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第 14 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.14 No.8August，2023矿 产 勘 查MINERAL EXPLORATION冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析崔伟1，徐林刚2，高孝敏1，王晨光3，马文杰1，孙香君1，林秀瑞1（1.河北省地质矿产勘查开发局第二地质大队，河北 唐山 063000；2.中国地质大学（北京），北京 100083；3.河北地质大学资源与环境工程研究所，河北 石家庄 050031）摘 要 冀东铜硐子铜镍钴矿床为华北陆块北缘燕冀成矿带代表性岩浆型铜镍硫化物矿床，矿体小而富，矿化特征以深部熔离-贯入式矿化为主。区域内同一构造背景的中生代印支期基性-超基性岩株在其西南方向仍有分布，为探讨铜硐子铜镍钴矿深部及其外围找矿潜力，本文总结了其地质特征，对比了该区域各基性-超基性岩以及同一成矿类型甘肃金川和吉林赤柏松含矿岩体的岩石地球化学特征，结果表明研究区各基性-超基性岩体来自同一源区，是同一原始岩浆分异演化的产物，且微量元素、稀土元素曲线形态、特征等与甘肃金川和吉林赤柏松矿区基本一致；同时推断解译了区内航磁异常引起原因。铜硐子铜镍钴矿床成矿模式和区域地球物理特征显示，该矿床深部仍有找矿潜力，其外围具备较好的找矿前景。关键词 铜镍钴矿床；地质特征；找矿方向；铜硐子；冀东中图分类号：P612 文献标志码：A 文章编号：1674-7801（2023）08-1388-14Geological characteristics and exploration prospecting of the Tongdongzi Cu-Ni-Co deposit in the eastern Hebei ProvinceCUI Wei1，XU Lingang2，GAO Xiaomin1，WANG Chenguang3，MA Wenjie1，SUN Xiangjun1，LIN Xiurui1（1.No.2 Geological Party，Hebei Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration，Tangshan 063000，Hebei，China；2.China University of Geosciences（Beijing），Beijing 100083，China；3.Hebei Key Laboratory of Strategic Critical Mineral Resources，Hebei GEO University，Shijiazhuang 050031，Hebei，China）Abstract:The Tongdongzi Cu-Ni-Co deposit in eastern Hebei Province is a presentative magmatic type Cu-Ni sulfide deposit in the Yan-Ji metallogenic belt in North China Block.The high-grade ore occurs in a small mafic-ultramafic intrusion through deep liquation and sulfide vein injection.In the mining site，the Mesozoic mafic-doi：10.20008/j.kckc.202308006收稿日期 2022-06-09；修回日期 2022-07-29基金项目 本文受河北省地质矿产勘查开发局地质科技项目“冀东铁矿地球物理勘查模型与找矿应用研究（13000023P0069B4101530）”资助。第一作者简介 崔伟，男，1978年生，高级工程师，主要从事固体矿产找矿工作；E-mail：。引用格式 崔伟，徐林刚，高孝敏，王晨光，马文杰，孙香君，林秀瑞.2023.冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析 J.