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内蒙古白云山镍多金属矿地质特征及找矿方向

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2024年4月12日发(作者:牧翠丝)

内蒙古白云山镍多金属矿地质特征及找矿方向

王庭院;张善明;张治国;张华;张强;李俊

【摘 要】内蒙古白云山镍多金属矿空间分布受控于红柳河—洗肠井早古生代蛇绿

构造混杂岩带,属与基性—超基性岩有关的铜镍硫化物型.通过前期工作发现,该矿的

主要控制因素为构造、蛇绿岩和碳酸盐岩层位,综合分析认为:以“基性—超基性杂

岩体+高磁、中高极化、高重力、中低电阻+ Co、Ni、Cu综合化探异常+蛇纹石

化、孔雀石化、滑石化”为核心的矿床综合信息找矿模型是蛇绿构造混杂岩带内寻

找镍多金属矿行之有效的手段.认为对镍钴(铜)矿化蚀变带应加强有关构造、岩相分

带及成矿机理的研究,寻找富厚矿体.

【期刊名称】《矿产勘查》

【年(卷),期】2014(005)006

【总页数】7页(P880-886)

【关键词】内蒙古;白云山;地质特征;蛇绿岩;混杂岩带

【作 者】王庭院;张善明;张治国;张华;张强;李俊

【作者单位】内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,乌海016000;内蒙古自治区

第八地质矿产勘查开发院,乌海016000;中国地质大学(北京),北京100083;内蒙古

自治区第八地质矿产勘查开发院,乌海016000;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开

发院,乌海016000;通辽市鑫源矿业股份有限公司,通辽028000;内蒙古自治区第八

地质矿产勘查开发院,乌海016000

【正文语种】中 文

【中图分类】P618.63;P612

白云山镍多金属矿位于内蒙古额济纳旗石板井南东约60 km处,矿区位置行政区

划属额济纳旗马鬃山苏木管辖。2009—2012年,内蒙古自治区第八地质矿产勘

查开发院通过预查,发现一条受控于蛇绿构造混杂岩带的镍多金属矿化蚀变带,已

有报道指出,该蛇绿构造混杂岩带是区域红柳河—洗肠井早古生代蛇绿构造混杂

岩带的一部分[1]。该带内产出诸如白云山镍多金属矿、洗肠井铬铁矿、月牙山铜

镍钴及钛铁矿等,但有关矿床地质特征的报道尚未见及。因此,本文以白云山镍多

金属矿为实例,全面介绍该矿成矿地质特征,旨在对该带内类似矿床的找寻提供参

考[2]。

早古生代早期,该区开始拉张,形成西双鹰山组、罗雅楚山组等陆缘碎屑岩建造,

伴随拉张作用发生了基性火山岩、基性、超基性岩的侵入,在区内形成了大陆边缘

局限洋盆;早寒武世晚期,该区处于板内深大断裂—初始裂谷演化至陆间有限小

洋盆构造环境,形成了蛇绿构造混杂岩带[3];奥陶纪中期局限洋盆闭合,形成了

锡林柯博组正常沉积岩建造(锡林柯博组是在蛇绿构造混杂岩带之后形成的正常沉

