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滇西大雪山纸厂铜镍矿 刘汉和 云南省有色地质勘查院曲靖院, 云南 曲靖 655000 摘 要 大雪山纸厂铜镍矿产于华力西晚期侵入于古生界下统泥盆系泥岩的基性岩内, 矿石组分简 单, 基性岩控矿作用明显。通过对大雪山纸厂铜镍矿控矿地质条件的分析, 提出了找矿标志和前景。 关键词 铜镍矿; 矿床; 控矿条件; 找矿前景; 大雪山; 滇西 中图分类号 P612 文献标识码 B 文章编号 1004 5716 2007 05 0102 03 1 区域地质 区域地层为奥陶系、 志留系、 泥盆系, 为一套滨海 浅海相的碎屑 碳酸盐岩, 岩性主要为泥岩夹泥质粉砂 岩、 页岩、 泥灰岩、 网纹状灰岩。 本区地处澜沧江深大断裂以西, 冈底斯 念青唐古 拉褶皱系 级单元 内福贡 镇康褶皱带 级单元 中部, 老窝 瓦房街南北向构造带上, 核桃坪复背斜北 端偏西翼构造转折带部位。构造以南北向构造为主, 其 次为与南北向构造带相伴生的北西和北东向两组扭断 裂。南北向构造控制着区域地层及构造的分布与发育, 为区域主要构造形迹。北西向构造为压扭性断裂, 北东 向构造为张性断裂, 两组断裂相互交切, 构成棋盘格式 构造形态。 在山晚期及华力西晚期花岗岩和基性岩岩浆分别 沿断裂构造侵入, 为锡、 铁、 铅、 锌、 铜、 镍、 钴等矿的赋集 提供了大量的成矿物质。如铁厂的云龙锡矿, 分水岭及 中和铁矿、 核桃坪铅锌矿、 大雪山纸厂铜镍矿等。 矿产与岩体关系密切, 与构造关系不密切。 2 矿区地质 2. 1 地层 矿区出露地层主要为第四系、 泥盆系和志留系。从 上到下分述 第四系 Q 灰褐色、 灰色粘土、 碎石土夹辉石、 辉 绿岩碎块及板岩、 砂岩碎块, 少量深灰、 灰绿色卵砾石。 分布于山麓、 沟谷, 厚小于 5m。 泥盆系 D 泥盆系上统 D3 灰、 灰黑色页岩夹泥岩、 泥灰岩。 分布于矿区北西侧, 厚小于 50m。 泥盆系中统 D2 上部中 厚层状泥质网纹状灰 岩; 下部灰色、 深灰色中层状泥质条带灰岩。分布于矿 区北西侧, 厚 370m。 泥盆系下统 D1 顶部灰、 浅灰绿色钙质细砂岩夹 泥岩、 粉砂岩, 多见溶蚀小孔洞; 中部灰、 深灰色薄 中 层状板岩夹粉砂岩; 下部灰色、 灰绿色泥质粉砂岩夹粉 砂岩、 硅化灰岩、 泥质条带灰岩。分布于矿区中心部位, 厚 381m。 志留系 S 志留系上统 S3 桃红色中厚层状泥质条带灰岩与 灰白色纯灰岩互层。分布于南东一带, 厚 45m。 志留系中统 S2 灰色泥质条带与网纹状灰岩。分 布于南东角, 厚 40m。 志留系下统 S1 灰色、 灰黑色页岩夹粉砂岩。分 布于南东角, 厚大于 50m。 泥盆系上统至志留系下统间为整合接触。 内, 见有同类型铁矿床 点 7 处、 航磁 T 异常 5 处。特 别是矿区东延部分的兰盛铁矿点, 范围 6km 2, 地层为 I b。既是航磁 T 255 分布区, 同时也是[ C 5 2 3 ] 岩枝 与[ C53 1] 白浆岩枝的交接部位, 主峰天堂氹 537. 7m 。 