張 亮
(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊 哈密 839000)
礦區(qū)位于中亞造山帶之中東天山的南緣,塔里木盆地的東北緣。以中天山南緣斷裂為界與中天山地塊相鄰,南有敦煌地體,西有庫魯克塔格隆起,東與紅柳園裂谷和梧桐溝裂谷相連構(gòu)成一條裂谷帶,呈北東東向展布,屬于塔里木陸殼板塊內(nèi)的次一級構(gòu)造單元。
勘查區(qū)內(nèi)出露為下石炭統(tǒng)紅柳園組(C1h)及第四系(Qhpal)。
①石炭系下統(tǒng)紅柳園組(C1h)
石炭系下統(tǒng)紅柳園組(C1h)分布于勘查區(qū)雜巖體周圍,出露面積約占勘查區(qū)總面積的10%,依據(jù)巖性組合特征可劃分為三個巖性段。主要有石炭系下統(tǒng)紅柳園組下段(C1ha)的淺灰黑色黑云母石英片巖;石炭系下統(tǒng)紅柳園組中段(C1hb)的白云石大理巖,呈薄層狀及透鏡狀;石炭系下統(tǒng)紅柳園組上段(C1hc)的淺灰綠色安山巖。
②第四系全新統(tǒng)洪積層(Qhpal)
分布在工區(qū)西北角,面積較小。主要由沖-洪積砂、礫石、黏土及巖石碎塊組成。其中礫石粒徑多在2-5 厘米,個別可達7 厘米。礫石磨圓度一般,多為次棱角狀次圓狀,分選性一般。
勘查區(qū)大地構(gòu)造位于塔里木-華北板塊(Ⅰ級)塔里木微板塊陸塊(Ⅱ級)北山古生代裂谷帶(Ⅲ級)的西段,筆架山復(fù)式背斜的次級紅石山向斜內(nèi),基性-超基性雜巖體具體位于紅石山向斜的核部??辈閰^(qū)位于區(qū)域性紅柳河深大斷裂以南4千米處,區(qū)內(nèi)巖體分布嚴格受該斷裂控制。但目前區(qū)內(nèi)地表未發(fā)現(xiàn)明顯的構(gòu)造標志。
區(qū)內(nèi)侵入巖廣布,出露面積約占測區(qū)總面積的80-90%。侵入巖種類以與銅鎳成礦有關(guān)的華力西中期基性-超基性雜巖體為主,其次為更晚期的華力西晚期花崗巖體。
紅石山東基性-超基性雜巖體侵位于下石炭統(tǒng)紅柳園組黑云母石英片巖與大理巖的接觸部位。巖體平面形態(tài)呈環(huán)狀。長約5.7千米,最大寬度3千米,最小寬度1.5千米,平均寬約2千米,出露面積約11.4平方千米。巖體呈北東方向展布,北傾,傾角50-65°,推測向北東方向側(cè)伏,深度增大。
紅石山東基性-超基性雜巖體為華力西中期產(chǎn)物,雜巖體分異良好,可劃分為三個侵入階段:第一階段侵入的巖漿有:細粒輝長巖、輝長巖相(υ42b-1);第二階段侵入的巖漿有:斜長橄欖巖相(σ42b-2);第三階段侵入的巖漿有純橄巖相(ψσ42b-3)。其中:細粒輝長巖和輝長巖相分布于巖體外圍,斜長橄欖巖相、純橄巖相呈帶狀分布于輝長巖相中,位于勘查區(qū)南部。輝長巖相為該巖體的主巖相。純橄巖作為最晚階段侵入的巖漿,一般分布在巖體外圍同地層接觸部位或成礦期的構(gòu)造帶中,是區(qū)內(nèi)硫化物含量最高的一期巖漿。
分布于巖體外圍,呈環(huán)狀巖基產(chǎn)出。出露面積約10 平方千米,為雜巖體的主要巖相。在勘查區(qū)西南角主要為細粒結(jié)構(gòu)的輝長巖,礦物顆粒向東及北東方向逐漸增大至中粗粒結(jié)構(gòu),且向北東方向側(cè)伏。與紅柳園組地層呈侵入接觸關(guān)系。
在巖體南部輝長巖與純橄巖的接觸部位可見孔雀石化蝕變,孔雀石多呈星點狀分布在輝長巖中,粒徑0.5-1毫米,含量5%左右。
分布于巖體中部,平面形態(tài)呈條帶狀產(chǎn)于輝長巖內(nèi),形似平放的勺狀,在巖體東部出露最寬。長約2.7 千米,寬0.06-0.27 千米,出露面積約0.34 平方千米。11號勘探線以西走向97-119°,11號勘探線以東走向54-60°。經(jīng)鉆孔初步探索巖相北傾,傾角50-60°,與純橄巖呈互層狀產(chǎn)出。與輝長巖呈侵入接觸關(guān)系。