积建造);志留纪接受岛弧火山相沉积,形成一套火山—碎屑岩组合(公婆泉组)[4]。

红柳河—洗肠井早古生代蛇绿构造混杂岩带以脆性断层或韧性剪切带与周边地质

体接触,构造带内自下而上依次出现超镁铁质岩、辉长岩、辉绿岩、基性—超基

性熔岩和深海沉积岩等[4-9],多呈构造岩块产出。同时发育有后期的岩体、岩脉,

其内以不同时代的脆性断层或韧性变形为构造格架(图1)。

2.1 矿区地层

矿区出露的地层主要有奥陶系上统锡林柯博组和志留系中上统公婆泉组,其他地层

零星出露。

(1) 奥陶系上统锡林柯博组(O3xl):呈断块分布于矿区的南部、中部和东部,走向

近东西,倾向北北东,倾角35°~80°,局部受构造影响产状杂乱。同志留系中上

统公婆泉组呈断层接触,局部被后期侵入体侵入。自下而上可分为3段,第一岩

性段为一套海相沉积的弱变质的硅化碳酸盐化微晶灰岩、白云质灰岩、大理岩;第

二岩性段为紫红色变质细—中粒岩屑长石砂岩、钙质胶结细粒岩屑长石砂岩;第

三岩性段为硅化粉砂质泥岩、泥灰岩。该套以碳酸盐岩为主的地层在与侵入体接触

带处多见夕卡岩化、硅化蚀变。断裂裂隙构造发育地段偶见硅化、褐铁矿化蚀变。

钻孔资料表明,该套地层深部见金铅锌多金属矿化。

(2) 志留系中上统公婆泉组(S2-3g):主要出露于矿区南部,地层呈东西向带状展

布,走向近东西,倾向北,倾角在25°~85°之间,受后期构造应力作用影响,产

状多变,局部地段被后期侵入体破坏以致残破不全。自下而上可划分为4个岩性

段:第一岩性段为气孔状玄武质晶屑凝灰熔岩、硅化铁质化英安质晶屑凝灰岩夹薄

层变质砂岩;第二岩性段为硅化碳酸岩化粉砂岩夹薄层硅质岩;第三岩性段为绿泥

阳起石片岩;第四岩性段为铁质化绢(白)云石英片岩。该套岩石地层内构造发育,

主要为不同序次的断裂构造和小型褶皱构造,局部地段片岩内见糜棱岩化。断裂裂

隙构造发育地段岩石硅化强烈,局部见褐铁矿化。

2.2 蛇绿构造混杂岩带

2.2.1 岩石学特征

构造混杂岩带呈北西向展布于矿区南部,其南北均以脆、韧性断裂带与周边地质体

接触。其内主要发育有晚寒武—早奥陶世的蛇绿岩,其物质组成主要为辉长石、

橄辉岩、橄榄岩、辉绿岩、玄武岩、二辉岩、构造片岩等。其中辉长石、橄榄岩、

二辉岩、橄辉岩等以构造块体产出。由于受后期构造岩浆活动的影响,岩石普遍发

育蛇纹石化、绿泥石化、滑石化、纤闪石化蚀变(图2,图3,图4,图5)。

后经不同期次、不同性质脆性断裂改造,脆韧性剪切带产状较乱,时北倾、时南倾,

但总体向北北东陡倾,运动学特征为由东南向西北逆冲,总体具逆断层性质。本文

将该韧—脆性构造带编号为F1,其北西向次级断裂破碎带编号为F2。

受北侧小黄山洋盆闭合和造山期后构造活动的影响,有中基性辉长岩脉、花岗闪长

岩、碳酸岩脉侵入[10]。

上述各类基性侵入岩岩石地球化学特征反映其原始岩浆来源于上地幔源区,侵入岩

体受月牙山—洗肠井蛇绿混杂岩带的控制,呈线状分布,与蛇绿混杂岩带有成因

联系,形成时期应与其一致,属早寒武世晚期。蛇绿岩形成于弧后盆地环境,与北

侧的斜山—东七一山火山弧构成塔里木板块北缘的“弧—盆”体系,这种“边缘”