矿产勘查，14（8）：1388-1401.Cui Wei，Xu Lingang，Gao Xiaomin，Wang Chenguang，Ma Wenjie，Sun Xiangjun，Lin Xiurui.2023.Geological characteristics and exploration prospecting of the Tongdongzi Cu-Ni-Co deposit in the eastern Hebei Province J.Mineral Exploration，14（8）：1388-1401.1388第 14 卷 第 8 期崔伟等：冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析ultramafic rocks at the southwestern Tongdongzi deposit formed in the same geological background are widespread，indicating significant potential for exploration both at the deep and periphery of the Tongdongzi deposit.In this paper，we summarized geological features of the Tongdongzi deposit and compared bulk rock geochemical compositions with the mafic-ultramafic rocks from other localities in the Tongdongzi，the Jinchuan in Gansu Province，and the Chibosong in Jilin Province.The result shows that the mafic-ultramafic rocks in the Tongdongzi deposit are from the same source and underwent the same primary magma differentiation process.Furthermore，the trace element and rare earth element composition of the Tongdongzi samples are similar to the Jinchuan and Chibosong.In addition，we interpreted the aeromagnetic anomaly.The metallogenic model and regional geophysical characteristics of the Tongdongzi deposit suggest that the deep and periphery of the Tongdongzi deposit are highly potential for further exploration.Keywords:Cu-Ni-Co deposit；geological features；exploration direction；Tongdongzi；eastern Hebei Province0引言中国岩浆型铜镍硫化物矿床，按构造环境分为古大陆边缘裂解型、造山带型、大陆溢流玄武岩型和阿拉斯加型（叶天竺等，2014）。其中古大陆边缘裂解型，与大陆裂谷相关（大陆裂谷边缘或裂谷交汇处），主要分布在华北陆块边缘，吉林赤柏松和甘肃金川等矿床是该类型铜镍硫化物矿床的典型代表。华北陆块北缘古大陆边缘裂解型自东向西划分为辽吉成矿带、燕冀成矿带和白云鄂博成矿带（吕林素等，2007），其中辽吉成矿带以吉林通化县东北部的赤柏松中型铜镍矿最为著名，白云鄂博成矿带代表矿床为内蒙古四子王旗小南山小型铜镍铂钯矿床，本文研究对象河北省铜硐子铜镍钴矿床（北纬401306，东经1183842）为燕冀成矿带典型矿床。文章系统论述了铜硐子矿床的产出环境、矿化特征、地球化学、地球物理特征，分析了深部和外围找矿方向，为该区进一步找矿提供了依据。1区域地质特征铜硐子铜镍钴矿床位于河北省迁安市北22 km，大地构造位置位于华北陆块北缘的燕山中生代板内造山带东段之冷口构造带南侧（图1）。冷口构造带延伸长约100 km，呈NW走向，与燕山中生代板内造山带总体构造方向呈近EW向、NENNE向的构造格局极不协调。构造带分布在抚宁区台营镇迁西县上营一带，以北为高山区，以南为丘陵区。该构造带北西段冷口上营一带最为复杂，由走向NW、倾向SW的逆冲构造系统和倾向SW的正断裂系组成，主逆冲断层构成了南西侧太古界变质结晶岩系和北东侧中元古界、新元古界、古生界和侏罗系之间的边界，但中新元古界地层结构、沉积构造、岩相古地理分析等都表明，该断裂并不具有控制中元古界、新元古界发育的特征（中国地质大学（北京）地质调查研究院，2004）。