力马河铜镍硫化物矿床.doc

力马河铜镍硫化物矿床姓名： 王聚浩 学号：20101002168 班级：021102 学院：资源学院 指导老师：吕新彪 目 录一、区域地质背景21.1构造位置21.2 地层21.3岩浆岩(火成岩)2二、矿区地质22.1矿区地层22.2矿区构造特征32.3矿区岩体3三、矿体地质特征43.1矿体形态、产状、规模、分布43.2矿石特征63.3成矿期、成矿阶段7四、成矿条件和成因分析84.1 成矿物质来源84.2成矿物质运移通道及容矿空间84.3成矿介质及能量8一、区域地质背景1.1构造位置大地构造上，该区域处于南岭东西构造带与川滇南北构造带的复合部位，扬子准地台康滇地轴上，安宁河深断裂带之东侧, 受安宁河深断裂的次级构造控制。1.2 地层该区出露的地层较全，以元古界、古生界和中生界最发育，新生界分布少而零星。总厚度为3601047870米，出露地层约占全市面积的一半，其中以巨厚的中生界地层占主要地位。元古界的为前震旦系变质岩，震旦系为砂页岩、白云岩沉积。古生界为滨海浅海相沉积，上二叠系的火山喷发岩峨眉山玄武岩大片露出。中生界的沉积岩主要是三叠系砂、砾岩夹煤和侏罗系的砂岩夹泥岩等陆相沉积地层，分布范围相当广，其中上三叠系是主要产煤地层。新生界的沉积以第三系昔格达组粉砂质泥页岩为主， 第四系现代堆积仅零星分布剥蚀面、河流阶地上和河谷之中，为河流、湖泊相沉积，面积较昔格达组为小。1.3岩浆岩(火成岩)区域内岩浆岩十分发育。岩浆活动种类复杂，形式多样，分布不均并具多期性。岩体出露严格受南北向为主的构造控制。晋宁期岩浆岩以酸碱性岩浆的喷发和侵入为主，出露面积最大，主要分布在南北向断裂带附近。华力西期岩浆岩以玄武岩的喷发为其特征，其次是超基性、基性和碱性岩浆入侵，形成断续出露橄榄岩、辉岩、辉长岩、正长岩等岩体。自晋宁期到燕山期，区域均有花岗岩岩浆的入侵，形成各个不同时期的花岗岩岩体。二、矿区地质矿区位于四川省会理县。虽矿床规模小，但矿石富，矿体集中。2.1矿区地层矿区及其外围出露的地层有前震旦系会理群力马河组石英岩、板岩和凤山营组薄层硅质灰岩。以湖相红色岩层为主的中生界仅在山间盆地或断陷盆地中零星分布, 它们不整合地覆于会理群之上。2.2矿区构造特征图1 力马河矿区地质图1风山营组硅质灰岩 2力马河组石英岩夹板岩 3边缘相辉石辉长岩 4辉长岩 5闪长岩 6矿化橄榄岩 7断层及编号 8过渡界线 9明显界线 10剖面位置及编号 矿区位于康滇地轴中段, 安宁河深断裂带之东侧, 受安宁河深断裂的次级构造控制。如图2-1矿区内的南北向断裂（F1）是控制矿区岩体、矿体的主要构造。它具有多期次活动特点, 并可划分为F11、F12、F13、F14四个活动阶段，不同的活动阶段往往导致不同岩体、矿体的生成, 形成一定的构造一岩浆一矿体组合。表现为F11 断裂活动导致基性岩浆的侵人，F12断裂活动导致含矿超基性岩浆的侵人，F13断裂活动导致纯硫化矿浆的贯人。这三种岩矿浆冷凝固结后, 分别形成不含硫化物的辉长一闪长岩体、富含硫化物的橄榄岩脉和致密块状硫化铜镍矿脉。充分显示了断裂构造与成岩成矿的密切关。另外矿区还存在NE向的断裂F2及小断裂F4，NNE向的F3和推测断裂F，其中F2断裂将岩体截成两段，断裂面西北倾，倾角78具左行特征；F3为北段盲矿体的南面界线，断裂面南东倾，倾角75具左行特征2.3矿区岩体矿区内沿南北向断裂带侵入有三个岩体，力马河岩体为中间的一个，且与其南北两个小岩体不连续。力马河岩体南北长约800m，宽约120m-140m，最宽可达180m；平面形态呈豆荚状，剖面上呈椭圆形。岩体一般向下延深约200m-500m，不整合地侵入于力马河组和凤营山组中。