构造环境有利于Cu-Ni-PGE矿床的形成[11]。

2.2.2 地球化学特征

(1) 岩石化学特征

岩石中SiO2含量低,除个别样品外,MgO含量较高,超基性岩中镁含量相对较

高,CaO、Al2O3含量较低,而MgO/(MgO+FeO)在0.8~0.9之间。而蚀变玄

武岩由于变质作用,物质发生交代作用,MgO含量相对较低,CaO、Al2O3含量

相对较高,火山岩中SiO2平均含量为51.21%,橄辉岩全碱为0.46,里特曼指数

σ大部分均小于1.8,个别为1.8~2.8之间,总体为钙碱性。

(2) 稀土化学特征

配分模式曲线总体呈平缓型,稀土元素总量平均为37.02×10-6~57.75×10-6,

轻稀土总量 ∑LREE 在27.13×10-6~45.13×10-6之间, ∑HREE 在15.31×10-

6~45.13×10-6之间,Eu在0.65×10-6~2.17×10-6之间,接近或大于1×10-6,

其可能为原始地幔岩浆。

(3) 微量元素特征

大离子亲石元素Rb、Th、Ba、Sr含量均较低。Rb为(3.2~11.8)×10-6之间,平

均值为7.37×10-6;Ba为(82~164)×10-6之间,平均值为118.3×10-6;Th为

(2.20~3.3)×10-6之间,平均值为2.63×10-6,总体表现大离子亲石元素弱亏损,

强相熔元素Cr、Ni明显富集。

(4) 成矿元素特征

侵入体中Cu、Ni、Ag、Co背景值明显偏高,Zn、Mo、Sb元素变化不大,Pb、

Au、W、Hg元素明显亏损*代新宇,李 宁,彭海练,等. 内蒙古额济纳旗二龙包

西等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告.陕西省地矿局地质调查院,2011.。

2.3 矿体地质特征

矿化蚀变带分布在次闪石化辉长岩和橄榄辉石岩相带内,此为构造混杂岩的边缘相。

共圈出10条矿化体,通过探槽揭露和钻孔深部验证,发现矿化主要赋存在辉长岩、

角闪橄榄岩、辉石岩内,岩石蛇纹石化、次闪石化及黝帘石化强烈。铜品位一般

0.15%~0.30%,钴品位一般0.01%~0.02%,镍品位一般0.1%~0.5%,总体上

以镍矿化为主。通过钻探反映出矿(化)体具有向深部规模变大、品位变富的趋势,

据此推测目前所发现的矿(化)体只是深部厚大矿体的前缘,且目前的钻探都没有穿

透岩体,因此该区矿体规模、品位还有进一步扩大的空间(图6)。

2.4 矿石特征

矿体一般由浸染状和热液细脉型矿石组成,局部见海绵陨铁结构。主要矿石结构为

半自形粒状、他形粒状、不规则假象结构、交代结构等。主要矿石构造为细脉浸染

状。

矿石矿物以磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等金属硫化物为主,次要矿物有黄铁矿、

紫硫镍矿、闪锌矿、针镍矿[12]。镍主要以镍黄铁矿和紫硫镍矿的单矿物形式存在,

镍黄铁矿呈微细的包裹物被包含于磁黄铁矿的晶粒间[13]。镜下可见孔雀石呈纤维

状,分布在裂隙中,属硅孔雀石;黄铜矿呈微粒状,粒度0.02~0.1mm,少量分

布在裂隙中;黄铁矿大致呈微粒状,粒度0.02~0.3 mm,分布在非金属矿物内部。

综合分析认为,镍钴(铜)矿化属与基性—超基性岩有关的铜镍硫化物型。

2.5 物化探异常特征

2.5.1 物探异常特征

研究区开展过1∶1万激电中梯面积性测量和1∶5000地质、土壤、高精磁及激电

中梯综合剖面测量。镍钴(铜)矿化蚀变带内物探异常特征总体表现为高磁+中阻+

高极化组合特征,且磁异常和极化率异常具同步变化之特征。磁参数测定结果显示,

含矿杂岩体各岩石类型均表现出较高的磁化率,仅在不同的品位区间而强度略有不

同。磁法测量显示含矿杂岩体△T值范围0~1200 nT,其值明显高于围岩,显示

正磁异常特征。视电阻率值在50~200 Ω·m之间,视极化率值在1.8%~2.5%之

间。综合剖面上的化探亦显示Ni、Co高含量特征,含量区间分别为Ni 100×10-

6~1000×10-6、Co 180×10-6~250×10-6(图7)。

2.5.2 化探异常特征

镍钴(铜)矿化蚀变带内圈出两个综合化探异常,分别为AP7、AP8。

AP7:该综合异常组分简单,主要由Co、Ni、Cu异常组成。异常显示一定的空

间结构,Co异常分布范围最大,构成异常最外带,达二级浓度分带;Ni异常次之,

构成异常中带,达四级浓度分带;Cu、Zn异常分布范围最小,构成异常最内带。

其中Co、Ni异常分布严格受蛇绿岩出露范围控制,二者具强相关性。各元素极值

分别为:Co 35.4×10-6,Ni 565.6×10-6,Cu 700.1×10-6。

AP8:该异常由Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Mo、W、Sn元素组成,高中低温元素

均有涉及,说明该区具多期次热液活动。总体来看,以Co、Ni、Cu异常为主,

其异常规模大,强度高,互相套合,且空间分布上严格受蛇绿岩出露范围控制;