该构造带发生过多次构造变形，其中最显著的构造活动发生在中生代以来（中国地质大学（北京）地质调查研究院，2004）。冷口构造带内的主要矿产为“长城式金矿”（王郁，1997），代表性矿床为迁安长城金矿床和青龙清河沿金矿床。2矿床地质概况2.1矿区地质铜硐子矿区主要出露太古宇迁西群三屯营组和上川组。矿区中部三屯营组岩性以紫苏黑云斜长片麻岩为主，夹磁铁石英岩；矿区西侧上川组岩性以二辉斜长麻粒岩为主。区内混合岩化强烈，在矿区东北部形成大面积斑杂状混合岩。东北部冷口构造带中发育中新元古界蓟县系、青白口系，古生界寒武系和中生界侏罗系。蓟县系雾迷山组沿冷口构造带呈长条状出露，南西侧受次级构造控制，向北东逆冲于侏罗系之上，北东侧倾向SW，与下覆地层呈平行不整合接触，岩性为泥晶白云岩、砂质白云岩、硅质条带白云岩、沥青白云岩、硅质白云岩夹硅质层；青白口系角度不整合于北东侧雾迷山组之上，岩性自下而上为细砂岩、砂质页岩、海绿石石英砂岩、蛋青色夹紫红色中厚层泥灰岩；寒武系平行整合于北东侧青白口系之上，岩性自下而上为巨厚层白云岩、含砾石英粗砂岩、紫红色页岩、泥灰岩；中侏罗统髫髻山组角度不整合于北东侧寒武系之上，岩性为紫色、灰绿色安山岩、沉凝灰岩。中13892023 年矿产勘查南部大面积被新生界覆盖（图2）。变质基底地层片麻理走向近SN，倾向W，陡倾斜。冷口构造带内盖层，走向 NW，倾向 SW，倾角3070，构造带南西侧盖层局部受次级构造控制，倾向倒转为NE，倾角70左右。断裂构造较发育，以NW向为主，次为近SN向，少量近EW向。NW向断裂构造主要有冷口构造带，近SN向断裂主要有推断断裂F5，近东西向断裂主要为F4。冷口构造带及其次级断裂F5控制了区内基性-超基性岩的分布，F4错断了最南部出露的基性-超基性岩。矿区内岩浆活动主要在太古宙和中生代两个时期发育（河北省地质矿产局，1989）。太古宙岩浆活动主要为粗粒花岗质麻粒岩（原岩为紫苏花岗岩），呈不规则状侵入迁西群中。中生代印支期岩浆活动集中在铜硐子五重安一带，在空间上呈近SN向排列的一系列透镜状基性-超基性小岩株侵入迁西群三屯营组中，岩体规模均不大，岩性主要由辉绿辉长岩、角闪黑云辉石岩等组成，由北至南包括矿区北东侧的辉绿辉长岩株、铜硐子前庄间4个基性岩株和五重安北超基性岩株。其中辉绿辉长岩株是铜硐子铜镍钴矿的赋矿母岩，该岩株沿张性断裂及层间侵入，平面上呈纺锤状，横剖面上呈分叉脉状；岩株走向NW，倾向NE，上部倾角为6070，下部倾角变缓。岩株走向长410 m，厚度为2560 m；岩体分异现象不明显，但依矿物颗粒大小可分为中粒和细粒辉绿辉长岩株，岩体普遍具强烈蚀变现象（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964）（图3）。铜硐子前庄间4个基性岩株呈透镜状，最北侧岩株走向近EW，其余走向NE，出露长度为200250 m，岩性主要为辉绿辉长岩、辉绿辉图1冀东地区构造位置图（a）及区域地质简图（b）（据河北省区域地质矿产调查研究所，2017修改）1新生界第四系；2中生界；3古生界；4中新元古界；5太古宇；6燕山期印支早期（K-P）中酸性岩浆岩；7晋宁期（Pt12-Pt22）酸性岩浆岩；8五台期（Ar33）变质花岗岩；9五台期（Ar33）变质闪长岩；10太古代TTG片麻岩；11地质界线；12不整合地质界线；13实测主要断裂构造；14推测主要断裂构造；15逆冲推覆构造；16正断层；17大、中、小型金矿矿床；18省界1390第 14 卷 第 8 期崔伟等：冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析长玢岩，这4个基性岩株均不含矿。五重安北超基性岩株由自西向东间隔110 m平行产出的2个透镜状岩株组成，走向NW，倾向SW，陡倾斜；走向北端隐伏于迁西群中，出露长度约260 m，宽约30 m；岩体分异现象较明显，核部为角闪黑云辉石岩，边部为辉绿辉长岩。中生代燕山期岩脉走向多为近SN和近EW向，岩性主要由煌斑岩、闪长岩、花岗斑岩等组成。2.2矿体特征铜硐子铜镍钴矿床于19581963年完成了勘探工作，累计探明资源储量为B+C1+C2级Cu 329.6 t、Ni 131.1 t、Co 8.8 t（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964）。矿体赋存在铜硐子北东侧印支期辉绿辉长岩株中（图2），共圈定2个透镜状矿体（编号和）。