F2断层将岩体截成两段，此段呈单斜状，向西倾；南段似盆状力马河侵人体是同源岩浆多期次侵人活动所形成的基性-超基性复合岩体, 主要由辉长一闪长岩体及含矿橄榄岩脉组成: 此外尚见一些零星分布的属于晚期岩浆派生的小岩脉, 如煌斑岩脉、伟晶辉石岩脉等。1.辉长一闪长岩体辉长一闪长岩体的产出严格受F11断裂控制。岩体呈南北向延伸, 长，长900m，款100m，延伸200-250m，面积约0.1km2.从上至下大致可分为闪长岩和辉长岩两个岩相, 两者相互过渡, 系辉长一闪长岩浆侵位后就地结晶分异的产物。辉长岩相主要由辉长岩组成, 外貌为深灰色或灰黑色, 间白色, 块状构造, 自形一半自形等粒辉长结构。主要造岩矿物为普通辉石、易变辉石、基性和中性斜长石（拉长石与中长石）次要矿物有棕色角闪石及黑云母, 局部含少量石英: 副矿物有钛铁矿、榍石、磷灰石等。岩石次生蚀变强烈, 主要有阳起石一透闪石化、次闪石化、绢云母化、钠黝帘石化和碳酸盐化等。闪长岩相由辉长闪长岩、辉石闪长岩和闪长岩组成。它们在矿物成分、结构和次生蚀变等方面均与辉长岩相似, 所不同的是含棕色角闪石较多, 辉石较少, 中长石及奥长石较多, 拉长石较少。系统资料表明, 辉长一闪长岩体是不含硫化物的。2.含矿橄榄岩脉含矿橄榄岩脉是在辉长一闪长岩体侵人之后沿F12断裂贯入的。岩脉的主体呈南北向的透镜体断续分布, 总长约700m，, 宽28-37m, 产状陡直（倾角75-90），总的趋势略向西倾。据开采坑道资料, 该岩脉向下延深已达300余米, 大部镶于辉长一闪长岩体的西侧。但无论沿走向或沿倾向, 当辉长岩体尖灭时, 它仍然沿断裂延伸贯入于围岩（石灰岩及石英岩）中, 并不受辉长一闪长岩体的制约。脉体的膨缩、分支现象较为常见。在矿区南部, 还见含矿橄榄岩脉穿插于辉长一闪长岩体和石英岩中, 唯规模较小。含矿橄榄岩脉具有较明显的对称带状分异现象 中部为中粗粒橄榄岩相, 边缘为中细粒橄辉岩相, 后者的厚度一般不超过 米, 且断续出露。当含矿橄榄岩脉与辉长一闪长岩体接触时, 具有清晰的接触界面。橄榄岩外貌为暗黑色或绿黑色, 中粗粒结构, 块状构造。主要造岩矿物为橄榄石（含量30-50%）、单斜辉石（普通辉石、异剥石或透辉石, 含量40-60%）次要矿物有棕色角闪石、培一拉长石、黑云母: 副矿物有磁铁矿、磷灰石、钦铁矿等。橄榄石大部已蛇纹石化和碳酸盐化, 辉石有明显的透闪石化和蛇纹石化。橄辉岩外貌呈黑色, 细粒或中粒结构, 块状构造。其岩性特征与橄榄岩基本相同, 唯橄榄石含量较少（20-50%） .橄榄岩脉的无矿部分仅占20%左右, 绝大部分都具工业矿体(有的地段全是工业矿体)三、矿体地质特征3.1矿体形态、产状、规模、分布根据矿体产出部位，可将其分为三种类型： 橄榄岩相中的似层状、凸镜状矿体。产状和规模均受橄榄岩相控制。在中段平面图上矿体为脉状和凸镜状；在剖面图上呈似层状。矿体与围岩为渐变关系。矿体长300-400m，厚0-48m，厚度约占岩相带厚度的1/2-1/4，延深140-170m。多位于橄榄岩相带西侧近围岩处。具海绵陨铁结构的矿石多分布在矿体膨大部位，且靠近底盘。 围岩和橄榄岩相中的富矿体共有9个，成群分布在岩体西缘F1断层附近。多产于岩体向围岩的突出膨大部位，有的贯入围岩裂隙中。呈凸镜状、脉状和不规则状。长10余米，厚数米。沿走向和倾向均有膨缩分支现象。延深大于延长方向23倍。矿体边部流线清楚。流线方向与矿体走向一致。（如图3-1、3-2、3-3）富矿体由致密块状矿石组成，在空间上与由具海绵陨铁结构矿石组成的矿体关系密切。后者包围富矿体，或出现在富矿体边部。二者界线清楚。个别地段可见富矿细脉穿插在海绵陨铁结构矿石组成的矿体 接触带不规则状矿体。