摘要：垭口铜镍矿位于四川省攀枝花市米易县撒莲镇，在综合分析前人资料和详细野外地质调查的基础上，对垭口铜镍矿区域地质背景、矿床地质特征进行分析，并探讨了研究区铜镍矿成因，系统总结了研究区找矿标志，以期为该区深部找矿等工作提供参考价值。

　　关键词：米易县；铜镍矿；地质特征；矿床成因

　　该研究区位于康滇地轴中段西缘，紧邻安宁河深大断裂带的东侧，与盐边台拱南部、川滇南北向构造带及南岭东西向构造带西延的复合部位相接。这一区域位于康滇地轴Fe-Cu-V-Ti-Ni-Sn-Pb-Zn-Au-Pt-稀土-石棉成矿带之攀西裂谷带Fe-V-Ti-Pt-Cu-Ni-Pb-Zn-稀土-Au-Sn成矿亚带，金属矿和非金属矿的成矿条件均十分优越。在该区域内，存在着数量众多的矿产。铜镍矿以及相关矿化点主要位于该区域的西侧，这些矿床形成于下元古界变质混合花岗岩内的基性—超基性岩体中。

　　1区域地质背景

　　1.1地层

　　根据研究，该区的地层主要分为下元古界会理群垭口组(Pt1my)、第三系昔格达组(N2x)、第四系(Q)。

　　1.1.1下元古界会理群垭口组(Pt1my)

　　下元古界会理群垭口组(Pt1my)主要分布在垭口南东一带，以沉积变质-混合岩为主。其中，岩性分为上部的片岩和下部的变粒岩，中间夹杂混匀角闪变粒岩(脉)。混合花岗岩段(Pt1my(Mi))的主要岩性为混合岩化变粒岩、片麻状混合岩、层状-条带状混合岩、不均匀条带状混合岩及混合花岗岩。

　　1.1.2第三系昔格达组(N2x)

　　第三系昔格达组(N2x)主要分布在安宁河谷及其支流，由河湖相碎屑岩沉积构成，岩性以粉砂岩和页岩为主，厚度在100m~200m之间。

　　1.1.3第四系(Q)

　　主要沿安宁河谷及其支沟分布，是一种现代冲、洪积和残坡积松散堆积层，其厚度大约在0~100m之间。

　　1.2构造

　　位于安宁河深大断裂带东侧的矿区，主要受南北向的安宁河大断裂和昔格达断裂以及北西、北东向的次级断层的影响，且其褶皱构造不太发育。在钻孔中，研究人员发现该岩体底部的构造裂隙比上部更加发育。岩体在地表未发现有明显的构造错位，除了在岩体北东端发现一条长约200米、倾向为250°、倾角为78°的高角度压性断层，该断层未对岩体造成明显的错位。

　　成岩前的构造：下元古代沉积碎屑岩和碳酸盐岩先形成，随后遭受强烈的褶皱运动，产生了一系列近东西走向的背斜和向斜。同时，由于岩石经受区域变质作用，沿片理方向和接触带产生了张裂隙，形成了垭口超基性岩体侵入的构造通道。

　　成岩后的构造：岩石由垭口超基性岩体和变质混合岩组成，形成了古老刚性岩石。在经历了晋宁期-印支期的构造作用后，岩体中的构造裂隙发育，导致岩石出现了强烈的伊丁石化、蛇纹石化、碳酸盐化等蚀变现象。

　　1.3岩浆岩

　　1.3.1岩体形态及规模

　　垭口岩体系位于下元古界沉积变质岩和变质基性火山岩之交界处，是一个小型的超基性侵入岩体。该岩体从海拔1100m~1200m处露出，并向深部延伸至海拔980m。岩体的走向为北东20°，呈长椭圆形，南北向长约850m，地表出露面积约0.27km2。整个岩体向东倾斜，西侧较缓，倾角约为30°~35°，东侧则较陡，倾角约为60°~70°；岩体的北端向南倾斜，倾角为40°~50°，呈圆弧形自然封闭。岩体的南段变窄并被第三系昔格达组砂泥岩所覆盖。

　　1.3.2岩体岩相分带

　　(1)橄榄岩带。该岩带位于岩体底部，在地表分布于岩体的西侧，呈狭长的北南向带，中央宽阔。该岩带在地表展宽约80米至300米，厚度一般为60米至260米。岩性为灰黑色细晶粒结构，嵌晶包含橄榄石60％至70％，辉石10％至20％及少量的金属硫化物。地表岩石经历了强烈的伊丁石化，主要呈现黄褐色至黄绿色，时有薄层状风化铁帽。受到强烈的风化和淋滤作用，地表中Ni、Fe等元素含量大幅升高。