大坪矿区主矿体 - 1、 - 1、 - 5 号, 东延此区内 见有采矿坑 4 处; T255 高值 300 450C , 地表断续见铁 矿露头长300 500m, 矿层厚 2 3. 5m,产状NEE/ SE55b, 品位 TFe为 45 55。无疑, T255 是铁矿异常引起 的, 是进一步选择普查评价的良好远景区。 4 结论 本矿床成因类型属沉积变质 热液富集型层状磁 赤 铁矿床, 规模达中小型。矿体 层 埋藏浅, 水文地 质条件简单, 开采条件良好。地表民采选用打砂机 y流 槽脱泥 y磁选机双程选矿简易方法, 可获铁精矿品位达 TFe为 62。因此, 建议对兰盛铁矿 T 255 进行普查 评价工作。 102 西部探矿工程 2007 年第 5 期 2. 2 构造 矿区内断裂较为发育, F1、 F2断裂为北西走向, F3、 F4、 F5断裂走向北东, 主要发育于泥盆系下统 D1 板 岩、 粉砂岩地层内。断裂破碎带宽一般0. 5 3m, 破碎 带由石英角砾、 粉砂岩角砾、 泥质物组成, 具硅化、 褐铁 矿化、 黄铁矿化、 锑矿化, 金矿化较弱。断裂与矿体关系 不密切。 2. 3 岩浆岩 在矿区中部华力西晚期沿断裂侵入的辉石岩、 辉长 辉绿岩体分布于下泥盆统板岩中, 为近于顺层分布的不 规则小岩盆, 东西长 700m, 南北宽 300m, 厚 18 28m, 面积约 0. 2km 2 。岩体边界不规则, 局部与围岩成犬牙 交错状。在岩体外围分布的小岩脉, 铜镍矿化差, 含量 很低。 岩体相变分界不明显, 大体可分为三带 中心相为 橄榄辉石岩、 橄榄辉长岩, 中间相为辉长岩, 边缘相为辉 长辉绿岩。相带间为过渡关系。铜镍矿体产于基性岩 体内, 围岩内没有铜镍矿化。 2. 4 变质作用 受华力西晚期基性岩浆活动的影响, 泥盆系下统泥 岩、 灰岩发生了不同程度的接触变质作用, 接近岩体部 位变质作用强, 远离岩体部位变质作用轻或没有变质。 在岩体接触带附近, 可见 5 10m 的混合岩带, 向外变 为板岩或硅化灰岩, 其次为泥岩。在岩体内可见 0. 5 3m 厚的板岩捕虏体, 板岩捕虏体与铜镍矿关系密切。 2. 5 围岩蚀变 围岩蚀变有角岩化、 混合岩化、 硅化、 板岩化、 黄铁 矿化、 褐铁矿化。铜镍矿化与围岩蚀变关系不密切。 3 矿床地质特征 3. 1 矿体特征 矿体主要产于中心相橄榄辉长辉石岩与中间相辉 长岩过渡带内, 岩体内板岩捕虏体顶底板附近、 岩体与 底部围岩接触带的破碎带内。矿体形态为似哑铃状、 长 条状、 小扁豆状、 似层状、 不规则状。多数大一些的矿体 向北倾, 倾角在 30b内。矿体沿倾斜方向出现分叉、 尖 灭现象。 铜镍矿体规模大小不一, 数量多, 到目前为止共发 现 13 个矿体。最大的矿体长 57m, 平均宽 16m, 厚 5 10m。其余矿体长 5 55m, 宽 5 12m, 厚 1 3m。 3. 2 矿石特征 矿石中主要金属矿物有 磁黄铁矿占 60, 镍黄铁 矿占 5 6, 黄铜矿占 3 5, 黄铁矿占 0. 3 0. 5 及少量褐铁矿、 针铁矿。脉石矿物有 辉石、 斜长 石、 角闪石、 绿泥石、 蛇纹石、 纤闪石、 石英等。 矿石一般品位镍 0. 3 2. 5 、 铜 0. 5 1、 钴 0. 01 0. 22, 最高镍 7. 4 。一般不含铂、 钯、 金。 