金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因-最新文档资料
8页1、金川铜镍硫化物矿床中特富矿分布特征及成因0引言金川硫化镣铜矿床是全球最大的3个硫化镣矿之一 1-9, 是中国最大的镣资源和生产基地。自1958年发现至今,经过50 多年开采,浅部高品位的特富矿10-17 和富矿已逐渐消耗。随 着开采深度的增大和采矿成本的增加,寻找一定规模富矿的愿望 越来越迫切,尤其是寻找深部熔离贯入型矿石的典型代表一一块 状特富矿更加紧迫11。金川特富矿是按最低工业指标(Ni品 位(质量分数,下同)大于等于3.0%)来划分的,半自形粒状 或脉状结构,致密块状或半块状构造10,12,矿石组分90%以 上为含铜和镣的金属硫化物,脉石矿物组分非常少,其符号为 S-A。此类矿石经单独回采后,直接进冶炼厂进行提炼,不需经 选矿环节,可以节约大量选矿成本,经济价值高。前人对金川特 富矿石进行了矿物测试、空间分布规律、矿体形态等研究,指出 特富矿石中金属硫化物主要为镣黄铁矿、雌黄铁矿、黄铜矿、黄 铁矿等,矿体主要呈大脉状或透镜状18-21;与其他矿石类型 进行对比22-26,认为特富矿石来自于深部熔离贯入的最后一 期矿浆27-31,其形成与构造(或前期岩浆通道)有密切关系 24,
2、32-37。但这些研究由于种种条件限制,并不全面。基于 此,笔者就金川特富矿开展了系统性综合研究。首次通过Surpac 软件来直观了解金川矿床中特富矿石的空间分布,总结其分布特 征;通过岩矿测试来查明其结构、构造、金属矿物成分等;首次 对各类型矿石中的长石、石英等矿物进行包裹体测试(特富矿石 与其他类型矿石成矿温度、盐度及静压力)来了解不同矿石的地 球化学特性;最后,从物质来源、成矿温度、成矿期次、与构造 的关系等方面来探讨其成矿机理。通过上述研究结果来总结金川 特富矿石的成因、分布规律和典型找矿标志,来更好服务矿山生 产和地质找矿工作。1金川矿床地质概况金川含矿超基性岩体产于华北地台阿拉善地块西南边缘龙 首山隆起带的东南端北侧(图1)。岩体沿走向长约6 500 m, 宽20527 m,地表出露面积1.34 km2,总体走向NW50。,倾 向SW,倾角50。80。,延深数百至上千米。金川Ni-Cu硫化 物矿床几乎全部产于岩体内,地表矿化仅在I矿区有出露。矿区出露地层主要为下元古界白家嘴子组蛇纹石化白云质 大理岩、云母石英片岩、黑云母片麻岩、条带状混合岩等深变质 岩,走向NW35,倾向S
3、W,倾角40。70。矿区内断层和节理发育,岩矿破碎,主要断层有F1、F8、 F17、F23、F16、F16-1 等。其中,F17 断层走向 NE50,倾向 SE,倾角70,具有张扭性质,该断层错断II-岩体和矿体, 在其东、西两侧均赋存一定规模的块状特富矿体。金川含矿超基性岩主要为纯橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉 岩和辉石岩。金川岩体为一复式侵入体,划分为4期侵入相:第 1期为中细粒含二辉橄榄岩和橄榄二辉岩,主要产于1、11矿区 侵入体西南侧,产有由星点状、局部海绵状矿石构成的悬浮状、 透镜状贫矿体;第2期为中粗粒含二辉橄榄岩和二辉橄榄岩,是 金川岩体的主体(其体积占金川含矿超基性岩体的67.7%),在 整个矿区均有分布,产有规模较大的由星点状、斑杂状和局部海 绵状矿石构成的透镜状、板状和似层状贫矿体;第3期为中粒硫 化物纯橄榄岩相,主要分布于1、11矿区岩体下部,该岩相绝大 部分由海绵陨铁状矿石为主、半海绵状为次的富矿石组成;第4 期是指沿岩体原生构造裂隙和其他构造裂隙贯入的块状金属硫 化物矿石,侵入时即为硫化物矿浆1-2。一般同一期次的各岩 类间为渐变过渡关系,而不同期次间的接触界线
4、则是突变的。因 此,块状特富矿、海绵陨铁状矿石和贫矿石分别限定在不同期次 的侵入相中9。2.1岩体内部特富矿岩体内部特富矿主要分布于II矿区3540行、1 1751 285 m标高范围内,其形态复杂多变,由3条脉体构成,呈漏斗状或 大脉状产出。矿体长225 m,延深3595 m,水平厚170 m。 其总体走向NW,倾向SW,倾角3080。,局部反倾;矿体全 由块状矿石组成,Cu、Ni平均品位(质量分数,下同)为265%、 784%。在II矿区39行附近的特富矿体分布于岩体下盘与岩体围 岩接触带的内侧,其余地段分布于深部熔离贯入型富矿体内的原 生裂隙构造中;特富矿体与富矿(贫矿)之间的接触界线明显。 岩体内部常见有超基性岩型富(贫)矿石、超基性岩、大理岩及 边缘片岩的捕掳体,而未见辉绿岩的捕掳体;相反,在II矿区 39行以东的辉绿岩中,常见有特富矿的捕掳体。这说明特富矿 的形成时代介于超基性岩型富(贫)矿体与后期辉绿岩脉之间。 另一方面,根据岩体内部特富矿不同标高、不同行线的样品分析, 发现在同一标高上特富矿石的镍品位自东向西逐渐降低,在不同 标高上靠近F17断层的部位(39行)特富矿石
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