張小軍 田江濤 唐毅

摘? 要：路北銅鎳礦床位于覺羅塔格構(gòu)造帶內(nèi)，巖體走向受康古爾深大斷裂控制，礦床規(guī)模達(dá)中型。含礦巖體侵入于下石炭統(tǒng)小熱泉子組，圍巖為安山巖與細(xì)砂巖，主要基性-超基性巖為橄欖巖、橄欖輝石巖、輝石巖、輝長巖等。巖體由中心向兩側(cè)基性程度逐漸降低，產(chǎn)狀平緩，主要賦礦巖相為輝石橄欖巖相，礦體多呈似層狀或透鏡狀。含礦角閃輝長巖中鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年為（282.9±2.4） Ma，與東天山地區(qū)黃山東、黃山、香山等典型銅鎳礦床及基性-超基性巖體形成時(shí)代一致，為早二疊紀(jì)。認(rèn)為路北礦床為東天山黃山-鏡兒泉銅鎳成礦帶西延部分，該銅鎳礦帶向西具較大的銅鎳找礦空間，康古爾深大斷裂可能為該區(qū)重要的控巖控礦斷裂。

關(guān)鍵詞：東天山西段;路北銅鎳礦床;鋯石U-Pb年代學(xué);找礦潛力

東天山地區(qū)是新疆重要的銅鎳成礦帶[1]?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)銅、銅鎳、金、鐵、鉛鋅等金屬礦床，相關(guān)類型礦床多成帶分布。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，黃山東、黃山西、天宇、黃山、香山和土墩等銅鎳礦床從東至西依次產(chǎn)出（圖1），其中黃山東和黃山礦床規(guī)模達(dá)大型。該區(qū)銅鎳礦床均位于庫姆塔格沙垅以東。近年來對(duì)沙隴以西地區(qū)開展了大量地質(zhì)勘查工作，有學(xué)者認(rèn)為東天山西段具銅鎳礦找礦潛力[2]。2012年第一區(qū)域地質(zhì)大隊(duì)通過對(duì)Cu-Ni-Co異常查證，發(fā)現(xiàn)白鑫灘銅鎳礦床[3]，開啟了東天山西段尋找銅鎳礦熱潮。

路北銅鎳礦礦床位于庫姆塔格沙垅以西，是在新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院2014年化探Ni-Cu-Cr-Co異常檢查基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展槽探和鉆探工作時(shí)發(fā)現(xiàn)的，目前規(guī)模達(dá)中型。路北銅鎳礦礦床研究程度較低，舍建忠等通過對(duì)路北含銅鎳鎂鐵超鎂鐵巖地球化學(xué)特征分析，對(duì)構(gòu)造意義進(jìn)行了分析[4];楊萬志等對(duì)路北發(fā)現(xiàn)銅鎳礦意義進(jìn)行了探討[5];田江濤等通過研究路北銅鎳礦床礦石礦物特征，建立找礦標(biāo)志，分析了找礦意義[6-7];張小軍等在研究恰特卡爾地區(qū)地物化基礎(chǔ)上，建立找礦模型，通過成礦作用分析，指出下一步找礦方向[8-9]。本文對(duì)路北礦床開展巖相學(xué)、鋯石U-Pb定年，厘定該礦床形成時(shí)代、構(gòu)造背景，為進(jìn)一步探討該區(qū)銅鎳找礦潛力及方向提供新資料。