磁黄铁矿 古铜 棕黄色, 呈粒状、 板状产出, 与绿 泥石、 辉石、 石英及镍黄铁矿、 黄铁矿、 黄铜矿等组成矿 块, 矿物粒径为 0. 03 0. 05mm。 镍黄铁矿 灰黄白色, 呈他形粒状分布, 嵌布于磁黄 铁矿中, 与黄铁矿、 黄铜矿共生, 矿物粒径为 0. 05 0. 08mm。 黄铜矿 铜黄色, 呈他形不规则粒状嵌布于磁黄铁 矿中, 与镍黄铁矿、 黄铜矿共生, 矿物粒径为 0. 01 0. 5mm。 黄铁矿 黄白色, 呈他形粒状、 不规则状分布, 嵌布 于磁黄铁矿中, 与黄铜矿、 镍黄铁矿共生, 矿物粒径为 0. 05 1mm。 矿石类型分氧化矿和硫化矿。地表及浅部为少量 的峰窝状、 海绵状褐铁矿型铜镍矿 氧化矿 ; 硫化矿为 致密块状、 细脉浸染状、 星点状、 角砾状磁黄铁矿型硫化 铜镍矿。 矿石主要为铜镍共生矿石, 有少量单铜、 单镍矿石 及镍钴共生矿石。 硫化矿主要为他形粒状构结。氧化矿则具海绵状、 峰窝状结构。 矿石构造有致密块状、 细脉浸状染、 角砾状、 团斑 状、 散点状等。 4 控矿地质条件 4. 1 地层 基性岩浆侵入于泥盆系下统板岩中, 板岩作为基性 岩浆的盖层, 使随着岩浆带来的矿源物质能够在有利的 空间赋存, 为后期铜镍矿的富集成矿提供了很好的条 件。没有板岩层覆盖的基性岩层内, 矿化较弱。在该区 带上隐伏的基性岩较多, 为寻找铜镍矿提供了较好的地 质找矿条件。 4. 2 岩浆岩 铜镍矿体的生成与本区基性岩浆岩关系密切, 岩浆 活动带来大量的成矿元素。铜镍矿赋存于岩体内, 在有 利的地段富集成矿, 形成规模不等的矿体。离开岩体, 没有任何找矿意义。 在基性岩体内, 中心相橄榄辉长辉石岩与中间相辉 长岩的过渡带内, 铜镍矿体易于富集成矿; 在岩体内的 板岩捕虏体与岩体接触的顶底板附近, 受板岩的阻隔, 容易形成较富的铜镍矿体; 在基性岩体底部与围岩接触 的角岩、 混合岩破碎带内, 容易形成矿体。离开这些岩 性, 只具有矿化意义。 在该成矿区带上分布着大量的基性岩体, 如夜恩 103 2007 年第 5期 西部探矿工程 山、 下麦庄、 山尖山等基性岩体, 共计 32 个之多, 其岩体 的化学成份与大雪山岩体基本相似, 为本区地质找矿提 供了矿源基础。 4. 3 断裂 构造不仅控制了含矿岩浆岩体的侵入位置, 而且还 对矿化的再次富集和矿体空间定位有很重要的控制作 用。大的断裂与成矿关系不密切, 但在岩体内的小断裂 及褶皱与铜镍矿体的形成有很密切的关系。在小断裂 交汇部位是铜镍矿体富集、 形成的有利空间; 在褶皱背 斜、 向斜部位易形成低压扩充区, 从而形成一定规模品 位较富的铜镍矿体, 是找矿的有利部位。 5 找矿标志 5. 1 地质标志 铜镍矿体的赋存部位, 在泥盆系下统板岩下的隐伏 基性岩体与板岩的接触带附近; 在岩体内粗粒度的橄榄 辉长辉石岩与中细粒度的辉长岩过渡带内; 在岩体底部 与围岩接触破碎带内的凹陷处。以上这些地质找矿标志 较为明显, 是矿山下一步地质找矿工作中应该注重的。 5. 2 磁异常标志 矿区内有磁异常存在, 异常高值主要集中于基性岩 体范围内, 经矿山探采验证, 铜镍矿体位置与磁异常高 值分布范围基本一致。磁异常的存在, 是铜镍矿体赋存 的重要标志之一。 5. 