新疆北山地区罗东铜镍矿找矿模型初探_呼冬强.pdf

2020年第8期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-03-11 作者简介 呼冬强 （1988-） ， 男 （汉族） ， 陕西延川人， 工程师， 现从事地质矿产教学工作。 新疆北山地区罗东铜镍矿找矿模型初探 呼冬强* （新疆工程学院矿业工程与地质学院， 新疆 乌鲁木齐 830023） 摘要 罗东岩体位于新疆北山地区西部， 位于坡北镁铁质超镁铁质杂岩带西侧, 是坡北杂岩带上 的一个典型杂岩体。经过详细的野外地质调查， 在对罗东岩体的形态、 产状、 岩相分带研究的基础 上， 系统总结了铜镍矿体的物化探异常特征， 建立了罗东铜镍矿地质地球化学地球物理综合找 矿模型。对北山地区寻找镁铁质超镁铁质岩体铜镍硫化物矿床提供了经验和方向。 关键词 新疆北山； 罗东岩体； 镁铁质超镁铁质岩； 找矿模型 中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202008-0121-03 1区域地质背景 新疆北山地区发育众多的镁铁质超镁铁质杂岩 体， 近年来又陆续发现了与镁铁质超镁铁质有关的 坡一、 坡十、 旋窝岭和红石山等大中型铜镍矿床， 成为 我国重要的铜镍找矿基地[1]。罗东岩体位于塔里木板 块东北缘的北山地块， 大部分研究认为其为挟持于库 鲁克塔格地块与敦煌地块之间的古生代裂谷。北山裂 谷是震旦纪罗丁尼亚大陆开始裂解， 在主体为塔里木 古陆块中形成的裂陷槽和裂谷带[2]， 主要由巨厚的晚古 生代地层和支离破碎的前寒武纪中深变质岩系及不同 时代岩浆岩组成,经历了多期拉张伸展、 挤压闭合演化 历程,构造线多呈北东东向,褶皱构造和断裂构造强烈 发育。北山裂谷具优越的地质、 构造条件， 以发育众多 基性超基性杂岩体为特征。近年来陆续发现了与基 性超基性岩有关的坡北、 红石山和旋窝岭等铜镍矿 床， 成为众多学者研究热点地区。 2罗东镁铁质超镁铁质岩体地质特征 2.1岩体分布形态及产状 罗东岩体位于白地洼大断裂北侧,距坡北基性 超基性杂岩体约20km,距坡一铜镍矿约17km,位于北 山地区白地洼淤泥河超基性岩带最西端， 南侧侵入 长城系古硐井岩群， 北侧被中二叠世二长花岗岩体侵 入。岩体走向为北东向， 与白地洼大断裂走向一致。 岩体地表出露长约2.6km， 宽约1.4km， 面积约2.4km2， 平面形态为眼球状 （图1） 。 2.2岩相分带特征 罗东岩体岩相分异较好， 以辉长岩相为主， 主要出 露在杂岩体北侧。在杂岩体西南部出露橄榄辉石岩、 橄榄岩、 辉石橄榄岩。根据野外各岩相接触关系， 将罗 东岩体划分为三个侵入阶段 第一阶段侵入辉长岩相， 第二阶段侵入橄榄岩相、 辉石橄榄岩相， 第三阶段侵入 橄辉岩相。其中第二阶段橄榄岩、 辉石橄榄岩中可见 铜镍矿化， 为主要的含矿岩相。 121 ChaoXing 2020年第8期西部探矿工程 3罗东镁铁质超镁铁质岩体矿体特征 罗东岩体为含镍矿的镁铁质超镁铁质杂岩体， 经钻孔控制， 共圈出5个铜镍 （化） 体， 其中地表镍矿体 1个， 深部盲镍矿体4个 （图2） 。矿体主要赋存于辉石 橄榄岩、 橄榄辉长岩、 橄榄岩相中， 呈似层状或透镜状 产出。矿体最大长度1400m， 延深600m， 厚度52.72m， 一般长度600m， 延深250～500m， 厚度20～40m。矿体 倾向北， 倾角一般40～70， 靠近岩体底部矿体近于水 平状态， 矿石镍品位0.20～0.46， 平均0.25。矿体 具有厚度大、 深部延伸长等特点。 4罗东镁铁质超镁铁质岩体物化探异常特征 4.1地球化学异常特征 根据地化剖面成果， Cu、 Co、 Ni高含量段对应在橄 榄岩相上， Cu元素含量一般为 （130～350） 10-6， 极大值 37010-6， Ni元素含量一般为 （600～1400） 10-6， 极大值 252910-6， Co元素含量一般为97～11510-6， 极大值 11810-6； 基性岩上 （辉长岩、 辉绿岩） Cu、 Co、 Ni元素含 量次之， Cu元素含量一般 （50～60） 10-6， 极大值为70 10-6。