1? 巖體地質(zhì)概況及巖相學(xué)特征

1.1? 地質(zhì)概況

路北銅鎳礦床產(chǎn)于覺羅塔格裂陷槽-小熱泉子島弧帶-康古爾韌性剪切帶北側(cè)（圖2），基性-超基性巖體侵入。受康古爾深大斷裂控制，走向與區(qū)域構(gòu)造線一致。巖體地表形態(tài)呈近臥倒菱形，負(fù)地形出露，主要巖性為輝長巖、輝石巖、橄欖巖等，地表出露寬50～350 m，長6 000 m，面積約0.33 km2。據(jù)鉆孔成果，巖體總體呈SE向緩傾的板狀體，厚度相對(duì)穩(wěn)定，傾角14°～24°。主要巖性為純橄欖巖、含方輝純橄巖、方輝橄欖巖、含角閃石方輝橄欖巖等，橄欖巖、輝石巖、橄欖蘇長巖和橄欖輝長巖為主要賦礦巖性，圍巖為下石炭統(tǒng)小熱泉子組，巖體直接圍巖為安山巖和細(xì)砂巖。局部由于熱接觸變質(zhì)作用發(fā)育角巖化，形成黑云母角巖、長英質(zhì)角巖及各類角巖化巖石。地表見大量褐鐵礦化、孔雀石化和黃鐵鉀礬化。目前地表已圈定12個(gè)礦體，銅鎳礦體長100～930 m，視厚2～46 m，鎳品位0.21%～1.02%，局部較富，最高7.76%。Cu品位0.2%～0.74%，最高1.61%，礦體形態(tài)呈大肚透鏡狀、透鏡狀（圖2）。鉆探資料表明，深部隱伏礦體與地表礦體相連，礦體多呈似層狀或透鏡狀，較平緩。礦床主要礦石類型為浸染狀礦石，局部見塊狀礦石，礦石礦物主要為鎳黃鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、紫硫鎳礦等，有少量磁鐵礦，方黃銅礦、針鎳礦等。

1.2? 巖相學(xué)特征

路北基性-超基性巖石類型簡單，主要含礦巖相為橄欖巖相、輝石巖相、輝長巖相和橄欖蘇長巖相。

橄欖巖相? 分布于巖體南部地表，出露面積大，主要含礦巖性為橄欖巖，深灰綠色，殘余粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由橄欖石（69%）、輝石（30%）及少量金屬礦物（1%）組成。橄欖石已蝕變，呈孤島狀分布于滑石中，橄欖石間分布有輝石，輝石被滑石、少量透閃石、黑云母交代，呈殘晶狀分布于蝕變礦物中。輝石多為斜方輝石，蝕變礦物約占原礦物的30%，滑石呈鱗片集合體狀交代橄欖石、輝石（圖3-a）。

輝石巖相? 呈透鏡體狀侵入于輝長巖中，主要含礦巖性為輝石巖，深灰色，變余粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由輝石（84%）和橄欖石（15%）組成，沿解理及邊部已蝕變，主要為透閃石化，晶粒界線不清晰。輝石為斜方輝石，輝石解理中分布有少量角閃石，角閃石不規(guī)則（圖3-b）。

橄欖蘇長巖相? 呈隱伏巖相，僅鉆孔中可見，多分布于輝長巖邊部。主要巖性為橄欖蘇長巖，為礦區(qū)重要含礦巖性，黑色，自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石為橄欖石、斜長石和斜方輝石，次為黑云母和角閃石（圖3-c），巖石中次生蝕變作用較明顯，主要為蛇紋石化。

輝長巖相? 發(fā)育于礦區(qū)北部，局部位于閃長巖底部，侵入于石英閃長巖體中，主要含礦巖性為橄欖輝長巖。橄欖輝長巖呈黑色，自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)，代環(huán)邊結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由橄欖石、普通輝石、斜長石及黑云母構(gòu)成（圖3-d），含少量斜方輝石。蝕變作用較強(qiáng)，大多蛇紋石化，少量滑石化及鉻綠泥石化，通常位于巖體底部。