　　(2)辉橄岩带。该岩带位于岩体上部，在地表主要分布于岩体的东南侧，呈环带状。该岩带在地表展宽约20米至220米，厚度一般为5米至50米。岩性为灰色橄榄岩，中细晶粒结构，矿物成份分别为橄榄石60％至70％，辉石15％至25％及少量的角闪石等。岩石经历了地表风化后多呈现灰白色，具有强烈的蛇纹石化和伊丁石化，时有薄层状风化铁帽。

　　(3)混合花岗岩带。该岩带位于岩体的顶部和底板之间。顶部岩体主要由花岗片麻岩、混合花岗岩和条带片麻状混合岩组成，其中夹杂着斜长角闪岩、角闪片岩和二云石英片岩等残留体；底板岩性与顶板相似，而混合花岗岩则偶呈脉状穿入超基性岩体。岩体内裂隙中渗入了白云母等酸性岩体，使其产生侵蚀作用。

　　1.3.3岩脉

　　(1)辉绿玢岩岩脉呈灰绿色，呈斑状结构，块状构造。岩石斑晶主要为长石，呈板柱状或半自形粒状，平均粒径约1毫米至3毫米，占总体的10%左右。局部可见细小的长石条带穿插，基质呈隐晶质结构，具有绿帘石化和高岭石化。

　　(2)黑云母片岩呈褐黑色，具有鳞片状结构，片状构造，片理发育。它的主要矿物成分是黑云母，呈褐黑色，丝绢光泽，细小鳞片状，平均粒径在0.5毫米至3毫米之间，含量超过90%，通常存在绿泥石化，定向排列。

　　2矿床地质特征

　　2.1含矿层位

　　该矿体分布于海西期的基性-超基性侵入岩体(垭口岩体)橄榄岩相带中，大多数位于橄榄岩含矿层下部，少数分布于底部，顶部也为橄榄岩相带，地表上并未露出。橄榄岩相带位于岩体底部，延伸深度为92米至322米。其底部基底为前震旦系米易群垭口组花岗混合岩段，由于基底的高低起伏不同，使得其在剖面上呈现出波浪状的口袋状形态。该相带在地表上呈现为眼球状，分布在岩体的西侧。它在地表上的宽度约为80米至300米，厚度一般为60米至260米。从西北到东南方向，橄榄岩相带的厚度逐渐变薄。含矿岩的岩性为灰黑色的细中粒橄榄岩，具有嵌晶包橄结构和块状构造。其矿物成分为橄榄石60%至70%，辉石10%至20%，还有少量金属硫化物。在地表上的岩石具有强烈的伊丁石化现象，多呈黄褐色至黄绿色，偶尔可以看到薄层状的风化铁帽。由于受到强烈的风化和淋滤作用，地表的镍、铁等含量都比较高。

　　2.2矿体特征

　　在研究区进行详细的地质工作后，目前已经发现了一个工业矿体，即I号矿体。该矿体含有灰黑色细中粒橄榄岩，嵌晶包橄结构和块状构造的矿石。I号矿体完全由工业矿石组成，分布于P7至P16勘探线之间，是一种隐伏矿体，地表上没有裸露。工程控制显示该矿体标高位于918米至1082米之间，走向为35度，沿该方向延伸约420米，倾向为305度左右，倾角为10度至62度，平均为40度左右，倾向延深50米至180米，矿体规模为小型铜镍矿。出露标高位于908米至1150米之间，埋深为63米至301米。在P8至P9线上，该矿体连续性较好，由南向北由整体分枝发散；而在P14线上，该矿体连续性最差，矿体骤然收窄，但矿脉仍然连续，整体呈似层状、豆荚状。矿体沿走向延伸时，工业矿石真实厚度最厚可达47.18米，最小仅为1.00米，平均为10.63米，厚度变化系数为828.52%。矿体中的镍平均品位为0.54%，单个工程中最高的镍品位为1.35%，最低的镍品位为0.30%，镍品位变化系数为19.95%。

　　除了镍外，该矿石还含有伴生铜和钴等两种重要金属元素。单个工程中，伴生铜的最高品位为0.79%，最低品位为0.02%，平均品位为0.27%。伴生铜的品位随着镍品位的升高而升高，通过相关性分析发现，这两者之间存在正相关性。钴的平均品位较低，为0.01%至0.08%。

　　2.3矿石特征

　　2.3.1矿物成分

　　矿石中的脉石矿物主要成分为橄榄石、普通辉石和角闪石，它们的含量占矿石总量的86%以上。其次是直闪石、蛇纹石和滑石等。矿石中共包含六种矿物，分别是镍黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿以及少量的磁铁矿、钛铁矿和黄铁矿。

　　橄榄石呈柱粒状，无规则分布，部分被熔蚀后呈卵圆状或不规则状，被辉石包裹或不均匀分布于金属矿物中。粒径在0.2mm~2.6mm之间，部分橄榄石被蛇纹石沿其边缘或内部裂纹中交代后，有铁质及金属矿物析出。

