土墩矿区基性—超基性铜镍矿床特征及成矿模式

谈治林

（湖南省有色地质勘查局二一四队，湖南 株洲 420007）

土礅矿区的基性—超基性岩铜镍矿床主要是为铁镁质岩浆成矿作用形成的以硫化物为主的矿床，基性—超基性杂岩体中岩性一般由辉石闪长岩、辉长岩、橄榄苏长岩、橄榄岩组成的铁镁质—铁质基性—超基性岩，超基性岩为贫钙贫碱—弱碱质，化学成份上具有高SiO2，低MgO、CaO、K2O、Na2O的特点；基性岩为碱质——弱碱质，具高Al2O3,低CaO的特点组成的铜镍矿床。

1 区域成矿地质背景

区域地质特征具有多旋回构造运动背景。自石炭纪早期开始裂解拉张，沉积巨厚的复理石建造～细碧角斑岩建造。晚石炭世初期回返汇聚，晚石炭世中期固结，形成新生陆壳。

本区大地构造位置属于天山褶皱系的北天山地向斜褶皱带，觉罗塔格复背斜的东段，南近中天山隆起，北与吐～哈山间拗陷毗邻。

区内侵入岩非常发育、分布很广、种类繁多，从超基性岩到酸性岩均有出露，其中以酸性岩分布最广，中性岩次之，再次为基性—超基性岩。根据前人所测同位素年龄本区侵入岩分别属于华力西中期和晚期形成。

2 矿床地质特征

土墩铜镍矿区出露地层为中石炭统干墩组和梧桐窝子组，第三系上新统葡萄沟组以及第四系全新统。

2.1 地层特征

2.1.1 中石炭统

干墩组（C2g）：分布于矿区南部，北东向展布，产状350°∠60°，地层多被辉长岩、闪长岩及花岗岩等侵入岩破坏。该组在本区出露的岩性主要为灰色长石石英砂岩、凝灰质砂岩夹灰黑色基性凝灰岩，岩体接触带岩石蚀变强烈，多已角岩化、局部蚀变为角岩。

梧桐窝子组（C2w）：分布于矿区北部干墩大断裂带两侧，岩层北西向展布，向北倾，倾角约50°左右。岩石片理化、糜棱岩化等蚀变强烈，岩性为灰绿色斜长安山玢岩、凝灰质砂岩、深灰色、灰黑色炭质粉砂泥岩等。

2.1.2 第三系上新统葡萄沟组（N2p）

该组在矿区内零星分布，多被第四系覆盖，主要沿河床阶地出露。岩性为橙红色～土黄色钙质粉砂泥岩。

2.1.3 第四系全新统（Qhpl）

分布于干沟及低洼处，为松散的洪积物砂砾、砂土。

2.2 构造特征

矿区内断裂构造非常发育，主要表现为压扭性的断裂。在杂岩体中的断裂产状一般为113°～197°∠37°～88°，断裂带宽0.05m～5.5m，可见断层角砾、断层泥及石英细脉、石英脉、不规则石英团块等；带内岩石破碎,可见片理化、糜棱岩化、绢云母化、绿泥石化、纤闪石化，蛇纹石化。

2.3 容矿岩体特征

矿区内岩体以侵入岩为主，主要出露时代为华力西中期的侵入岩，岩性为超基性岩～基性岩均有出露。主要分为两个杂岩体（Ⅰ号杂岩体、Ⅱ号杂岩体）。

（1）Ⅰ号杂岩体特征：杂岩体位于矿区北部，侵入于中石炭统梧桐窝子组灰绿色安山玢岩及变质砂岩之中，为一复式基性、超基性杂岩体，岩性为辉闪橄榄岩、角闪橄榄岩、角闪辉石岩、辉石角闪石岩。地表出露东西长1700m，南北宽450m～700m，呈一不规则的椭园形态，走向近似东西向。杂岩体向西侧伏，向南倾，上缓下陡，平均倾角约65°。

（2）Ⅱ号杂岩体特征：位于矿区北部、Ⅰ号杂岩体北西约300m，为基性～中性杂岩体。地表出露均为角闪辉长岩，在钻孔和坑道中所见有角闪辉石岩、辉石岩、橄辉岩、辉长岩、角闪辉长岩。该杂岩体东西长760m，南北宽280m～450m，呈不规则的长椭园形态，岩体走向近似东西，呈不规则状侵入。

3 成矿模式

在区域造山带汇聚～碰撞后，沿张性深大断裂上升的上地幔局部熔融分离出的橄榄质拉斑玄武岩浆，在到达地壳中一定深度位置时形成岩浆房，在此时再经重力分异，形成不成份的岩浆分层，上部比重轻的偏酸性岩浆先上升侵入，侵入过程中熔化围岩发生就地分异作用，后期侵位是岩浆房中底部比重大的超镁铁质岩浆及熔离出的金属硫化物，它们向底部及外接触带运移、富集，在构造活动的作用下，形成以深熔～贯入为主的多种成矿作用的铜镍硫化物矿床。

图1 土墩矿区成矿模式示意图

4 结语

土墩铜镍矿床主要产在土墩超基性～基性岩中，为深源岩浆分异之产物。岩体岩浆分异较好，岩相带连续，呈似层状或大透镜体状，杂岩体中矿体明显受岩相控制。

（1）Ⅰ号杂岩体分为橄榄岩相带（中心相）、辉长岩相带（过度相）、细晶辉长岩相带（边缘相）。

（2）Ⅱ号杂岩体岩相（带）划分为角闪辉长岩相（过渡相），在岩体中部出露细晶角闪辉长岩相（边缘相），深部钻孔中有蚀变角闪辉石岩相（中心相）。

岩石蚀变主要有钠黝帘石化、绿泥石化、绢云母化、纤闪石化、碳酸盐化、局部地段硅化。

因此研究基性～超基性铜镍矿床的成因、控矿因素及研究岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿模式实为研究成矿母岩的来源、空间、分异和熔离、成矿元素的运移、富集、成矿的规律。

总之在对基性～超基性铜镍矿床的勘查和研究中，都要从其成矿的成因、空间上、成矿的岩相上以及控矿构造等方面进行综合分析与研究。