李丹丹
(新疆亞克斯資源開發(fā)股份有限公司,新疆哈密 839000)
黃山銅鎳礦位于哈密市東南125千米,隸屬于新疆哈密市沁城鄉(xiāng)管轄。地理坐標:東經94°35′17.0″—94°36′44.3″,北緯42°15′26.7″—42°16′09.7″。礦區(qū)地貌上呈低山丘陵地形,海拔高程950—1050 米,相對高差10—50 米,地勢南高北低,植被極稀少,為戈壁荒漠區(qū)。1958 年新疆地質局區(qū)測隊進行1∶20 萬區(qū)域地質調查時發(fā)現了現今的黃山東礦點。當時命名為12 號銅礦點。1979 年新疆地礦局第六地質大隊在該區(qū)進行1:5 萬區(qū)域地質礦產調查。發(fā)現黃山基性-超基性巖體有硫化物礦化,有望找到鎳、鈷、銅硫化物礦床。
黃山銅鎳礦區(qū)域構造由覺羅塔格復背斜南北分界線的阿奇克庫都克—沙泉子深斷裂和唐古爾塔格深斷裂帶(F8)以及其內部的干墩大斷裂(F12)和雅滿蘇斷裂(F27)構成,呈北東東向延伸。上述兩大斷裂之間又分布兩組斷裂,是主干斷裂為了邊界條件而產生的次級斷裂,主要是香山斷裂(F17)和黃山斷裂(F8)、黃山南斷裂、魚峰北大溝斷裂。
區(qū)域內的古生界主要為分布于南部的中石炭統(tǒng)干墩組(C2g)和分布于北部的梧桐窩子組(C2w)。區(qū)域內新生界分布較少,僅在局部地段有零星出露,分別為第三系上新統(tǒng)葡萄溝組(N2P)和第四系更—全新統(tǒng)(Qp-h)。區(qū)域內巖漿巖發(fā)育,分布廣,主要為閃長巖和花崗巖?;?超基性巖體,就其規(guī)模不如中—酸性巖漿巖發(fā)育,但是是整個土墩—黃山—鏡兒泉超基性巖帶的重要組成部分。
黃山銅鎳礦礦區(qū)的出露地層屬于古生界—中石炭統(tǒng)干墩組(C2g)的最上部。依據其巖性特征和巖石組合自上而下劃分為五個巖性段。
第一巖性段:分布于黃山銅鎳礦最北部,深灰色、灰綠色中—粗粒鈣質礫巖,鈣質中礫巖。該巖性段東部剖面控制厚度最大,中部厚度最薄,其中有少量夾灰?guī)r透鏡體,與下伏地層整合接觸。
第二巖性段:分布于黃山銅鎳礦北部,砂質灰?guī)r、灰白色碎屑狀灰?guī)r,淺灰色、灰?guī)r夾鈣質細砂巖。該巖性段東部剖面控制厚度最大,中部次之,西部最薄,與下伏地層整合接觸。黃山銅鎳礦片區(qū)Ⅰ號基性—超基性巖體的東段侵入第二巖性段中。
第三巖性段:分布于黃山銅鎳礦中部,主要是含炭變余粉砂巖,有少量的變余細砂巖和砂質灰?guī)r薄層。該巖性段西部剖面控制厚度最大,中部東部較小,與下伏地層整合接觸。其中黃山Ⅰ號基性—超基性巖體侵入該巖性段。
第四巖性段:分布于黃山銅鎳礦中南部,變余礫巖、變余砂巖、變余含礫砂巖,其中部分有含炭變余粉砂巖,由于區(qū)域變質作用的影響,導致部分膠結物和碎屑顆粒再次結晶。該巖性段中部剖面控制厚度最大,東部次之,西部最薄,與下伏地層整合接觸。
第五巖性段:分布于黃山銅鎳礦南半部,石英角斑巖與細碧玢巖夾雜體,該巖性是淺海中酸性火山巖與鈉質基性火山巖的噴溢物,可見厚度952.85 米,西部644.76 米,中部738.72 米,由于花崗巖的入侵,該巖性段未見底。
