辽宁省新宾县东南部地区铜镍矿成矿地质条件及找矿方向

2019-01-04 01:19吕培显
中国金属通报 2019年1期
关键词:辉石岩浆矿床

马 伟,董 月,吕培显

(辽宁省有色地质勘查总院有限责任公司,辽宁 沈阳 110013)

镍是一种银白色金属,由于它具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,并具有很高的化学稳定性,在空气中不氧化等特征,因此是一种十分重要的有色金属原料,被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢,广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。

在民用工业中,镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等,大量用于各种机械制造业。镍钴合金是一种永磁材料,广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域[1]。

辽宁省新宾县东南部地区是桦树背-赤柏松基性-超基性岩带内的南西部,该带特点是基性-超基性岩岩脉“成群、成带”聚集,岩体数量多,在新宾县东南部发现岩体50余个,与我国著名的吉林赤柏松铜镍硫化物矿床位于同一个成矿带内且成矿地质条件相似,具有较好的找矿前景[2]。

1 区域地质特征

工作区大地构造位置处于华北地台北缘,铁岭-靖宇古隆起与太子河~浑江拗陷的衔接部位,亦是桦树背-赤柏松基性-超基性岩带内的南西部。区域地层主要为太古界鞍山群、元古界、震旦系和中生代侏罗系、白垩系以及第四系地层。区域构造以断裂为主,褶皱次之[3]。早期为东西向,在其基底上叠加北东向、近南北向构造,构造期有鞍山运动、吕梁运动和燕山运动,区域含铜镍基性-超基性岩体与鞍山运动晚期和吕梁期活动有关。

岩浆活动十分强烈,其时代有吕梁期和燕山期两期。吕梁期侵入岩类主要为钾微斜长石花岗岩及黑云花岗混合岩、蚀变正长岩、蚀变花岗岩等,其派生的脉岩有基性角闪岩和含镍辉石橄榄岩-橄榄辉石岩-辉石岩、变余辉绿岩类等。燕山期侵入岩类主要为浅色花岗岩类及白色花岗岩类和红色花岗岩以及石英二长岩、花岗闪长岩类,派生的脉岩有花岗斑岩、石英斑岩及煌斑岩、玢岩等。

2 成矿地质条件

2.1 构造条件

构造以断裂为主,褶皱次之。早期为东西向,在其基底上叠加北东向、近南北向构造,构造期有鞍山运动、吕梁运动和燕山运动,区内含铜镍基性-超基性岩体与鞍山运动晚期和吕梁期活动有关。

东西向断裂发育在太古界地层与白垩系地层以及太古界地层与燕山期花岗岩的接触部位。北东向断裂构造纵贯新宾县东南部,断裂在平面上呈舒缓状,厚度变化较大,力学性质为压扭性,断裂活动期次主要鞍山运动晚期-吕梁期。断裂内多充填辉绿岩、辉长岩和辉石橄榄岩,为镍矿的形成奠定了构造基础,亦可见酸性和中酸性岩脉充填。

2.2 岩浆活动

多期次岩浆活动,为铜镍铂钯矿床形成提供了重要的矿源和热源条件。

区内岩浆活动强烈,每次活动都伴随着基性-超基性岩的侵入及相应的成矿作用发生。岩浆侵入~岩浆分异~熔离~淀积成矿具有多期性和继承性的特征。岩体内铜镍元素分异浓集成矿作用明显。岩体大小及分异程度不同,成矿规模不同,有些小岩体近地表及深部出现大矿体,含矿元素从铜镍到铂族元素。

2.3 成矿地质环境

本地区基性-超基性岩成群成带聚集,构成了优越的成矿地质环境。

桦树背~赤柏松基性~超基性岩带位于铁岭~靖宇古隆起与太子河~浑江古凹陷边缘接触带隆起区一侧。来源于上地幔和壳源含矿基(超基)性岩体十分发育。

新宾县东南部岩带长约50km,宽20km,走向北东,岩体数量50余个。

岩体类型为变辉绿岩-变辉绿辉长岩、角闪橄榄岩、橄榄岩-辉橄岩三种含矿岩体,部分岩体查证获得了丰富找矿信息,矿体一般地质特征与已知吉林赤柏松铜镍硫化物矿床极为相似,其中橄榄岩-辉橄岩相为主要含矿部位。

3 矿体地质条件

3.1 矿体特征

基性-超基性岩岩体多数呈脉状产出,多数走向近东西,个别脉体走向北东,倾向南和南东,倾角较陡50°~80°,控制延长180m~350m,宽1.5m~17.5m,含镍矿化带严格受超基性辉石橄榄岩控制,Ni一般品位0.129%~0.268%。矿石类型为硫化物原生矿石,为镍黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿-磁铁矿型,主要位于岩体的辉石橄榄岩相内。

矿石结构为乳蚀状结构、半自形粒状结构、它形粒状结构、网格状结构等,矿石构造主要为浸染状构造,在浸染状矿体内充填有硫化物脉体。

3.2 围岩特征

矿体围岩为辉长岩及角闪正长花岗岩,围岩蚀变以自变质为主,受呈脉状产出的辉长岩控制,主要蚀变有透闪石化、蛇纹石化、次闪石化、阳起石化。其中透闪石呈深绿色纤维状或针状集合体交代辉石或角闪石;次闪石呈浅绿色纤维状或长柱状集合体交代辉石;滑石呈白色鳞片状集合体交代各种造岩矿物和蚀变矿物,形成较晚。并见有少量绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化。

3.3 成因

该矿床为岩浆熔离型矿床,成矿期为太古代晚期~元古代。矿床是在岩浆定位后,发生强烈的结晶分异作用和熔离作用,铜镍金属硫化物矿浆从岩浆中分离出来,下沉到岩浆房的底部或下部成矿。

4 找矿标志

(1)在本区寻找镍铜矿体,超基性岩体为直接找矿标志,尤其是辉石橄榄岩,基性岩体一般不含上述矿种。

(2)岩体内构造破碎,蛇纹石化、透闪石化、次闪石化、阳起石化等蚀变较强,硫化物含量较高对成矿有利。

(3)物探异常有一定间接找矿意义,高磁异常指示出基性-超基性岩体,并更倾向于高磁性的超基性岩体,高极化率异常指示出与成矿关系密切的金属硫化物的富集。

5 结论

综合所述,研究区位于桦树背~赤柏松基性-超基性岩带内的南西部,该带内的北东部有大型赤柏松铜、镍矿床一处,其他有南岔、小荒沟、苇塘沟、岔路子等小型镍、铜矿床、矿点,均与超基性岩体有关,有相似的成矿地质条件和找矿模型。同时,已有的矿化信息清晰明显,基性-超基性岩体发育,已发现的铜镍矿体具有一定规模,品位较好,与区域上典型的赤柏松铜、镍矿床成矿条件相近,具备寻找与基性-超基性岩有关的铜镍矿床的成矿地质条件。通过更深入的工作本区有望成为具有规模的铜镍矿区。

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