青海东昆仑夏日哈木镍矿矿床地质特征及成因研究

【摘要】东昆仑地区是青海省境内重要成矿带之一，前期工作发现了众多矿床（点），近年随着地质工作投入不断加大，地质找矿成果逐步扩大，特别是2011年首次发现了世界级超大型铜镍硫化物矿床——夏日哈木镍矿，实现了该区地质找矿的又一重大突破。夏日哈木镍矿大地构造位置位于东昆中基底隆起花岗岩带（昆中带）上，靠近昆北断裂。矿区内地层主要为古元古代金水口群白沙河组、第四纪地层。断裂构造发育，以近东西向和北东东向两组断裂为主，断裂规模大，地表形成宽几米至百米的破碎带，破碎带内构造以压性特征为主，两组断裂相互交错，北东东向断裂晚于近东西向断裂。矿区岩浆活动频繁，主要有中志留-早泥盆世镁铁-超镁铁质杂岩体和正长花岗岩、晚三叠世中酸性岩体。夏日哈木矿区Ⅰ号成矿岩体位于矿区内中北部，岩体出露面积约0.7km2，呈长条状近东西向展布，走向约60°，南西段隐伏于金水口群之下。岩体北部南倾，倾角在0°~30°之间，南部北倾，倾角5°~30°，3线以东剖面上呈一平缓的“岩盆状”，最厚处可达400米。3线以西，勘探线剖面上呈一平缓的板状岩体，向西及深部岩体规模逐渐减小，厚度变薄。岩体存在明显的岩相分带，分别是辉长岩相、辉石岩相和橄榄岩相，三者间为侵入过渡或者构造破碎接触关系，其中辉石岩相和橄榄岩相为主要赋矿岩相。Ⅰ号岩体的南部和北部均出露辉长苏长岩，中部为辉石岩或者橄榄辉石岩；辉石岩相和橄榄岩相呈透镜状或者似层状产出，岩体少数辉长岩相含矿或有矿化。镁铁-超镁铁质杂岩体为多期侵入而成，硫化物和硅酸盐岩浆在深部岩浆房发生较完全的融离作用，在动力学背景转向挤压环境的时候，不含矿的辉长岩最先上升侵入金水口群岩石中，然后由于空间有限，含矿的辉长苏长岩岩浆侵入前期上涌还未完全固结的岩体中，形成少量的矿体；随后含矿的辉石岩岩浆和橄榄岩岩浆贯入先期形成的岩体中呈透镜状产出；底部矿浆在后期贯入上述岩体，形成脉状和块状矿石。组成岩体的岩石主要有辉长苏长岩、斜方辉石岩、橄榄辉石岩、二辉石岩、斜长二辉橄榄岩和方辉橄榄岩等。根据电子探针结果，岩石中的橄榄石为贵橄榄石；辉石类型主要为顽透辉石和古铜辉石；岩体中所含角闪石为韭闪石和镁角闪石，其韭闪石Si/(Si+Ti+Al)=0.691~0.718，均小于0.765，属于幔源角闪石；斜长石主要产出于辉长苏长岩中，为拉长石。M1号矿体为矿区内主矿体，严格受镁铁-超镁铁杂岩体的控制，矿体产状与岩体基本一致，呈北东东向展布，走向约70°，倾角在0~35°；7线以东，矿体主要位于岩体上部，下部品位低，几乎没有工业矿体；矿体具有明显的分支复合现象，呈透镜状或似层状；矿体走向上从东到西具有向西侧伏的趋势，侧伏角约20°。倾向上，矿体从北到南具有分支明显、厚度逐渐变小、品位变低的趋势。镍矿物主要为镍黄铁矿，另有少量的紫硫镍矿及辉砷镍矿等；铜矿物主要为黄铜矿，另有少量的墨铜矿和微量的方黄铜矿及铜蓝；铁矿物主要为磁黄铁矿，偶见褐铁矿及菱铁矿。钴矿物主要为镍辉砷钴矿，可呈类质同相存在于镍黄铁矿和辉砷镍矿中；矿石主要结构为自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、海绵陨铁结构、交代结构和不等粒结构，次要结构包括交代残余结构、包含结构和网脉状浸染结构；构造主要为浸染状构造、斑杂状构造和团块状构造，另见有少量滴珠状构造、块状构造、细脉状构造。岩矿石的地球化学特征研究显示，辉长岩相、辉石岩相和橄榄岩相之间具有明显的同源演化关系；硫同位素研究表明，矿床的硫主要来源于地幔。岩浆源区为幔源，在岩浆演化的过程中经历了橄榄石、斜方辉石和斜长石的分离结晶作用，同时，受到一定程度的地壳物质混染，使岩浆中的硫达到饱和，发生熔离作用。通过对夏日哈木镍矿床进行区域地质背景、镁铁-超镁铁岩体地质特征、矿区及矿床地质、硫同位素、成矿时代和动力学背景分析，认为夏日哈木镍矿形成于早泥盆世，为岩浆深部熔离-贯入型矿床。其构造背景为俯冲板片拉伸断离，形成板片窗，幔源岩浆在深部熔离，多期次上侵贯入最终导致夏日哈木镍矿的形成。
【作者】奥琮；
【导师】孙丰月；
【作者基本信息】吉林大学，矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】铜镍硫化物矿床；地质特征；矿床成因；岩浆熔离矿床；镁铁质-超镁铁质岩体；夏日哈木镍矿；

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