号矿体走向近SN，倾向E，倾角7040，上部较陡，下部较缓；矿体走向短，一般为2030 m，沿倾斜延深较大，最大达120 m；矿体厚度一般为25 m。号矿体走向NW，倾向NE，倾角1546；沿走向和倾斜延深均较短，厚度一般为25 m（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964）（图3）。图2冀东铜硐子铜镍钴矿床地质图（据河北省地质矿产局，1989修改）1第四系；2中侏罗统；3下寒武统；4青白口系；5蓟县系；6迁西群三屯营组；7迁西群上川组；8印支期基性超基性岩；9太古代紫苏花岗岩；10煌斑岩脉；11闪长岩脉；12花岗斑岩脉；13磁铁石英岩；14斑杂状混合岩；15地质界线；16不整合地质界线；17混合岩界线；18实测断层及编号；19推断断层及编号；20剩余重力异常编号；21剩余重力异常（单位：10-5 m/s2）；22航磁异常编号；23航磁异常（单位：nT）；24取样位置及编号13912023 年矿产勘查铜硐子矿区矿石以致密块状硫化物矿石为主，含磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿等矿石矿物（表1）。成矿为岩浆期后贯入方式为主，显微镜观察可见硫化物交代角闪石等暗色矿物。首先沿节理交代，最后全部交代暗色矿物。部分金属硫化物内还残留有暗色矿物所形成的交代残留包体，这种交代残留包体在浸染状矿石中尤为普遍。成矿期的矿物生成顺序包括岩浆期生成磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿，岩浆期后生成黄铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964）。铜硐子矿区矿石SiO2含量为1.55%32.04%，Al2O3含量为 1.24%8.53%。有益金属元素平均品位：Cu为2.02%，最高达10.22%；Ni为0.80%，最高达2.90%；Co为0.054%，最高达0.144%。、图3冀东铜硐子铜镍钴矿床平面图（a）及f2线剖面图（b）（据冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964修改）1第四系；2蚀变白云岩；3绿泥片岩；4片状混合岩；5条带状混合岩；6花岗质混合岩；7伟晶质混合岩；8细粒辉绿辉长岩；9中粒辉绿辉长岩；10实测地质界线；11推断地质界线；12岩体分相界线；13实测断层及编号；14推断断层及编号；15岩层（体）产状；16片理产状；17见矿钻孔；18未见矿钻孔；19矿体水平投影；20剖面线及编号；21剖面钻孔位置及编号；22矿体及编号；23巷道表1冀东铜硐子铜镍钴矿床矿物组成及含量金属矿物脉石矿物名称含量/%名称含量/%磁黄铁矿31.2绿泥石27.0黄铁矿6.1辉石、角闪石8.0黄铜矿5.6镍黄铁矿5.0长石、石英13.5钛铁矿少量镁铁矿少量黑云母少量闪锌矿少量磷灰石少量褐铁矿少量电气石少量铜蓝极少量针镍矿个别几颗赤铜矿个别几颗自然铜个别几颗注：数据资料据冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964。1392第 14 卷 第 8 期崔伟等：冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析号矿体 Cu品位变化系数分别为 47.96%、54.86%。次要有益元素有Ti、Au、Ag，此外还有Zn、Sn、Be、Ga等分散元素。有害组分为As、Pb，但含量很低，小于0.003%。号矿体沿走向在浅部Cu、Ni品位变化很明显，在矿体的北端Cu高而Ni很低，在矿体的南端 Cu 低而 Ni 很高（南端）；沿倾斜到矿体的深部，Cu、Ni品位变化基本上一致，Cu高而Ni高，Cu低而Ni也低。号矿体沿走向或倾向Cu、Ni品位变化基本是一致的，Cu高而Ni高，Cu低而Ni也低（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964）。铜硐子矿区矿石依矿石构造可分为稀疏浸染状矿石、稠密浸染状矿石和致密块状矿石3个类型（表2），号矿体主要为致密块状矿石，号矿体具有上述各类型。2.3地球物理特征本次研究在穿过五重安北超基性岩株的2线磁法剖面（图2）采集了超基性岩和主要围岩紫苏黑云斜长片麻岩的物性标本，并收集了区域磁铁石英岩磁性参数，统计显示：紫苏黑云斜长片麻岩显示弱磁性，超基性岩显示中等磁性，而磁铁石英岩与超基性岩之间有极为明显的磁性差异（表3）。