东天山岩浆铜镍硫化物矿床的多期次岩浆侵位与成矿作用——以黄山铜镍矿床为例

摘要

位于黄山-镜儿泉镁铁-超镁铁岩带西段的黄山铜镍矿田(包括黄山、黄山东、香山、黄山南矿床),是北疆最重要的镍矿产地.矿田内各岩体都是多期岩浆侵位形成的杂岩体,且黄山东和香山铜镍矿床存在多期成矿作用.本文选取黄山大型隐伏铜镍矿床进行详细解剖,在此基础上探讨东天山地区多期成岩成矿作用及其勘查意义.黄山矿山开采揭露最新地质现象系统观察,不同岩相中橄榄石、辉石(粒径、成分)的垂向和平面剖面变化表明黄山铜镍矿床由多期岩浆侵位形成,且第三期次为主要成矿期.第三期次岩相主要由角闪二辉橄辉岩、角闪方辉橄辉岩和角闪橄榄岩组成.角闪二辉橄辉岩底部的橄榄石核部和边部具有明显的成分差异,其橄榄石的边部相对于核部Fo值和Ni含量升高,由于橄榄石结晶过程中与晶间硫化物发生Fe-Ni的交换反应所致.第三期次的角闪方辉橄辉岩和角闪橄榄岩岩相中橄榄石的Fo值与角闪二辉橄辉岩中橄榄石Fo值相近,但Ni含量(500×10-6 ～2050×10-6)高于第二侵入期次角闪二辉橄辉岩中的Ni含量(160×10-6～1000×10-6),橄榄石和硫化物熔体的Fe-Ni交换反应或者不同的母岩浆性质是橄榄石Ni含量不同的主要原因.黄山岩体的斜方辉石都为古铜辉石,第三期次岩体角闪方辉橄辉岩和角闪橄榄岩中含有粗粒的古铜辉石,其最大粒径(4～8mm)大于角闪二辉橄辉岩中古铜辉石(2 ～4mm).单颗粒古铜辉石的Mg#值、CaO及Cr2O3含量从核部到边部有多次重复变化,反映岩浆成分存在多次变化.第三期次单斜辉石包裹的橄榄石的边部比核部具有更高的Ni含量(Fo值相似),结合Cu、Ni、Co等元素的垂直剖面变化,本文提出新鲜岩浆补给是黄山主矿体(30号矿体)硫化物富集的重要控制因素.多次岩浆的补给暗示黄山为岩浆通道成矿系统.岩体变宽、局部膨大及岩体产状改变部位是硫化物有利的聚集部位.东天山黄山-镜儿泉地区铜镍矿床勘查过程中往往以超基性岩相为主要评价对象,根据黄山矿田其他岩体的岩石组合与矿化岩相分析,本文认为该区铜镍矿勘查过程中也要重视基性岩相(辉长岩、苏长岩、橄榄辉长岩等)的成矿潜力,对多期次岩浆作用及相对应的成矿作用应给予重视.