巖石呈深褐色,中細粒粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石主要由橄欖石、輝石及斜長石等組成。其中,地表橄欖石已全部被伊丁石所代替,呈褐色,等軸粒狀,粒徑1-2毫米,含量60-70%;斜長石自形程度差,多呈粒狀,粒徑1-3毫米,含量10-15%,填隙于橄欖石間隙中。輝石黑綠色,粒狀、短柱狀,粒徑1-3毫米,含量10%。巖石中磁鐵礦多呈針狀、粒狀集合體狀分布,含量5-10%,多由橄欖石蛇紋石化析出形成。
橄欖巖中橄欖石有較強的伊丁石化、蛇紋石化、磁鐵礦化等蝕變,同時巖石中橄欖石礦物已幾乎全部為伊丁石所代替,并呈橄欖石假象存在。該巖相為主要含礦巖相。
呈條帶狀分布于斜長橄欖巖與輝長巖的接觸部位,位于斜長橄欖巖的南側(cè),二者呈漸變過渡關(guān)系,走向與斜長橄欖巖走向一致,出露面積約0.03 平方千米,主要分布于測區(qū)南部。經(jīng)鉆孔驗證,巖相北傾,傾角52-58°。與輝長巖呈侵入接觸關(guān)系。
巖石呈黑褐色,填隙結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石主要由橄欖石、輝石少量斜長石等組成。其中,橄欖石已全部被伊丁石所代替,多數(shù)輝石具纖維狀蛇紋石化蝕變;斜長石灰白色,粒狀,粒徑1-2 毫米,含量1%左右。
純橄巖中橄欖石有較強的伊丁石化、蛇紋石化等蝕變,同時巖石中橄欖石礦物已幾乎全部為伊丁石所代替,并呈橄欖石假象存在。該巖相為主要含礦巖相。
區(qū)內(nèi)侵入巖普遍蝕變較強,主要具伊丁石化、蛇紋石化。局部可見磁鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、纖閃石化、絹石化、高嶺土化、滑石化、褐鐵礦化、黃鉀鐵帆化及孔雀石化。
其中橄欖巖中橄欖石主要具伊丁石化、蛇紋石化、磁鐵礦化;輝石主要具蛇紋石化、纖閃石化、絹石化。
在0-11號勘探線南部純橄巖與輝長巖的接觸部位蛇紋石化蝕變強烈,同時還可見少量的孔雀石呈星點狀分布在輝長巖內(nèi),粒徑0.5-1 毫米,含量5-8%。
根據(jù)目前已獲得的探礦工程地質(zhì)成果,地表未發(fā)現(xiàn)礦體,深部目前圈定鎳礦(化)體3個。礦體多產(chǎn)于超基性巖與輝長巖的接觸部位,礦體與超基性巖主巖相-斜長橄欖巖相(σ42b-2)及純橄巖相(ψσ42b-3)關(guān)系密切。礦(化)體主要賦存于第三階段侵入純橄巖相(ψσ42b-3)中。礦層中蛇紋石化、綠泥石化十分發(fā)育,可見有較多絹云母、纖閃石、角閃石等含水礦物填隙于橄欖石之間,金屬礦物同含水礦物具有交代現(xiàn)象。礦石一般較完整,質(zhì)地堅硬,解理、裂隙不發(fā)育。
含礦巖相均為純橄巖。礦(化)體形態(tài)與巖體形態(tài)基本相似,呈陡直層狀產(chǎn)出。礦(化)體埋深7.90-88.70 米處,單層厚度10-16.5 米,累計視厚度41.75米,深部未控制。礦體傾向北,傾角一般70°-72°,沿走向未控制。鎳含量一般0.20%-0.30%。
Ni1 號礦(化)體產(chǎn)于純橄巖與斜長橄欖巖的接觸部位,含礦巖相為純橄巖。礦體呈陡立層狀,埋深7.90-24.40 米處,北傾,傾角70°。視厚度16.5 米,鎳含量0.20-0.26%,平均含量0.22%。在走向和傾向上均未控制。
Ni2 號礦(化)體含礦巖相為純橄巖。礦體呈陡立層狀,埋深35.80-51.05米處,北傾,傾角71°。視厚度15.25米,鎳含量0.20-0.30%,平均含量0.24%。
Ni3 號礦(化)體產(chǎn)于純橄巖與輝長巖的接觸部位,含礦巖相為純橄巖。礦體呈陡立層狀,埋深78.70-88.70 米處,北傾,傾角72°。視厚度10 米,鎳含量0.19-0.27%,平均含量0.20%。
勘查區(qū)位于北山裂谷帶西段大型鎳礦紅石山鎳礦東2千米處,同處于蠶頭山-筆架山基性超基性巖帶中,屬同一成礦帶,具有相同的成礦環(huán)境。礦床的成因可以概括為:產(chǎn)生于地幔的地幔巖,在其呈底辟上升過程中經(jīng)分熔-分凝作用形成原始拉斑玄武質(zhì)巖漿。巖漿沿深大斷裂侵入到地殼一定深度的巖漿房,經(jīng)過在巖漿房的分異和熔離作用,并在構(gòu)造應(yīng)力作用下經(jīng)多次侵位形成與基性-超基性巖有關(guān)的以巖漿就地熔離型銅鎳礦為主的硫化鎳礦床,深部有膨大增厚的趨勢,推測深部可能存在鎳礦體。