Zn、Ag、Mo异常空间相关性比较强,但规模小,强度低,主要分布在综合异常

区东部石英脉发育地段;W、Sn异常空间分布上高度套合,在区内仅见两处,均

分布在花岗岩脉发育地段,显示其与中酸性岩浆岩的强成生联系。各元素极值分别

为:Co 62.7×10-6,Ni 565.6×10-6,Cu 137.8×10-6,Mo 23.58×10-6,W

15.56×10-6。

首先,构造混杂岩带反映了板块缝合带的存在,这种地带一般是岩石圈最薄弱地带,

薄弱的岩石圈有助于富含铜、钴、镍的地幔物质的底辟、侵蚀及喷溢,而最终穿透

岩石圈;另外,构造混杂岩带的存在反映该区在地质历史上曾有过剧烈的构造运动,

有关世界范围内的大量Cu-Ni-PGE矿床的研究表明,在张性背景下形成,经历了

后期轻微的挤压和压扭作用的构造,是控制该类矿床产出的一类重要构造类型[13]。

从矿区来看,带内基性杂岩体面积约4 km2,次闪石化辉长岩、橄榄辉石岩相(赋

矿岩相)出露面积约2 km2,为形成镍(钴)矿体提供了足够的物质来源[14];另一

方面,异常复杂的构造带亦为矿床的形成提供了导矿、配矿、容矿空间。构造地球

化学特征表明韧性变形有利于元素的活化,韧—脆性组合构造使元素迁移富集成

为可能,控矿韧脆性剪切带内有大量物质的带入带出,构造混杂岩带对铜镍硫化物

矿体的形态、产状和矿石的结构构造有明显的控制作用[15]。

4.1 岩性岩相标志

构造混杂岩带内的次闪石化辉长岩、橄榄辉石岩是铜镍硫化物矿的主要容矿岩石,

是区域上寻找此类矿床的最基本标志。

4.2 围岩蚀变标志

硅化、蛇纹石化、次闪石化、黝帘石化、褐铁矿化、碳酸盐化、孔雀石化是寻找铜

镍硫化物矿的围岩蚀变标志。

4.3 物化探异常标志

有利物探标志是中等电阻率、中高极化率异常。化探异常发育地段,尤其是以Co、

Ni、Cu为主(发育在蛇绿岩内)的或以Au、As、Sb、Cu为主(受断裂破碎带控制)

的多元素化探异常叠加地段是矿(化)体产出的间接标志。

总而言之,基于白云山镍多金属矿床,同时类比其他矿床,认为“基性—超基性

杂岩体+高磁、中高极化、高重力、中低电阻+Co、Ni、Cu综合异常+蛇纹石化、

孔雀石化、滑石化”为核心的矿床综合信息找矿模型是构造混杂岩带内寻找镍钴

(铜)多金属矿行之有效的手段[16]。

对镍钴(铜)矿化蚀变带内的众多矿化体亦要继续开展走向、倾向上的控制,扩大矿

(化)体规模。具体在工作中应注意以下3方面问题:

区内基性杂岩体受区域构造混杂岩带控制,呈北西西向,具一定分异,岩相带与岩

体轴向近一致,总体向北倾斜。目前发现的矿化体规模一般,品位偏低,且大部分

为硅酸镍。综合考虑蛇绿岩成矿作用的熔融、结晶和构造控制作用以及矿床后期的

保存破坏作用,认为首先应加强盖层沉积物存在的研究及构造控矿作用的剖析,确

认是否有富厚矿体的存在[17]。

矿化受一定的岩相控制,多产于晚期基性程度较高的岩相带内。确定有富厚矿体的

存在后,应进一步加强岩相分带的研究,开展成矿机理研究,认识成矿作用过程,

预测富厚矿体的空间产出位置[18]。

目前针对镍矿化体施工的钻孔均未穿透杂岩体,但钻孔见矿情况显示,矿(化)体具

有向深部变富变厚的趋势,世界范围内成因类似的镍多金属矿均赋存在断层下盘,

呈鸡窝状、脉状或似层状产出,如欧托孔普型蛇绿岩容矿的Cu-Zn-Co矿床[19]。

因此,下一步应加强对钻孔原生晕成果及矿化体三维空间结构的研究,总结成矿动

力学背景、岩浆就位机制、成矿规律和成矿机理,加大投入,大胆验证,以期发现

深部富厚矿体。

【相关文献】

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2024年4月12日发(作者:牧翠丝)

