一、矿床时空分布及成矿规律
表3.10.4中国主要镍矿床的分布及成矿时代
t3-10-4.jpg
除了大地构造以外,超镁铁质-镁铁质岩体对镍矿床的分布也起着重要的控制作用。岩体的岩石类型、大小、产状以及分异程度与镍矿成矿有密切的关系:①在岩带(群)的众多岩体中,形成镍矿床的岩体为数极少。14个岩带(群)共有2038个岩体,形成矿床的只有28个,岩体成矿率为1.37%。这说明在一个岩带(群)中,成矿只与某一期次的有利岩石类型的岩体有关;②镍的成矿岩体一般规模较小。有三个成矿岩体的出露面积达到1km2(白家嘴子、赤柏松、大坡岭),其余成矿岩体的面积都在0.1km2以下;③成矿岩体的产状可分两类。一类为陡倾斜(倾角60°以上)的岩墙状、脉状、透镜状;另一类为较舒缓的岩床、岩盆、椭球状、扁柱状。巨大的和大型的矿床以前一类产状产出。④岩体的分异程度与成矿密切相关,一般来说分异程度高有利于成矿。
中国镍矿形成时代从前寒武纪到燕山期,而元古宙和海西期是两个主要成矿期。前寒武纪的元古宙形成的矿床有赤柏松、白家嘴子、大岭坡。这几个矿床的同位素年龄分别为:2240Ma、1509~1526Ma、1000~1100Ma。震旦纪形成的矿床有冷水箐和煎茶岭,同位素年龄分别为:713Ma和518~590Ma。加里东期形成的矿床极少,仅拉水峡一处。海西期形成的矿床甚多,早期以红旗岭矿床为代表,晚期以白马寨矿床为代表。印支-燕山期形成有墨江风化壳硅酸镍矿床(表3.10.4)。
二、矿床类型
岩浆熔离矿床的基本特征是该类矿床均与镁铁质-超镁铁质岩体有关。在我国这类成矿岩体又多与深断裂有关,常呈陡倾斜的透镜状、岩墙、岩脉或不规则状产出。成岩分异作用明显,有的为复合侵入体,往往形成不同的岩相。分异作用形成的不同岩相之间一般呈渐变过渡关系;复合侵入体不同期次岩浆所形成的岩相之间一般呈突变或侵入接触。该类岩体形成的矿床依据成矿岩浆发生熔离作用的空间不同,分为岩浆侵入现存空间之前经深部熔离作用产生的含矿岩浆再侵入形成的矿床和岩浆侵入现存空间之后经熔离作用形成的矿床。前者称为深部熔离-贯入矿床,后者称为就地熔离矿床。
深部熔离-贯入矿床按贯入方式和形成时间的不同又进一步分为单式贯入、复式贯入、脉冲式贯入、晚期贯入等矿床类型。单式贯入矿床系深部熔离作用形成的含矿岩浆一次贯入成矿,所形成的岩体几乎全部构成矿体;复式贯入矿床系深部熔离作用形成的岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆甚至矿浆经多期(次)贯入成矿;脉冲式贯入矿床是复式贯入的一种特殊形式,不同期次岩矿浆是以脉冲的形式贯入的;晚期贯入矿床是岩浆深部熔离-贯入作用后期阶段的产物,矿体主要由致密块状硫化物矿石组成,局部为角砾状矿石。矿体的贯入部位受岩体原生构造裂隙和其他构造裂隙的控制。贯入于同源形成的早期侵入体之中者可称晚期岩内贯入式矿床;贯入于同源侵入体之外的地层中者可称晚期岩外贯入式矿床。
三、典型矿床
(一) 广西大坡岭镍矿床(岩浆就地熔离矿床)
图3.10.3大坡岭镍矿地质略图①
1.板溪群白竹组千枚岩;2.板溪群白竹组底部砾岩及不等粒砂岩;3.四堡群鱼西组变质粉砂岩;4.四堡群文通组,顶部为变质凝灰岩,下部为变质粉砂岩;5.中基性浅成喷出岩;6.橄榄辉石岩、辉石岩;7.辉长、辉石岩;8.闪长岩;9.矿体;10.不整合界线;11.地质界线及岩相界线;12.逆断层;13.正断层;14.平推断层;15.倒转岩层产状;①据广西第7地质队,1981
(二) 吉林红旗岭矿床(岩浆深部熔离-单式贯入矿床)