仅见于岩体西侧接触带的（特别是岩体与硅质灰岩接触带）内外蚀变带中。矿体产状与含矿橄榄岩相一致。规模变化大。矿石具浸染状、斑杂状构造。图3-2 力马河铜镍矿二中段地质平面图1风山营组蚀变灰岩 2辉长岩 3橄榄岩 4浸染矿化橄榄岩5致密矿化橄榄岩 6断层及编号 7.勘探线 图3-1力马河铜镍矿三中段地质平面图1.风山营组硅质灰岩 2.风山营组蚀变灰岩 3.力马河组石英岩夹板岩 4致密块状矿石矿体 5陨铁状矿石矿体 6.浸染状矿石矿体 7.橄榄岩 8.辉长岩 9.闪长岩 10.边缘相辉石岩 11.煌斑岩脉 12.过渡界线 13.明显界线 14.断层及编号 3-3 力马河铜镍矿地质横剖面图 1残坡积层；2凤山营组蚀变灰岩；3凤山营组硅质灰岩；4闪长岩；5辉长岩；6橄榄岩；7致密矿化橄榄岩；8浸染矿化橄榄岩；9稀疏浸染状矿化橄榄岩；10断层3.2矿石特征课堂中可见六块力马河矿区的岩石标本，其中仅有三块矿石标本分别为：钒钛磁铁矿矿石、海绵陨铁状铜镍矿石、致密块状铜镍矿石，分别叙述如下：钒钛磁铁矿矿石（图3-4）：黑色，稀疏浸染状构造。矿石矿物为钒磁铁矿、钛铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿；脉石矿物为辉石，长石。图3-4 钒钛磁铁矿矿石 图3-5浸染状铜镍矿石浸染状铜镍矿石（图3-5）：黑色夹白色，稠密浸染状构造，脉石矿物为辉石、长石；矿石矿物为镍黄铁矿、斑铜矿。致密块状铜镍矿石（图3-6）：古铜黄色，致密块状，矿石矿物主要为镍黄铁矿，其次为黄铜矿3.3成矿期、成矿阶段力马河硫化铜镍矿床的成岩成矿作用过程大致可归结为以下四个阶段：第一阶段：岩浆在深处发生液态重力分异和熔离作用阶段。海西晚期, 位于地壳某一深处岩浆房内富含硫的偏镁橄榄玄武岩浆, 在一个构造运动相对稳定阶段里, 得以进行充分的液态重力分异和硫化物的熔离作用, 从而分化为几个不相混溶的液态熔融体, 自上而下依次为不含硫化物的基性岩浆、富含硫化物的超基性岩浆和纯硫化物矿浆。这是成岩成矿的主要阶段。第二阶段：基性岩浆上侵阶段。伴随海西晚期地壳构造运动, 贯穿于地壳深处岩浆房的安宁河深断裂的次级构造F1(F11)断裂生成, 岩浆房上部的基性岩浆首先沿F11断裂上侵至地壳上部的适当空间, 在较低的温度及压力条件下, 逐渐冷却结晶并发生不太完善的就地垂直分异作用, 最后形成闪长岩、辉长岩及其过渡岩相。此时处于深部岩浆房内超基性岩浆的熔离作用可能还在继续进行。第三阶段： 富含金属硫化物的超基性岩浆贯人阶段。闪长一辉长岩体形成之后, 由于F1断裂的继承性活动(F12), 富含金属硫化物的超基性岩浆随之沿F12断裂上侵, 主体镶于辉长一闪长岩体的西部接触带, 部分侵人于其中。在含矿橄榄岩脉形成之后, 沿其节理有煌斑岩脉、伟晶辉石岩浆的贯人。第四阶段： 纯硫化物矿浆贯人阶段。当含矿橄榄岩脉及其派生的伟晶辉石岩和煌斑岩脉形成之后,F1断裂再次复活(F13) , 纯硫化铜镍矿浆沿F13 断裂上侵, 穿插于含矿橄榄岩、石灰岩、石英岩、伟晶辉石岩和煌斑岩之中, 形成贯人型致密块状硫化铜镍矿脉。致密块状硫化铜镍矿脉形成之后, 出现成矿后热水溶液活动, 表现为含星点状黄铜矿和黄铁矿的方解石脉及石英脉充填于上述各类岩石及矿石的节理裂隙中, 唯其规模甚小。四、成矿条件和成因分析4.1 成矿物质来源由图3-1、3-2、3-3分析可知矿体主要分布于岩体与地层接触位置，且大部分矿体位于内接触带说明矿质来源应该是附近岩体或地层。从矿石结构构造分析，浸染状构造及致密块状构造应为岩浆成因，故判断成矿物质来源于岩浆。第二，由矿体产状分析可知，若成矿物质来源于地层，矿体应多为层状与地层应为应为整合接触，但此处矿体明显