铜硐子铜镍钴矿床矿石以致密块状硫化物矿石为主，金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿等，铜镍钴矿石亦应具有明显磁性。1 5万高精度重力调查结果显示，冷口构造带存在显著的重力异常，划分为级断裂，F5断层为其推断的级断裂。在宫上五重安间圈定了G1剩余重力异常（3 km3 km），呈 NE向展布，近椭圆形分布，长1.78 km，宽1.03 km，面积约1.62 km2，异常中心极值0.92910-5 m/s2（图2）。推断为含磁性岩体引起（中国地质调查局天津地质调查中心，2016）。1 2.5 万高精度航空磁测在区内圈定了 M1、M2、M3航磁异常（图2）。M1位于东陈庄北侧，呈椭圆状，长轴方向近 SN，长 1400 m，宽 1300 m，峰值338 nT。M2 位于 M1 东侧，亦呈椭圆状，长轴走向NW，长900 m，宽750 m，峰值276 nT。M3位于宫上村一带，呈带状，长轴走向NE，长2600 m，宽500 m，峰值133 nT。M3航磁异常与G1剩余重力异常套合较好。3采样及分析方法为研究铜硐子铜镍钴矿床中岩体的岩石地球化学特征，在含矿岩体辉绿辉长岩株采取1件样品表2冀东铜硐子铜镍钴矿床矿石类型矿石类型稀疏浸染状矿石稠密浸染状矿石致密块状矿石构造特征金属硫化物呈细点（2 mm）较稀疏地浸染于辉绿辉长岩中金属硫化物成连续之小点充填在辉绿辉长岩矿物颗粒间隙中致密块状构造主要金属硫化物黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿和镍黄铁矿磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿和镍黄铁矿品位/%Cu0.30.70.71.01.02.0（或更高）Ni0.20.50.40.71.0Co0.010.030.050.050.08分布多产于矿体顶部，在底部及混合岩中也有发育多产于稀疏浸染矿石下部，与其呈渐变过渡关系大多产于矿体底部，与上述类型及混合岩接触界线清晰。但与稠密浸染矿石亦见有渐变关系接触注：数据资料据冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964。表3冀东铜硐子矿区主要岩石类型磁性参数岩石类型紫苏黑云斜长片麻岩超基性岩条纹状磁铁石英岩标本数1530107/（10-6 4SI）变化范围32656713291886常见范围3000090000平均值5171695Jr/（10-3 Am-1）变化范围41672221603066常见范围500010000平均值6592750注：数据资料据中国地质调查局天津地质调查中心，2016。13932023 年矿产勘查（编号h5），不含矿岩体前庄东辉绿辉长岩岩脉采取1件样品（编号h4），五重安北超基性岩株采取3件样品（编号h1h3）（图2）。h1样品岩性为辉绿辉长岩；h2样品岩性为角闪黑云辉石岩（图4a），半自形粒状结构（图4e），块状构造，蚀变矿物主要为葡萄石、滑石；h3样品岩性为角闪黑云辉石岩（图4b）；h4样品岩性为辉绿辉长玢岩（图4c）；h5样品岩性为蚀变细粒辉长岩（图4d），细粒辉长结构（图4f），块状构造，蚀变矿物主要为绿帘石、绿泥石、绢云母、高岭土和次闪石。样品由河北省地质矿产勘查开发局第二地质大队化验室进行主量、微量和稀土元素分析，分析质量控制执行 地质矿产实验室测试质量管理规范 第3部分：岩石矿物样品化学成分分析（DZ/T 130.32006）（尹明等，2006）相关规范要求。样品加工缩分系数K=0.2，经颚式破碎机粗碎至4 mm、混匀、缩分，再经辊式破碎机中碎至1 mm、混匀、缩分、留存粗副样，最后经棒磨机细碎至0.097 mm、留存细副样。粗中细碎阶段损失率分别小于 3%、5%、7%，缩分误差小于 3%。微量和稀土元素测试仪器为电感耦合等离子体质谱仪ICAPQc，用 ICP-MS法测定。主量元素中 S用滴定的碘量法测定，FeO用重铬酸钾滴定法测得，其他测试仪器为电感耦合等离子体发射光谱仪ICAP6300，用电感耦合等离子体发射光谱法测定。4分析结果（1）主量元素特征冀东铜硐子铜镍钴矿床各基性-超基性岩体的主量元素组成与华北陆块古大陆边缘裂解型甘肃金川和吉林赤柏松岩浆铜镍硫化物矿床成矿岩体的岩石地球化学组成见表4。铜硐子铜镍钴矿各基性超基性岩体的 SiO2含量为 40.5%49.5%，Al2O3含量为7.4%15.4%，MgO含量为4.8%13.1%，TiO2的含量集中在 2.16%3.80%和 0.5%左右 2个区间，K2O+Na2O的含量较低，为1.933.29%，m/f普遍低，为0.240.79，Mg#平均值为0.56，在AFM图（图5）上均落在拉斑玄武岩系列范围内。