礦區(qū)以基性—超基性巖體為主,該礦區(qū)共有三個出露的基性—超基性巖體,分別是出露于礦區(qū)東南部的Ⅲ號礦體,通過地質工作是不含礦的閃長巖體;出露于礦區(qū)東部的Ⅱ號礦體,位于第三巖性段中,屬于輝長巖—輝長蘇長巖—二輝輝長巖組合,局部有礦化,但礦化程度較弱。Ⅰ號礦體出露規(guī)模最大,分異好,是黃山銅鎳礦的主要成礦巖體。
礦區(qū)構造是在本文第二巖性段構造的基礎上發(fā)展起來的,Ⅰ號礦體北部邊緣的F1 斷層和南部邊緣的F10 斷層。在南北擠壓作用下形成一組“X”形共軛剪切斷層,且南側的一組斷層較為發(fā)育。Ⅰ號礦體南部的一組逆斷層為壓覆性結構面,向南傾,斷層為東西走向。除此之外,還有一組由北東向與北西向組成的尚有發(fā)育成巖成礦后形成的“X”形共軛平推斷層后期構造。黃山銅鎳礦Ⅰ號巖體亞次形成的巖體均受“X”形斷層的影響和控制。
黃山銅鎳礦賦存在Ⅰ號巖體內,截至目前,全礦區(qū)共計探得并圈出礦體92 個,埋藏在地表(標高1000米)至地下(標高-250米)空間范圍內,礦體隱伏狀產出,呈層狀透鏡體分布。主礦體向北東方向傾,傾角約為60°,按礦體規(guī)模分計有1個大型礦體,為黃山銅鎳礦30 號礦體,中型礦體4 個,其余的均為小型礦體,垂直延伸與傾向延伸均不大,規(guī)模較小,埋深50-400米不等。
黃山銅鎳礦區(qū)礦石礦物主要有磁黃鐵礦(磁黃鐵礦為該礦床最主要的金屬硫化物)、鎳黃鐵礦、黃銅礦、紫硫鎳礦、黃鐵礦,次有磁鐵礦、方黃鐵礦、閃鋅礦及氧化物孔雀石等。其中,黃銅礦的含量在磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦之后,在礦床中表現為含銅金屬硫化物。
根據礦石物質組分和工業(yè)利用途徑,黃山銅鎳礦的礦石工業(yè)類型主要是硫化鎳礦石,根據鎳的品位,又可以分為富礦、貧礦和不能利用的表外礦石三類。根據分析得出,硫化鎳貧礦石,儲量比例大,分布廣,硫化鎳富礦石,主要分布在礦體中下部,儲量為總儲量的十分之一左右。暫不能利用的表外礦石,主要分布在礦體邊緣,所占比例不到總儲量的百分之一。綜上所述,黃山銅鎳礦片區(qū)礦石儲量雖大,但是綜合品位較低。
通過一系列地質工作對該礦區(qū)進行了全面的分析,黃山銅鎳礦Ⅰ號巖體主要是由四次巖漿侵入的結果形成,各期次巖體的巖石類型組合不同,硫化物含量也不同,巖石類型之間無過渡帶,礦物成分變化大。成礦作用方式主要有:深熔—貫入作用、就地熔離作用、溶蝕—改造作用、晚期殘漿的熱液疊加作用。黃山銅鎳礦巖體中Ni、Cu 元素的變化主要受到巖相和巖體控制,Ⅰ號巖體產于上地幔巖中,在上升過程中經過分熔分凝的作用形成原始橄欖拉斑玄武質巖漿,隨后沿大裂帶侵入到巖漿房,經過分異和熔離作用,在構造作用下,經過多次的入侵形成銅鎳硫化物礦床。
(1)物探對比法。地球內某些巖石與其周圍的巖石往往存在物理性質(物性)差異,例如磁鐵礦有強磁性、鉻鐵礦密度大、金屬硫化物導電性好且電化學作用強等,這些物性差異可能在其周圍引起某些天然或人工地球物理場的局部變化,這種與巖石物性聯系的局部場變換,稱為地球物理異常,所以可以根據物探方法沿著礦脈和大斷裂找出新礦體。
(2)找礦方向。黃山銅鎳礦巖體中含有大量的Cu元素,通過電阻率(低電阻)、重力(高重力)可直接反映出銅礦體的存在,磁法異??扇Τ鲋小兴嵝詭r體接觸帶、基性—超基性巖帶,重力低可圈出隱伏花崗質巖體。
(3)通過探索熔離分異型貫入式鎳礦體,對Ⅰ號礦體118線—126線進行追索。