1、甘肃金川铜镍矿床成因矿资0903江科金川铜镣矿床由当时甘肃省地质局祁连山地质队(后改称第六地质队)一分队1958年发现于一名叫“白家嘴子”的地方。矿床发现后,甘肃省委主管工业书记何承华到现场,建议改名“金川”,寓意铜、镣金属之多。从此,“金川”一名开始延用至今。该矿床又称金川铜镣矿,是个特大型的铜镣矿床,位于金昌市境内,该矿发现于1958年,1959年开始普查勘探,1966年提交了III矿区的最终勘探报告,1972年完成了II矿区的最终勘探报告,1973年结束了*矿区的初步勘探。累计探明铜储量350.44万t,镣储量553.65万t,矿床镣品位0.47%1.64%,铜品位0.2
3、相。岩体岩石平均化学成分相当于二辉橄榄岩。该矿床的工业矿体按成因分为岩浆就地熔离、岩浆深部熔离-贯入。晚期贯入和接触交代四种类型。工业意义最大的是深部熔离-贯入矿体,规模巨大,厚数十至百余米,长数百至上千米;次之是熔离矿体,长数米至数百米,厚一至数十米。从就地熔离矿体到接触交代矿体,金属氧化物和硫化物中的镣矿物相对含量依次减少,而磁黄铁矿和铜矿物含量依次增多。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镣电解车间建成投产,“八五”期间扩建二期工程,形成了年产4万t镣、2万吨铜的生产能力。金川铜镣矿是世界著名的多金属共生的大型硫化铜镣矿
4、床之一。镣和伯族金属居全国第一位,铜、钻储量居全国第二位,矿床中伴生的多金属品类之多,在国内外迄今尚属罕见。金川铜镍矿的发现与开发,从根本上结束了我国缺镍少伯的历史.日藏带f椎矿11E地质剖曲度E&元占界旭合岩,大查愚、舛此角闪岩I4.褂氏咒,岩&中桁牡槌圭-酒台再忡野长金物植由T,中粗也满俄相土L中忍蝶蜘尝,板辉*广、点或醐版就淡旷吾“1-星也共机Gias*trM13.岩布界枝此走用:胖舞拍断哪如知/甘甫SI池匝1我破阀-C32UDtQ4ISOWIflClli白家廓捶矿丑-5埴质剖面图115.皆元&昇$懈片麻岩、牌云号片麻样.k沌岩济昆用国常J中
5、臼蓟样I6,中柯位距橘:好岩7-中对位-簿槌也岩IS-尚耶显铁农矿获初-呈嫁矿石祕*代星点若展以一样耕黑规展地增群坤卜据|F前常耽痂击矿床位于中朝准地台阿拉善隆起区西南边缘的龙首山隆起,北为地台内部区,南为祁连山褶皱系。龙首山隆起夹于北缘和南缘两断裂带之间,北缘断裂带是隆起和潮水坳陷的分界,南缘断裂带是隆起和河西走廊过渡带的分界。金川超镁铁含矿岩体产出于北缘断裂带南侧,含矿岩体长约6500米,宽数十米至500余米,面积约1.34平方公里,侵位于前长城系龙首山群白家嘴子组中。矿区范围内的地层为向南西40度倾斜的单斜构造,倾角由北向南逐渐变缓,断裂构造十分发育,有的构造具有长期活
6、动性质。金川岩体的直接围岩为蛇纹石化白云质大理岩、云母石英片岩、黑云母片麻岩、条带均质混合岩、斜长角闪岩等。矿床类型属深部熔离一复式贯入矿床。矿床的工业矿体按成因分为岩浆就地熔离、岩浆深部熔离一贯入、晚期贯入和接触交代四种类型。岩浆就地熔离矿体工业意义仅次于岩浆深部熔离一贯入矿体,居第二位。矿体规模大小不等,长数米至数百米,厚一至数十米,呈不规则透镜体产出,沿走向、倾向具明显的膨缩变化及分枝复合,规模较大者多产于基性度较高的含二辉橄榄岩和二辉橄榄岩中,空间上位于含矿岩石岩相带的中下部,矿体的产状、形态受所在岩相的控制。主要矿石类型为稀疏浸染状(星点状),矿体与围岩呈渐变过渡关系