铜硐子矿区较金川和赤柏松矿区 MgO明显低，TiO2略高，K2O+Na2O 含量基本一致。金川超基性岩 Mg#为0.780.91、m/f为2.75.9（贾恩环，1986；梁有彬等，1997；彭桥梁等，2010；王怀涛等，2019），赤柏松基性岩 Mg#为 0.610.78，m/f为 0.561.25（傅德彬等，1992；赵全国，2006），铜硐子矿区Mg#和m/f值较前两者明显偏低。图4冀东铜硐子矿区基性-超基性岩体手标本及显微岩相学照片a角闪黑云辉石岩；b角闪黑云辉石岩地表露头；c辉绿辉长玢岩地表露头；d蚀变细粒辉长岩；e角闪黑云辉石岩镜下半自形粒状结构（+）；f蚀变细粒辉长岩镜下细粒辉长结构（+）Cpx单斜辉石；Hbl角闪石；Pl斜长石1394第 14 卷 第 8 期崔伟等：冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析（2）微量元素特征铜硐子基性超基性岩体样品的Cr、Ni元素较赤柏松和金川矿床明显偏低，Cu、Pb、Zn、Co、V等元素含量均基本接近（表5）。样品以大陆裂谷超基性岩为标准化值的配分曲线图基本相似，以富集Cu、Pb、Zn、V，相对亏损 Cr、Ni 元素为主要特征（图 6），且Cr、Ni的亏损程度随基性程度增高而减少。样品的原始地幔标准化微量元素配分曲线基本相似，以富集大离子亲石元素（LILE），相对亏损高场强元素（HFSE），明显亏损Th、U、Nb等元素为主要特征（图7）。Sr、Ti在铜硐子2（h2、h3样品均值）中明显负异常，其他样品中表现为略有富集或亏损不明显。（3）稀土元素特征铜硐子基性超基性岩体样品的稀土元素含量较赤柏松和金川矿床相对偏高，具有稀土元素总量不高，轻稀土元素富集的特征（表2）。（La/Yb）N变化为3.2010.66，Eu一般为0.841.19，Eu异常不明显。另外铜硐子矿区各基性超基性岩体，稀土元素曲线基本相似（图8），说明它们来自同一源区，是同一原始岩浆分异演化的产物。5讨论5.1矿床特征冀东铜硐子铜镍钴矿矿床特征见表6，与金川和赤柏松矿床不同之处主要表现为含矿岩体规模明显偏小，矿石类型以块状为主，Cu、Co品位明显高，Ni/Cu平均比值明显低，无铂族元素。5.2岩石地球化学特征铜硐子矿床各基性-超基性岩体的主量元素组成表明其原始岩浆属拉斑玄武岩序列，与金川和赤柏松矿床一致（汤中立和李文渊，1991；赵全国，2006），不同之处主要表现为MgO、m/f值（或Mg#）明显偏低，推测进入岩浆房中的母岩浆不是地幔直接熔融形成的，有可能是经历了深部岩浆房分离结晶的产物（张招崇等，2003）。铜硐子基性-超基性岩体含有较多的角闪石和黑云母等含水矿物，说明母岩浆是富含水的，有利于成矿（秦克章等，2012；毛启贵等，2018）。铜硐子矿区各基性-超基性岩体样品的微量元图5AFM图解（底图据Irvine and Baragar，1971）表4冀东铜硐子矿区基性-超基性岩主要元素分析结果（%）矿床铜硐子矿床赤柏松矿床金川矿床大陆裂谷环境超基性岩岩石名称辉绿辉长岩角闪黑云辉石岩角闪黑云辉石岩辉绿辉长玢岩辉绿辉长岩*辉长辉绿玢岩辉长辉绿岩辉石橄榄岩二辉橄榄岩二辉橄榄岩超基性岩样号h1h2h3h4h5TH38-1250-2314-2ZK8-2-47ZK8-2-55金川2CRUSiO248.3847.2349.5040.4544.2349.7946.2341.5046.0243.2138.4044.00TiO22.160.520.463.802.960.921.100.350.680.500.290.12Al2O37.428.2513.9815.4112.9116.5411.375.856.815.243.602.64TFe2O311.7110.0810.258.299.8210.2413.2714.95TFeO1.843.685.529.206.5412.2312.529.067.63MnO0.170.210.200.210.190.140.160.160.190.190.160.13MgO4.8213.1210.375.484.908.2414.6124.9122.6829.1331.4633.89CaO5.647.766.298.388.0810.359.314.355.093.452.422.56Na2O2.230.491.102.292.052.391.560.750.890.930.270.29K2O0.441.441.521.000.880.630.450.180.470.440.190.05P2O50.200.140.160.260.200.100.110.040.080.070.040.03S0.0030.0040.0030.0170.003m/f0.300.790.540.250.24注：*样品本次镜下鉴定为蚀变细粒辉长岩；据赵全国，2006；据王沪文，2012；据王怀涛等，2019。