2? 樣品采集及測試方法

為保障分析樣品盡量新鮮，用于鋯石U-Pb年齡樣品采自探槽中的角閃輝長巖。鋯石制靶由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成，陰極發(fā)光顯微照相由北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成，鋯石U-Pb同位素測試由中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室完成，采用激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜儀（LA-ICP-MS）分析，使用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500為外標(biāo)加以校正，每測6個(gè)數(shù)值后進(jìn)行一次91500標(biāo)樣測定，激光光束束斑直徑為30 μm，使用29Si為內(nèi)標(biāo)測定鋯石的U，Th，Pb含量。相關(guān)數(shù)據(jù)采用GLITTER和 Isoplot 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。鋯石原位復(fù)位Hf同位素測試由中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，使用Neptune型多接收等離子體質(zhì)譜儀和Geolas Pro型激光剝蝕系統(tǒng)聯(lián)用方法完成。測試豎斑直徑為44 μm。測試位置與測年點(diǎn)位相同或靠近。每分析10個(gè)樣品測點(diǎn)插入一次標(biāo)樣測定（鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ-1，GJ-1的測試精準(zhǔn)度為0.282 030±40（2SE））。

3? 分析結(jié)果

3.1? Cu，Ni分析元素

Cu，Ni元素含量為新疆維吾爾自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)測試中心分析數(shù)據(jù)，為增加對(duì)比度，筆者選取低品位礦石與高品位礦石進(jìn)行對(duì)比。選取ZK0004（低品位）和ZK1501（高品位）鉆孔中Cu，Ni元素含量為研究對(duì)象。ZK0004中Ni，Cu具相似變化趨勢，Cu，Ni大致呈正相關(guān)關(guān)系，除在一個(gè)異常富集一段，Cu，Ni含量相對(duì)較穩(wěn)定（圖4）。ZK1501中Ni含量隨深度逐漸變大。路北Ni/Cu均值為1.76，黃山東、黃山、香山和白鑫灘礦床Ni/Cu均值分別為2.20、1.90、1.71和1.11[10]，路北礦床礦石Ni/Cu比值較東天山其它典型礦床居中。

3.2? 鋯石U-Pb年齡

項(xiàng)目組對(duì)采集的角閃輝長巖樣品進(jìn)行同位素測年，樣品采自礦區(qū)北部的輝長巖相帶。巖石局部具銅鎳礦化，測得巖體LA-ICP-MS的鋯石206Pb/238U-207Pb/235U諧和年齡為（281.4±2.5） Ma，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（282.9±2.4） Ma（圖5，表1）。表明該套雜巖和相關(guān)銅鎳硫化物礦床形成于早二疊世早期，與東天山地區(qū)黃山東（274±3） Ma、黃山（269±2） Ma、香山（285±1.2） Ma等典型銅鎳礦床及基性-超基性巖體形成時(shí)代一致[11-15]。

4? 討論

本次獲得的路北銅鎳礦床角閃輝長巖成巖年齡為（282.92.4） Ma，稍晚于礦區(qū)北部角閃輝長巖（287.9±1.6） Ma[16]，略早于最晚期侵位的石英閃長巖[17]，屬早二疊世后碰撞伸展環(huán)境下幔源巖漿上涌產(chǎn)物。路北銅鎳礦床礦石Ni，Cu成礦元素及巖相變化特征表明，路北巖體深部具較好找礦前景。近年來，覺羅塔格構(gòu)造帶西段發(fā)現(xiàn)路北、白鑫灘銅鎳礦，成礦規(guī)模已達(dá)中型，成巖時(shí)代與東天山地區(qū)發(fā)現(xiàn)的黃山、黃山東、葫蘆等典型銅鎳礦床形成時(shí)代一致（表2），該帶為黃山-鏡兒泉銅鎳礦帶西延部分。

5? 結(jié)論

路北銅鎳礦中輝長巖成巖年齡為（282.9±2.4） Ma （MSWD=1.3，n=28），與東天山地區(qū)發(fā)現(xiàn)的黃山、黃山東、葫蘆等典型銅鎳礦床形成時(shí)代一致。路北銅鎳礦的發(fā)現(xiàn)，表明覺羅塔格西段地區(qū)具尋找銅鎳礦巨大潛力，大大拓寬了東天山銅鎳找礦空間。

致謝：李平高級(jí)工程師對(duì)本文的幫助指導(dǎo)，匿名審稿專家的認(rèn)真審閱，給予寶貴的修改意見，在此一并致以忠心感謝！

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