7、。矿石主要金属矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿,其它还有少量方黄铜矿、马基诺矿、墨铜矿等。岩浆深部熔离一贯入矿体规模巨大,厚数十米至百余米,长数百米至千米,是最重要的矿体类型。主要产出于岩体底部或根部,少数靠近上盘,个别贯入岩体的底盘围岩中。矿体形态呈似板状、透镜状,膨缩变化明显,尖灭变薄突然,产状较岩体陡或缓,穿插先期形成的各岩相,其分布不受早期分异岩相的制约,规模与所处岩体的规模、分异程度无关。含矿岩石为纯橄榄岩,矿体边部辉石增多。金属硫化物集合体均匀地充填在造岩矿物晶间,粒度一般16毫米,含量为12%25%,形成海绵陨铁构造。局部受动力或热液作用影响,使硫化物呈似片麻
8、状、毛毡状、星云状等构造形态。主要金属矿物磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿之比为4.8:2.6:1,矿石中含伯族、金、银、钻、硒、碲、硫及镓、错、铟、铊、铼等伴生成矿元素。其中伯、钯、金、银形成有大于1克/吨的富集体,其规模大小不等,大者厚数十米,长数百米,倾斜延伸大于百米。伯族、金、银矿物的富集明显地与后期热液活动有关。主要富集于矿体的中部、中下部或顶部。晚期贯入矿体受岩体原生构造裂隙和其他构造裂隙的控制,赋存于深部熔离一贯入矿体中或岩体根部的接触带。矿体长数米至百余米,厚数10厘米至20余米,呈不规则扁豆状、脉状产出。膨缩变化大,尖灭突然,成群出现,其形态与构造裂隙性质密切
10、矿,并随龙首山推覆构造转移到现今位置;2)含矿母岩形成于长城纪(150831Ma),成矿作用主要在元古代及加里东期;3)深部熔离-贯入作用是主要成矿机制,含矿岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程曾发生熔离分异,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构(四层结构);4)小岩体成大矿,剩余的含矿岩浆多次贯入同一空间成岩、成矿,区域存在其它超基性、基性岩体-岩群或岩流:1-3。以金川矿床为代表的“小岩体成大矿”的观点相对于传统的铜镍硫化矿床成矿理论,在认识取得突破,并随着加拿大伏伊希湾铜镍矿床勘探发现得到进一步验证。J.Hronsky基本认同上述观点,但强调必须对金川铜
11、镍岩浆硫化物矿床区域地质、矿床成岩成矿时代和后期构造变形历史重新认识,用以指导下一步找矿勘探工作。含矿岩体侵入期次、部位、体积、含矿性一览表侵入期次第一期第二期第三期第四期侵入部位主要发育于西段岩体中上部,与其下的第二期侵入相呈侵入接触四个矿区皆很发育,在岩体西段直接伏于第一期侵入相之下分布于1、11矿区第二期侵入相的下侧部,与第二期侵入相呈侵入接触或混合、渐变接触.沿岩体原生构造裂隙或其它构造裂隙贯入出露面积/km2011112局部零星出露地表占岩体总体积百分比/%25136717516矿物粒度/mm012551100151613401475120平均矿物粒度/mm
12、114121591169结构中细粒结构中粗粒结构中粒结构物质相含二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩含二辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、二辉岩纯橄榄岩、含二辉橄榄岩98%以上的金属硫化物构成含矿性矿体体积占侵入相体积的5016%矿体体积占侵入相体积的3518%全部构成海绵状富矿石全部构成块状矿石图1金川铜镍矿床地理位置及龙首山隆起带镁铁超镁铁岩地质分布图(据参考文献2,3修编)1新生代沉积物;2中生代陆相碎屑岩;3一晚古生代陆相碎屑岩;4一早古生代复理石建造;5中新元古代碳酸盐岩、碎屑岩;6古元古代变质岩系(前长城系);7混合花岗岩;8花岗岩;9花岗闪长岩;10金川铜镍矿床及镁铁超镁铁岩体(群);11大地电磁测深剖面及物理点编号;