13952023 年矿产勘查素、稀土元素曲线形态、特征与金川和赤柏松矿床基本一致，含量一般较赤柏松和金川矿床相对偏高（图7，图8），但Cr、Ni元素含量较赤柏松和金川矿床相对偏低（图6）。Naldrett（1999）认为未分异的含饱表5冀东铜硐子基性-超基性岩稀土元素和微量元素分析结果（10-6）矿床铜硐子矿床赤柏松矿床金川矿床大陆裂谷超基性岩矿床铜硐子矿床赤柏松矿床金川矿床大陆裂谷超基性岩矿床铜硐子矿床赤柏松矿床金川矿床大陆裂谷超基性岩样号h1h2h3h4h5TH38-1250-2314-2ZK8-2-47ZK8-2-55金川2CRU样号h1h2h3h4h5TH38-1250-2314-2ZK8-2-47ZK8-2-55金川2CRU样号h1h2h3h4h5TH38-1250-2314-2ZK8-2-47ZK8-2-55金川2CRULa23.212.318.618.714.36.55.982.235.687.383.111.01V37417116359751127428014718112682.353.1As1.900.970.991.141.60Ce38.837.549.440.732.214.514.34.9015.715.17.682.06Cr14182828516.690.7487177650833038387539332335B704122Pr6.295.207.025.444.102.002.010.642.271.810.990.21Co37.757.659.559.548.566.298.920598.8126140112Th1.760.460.581.601.320.720.420.171.190.940.460.08Nd27.024.230.724.118.29.6510.13.159.727.494.271.30Ni59.547130079.878.21951308356065389014182131U0.530.150.150.360.310.130.080.030.270.200.120.05Sm6.005.486.825.364.202.512.810.832.561.690.940.32Cu70.351.491.711610365.1542118311096.828514.8REE138.22116.49154.26129.19102.7262.8564.7521.0457.9049.0825.159.17Eu2.001.121.242.011.660.890.940.360.700.480.290.09Pb8.282.613.153.863.882.452.822.736.5116.84.010.26Gd5.845.106.285.354.242.602.900.842.501.700.970.29Zn12014615518015284.388.410267.798.111449.8Tb0.860.700.900.780.620.440.500.140.410.280.150.05Mo0.360.400.500.930.36LREE/HREE2.962.802.802.942.661.351.261.361.722.242.201.19Dy4.223.554.523.903.212.532.930.842.321.650.890.33Ag0.110.060.040.160.08Ho0.800.660.900.730.600.520.590.170.480.340.170.08Rb10.613412229.721.419.313.47.3924.014.87.021.37Er2.081.812.521.921.621.251.430.431.421.040.480.22Sr95160.713742745334321711985.689.748.528.3(La/Yb)N10.665.495.878.947.533.893.203.723.216.385.073.02Tm0.280.260.360.260.220.180.220.060.190.130.070.04Zr14059.415613586.876.074.521.179.053.025.47.3Yb1.561.612.271.501.361.201.340.431.270.830.440.24Nb11.04.344.6212.17