3 Ni、 Cu、 Co 化探异常标志 在矿区内分布有面积大小不一, 强度高低不同的 Ni Cu Co 化探异常, 最高异常值达 0. 03, 分布于 基性岩体内的部分异常经目前工程验证后, 与矿体所在 部位与异常高值基本吻合。化探异常的存在, 也是铜镍 矿体赋存的重要标志之一。 6 成矿成因 大雪山纸厂铜镍矿床的形成经历了岩浆侵入、 结晶 分异、 矿浆贯入、 热液叠加改造等成岩成矿的过程, 这些 过程对铜镍矿的形成起着非常重要的控制性作用。该 矿床为贯入式及热液叠加改造式硫化铜镍矿床, 矿床的 形成与华力西晚期基性岩浆活动关系密切。一方面是 基性岩浆的侵入为矿区提供了大量的矿物质元素, 为铜 镍矿体的形成提供了物质基础保障; 另一方面是含矿岩 浆在上升过程中进一步发生铜镍矿化物熔离与聚集。 在 1100 e 高温状态下可发生硫化物 硅酸盐熔离作 用。来自深大断裂岩浆, 随着温度、 压力的降低, 物理化 学条件的改变, 首先结晶出了橄榄石、 磁铁矿, 使熔浆中 的 MgO、 FeO 含量降低, Al2O3、 CaO、 SiO2含量相对增 加, 从而降低了金属硫化物的溶解度, 使金属硫化物从 熔体中熔离出来富集成铜镍矿。 岩浆沿早期的断裂侵入于古生界泥盆系下统泥岩、 泥质粉砂岩中, 导致泥岩变质为板岩, 板岩作为岩浆的上 部盖层, 部分板岩变为捕虏体进入岩体内, 使伴随岩浆带 来的成矿元素、 挥发份、 水份等不至于流失, 为铜镍矿的 富集提供了很好的物质条件、 矿源基础及赋矿空间。 在后期热液叠加改造过程中, 来自成矿热液的热力 使成矿元素及组份发生活化转移, 熔入热液中, 在有利 部位生成磁黄铁矿, 然后在磁黄铁矿中再生成粒状镶嵌 式的镍黄铁矿、 黄铜矿、 黄铁矿及少量镍辉钴矿, 与绿泥 石、 辉石、 石英等组成矿块, 从而形成规模不等、 形态各 异、 产状变化较大的硫化铜镍矿体。 7 找矿前景 在大雪山纸厂岩体外围还有几个镍、 铜、 钴的高值异 常区, 未进行工程验证, 可能是隐伏岩体引起的, 需进一 步工作验证, 从而增加矿山找矿区域。在岩体外围主要 是泥盆系的板岩, 板岩是岩浆活动时对成矿最有利的覆 盖层。在镍、 铜、 钴异常高值区投入相应的工程, 了解引 起异常的因素, 查明板岩下部有否隐伏基性岩体的存在, 在板岩与隐伏岩体接触带及隐伏岩体内有否铜镍矿体有 存在, 从而扩大找矿范围, 提高找矿效果, 扩大找矿前景。 这些异常高值区是今后矿山地质找矿的主要地区。 大雪山铜镍矿区地处福贡 镇康成矿带中部, 该成 矿区带上有多个与大雪山纸厂基性岩体相类似的基性 岩体, 共有 32 个, 多呈南北向展布, 分布面积较大。如 夜恩山、 下麦庄、 山尖山等基性岩体。据永平幅 1/ 20 万 区测资料显示, 这些基性岩体的岩石化学组份与大雪山 基性岩体的岩石化学组份基本相似, 均具有铜镍矿化, 并有镍、 铜、 钴异常存在, 是寻找铜镍矿的重要靶区, 具 有较好地质找矿前景, 是今后云南省重要的寻找铜镍矿 的靶区。 参考文献 [1] 云南省地质矿产局. 云南省区域地质志[ M] . 北京 地质出 版社, 1989. 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