　　辉石主要为普通辉石，呈板柱状、柱粒状产出或呈填隙状不均匀分布。粒径在0.22mm~3.6mm之间，内部可见微碎裂，部分被包裹在橄榄石之内或被角闪石、镁黑云母、纤闪石、绿泥石等不均匀交代。蚀变强烈者的外形轮廓假象残留或仅有部分残留。

　　角闪石呈填隙状，不均匀交代辉石或不均匀分布。粒径在0.13mm~1.6mm之间。

　　镁黑云母呈鳞片状填隙状产出或不均匀交代辉石。粒径在0.07mm~0.4mm之间，内部包裹金属矿物或可见褪色现象。

　　镍黄铁矿呈柱粒状，与黄铜矿、磁黄铁矿相聚成不规则状或团块状产出，部分呈结状分布于磁黄铁矿边缘。粒径在0.12mm~0.76mm之间，内部八面体裂纹状解理发育，部分镍黄铁矿被黄铜矿、磁黄铁矿不均匀交代。

　　黄铜矿呈柱粒状，与镍黄铁矿、磁黄铁矿相聚成团块状或不规则状产出。部分呈填隙状或不规则状大致定向分布，少数黄铜矿颗粒被脉石矿物包裹。粒径在<0.01mm~0.7mm之间。

　　磁黄铁矿多呈柱粒状集合体，与黄铜矿、镍黄铁矿相伴分布。部分呈填隙状产出或与脉石矿物不均匀混合分布，少数被脉石矿物包裹。粒径在<0.01mm~0.64mm之间，部分磁黄铁矿颗粒被黄铜矿颗粒不均匀交代。

　　钛铁矿呈柱粒状、填隙状等产出或被脉石矿物包裹。粒径在<0.01mm~0.46mm之间。

　　磁铁矿浅灰色，半自形至他形粒状，粒度约为0.06mm~0.5mm不等，在光片中稀疏分布。少量磁铁矿与磁黄铁矿连生。

　　黄铁矿呈柱粒状，与钛铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿一同产出。部分呈填隙状产出或被脉石矿物包裹、磁黄铁矿交代包裹。粒径在<0.01mm~0.3mm之间，部分黄铁矿被黄铜矿不均匀交代。

　　2.3.2矿石结构构造

　　矿物的结构对于矿产资源的开发和利用有着重要的影响。常见的矿物结构有四种：他形粒状结构、海绵陨铁结构、包橄结构和碎斑结构。其中，他形粒状结构是一种由半自形-他形铜镍硫化物紧密充填于脉石矿物晶粒之间的结构；海绵陨铁结构则是指镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等矿物呈他形致密集合体分布在早先结晶出来的脉石矿物颗粒之间。此外，当金属矿物增多时，它们彼此连接成网环状，即构成海绵陨铁结构。包橄结构表明橄榄石晶出在前，辉石晶出在后，即辉石中包含有橄榄石的小颗粒；碎斑结构则是指矿石中的铜镍硫化物和脉石矿物在外力作用下呈碎斑状、碎粒状、碎粉状。该结构常见伴有强烈的交代蚀变现象，在断层破碎带及附近矿层中比较常见。

　　此外，矿石的构造也是矿产资源开发和利用的关键因素。主要有两种构造类型：浸染状构造和块状构造。浸染状构造是指铜镍硫化物等矿石矿物，在矿石中较大范围内呈星散状均匀分布的一种构造。在本区铜镍矿中，该构造类型最为主要。而块状构造则是指铜镍硫化物含量≥85%，呈他形粒状镶嵌，脉石矿物含量较少的构造类型。这种矿石在该矿区为数不多，仅见于橄榄岩含矿带底部。了解矿石的结构和构造有助于科学建设矿业资源开发规划，提高矿产资源开发的效率和经济效益。

　　2.3.3矿石类型

　　经过对原矿物相的分析，矿石中镍的含量为0.21%~1.94%，达到了工业矿石品位。其中，硫化镍的含量占镍化合物总含量的87.38%~97.18%，表明矿石中的镍主要以硫化物的形式存在；钴的含量为0.01%~0.06%，硫化钴的含量为0.001%~0.022%，占镍化合物总含量的10.00%~36.67%，而氧化Co和难溶Co平均占比分别为30.10%和48.45%。矿石中还含有0.24%的铜，其中原生硫化铜的含量为0.18%，占铜化合物总含量的77.12%，表示矿石中的铜以硫化物的形式存在。