1960年,磐石镍矿对1号岩体进行小规模开采,1964年正式建成投产,1971年7号岩体大型露天矿又建成投产。
(三) 甘肃白家嘴子铜镍矿床(岩浆深部熔离-复式贯入矿床)
本矿1960年开始建设,1965年,一选矿、露天矿相继投产,1966年,一期万吨规模冶炼厂镍电解车间建成投产,“八五”期间扩建二期工程,形成了年产4万t镍、2万吨铜的生产能力。
图3.10.4红旗7号镍矿A—A′地质剖面图①
1.第四系冲积坡积层;2~5前泥盆系—志留系大理岩、角闪片岩、花岗质片麻岩、黑云母片麻岩;6.斜方辉石岩;7.辉石橄榄岩;8.石英霏细斑岩;9.混染带;10.块状矿石;11.海绵晶铁状、浸染状矿石;12.岩相界线及地质界线;13.断层及编号;14.破碎带;15.采场台阶线;①据吉林冶金607地质勘探队,1979
图3.10.5白家嘴子镍矿A—A′地质剖面图①
1~4.古元古界花岗片麻岩、黑云母片麻岩、大理岩、斜长角闪岩;5.白岗岩;6、中粗粒橄榄二辉岩;7.中粗粒二辉橄榄岩;8.海绵晶铁状矿石;9.星点状矿石;10.接触交代铜矿石;11.岩相界线及地质界线;①据甘肃第6地质队
1~3.古元古界混合岩、大理岩、斜长角闪岩;4.斜长细晶岩;5.中粗粒橄榄二辉岩;6.中粗粒斜长二辉橄榄岩;7.中粗粒二辉橄榄岩;8.中粒纯橄榄岩;9.辉绿岩、煌斑岩;10.海绵晶铁状矿石;11.星点状矿石;12.接触交代矿石;13.岩相界线及地质界线;14.断层及编号;①据甘肃第6地质队,1972
(四) 云南白马寨镍矿(岩浆深部熔离-脉冲式贯入矿床)
图3.10.7白马寨镍矿床B—B′地质纵剖面图①
1.下奥陶统砂岩;2.下奥陶统厚层砂岩;3.辉长岩;4.辉石岩;5.橄榄辉石岩;6.橄榄岩;7.煌斑岩;8.铁帽;9.块状矿石;10.海绵晶铁状、浸染状矿石;11.稀疏浸染状矿石;12.氧化镍矿石;13.岩相界线及地质界线;14.氧化带界线;15.断层;①据云南第15地质队,1965
m3-10-7.jpg
(五) 云南墨江镍矿床(风化壳硅酸镍矿床)
墨江镍矿床位于元江和墨江两县交界处,包括金厂、安定、白腊都、猛里、米底、龙潭等6个矿区(段),该矿发现于1957年,1958年转入勘探,1959年底提交了元江、墨江镍矿勘探报告,共探明镍储量53.13万t,是个大型矿床,镍品位0.86%~0.91%。岩体呈不对称岩盖产出(图3.10.8),原岩属纯橄榄岩,部分属辉石橄榄岩,分异不明显。岩石均已蛇纹石化。风化壳出露于地表或为第四系坡残积层覆盖,一般分布于标高1600~2100m的高于潜水面的各级阶地的蛇纹岩岩体之上。风化壳面积的大小、形状与蛇纹岩的出露面积、冲蚀切割程度有关。风化壳垂直分带发育良好,由上而下划分为五层:残积层、赭石层、赭石化蛇纹岩残余构造层、绿脱石化蛇纹岩层、淋漓蛇纹岩层。矿体赋存于风化壳的中间部位,即蛇纹岩残余构造层和绿脱石化蛇纹岩层中,矿体占风化壳面积25%左右,矿体厚度与风化壳厚度呈正消长关系,一般数米至十余米,厚者达30~45m。矿石品位中部富,含镍有的可达2.2%,向下逐渐变贫。
图3.10.8墨江镍矿床地质略图①
1.第四系残坡积层;2.下三叠统棕褐色长石砂岩与页岩互层;3.赭石化蛇纹岩残余构造层;4.绿高岭石化蛇纹岩残余构造层;5.绿高岭石化蛇纹岩;6.崩解蛇纹岩;7.硅化蛇纹岩;8.蛇纹石化辉石橄榄岩;9.蛇纹石化橄榄岩;10.片理化蛇纹岩;11.蛇纹角砾岩;12.风化壳镍矿层界线;13.地质界线;14.岩体的岩相界线;①据云南墨江地质队,1959