五星铜镍铂钯矿床成矿模式研究

五星铜镍铂钯矿床成矿模式研究

摘要 经过对研究区地层、侵入岩、构造等地质特征的深入分析与研究，认为铜镍钴和铂钯矿体，呈似层状、条带状、脉状、透镜状分布在透辉岩相的中部和下部，见有角砾状构造。成矿过程中，明显受构造变动控制（以张扭性断裂为主），矿浆贯入已存空间内，呈单行雁行式右行斜列式排列。铂族元素与铜镍钴元素均在硫化物结晶阶段析出，铂钯矿体与铜矿体在空间上更为靠近。此外，有晚期矿浆充填在岩体边部的构造破碎带、糜棱岩化带内，形成小型铂钯矿体，部分矿液浸染在辉长岩体内，出现金属硫化物矿化地段。

关键词 铜镍铂钯；透辉石；构造

中图分类号td1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）73-0112-02

0 引言

五星铜镍铂钯矿床位于鸡东县原下亮子公社南7km，大地构造位置属兴凯湖—布列亚山地块区或称老爷岭地块的张广才岭—太平岭（边缘）隆起带的一部分，由两个次级构造单元太平岭隆起和老黑山断陷所组成，即太平岭隆起带。铂钯矿体赋存于矿化透辉石岩或矿化透辉石岩与透辉石岩、橄榄透辉石岩的过渡带中。矿体产状与含矿带或矿化富集带基本一致，与其围岩界线均呈渐变关系。铜镍钴矿体产于中等—稠密矿化程度的透辉岩和含角闪石透辉岩、含橄榄透辉岩中。矿体与围岩呈渐变关系。矿区构造发育，矿体受早

期近东西向和北东向裂隙或破碎带控制，晚期北东向和北北东向裂隙被岩脉充填，同时破坏矿体。从矿体与围岩呈渐变关系，矿石矿物成份、结构、构造与围岩从岩石角度看具有相似性，因此本矿成因属岩浆熔离型铜镍硫化物铂钯矿床。本文仅就五星铜镍铂钯矿床地质特征进行初步分析和探讨，并建立起找矿模式。

1 区域地质特征

五星铜镍铂钯矿床大地构造位置属兴凯湖—布列亚山地块区或称老爷岭地块的张广才岭—太平岭（边缘）隆起带的一部分，由两个次级构造单元太平岭隆起和老黑山断陷所组成，即太平岭隆起带。经历晚元古代、晚古生代、中生代及新生代沉积建造和多次拉张裂陷—挤压隆起等地质构造演化的历史。岩浆活动十分强烈且频繁。主要集中在晚元古代（张广才岭期）、晚古生代（华力西期）、中生代（印支期和燕山期）及新生代。不同时代或不同期次岩浆活动在本区带的地史演化及成矿过程中，显示着不同的特点及作用。

2 矿区地质特征

矿区西南部出露下二叠统平阳镇组，主要岩性为千枚岩及大理岩透镜体，洞子沟组主要岩性为砂板岩及中酸性大山岩。在北部出露上三叠统罗圈站组的酸性火山岩。

侵入岩有张广才岭期第一侵入次透辉石岩岩组，二营岩体、三营岩体的透辉石岩、橄榄透辉石岩、含角闪透辉石岩等，第二侵入次辉长岩岩组，四营岩体的辉长岩、闪长岩等。印支期花岗岩出露

于矿区的东部。矿床位于敦密断裂的东南侧北东向构造带内，次一级两组扭断裂控制着成矿母岩（二营、三营岩体）的形成。

矿区构造发育，矿体受早期近东西向和北东向裂隙或破碎带控制，晚期北东向和北北东向裂隙被岩脉充填，同时破坏矿体。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿体产于二营、三营岩体中，两岩体呈南倾的岩墙产出。矿体形态为透境状、条带状及扁豆状。硫化铜、镍、钴矿体和铂钯矿体主要赋存于橄榄透辉石岩相带顶部至透辉石岩相带底部。二营岩体中可划分为三个金属硫化物含矿带；三营岩体可划分一个金属硫化物含矿带和一个外围含矿带。共圈出17个铂钯矿体和8个铜镍钴矿体，其基本都赋存于上述五个含矿带中。其中二营岩体内有10条铂钯矿体和5个铜镍钴矿体。三营岩体有7条铂钯矿体和3个铜镍钴矿体。

铂钯矿体赋存于矿化透辉石岩或矿化透辉石岩与透辉石岩、橄榄透辉石岩的过渡带中。矿体多呈似层状、透镜状、少数呈巢状。其围岩一般也均具微弱矿化，非矿化岩石仅在局部地段出现。矿体产状与含矿带或矿化富集带基本一致，与其围岩界线均呈渐变关系。