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主要控制因素为构造、蛇绿岩和碳酸盐岩层位,综合分析认为:以“基性—超基性杂

岩体+高磁、中高极化、高重力、中低电阻+ Co、Ni、Cu综合化探异常+蛇纹石

化、孔雀石化、滑石化”为核心的矿床综合信息找矿模型是蛇绿构造混杂岩带内寻

找镍多金属矿行之有效的手段.认为对镍钴(铜)矿化蚀变带应加强有关构造、岩相分

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【期刊名称】《矿产勘查》

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【总页数】7页(P880-886)

【关键词】内蒙古;白云山;地质特征;蛇绿岩;混杂岩带

【作 者】王庭院;张善明;张治国;张华;张强;李俊

【作者单位】内蒙古自治区第八地质矿产勘查开发院,乌海016000;内蒙古自治区

第八地质矿产勘查开发院,乌海016000;中国地质大学(北京),北京100083;内蒙古

自治区第八地质矿产勘查开发院,乌海016000;内蒙古自治区第八地质矿产勘查开

发院,乌海016000;通辽市鑫源矿业股份有限公司,通辽028000;内蒙古自治区第八

地质矿产勘查开发院,乌海016000

【正文语种】中 文

【中图分类】P618.63;P612

白云山镍多金属矿位于内蒙古额济纳旗石板井南东约60 km处,矿区位置行政区

划属额济纳旗马鬃山苏木管辖。2009—2012年,内蒙古自治区第八地质矿产勘

查开发院通过预查,发现一条受控于蛇绿构造混杂岩带的镍多金属矿化蚀变带,已

有报道指出,该蛇绿构造混杂岩带是区域红柳河—洗肠井早古生代蛇绿构造混杂

岩带的一部分[1]。该带内产出诸如白云山镍多金属矿、洗肠井铬铁矿、月牙山铜

镍钴及钛铁矿等,但有关矿床地质特征的报道尚未见及。因此,本文以白云山镍多

金属矿为实例,全面介绍该矿成矿地质特征,旨在对该带内类似矿床的找寻提供参

考[2]。

早古生代早期,该区开始拉张,形成西双鹰山组、罗雅楚山组等陆缘碎屑岩建造,

伴随拉张作用发生了基性火山岩、基性、超基性岩的侵入,在区内形成了大陆边缘

局限洋盆;早寒武世晚期,该区处于板内深大断裂—初始裂谷演化至陆间有限小

洋盆构造环境,形成了蛇绿构造混杂岩带[3];奥陶纪中期局限洋盆闭合,形成了

锡林柯博组正常沉积岩建造(锡林柯博组是在蛇绿构造混杂岩带之后形成的正常沉

积建造);志留纪接受岛弧火山相沉积,形成一套火山—碎屑岩组合(公婆泉组)[4]。

红柳河—洗肠井早古生代蛇绿构造混杂岩带以脆性断层或韧性剪切带与周边地质

体接触,构造带内自下而上依次出现超镁铁质岩、辉长岩、辉绿岩、基性—超基

