力。

5 結(jié) 論

1）礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)4個鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體，并圈定銅鎳礦（化）體5條，礦體品位較高，厚度較大，連續(xù)性較好，賦礦巖性主要為橄欖巖、輝石巖，其次為輝長巖。礦石主要為塊狀硫化物礦石，其次為稀疏浸染狀礦石與稠密浸染狀礦石。

2）礦區(qū)圈定磁異常11處。其中，C3、C4、C7、C10、C11磁異常強(qiáng)度高，且C3、C4、C7磁異常與Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體位置基本吻合。綜合異常AS70、AS72強(qiáng)度高，濃度分帶明顯，且與磁異常套合較好，表明礦區(qū)具有進(jìn)一步找礦的地球物理和地球化學(xué)條件。

3）通過與同一造山帶內(nèi)的典型礦床對比，認(rèn)為尕牙河?xùn)|溝銅鎳礦區(qū)具有進(jìn)一步尋找?guī)r漿銅鎳礦體的潛力。目前，發(fā)現(xiàn)的礦體深部延伸控制不足，且部分磁異常與綜合異常還未進(jìn)行工程驗證，該礦區(qū)有望通過進(jìn)一步工作，實現(xiàn)找礦突破。

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Abstract：Gayahedonggou Copper-Nickel Deposit is located in East Kunlun orogenic belt adjacent to Great Middle Kunlun Fracture and bears favorable ore-forming geological conditions.4 magnesian ferrous-super magnesian ferrous rock mass bodies are found in the district that mainly include peridotite，pyroxenite，gabbro，pyroxene peridotite，peridotite，peridotite tremolite and anorthosite.In magnesian ferrous-super magnesian ferrous rock mass bodies Ⅰ，Ⅱand Ⅳ，copper-nickel ore bodies are found，peridotite and pyroxenite mainly included followed by peridotite.Based on the geological，geochemical and geophysical characteristics analysis，and the comparison between the typical depo-sits from the same orogenic belt，it is considered that the district has favorable conditions for magmatic copper-nickel ore bodies prospecting and great prospecting potentials.

Keywords：deposit geological characteristics;magnesian ferrous-super magnesian ferrous rock mass body;prospecting potential;copper-nickel deposit;Gayahedonggou