　　综合分析，垭口铜镍矿体埋藏较深，为隐伏矿体。在深部钻孔中，均为原生的硫化镍矿石和金属硫化物。镍(Ni)主要赋存于镍黄铁矿中，矿石镍品位一般为0.2%~1.2%，最高可达到3.01%，主要以原生镍硫化物为主。伴生铜(Cu)则主要赋存于黄铜矿中，铜品位一般为0.05%~0.98%，其中部分黄铁矿被黄铜矿不均匀交代，以原生硫化铜为主。而伴生钴(Co)则主要赋存于硫化物中，含量相对稳定，钴品位一般为0.01%~0.08%。

　　2.3.4矿体围岩和夹石

　　该矿区位于超基性的橄榄岩带中，产出位置及形态规模受该岩带的控制。矿体中夹石和脉石含量较少，但主要集中在P9线，主要是混合花岗岩，在近矿围岩和矿体边部还分布少量的辉绿岩和黑云母片岩。近矿围岩主要是橄榄岩，经薄片岩矿鉴定，围岩蚀变主要为蛇纹石化、纤闪石化、绿泥石化、透闪石化以及白云石化。

　　蛇纹石化：蛇纹石沿着橄榄石的边缘或内部裂缝将其填充，析出铁质及金属矿物。

　　纤闪石化：辉石内部发生微小破碎，部分包裹橄榄石，或被角闪石、镁黑云母、纤闪石、绿泥石不均匀地填充，蚀变强度强的仅残留部分或外形轮廓。

　　绿泥石化：辉石内部微小破碎，部分被角闪石、镁黑云母、纤闪石、绿泥石不均匀地填充或包裹橄榄石，蚀变强度强的仅残留外形轮廓或部分残留。

　　透闪石化：纤闪石、绿泥石、白云石、透闪石、蛇纹石等填充于辉石后，析出铁质及金属矿物，仅残留外形轮廓假象，假象粒径为0.3mm至2.5mm，偶见少量残留的辉石。

　　白云石化：辉石在透闪石、纤闪石、绿泥石、白云石、蛇纹石等填充物的作用下发生白云石化，析出铁质及金属矿物，仅残留外形轮廓假象，假象粒径为0.3mm至2.5mm，偶见少量残留的辉石。

　　3矿床成因及找矿标志

　　3.1矿床成因

　　该铜镍矿床受安宁河大断裂及其支流的影响与控制。含硫化物的基性、超基性岩浆由地幔岩浆源沿安宁河大断裂及次级断裂侵入，随着侵入岩浆压力和温度的降低，岩浆中溶解或分散的金属硫化物发生反应，并产生不混溶的硫化物小珠滴。这些含矿小珠滴随后再次聚合，浸润于岩浆房的中下部，由于比重增大而最终冷凝成矿。

　　矿体主要存在于含闪橄榄辉石的岩相带中，而矿体规模及形态则受到该岩体与围岩形成的层间剥离带的控制。含矿的超基性岩体通常由两个或两个以上的超基性岩带组成，而根据本矿区内的矿体特征，可以大致推断矿体的品位与岩带规模及组合存在相关性。一般而言，岩带规模越大，种类越多，形成的矿体品位也就越高。

　　根据矿石物相的特征，该矿体的形成主要分为三个阶段。第一阶段为岩浆熔离早期受重力分异形成的硅酸盐-氧化物阶段，即造岩矿物形成；第二阶段为岩浆熔离晚期金属硫化物阶段，即造矿矿物形成阶段；第三阶段为气化热液期，即造矿矿物富集形成矿体阶段。

　　3.2找矿标志

　　寻找矿藏时，可以根据以下几个标志进行判断：首先，需要注意的是具有显著的高密度、高磁化率、高极化率以及低电阻率的异常现象。其次，地表伊丁石化、铁帽、镍的硅酸岩等表生矿化带也是一种很好的指示。此外，与MgO、FeO、Ni、Cu、Co等元素综合异常带中的Ni、Cu、(Co)局部异常也应当重视。需要注意的是橄榄岩-辉橄岩-混合花岗岩岩相分带同样是一个很好的追踪目标。最后，基性—超基性侵入岩体也可能会提供线索。

　　4结论

　　在垭口地区，发现了一种就地熔离型铜镍硫化物矿床，其矿体赋存于海西期基性—超基性侵入岩体橄榄岩相带下部、底部。在该地区，工业矿体有1个，含矿岩性为灰黑色细中粒橄榄岩。矿石中主要的矿物包括镍黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿以及少量的磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿，矿石的结构主要有他形粒状结构、海绵陨铁结构、包橄结构、碎斑结构。此外，矿石的主要构造有浸染状构造和块状构造，并且矿石类型为原生硫化镍矿石。

　　在该地区，找矿标志包括显著的高密度、高磁化率、高极化率、低电阻率异常、地表伊丁石化、铁帽、镍的硅酸岩等表生矿化带，MgO、FeO、Ni、Cu、Co综合异常带中的Ni、Cu、(Co)局部异常，以及橄榄岩-辉橄岩-混合花岗岩岩相分带和基性—超基性侵入岩体等。