性熔岩和深海沉积岩等[4-9],多呈构造岩块产出。同时发育有后期的岩体、岩脉,

其内以不同时代的脆性断层或韧性变形为构造格架(图1)。

2.1 矿区地层

矿区出露的地层主要有奥陶系上统锡林柯博组和志留系中上统公婆泉组,其他地层

零星出露。

(1) 奥陶系上统锡林柯博组(O3xl):呈断块分布于矿区的南部、中部和东部,走向

近东西,倾向北北东,倾角35°~80°,局部受构造影响产状杂乱。同志留系中上

统公婆泉组呈断层接触,局部被后期侵入体侵入。自下而上可分为3段,第一岩

性段为一套海相沉积的弱变质的硅化碳酸盐化微晶灰岩、白云质灰岩、大理岩;第

二岩性段为紫红色变质细—中粒岩屑长石砂岩、钙质胶结细粒岩屑长石砂岩;第

三岩性段为硅化粉砂质泥岩、泥灰岩。该套以碳酸盐岩为主的地层在与侵入体接触

带处多见夕卡岩化、硅化蚀变。断裂裂隙构造发育地段偶见硅化、褐铁矿化蚀变。

钻孔资料表明,该套地层深部见金铅锌多金属矿化。

(2) 志留系中上统公婆泉组(S2-3g):主要出露于矿区南部,地层呈东西向带状展

布,走向近东西,倾向北,倾角在25°~85°之间,受后期构造应力作用影响,产

状多变,局部地段被后期侵入体破坏以致残破不全。自下而上可划分为4个岩性

段:第一岩性段为气孔状玄武质晶屑凝灰熔岩、硅化铁质化英安质晶屑凝灰岩夹薄

层变质砂岩;第二岩性段为硅化碳酸岩化粉砂岩夹薄层硅质岩;第三岩性段为绿泥

阳起石片岩;第四岩性段为铁质化绢(白)云石英片岩。该套岩石地层内构造发育,

主要为不同序次的断裂构造和小型褶皱构造,局部地段片岩内见糜棱岩化。断裂裂

隙构造发育地段岩石硅化强烈,局部见褐铁矿化。

2.2 蛇绿构造混杂岩带

2.2.1 岩石学特征

构造混杂岩带呈北西向展布于矿区南部,其南北均以脆、韧性断裂带与周边地质体

接触。其内主要发育有晚寒武—早奥陶世的蛇绿岩,其物质组成主要为辉长石、

橄辉岩、橄榄岩、辉绿岩、玄武岩、二辉岩、构造片岩等。其中辉长石、橄榄岩、

二辉岩、橄辉岩等以构造块体产出。由于受后期构造岩浆活动的影响,岩石普遍发

育蛇纹石化、绿泥石化、滑石化、纤闪石化蚀变(图2,图3,图4,图5)。

后经不同期次、不同性质脆性断裂改造,脆韧性剪切带产状较乱,时北倾、时南倾,

但总体向北北东陡倾,运动学特征为由东南向西北逆冲,总体具逆断层性质。本文

将该韧—脆性构造带编号为F1,其北西向次级断裂破碎带编号为F2。

受北侧小黄山洋盆闭合和造山期后构造活动的影响,有中基性辉长岩脉、花岗闪长

岩、碳酸岩脉侵入[10]。

上述各类基性侵入岩岩石地球化学特征反映其原始岩浆来源于上地幔源区,侵入岩

体受月牙山—洗肠井蛇绿混杂岩带的控制,呈线状分布,与蛇绿混杂岩带有成因

联系,形成时期应与其一致,属早寒武世晚期。蛇绿岩形成于弧后盆地环境,与北

侧的斜山—东七一山火山弧构成塔里木板块北缘的“弧—盆”体系,这种“边缘”