铜镍钴矿体多呈板状和透镜状，产于中等—稠密矿化程度的透辉岩和含角闪石透辉岩、含橄榄透辉岩中。矿体与围岩呈渐变关系。

在铂钯矿体中，铂、钯、铜、镍、钴呈正消长关系，它们在横向上变化较大，而在纵向上具有一定的稳定性和连续性；铂和钯多富集于矿体的顶部或底部，部分集中于矿体中部，特别集中于不同矿石类型逐渐变化处的一侧或两侧。而铜镍钴则多富集于中等矿化程度以上的硫化物富集地段，并多出现在矿化逐渐变化部位的矿化较强的一侧。一般说来，金属硫化物越集中，铂钯、铜镍钴含量越高。但在大量集中的金属硫化物聚集体中，反而少见铂钯的富集体，铜镍钴富集程度也不高。总的来说，铂钯元素多富集于金属硫化物富集条带的周围。而铜镍钴元素则多集中分布于富集条带内及其边缘。

铂钯矿体或铜镍钴矿体，均属铂钯或铜镍钴在局部地方富集而成的，矿体直接产于岩体中。矿体与围岩在结构、构造、矿物成分上一般无较大区别，夹石与矿体均呈过渡关系，因此按基本分析样品中铂加钯含量大于0.5g/t者则划分为矿体。

3.2 矿石特征

矿石中金属矿物共有70余种。其中铂族矿物26种，以砷铂矿和锑铂矿系为主。铜矿物10种，以黄铜矿为主。镍矿物10种，以镍黄铁矿为主。钴矿物5种，以辉砷钴矿为主。此外还有磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿等。脉石矿物为透辉石、橄榄石、角闪石、透闪石、绿泥石、绿帘石、斜长石、方解石等。

原生矿石结构主要为中细—中粗粒不等粒结构，局部见碎裂结

构。构造以浸染构造为主，次为块状、海棉陨铁状、角砾状构造等。

3.3 围岩蚀变

主要围岩蚀变有透闪石化、角闪石化及绿帘石化、碳酸岩化。所有蚀变均为岩石自变质作用或岩浆热液作用的结果。

4 矿床成因

从矿体与围岩呈渐变关系，矿石矿物成份、结构、构造与围岩从岩石角度看具有相似性，因此本矿成因属岩浆熔离型铜镍硫化物铂钯矿床。

5 成矿模式

综合五星矿上述地质特征对该矿成矿模式的分析，建立以下矿床成矿模式。

1）五星矿源于地幔深部富硫的铁质超基性岩，沿南北向深大断裂（西滨海断裂北段或牡丹江断裂南段）上侵，赋存在断裂附近，并受其次级断裂控制，岩体呈近东西向带状分布。

2）硫同位素测定资料表明，岩浆中的硫除来自地幔外，还有一部分硫为岩浆上侵地壳时从围岩中袭夺的，这增加了岩浆中硫的总浓度，有利于铜镍钴铁等元素的硫化物析出，并促使硫化物熔浆从硅酸盐熔体中分出。

3）依据黑龙江省区域地质志和1/50万数字地质图，将五星富硫铁质超基性岩体定为张广才岭期超基性—基性侵入岩类。地质依据下限为侵入上元古界黄松群。

4）含矿岩浆上侵地壳，由于地壳的温度压力较地幔低，岩浆发生熔离作用，形成硫化物熔融体，硅酸盐矿物在分离结晶情况下，演化的总趋势是橄榄石→透辉石→角闪石。

5）含矿岩浆在构造应力的作用下，上侵贯入构造裂隙空间，继续发生就地熔离和金属硫化物晶出，形成星点状、似海棉陨铁状和块状矿石。由于构造应力不断的驱动，矿浆在压滤及扩容作用下，向空隙和裂隙移动形成网脉状和细脉状充填矿石，并穿插早期结晶的金属硫化物。浸染状矿石多分布在矿体的边部，使矿体与围岩及夹层没有明显的界线。

6）铜镍钴和铂钯矿体，呈似层状、条带状、脉状、透镜状分布在透辉岩相的中部和下部，见有角砾状构造。成矿过程中，明显受构造变动控制（以张扭性断裂为主），矿浆贯入已存空间内，呈单行雁行式右行斜列式排列。铂族元素与铜镍钴元素均在硫化物结晶阶段析出，铂钯矿体与铜矿体在空间上更为靠近。此外，有晚期矿浆充填在岩体边部的构造破碎带、糜棱岩化带内，形成小型铂钯矿体，部分矿液浸染在辉长岩体内，出现金属硫化物矿化地段。

7）矿床成因类型为富硫铁质超基性岩中岩浆熔离—贯入硫化铜镍型铂钯矿床。按成矿系列划分则属太平岭褶皱带张广才岭期超基性—基性岩中铂钯及铜镍钴矿床成矿系列。

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