新疆东天山典型铜镍硫化物矿床地质特征及成矿条件分析

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位于中亚造山带的的东天山是我国重要的岩浆型铜镍硫化物成矿带,大量的铜镍硫化物矿床都产出于该地区,如黄山、黄山东、葫芦、香山、图拉尔根、土墩等,在以往的研究中,黄山铜镍矿带是铜镍矿的主要分布地区,在空间上从图拉尔根一带开始,西延至库姆塔格沙垄,但未过库姆塔格沙垄。所以在之前的认识中,黄山铜镍矿带便被众多学者认为是东天山铜镍矿带。然而,近年来,在库姆塔格沙垄以西,陆续有大量的铜镍矿(点)被相继发现。本文选取了库姆塔格沙垄以西区域的路北、白鑫滩、以及月牙湾等矿床(点)作为研究对象,通过对研究的铜镍硫化物矿床(点)所在地层、构造条件、岩石特征、岩石地球化学特征以及地球物理和地球化学等进行对比讨论,最终得出该地区铜镍硫化物矿床的地质特征与成矿条件。东天山库姆塔格沙垄以西地区分布的铜镍硫化物矿床所处的大地构造背景,属造山带后碰撞伸展阶段,为该区铜镍矿的形成创造了有力的大地构造背景条件;该区岩体的产出与分布均受断裂构造控制,与褶皱关系并不大,这些大断裂及其次级断裂为矿床的形成提供了重要的构造条件;研究矿床岩体均属基性-超基性范围,具小岩体特征,岩体岩相分异特征明显,发育渐变式岩相分带和突变分带,前者为岩浆分异形成,后者为岩浆不同侵入期次所形成,具有多阶段多期次的特征,岩相分带符合铜镍硫化物矿床含矿岩体岩相分带特征;铜镍硫化物矿床(点)中的含矿岩石多为辉石岩、辉长岩,橄榄辉长岩、橄榄岩以及橄榄苏长岩、辉石橄长岩;矿石矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、磁铁矿等;岩体发育多种与含铜硫化物氧化关系密切的多种矿化蚀变类型,如孔雀石化、绢云母化、褐铁矿化、绿泥石化、蛇纹石化等,此外,还发育透闪石化、滑石化和伊丁石化,钠黝帘石化、镍华、绿泥石化、绿帘石化、硅化等,各类矿化蚀变通常相伴产出,是镁铁质-超镁铁质杂岩体铜镍硫化物矿床成矿的有利条件;不同矿床(点)岩石具有不同程度的低Ti高Mg特征,随着岩体的分异演化,SiO2、Al2O3、Na2O及TiO2随着MnO含量的升高而降低,TFe2O3和Mn O升高,研究区岩石m/f值均属于铁质系列,有利于铜镍矿的形成,不同铜镍矿床(点)岩石样品的稀土元素配分模式图和微量元素蛛网图特征相似,都具有轻微富集的轻稀土右倾特征,重稀土和轻稀土之间的分馏也比较明显,具有不同程度的弱铕异常,此外大离子亲石元素Sr以及高场强元素U相对富集,而高场强元素Nb、Ta则相对亏损;地球物理特征显示高重、高磁、高极化、低电阻特征可以为该区寻找杂岩体岩浆型铜镍矿提供一定的依据,地球化学特征特征显示该区铜镍矿岩体中元素异常组合为Cu-Ni-Cr-Co-(Au-Sb-As-Mo-Zn),元素异常组合圈定区域与地表基性-超基性岩体范围一致,元素异常浓集区明显,该异常组合说明了库姆塔格沙垄以西地区具有铜镍成矿的良好潜力;同时,该区分布的铜镍硫化物矿床岩体形成年龄主要集中在269-298Ma,与黄山、黄山东、香山、白鑫滩等铜镍矿为同一时期产物。
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