构造环境有利于Cu-Ni-PGE矿床的形成[11]。

2.2.2 地球化学特征

(1) 岩石化学特征

岩石中SiO2含量低,除个别样品外,MgO含量较高,超基性岩中镁含量相对较

高,CaO、Al2O3含量较低,而MgO/(MgO+FeO)在0.8~0.9之间。而蚀变玄

武岩由于变质作用,物质发生交代作用,MgO含量相对较低,CaO、Al2O3含量

相对较高,火山岩中SiO2平均含量为51.21%,橄辉岩全碱为0.46,里特曼指数

σ大部分均小于1.8,个别为1.8~2.8之间,总体为钙碱性。

(2) 稀土化学特征

配分模式曲线总体呈平缓型,稀土元素总量平均为37.02×10-6~57.75×10-6,

轻稀土总量 ∑LREE 在27.13×10-6~45.13×10-6之间, ∑HREE 在15.31×10-

6~45.13×10-6之间,Eu在0.65×10-6~2.17×10-6之间,接近或大于1×10-6,

其可能为原始地幔岩浆。

(3) 微量元素特征

大离子亲石元素Rb、Th、Ba、Sr含量均较低。Rb为(3.2~11.8)×10-6之间,平

均值为7.37×10-6;Ba为(82~164)×10-6之间,平均值为118.3×10-6;Th为

(2.20~3.3)×10-6之间,平均值为2.63×10-6,总体表现大离子亲石元素弱亏损,

强相熔元素Cr、Ni明显富集。

(4) 成矿元素特征

侵入体中Cu、Ni、Ag、Co背景值明显偏高,Zn、Mo、Sb元素变化不大,Pb、

Au、W、Hg元素明显亏损*代新宇,李 宁,彭海练,等. 内蒙古额济纳旗二龙包

西等四幅1∶5万区域矿产地质调查报告.陕西省地矿局地质调查院,2011.。

2.3 矿体地质特征

矿化蚀变带分布在次闪石化辉长岩和橄榄辉石岩相带内,此为构造混杂岩的边缘相。

共圈出10条矿化体,通过探槽揭露和钻孔深部验证,发现矿化主要赋存在辉长岩、

角闪橄榄岩、辉石岩内,岩石蛇纹石化、次闪石化及黝帘石化强烈。铜品位一般

0.15%~0.30%,钴品位一般0.01%~0.02%,镍品位一般0.1%~0.5%,总体上

以镍矿化为主。通过钻探反映出矿(化)体具有向深部规模变大、品位变富的趋势,

据此推测目前所发现的矿(化)体只是深部厚大矿体的前缘,且目前的钻探都没有穿

透岩体,因此该区矿体规模、品位还有进一步扩大的空间(图6)。

2.4 矿石特征

矿体一般由浸染状和热液细脉型矿石组成,局部见海绵陨铁结构。主要矿石结构为

半自形粒状、他形粒状、不规则假象结构、交代结构等。主要矿石构造为细脉浸染

状。

矿石矿物以磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等金属硫化物为主,次要矿物有黄铁矿、

紫硫镍矿、闪锌矿、针镍矿[12]。镍主要以镍黄铁矿和紫硫镍矿的单矿物形式存在,

镍黄铁矿呈微细的包裹物被包含于磁黄铁矿的晶粒间[13]。镜下可见孔雀石呈纤维

状,分布在裂隙中,属硅孔雀石;黄铜矿呈微粒状,粒度0.02~0.1mm,少量分

布在裂隙中;黄铁矿大致呈微粒状,粒度0.02~0.3 mm,分布在非金属矿物内部。

综合分析认为,镍钴(铜)矿化属与基性—超基性岩有关的铜镍硫化物型。

2.5 物化探异常特征

2.5.1 物探异常特征

研究区开展过1∶1万激电中梯面积性测量和1∶5000地质、土壤、高精磁及激电

中梯综合剖面测量。镍钴(铜)矿化蚀变带内物探异常特征总体表现为高磁+中阻+

高极化组合特征,且磁异常和极化率异常具同步变化之特征。磁参数测定结果显示,

含矿杂岩体各岩石类型均表现出较高的磁化率,仅在不同的品位区间而强度略有不

同。磁法测量显示含矿杂岩体△T值范围0~1200 nT,其值明显高于围岩,显示

正磁异常特征。视电阻率值在50~200 Ω·m之间,视极化率值在1.8%~2.5%之

间。综合剖面上的化探亦显示Ni、Co高含量特征,含量区间分别为Ni 100×10-

6~1000×10-6、Co 180×10-6~250×10-6(图7)。

2.5.2 化探异常特征

镍钴(铜)矿化蚀变带内圈出两个综合化探异常,分别为AP7、AP8。

AP7:该综合异常组分简单,主要由Co、Ni、Cu异常组成。异常显示一定的空

间结构,Co异常分布范围最大,构成异常最外带,达二级浓度分带;Ni异常次之,

构成异常中带,达四级浓度分带;Cu、Zn异常分布范围最小,构成异常最内带。

其中Co、Ni异常分布严格受蛇绿岩出露范围控制,二者具强相关性。各元素极值

分别为:Co 35.4×10-6,Ni 565.6×10-6,Cu 700.1×10-6。

AP8:该异常由Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Mo、W、Sn元素组成,高中低温元素

均有涉及,说明该区具多期次热液活动。总体来看,以Co、Ni、Cu异常为主,

其异常规模大,强度高,互相套合,且空间分布上严格受蛇绿岩出露范围控制;