Ni元素含量一般 （50～160） 10-6， 极大值为340 10-6。Co元素含量一般为 （50～70） 10-6， 极大值85 10-6； 长城系古硐井组地层中Ni、 Co、 Cu元素较低， 为背 景值。 4.21 ∶ 1万重力、 磁测、 瞬变电磁综合剖面特征 罗东岩体共完成完成物探综合剖面5条 （图3） ， 剖 面方向都为0， 每条长度均为1.2km， 线距200m,线上 点距40m,总计物理点155个。 从罗东岩体物探综合剖面联合示意图可以看出,5 条综合剖面异常特征基本一致， 都显示岩体对应高的 重力异常,且Δg曲线宽缓,向北异常未封闭,反映岩体 整体北倾 ,ΔT曲线都呈不规则变化,高的磁异常都对 图4罗东岩体铜镍矿8号剖面综合解译图 122 ChaoXing 2020年第8期西部探矿工程 应超基性岩, TEM成果显示岩体与南部地层接触部位 都为一向北缓倾的低阻接触带, DBz/Dt异常呈椭圆状 和串珠状,都具北倾特征,且向深部延伸很大。综上， 5 条综合剖面显示了岩体具北倾特征， 且向深部延伸很 大， 表明罗东岩体规模很大。 5地质地球化学地球物理综合找矿模型 在系统剖析罗东岩体重力、 高精度测法、 岩屑地 球化学测量信息的基础上， 通过总结铜镍矿体的物化 探异常特征图4， 构建了罗东铜镍矿区的地质地球 化学地球物理综合找矿模型 （表1） 。该模型主要反 映了地质找矿标志、 地球物理找矿标志和地球化学找 矿标志 （1） 地质标志 矿体主要赋存在具有岩浆分异作用 的镁铁质超镁铁质杂岩体中， 岩石多具低硅、 低碱、 低钛， 贫钙富镁等特点， m/f值在2～6.5之间， MgO含 量在8～30之间。矿体主要赋存在橄榄岩相中， 多 位于岩盆底部。 （2） 地球化学标志 土壤 （岩屑） 地球化学以 Cu、 Cr、 Co、 Ni多元素组合异常为主， 异常浓集中心明显、 强度高， 与镁铁质超镁铁质岩体套合良好。Cu、 Ni 标志类别 地质标志 地球化学标志 地球物理标志 标志 岩体特征 岩石地球化学特征 赋矿岩相 重力 高精度磁法 TEM 电阻率 信息显示 具岩浆分异作用的镁铁质超镁铁质杂岩体 低硅、 低碱、 低钛， 贫钙富镁等特点， m/f 2～6.5， Mgo含量 8～30 橄榄岩， 辉石橄榄岩 Cu、 Cr、 Co、 Ni多元素组合异常， Cu、 Ni元素含量峰值与地表矿体位置对应 良好 重力异常多反映岩体规模和产状， 经过高阶导数处理的局部高导异常对应 铜镍矿体位置 正负伴生的磁法异常 反映镁铁质超镁铁质岩体深部规模、 产状和延伸情况， 高的电磁异常响应 置与铜镍矿体对应良好 铜镍矿体具低的电阻率值， 一般在100～500Ωm 表1罗东矿区铜镍矿找矿模型 元素含量峰值与地表矿体位置对应良好。 （3） 地球物理标志 ①重力异常多反映岩体规模和 产状， 经过高阶导数处理的局部高导异常与铜镍矿对 应关系良好， 可以作为深部盲矿体的重要找矿标志。 ②正负伴生的高精度磁法异常与地表矿体位置对应良 好。③瞬变电磁异常能很好地反映镁铁质超镁铁质 岩体深部规模、 形态、 产状和延伸情况， 高的电磁异常 响应位置与铜镍矿对应良好。④铜镍矿体与镁铁质 超镁铁质岩体电阻率差异明显， 低的低阻率与铜镍矿 体对应良好。 参考文献 [1]孙燕,等.新疆北山坡北基性超基性杂岩特征及成矿远景[J]. 成都理工大学学报自然科学版,20094402-408. [2]卢苗安.天山东段盆山构造格局的多期演变[R].中国地震局 地质研究所,2007410. （上接第120页） 参考文献 [1]王松涛,杜江岩,曹阿楠,李林,等.新疆和田若羌绿洲带 1 ∶ 25万土地质量地球化学调查报告[R].2019. [2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB／ T14848-2017 地下水质量标准[S].2017. [3]中华人民共和国卫生部.GB5749-2006 生活饮用水卫生标 准[S].2007. [4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB5084- 2005 农田灌溉水质标准[S].2005. 123 ChaoXing