北山地区黑山矿区地质特征

　　黑山铜镍矿化及矿体主要产在橄榄岩类中，角闪辉长岩中也有矿化，但不具规模。

　　矿体在平面上的形态为似层状、豆荚状和不规则枝杈状。矿体规模大小不等。产状与岩相带产状基本一致，倾角60°-90°。

　　矿体有两个产出部位，其一是主体超基性岩中下部的悬浮状矿体；其二是超基性岩底部接触带上的矿体。

　　二、矿石矿物成分

　　矿石中的矿物成分，据镜下和肉眼观察，发现有数十种。主要有：

　　（一）金属矿物

　　金属硫化物：磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、其次为黄铁矿、紫硫镍矿等。

　　金属氧化物有磁铁矿、钛铁矿、铬尖晶石等。

　　（二）非金属矿物

　　主要有橄榄石、普通角闪石、斜长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、蛇纹石、次闪石、纤闪石、绿泥石，其次有石榴子石、葡萄石、绿帘石、方解石、菱镁矿、滑石、绢云母、伊丁石和榍石等。

　　三、金属硫化物共生组合特征

　　黑山含矿岩体的铜镍硫化物矿（化）体中，主要硫化矿物以Fe-S、Ni-Fe-S、Cu-Fe-S系列矿物为主，其中Fe-S系列矿物有四方硫铁矿（Fe，Ni）S1-x）、陨硫铁（FeS）、六方磁黄铁矿（Fe9S10）、单斜磁黄铁矿（Fe7S8）、白铁矿（FeS2-x）、黄铁矿（FeS2）；Ni-Fe-S系列矿物有镍黄铁矿（（Fe，Ni）9S8）、紫硫镍矿（FeNi2S4）；Cu-Fe-S系列矿物有：黄铜矿（CuFeS2）、方黄铜矿（CuFe2S3）、斑铜矿（Cu5FeS4），还有微量的Cu-S系列的辉铜矿（Cu2S）和自然铜。其他还有后期热液叠加的含铁闪锌矿（（Zn、Fe）S）、方铅矿（PbS）、方硒铅矿（Pb3S2Se）、碲铅矿（PbTe）和碲银矿（Ag2Te）等。在上述种类繁多的硫化矿物中以磁黄铁矿、镍黄铁矿（紫硫镍矿）、黄铜矿为主，它们硫化矿物总量达96～98%以上。其次有少量的黄铁矿（白铁矿）、四方硫铁矿及方黄铜矿；其它均以微量产出。

　　岩体中主要硫化矿物以星点状为主（局部呈海绵陨铁状）和脉块状的构造形式产出，前者主要分布在主岩体的局部地段；后者主要产于ZK2001孔岩体下部的接触带附近。两种不同矿石类型在主要硫化矿物种类上相同，但因成矿作用过程和产出的部位上的不同，则反映在其中主要硫化物的相对含量上、矿物晶粒内部结构上、和后期矿物种类叠加的复杂程度上具有明显的差异。因此，上述各类矿物在不同的物理化学条件下具有不同的矿物共生组合：

　　（一）高温结晶矿物组合 这是岩浆结晶晚期早阶段高温成矿作用下，主要硫化物直接沉淀结晶而成，形成六方磁黄铁矿（Hpo）+镍黄铁矿（Pn）+黄铜矿（Cp）；六方磁黄铁矿+镍黄铁矿；六方磁黄铁矿+黄铜矿+方黄铜矿（Cp）等矿物组合。这类矿物组合主要产在主岩体中的星点状或局部出现的海绵陨铁状矿石中，矿物成分比较简单。

　　脉块状矿石是在岩浆晚期以贯入形式产出，其中磁黄铁矿含量很高，镍黄铁矿呈结状或火焰状出溶，形成六方磁黄铁矿—黄铜矿—镍黄铁矿组合。

　　上述早阶段矿物组合形成在高温成矿作用阶段，与同类矿床相比，其形成的温度区间可能在600～320℃之间。

　　（二）中低温蚀变矿物组合 当岩浆成矿作用的晚阶段成矿温度逐渐下降或岩浆期后成矿物理化学条件的改变，已形成的矿物组合和矿物成分可发生一系列的变化，这种变化在本区脉块状矿石中表现的最为明显。根据成矿试验资料，在成矿温度降至310℃左右，六方磁黄铁矿即转变为单斜磁黄铁矿；黄铜矿的S/M比值接近1：1，表明在中低温条件由于成矿过程中氧化作用的加强，磁黄铁矿可继续蚀变为白铁矿、胶状黄铁矿和微量磁铁矿；当温度继续降低有四方硫铁矿、陨硫铁矿的产出，近地表部分有镍黄铁矿蚀变为紫硫镍矿。因而在脉块状矿石中产有六方磁黄铁矿+单斜磁黄铁矿+镍黄铁矿组合；六方（或单斜）磁黄铁矿+镍黄铁矿-黄铜矿组合；镍黄铁矿+单斜磁黄铁矿+黄铁矿或白铁矿组合；单斜磁黄铁矿+白铁矿+微量磁铁矿组合，这些矿物组合成为脉块状矿石中的特殊的矿物共生组合。

　　镍黄铁矿+黄铜矿+四方硫铁矿组合普遍存在于星点状或局部海绵陨铁状矿石中。而镍黄铁矿+紫硫镍矿组合普遍存在于两类矿石中且近地表浅部。

　　（三）中低温叠加矿物组合为岩浆期后含矿热液叠加交代的结果，其主要矿物组合为方铅矿+方硒铅矿+碲铅矿；方铅矿+碲铅矿+碲银矿；方硒铅矿+碲铅矿+碲银矿组合。

　　（四）表生矿物组合多为硫化矿物在表生期经氧化或还原作用形成，如紫硫镍矿+斑铜矿+辉铜矿，斑铜矿+辉铜矿+自然铜或辉铜矿+自然铜组合。