Zn、Ag、Mo异常空间相关性比较强,但规模小,强度低,主要分布在综合异常

区东部石英脉发育地段;W、Sn异常空间分布上高度套合,在区内仅见两处,均

分布在花岗岩脉发育地段,显示其与中酸性岩浆岩的强成生联系。各元素极值分别

为:Co 62.7×10-6,Ni 565.6×10-6,Cu 137.8×10-6,Mo 23.58×10-6,W

15.56×10-6。

首先,构造混杂岩带反映了板块缝合带的存在,这种地带一般是岩石圈最薄弱地带,

薄弱的岩石圈有助于富含铜、钴、镍的地幔物质的底辟、侵蚀及喷溢,而最终穿透

岩石圈;另外,构造混杂岩带的存在反映该区在地质历史上曾有过剧烈的构造运动,

有关世界范围内的大量Cu-Ni-PGE矿床的研究表明,在张性背景下形成,经历了

后期轻微的挤压和压扭作用的构造,是控制该类矿床产出的一类重要构造类型[13]。

从矿区来看,带内基性杂岩体面积约4 km2,次闪石化辉长岩、橄榄辉石岩相(赋

矿岩相)出露面积约2 km2,为形成镍(钴)矿体提供了足够的物质来源[14];另一

方面,异常复杂的构造带亦为矿床的形成提供了导矿、配矿、容矿空间。构造地球

化学特征表明韧性变形有利于元素的活化,韧—脆性组合构造使元素迁移富集成

为可能,控矿韧脆性剪切带内有大量物质的带入带出,构造混杂岩带对铜镍硫化物

矿体的形态、产状和矿石的结构构造有明显的控制作用[15]。

4.1 岩性岩相标志

构造混杂岩带内的次闪石化辉长岩、橄榄辉石岩是铜镍硫化物矿的主要容矿岩石,

是区域上寻找此类矿床的最基本标志。

4.2 围岩蚀变标志

硅化、蛇纹石化、次闪石化、黝帘石化、褐铁矿化、碳酸盐化、孔雀石化是寻找铜

镍硫化物矿的围岩蚀变标志。

4.3 物化探异常标志

有利物探标志是中等电阻率、中高极化率异常。化探异常发育地段,尤其是以Co、

Ni、Cu为主(发育在蛇绿岩内)的或以Au、As、Sb、Cu为主(受断裂破碎带控制)

的多元素化探异常叠加地段是矿(化)体产出的间接标志。

总而言之,基于白云山镍多金属矿床,同时类比其他矿床,认为“基性—超基性

杂岩体+高磁、中高极化、高重力、中低电阻+Co、Ni、Cu综合异常+蛇纹石化、

孔雀石化、滑石化”为核心的矿床综合信息找矿模型是构造混杂岩带内寻找镍钴

(铜)多金属矿行之有效的手段[16]。

对镍钴(铜)矿化蚀变带内的众多矿化体亦要继续开展走向、倾向上的控制,扩大矿

(化)体规模。具体在工作中应注意以下3方面问题:

区内基性杂岩体受区域构造混杂岩带控制,呈北西西向,具一定分异,岩相带与岩

体轴向近一致,总体向北倾斜。目前发现的矿化体规模一般,品位偏低,且大部分

为硅酸镍。综合考虑蛇绿岩成矿作用的熔融、结晶和构造控制作用以及矿床后期的

保存破坏作用,认为首先应加强盖层沉积物存在的研究及构造控矿作用的剖析,确

认是否有富厚矿体的存在[17]。

矿化受一定的岩相控制,多产于晚期基性程度较高的岩相带内。确定有富厚矿体的

存在后,应进一步加强岩相分带的研究,开展成矿机理研究,认识成矿作用过程,

预测富厚矿体的空间产出位置[18]。

目前针对镍矿化体施工的钻孔均未穿透杂岩体,但钻孔见矿情况显示,矿(化)体具

有向深部变富变厚的趋势,世界范围内成因类似的镍多金属矿均赋存在断层下盘,

呈鸡窝状、脉状或似层状产出,如欧托孔普型蛇绿岩容矿的Cu-Zn-Co矿床[19]。

因此,下一步应加强对钻孔原生晕成果及矿化体三维空间结构的研究,总结成矿动

力学背景、岩浆就位机制、成矿规律和成矿机理,加大投入,大胆验证,以期发现

深部富厚矿体。

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