.953.513.610.973.552.631.530.88Eu1.020.640.571.131.191.061.001.310.840.860.920.89Lu0.240.260.360.240.210.180.200.060.180.130.070.04Hf3.221.624.443.882.861.711.830.502.111.460.650.15Y19.116.722.418.116.017.918.65.9612.59.034.632.89Ta1.560.680.621.140.780.180.200.050.210.160.080.08La/Sm3.872.252.733.503.402.592.132.692.224.373.313.16Sc34.247.544.028.835.933.234.221.925.617.710.511.7Ba20625045743241020913351.823115266.413.4注：据赵全国，2006；据王沪文，2012；据王怀涛等，2019。1396第 14 卷 第 8 期崔伟等：冀东铜硐子铜镍钴矿床地质特征及找矿方向分析和硫化物的岩浆中橄榄石含镍正常量为250010-6，只有当橄榄石中的镍贫化至220010-6以下时，才显示出该岩体曾发生过不同程度的分异，一般而言，橄榄石中低的Ni含量对成矿更加有利。间接说明铜硐子矿区各基性-超基性岩体相对亏损Ni元素，对成矿更为有利。铜硐子岩体平均REE最高达128.1810-6，赤柏松岩体平均为49.5510-6，金川岩体平均为44.0410-6。轻稀土富集程度亦是铜硐子岩体最高，（La/Yb）N平均值为 7.70，赤柏松岩体和金川岩体（La/Yb）N平均值分别为 3.60、4.89。3个矿区 La/Sm 值较低（4.50），铜硐子岩体 La/Sm 变化为2.253.87，赤柏松岩体La/Sm变化为2.132.69，金川岩体 La/Sm 变化为 2.224.37。3 个矿区Eu异常均不明显，表明斜长石的分离结晶作用不明显；但铜硐子h2、h3样品负异常明显，赤柏松314-2样品正异常明显；高的 Eu值与斜长石的堆积有关，而低的 Eu值则与斜长石的亏损有关（张招崇等，2003）。5.3矿床成因河北迁安铜硐子铜镍钴矿床具有如下特点：含矿的辉绿辉长岩岩体规模较小，分异不好，或根本没有分异，只有因冷凝速度不同而引起的矿物颗粒的差异，无矿物成分的差异（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964）。矿体赋存在含矿岩体西侧分枝的两侧及内外接触带上（图3）。矿化除交代辉绿辉长岩外，更主要的形式是沿成矿前的破碎带（张性断裂）贯入，以致矿体个别地段伸入到混合岩中，这些成矿前的断层多在辉长岩体急剧变窄地段，或其内外接触带附近。围岩蚀变主要有绿泥石化和不强烈的碳酸盐化等，其中绿泥石化可分为两期，早期可能是自变质作用的产物，晚期与金属矿物共生呈蠕虫状。从矿物生成顺序来看，后期岩浆活动及矿化初期以金属的氧化物为主，反应了形成时具有氧化环境；随着成矿活动的持续出现了硫化物，S、H2S等组分的相对增加，反应了还原环境的出现，这种环境下形成了磁黄铁矿、黄铁矿和镍黄铁矿，更晚期则形成了碳酸盐类矿物；最后又以氧化矿物出现结束了矿化活动。综上所述，该矿床的矿化特征以深部熔离-贯入式矿化为主，并存在少量热液型矿化，属于岩浆、矿浆两期贯人的简单模式（汤中立和李文渊，1991），故岩体几乎没有分异现象。符合岩浆型铜镍硫化物矿床类型中古大陆边缘裂解型矿床的特征，即小岩体成矿模式，可简要概括为深部熔离预富集分期贯入终端岩浆房聚集成矿（汤中立等，2011）。5.4找矿前景分析（1）铜硐子铜镍钴矿深部矿化特征为深部熔离-贯入式矿化，属小岩体成矿模式中岩浆、矿浆两期贯人的简单模式，即由于岩体小、矿体相对大而富，这种矿体不可能从小图7铜硐子、赤柏松及金川基性杂岩体微量元素原始地幔标准化图解（原始地幔数据据Sun and McDonough，1989）图6铜硐子、赤柏松及金川基性杂岩体成矿元素图解（以大陆裂谷超基性岩为标准化值，王怀涛等，2019）铜硐子1辉绿辉长岩样品均值；铜硐子2角闪黑云辉石岩样品均值；赤柏松1辉长辉绿样品均值；赤柏松2辉石橄榄岩样品；金川1二辉橄榄岩样品均值图8铜硐子、赤柏松及金川基性杂岩体球粒陨石标准化稀土元素配分曲线（球粒陨石数据据Sun and McDonough，1989）13972023 年矿产勘查岩体自身产生出来，来自深部地幔的岩浆多期次涌入地壳深部的岩浆房中，由于物理化学条件的变化发生分离结晶作用以及可能的（不是必须的）与围岩发