0 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 40°13′06″，东经 118°38′42″）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、NE—NNE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，2004^①）。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，2004^①）。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。中南部大面积被新生界覆盖（图2）。

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

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 30°～70°，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，1989^②）。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60°~70°，下部倾角变缓。岩株走向长410 m，厚度为25~60 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，1964^③）（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200~250 m，岩性主要为辉绿辉长岩、辉绿辉长玢岩，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。

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

2.2 矿体特征

铜硐子铜镍钴矿床于1958—1963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、 Ni131.1 t、Co 8.8 t（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队，1964^③）。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Ⅰ和Ⅱ）。Ⅰ号矿体走向近 SN，倾向 E，倾角 70°~40°，上部较陡，下部较缓；矿体走向短，一般为20~30 m，沿倾斜延深较大，最大达120 m；矿体厚度一般为2~5 m。Ⅱ号矿体走向NW，倾向NE，倾角 15°~46°；沿走向和倾斜延深均较短，厚度一般为 2~5 m（冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队， 1964^③）（图3）。

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

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，1964^③）。

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，1964^③。

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%。Ⅰ、Ⅱ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%。Ⅰ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。Ⅱ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，1964^③）。

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），Ⅰ号矿体主要为致密块状矿石，Ⅱ号矿体具有上述各类型。

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，1964^③。

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Ⅰ级断裂，F₅断层为其推断的Ⅲ级断裂。在宫上—五重安间圈定了 G1剩余重力异常（3 km×3 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 0.929×10^-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，2016^④）。

注：数据资料据中国地质调查局天津地质调查中心，2016^④。

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（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h1～h3）（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/T130.3－2006）（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1.93～3.29%，m/ f普遍低，为0.24～0.79，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 0.78～0.91、m/f 为 2.7～5.9（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 0.61～0.78，m/f 为 0.56～1.25（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。

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

（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。

注：*样品本次镜下鉴定为蚀变细粒辉长岩；①据赵全国，2006；②据王沪文，2012；③据王怀涛等，2019。

（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 3.20～10.66，δEu 一般为 0.84～1.19，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）认为未分异的含饱和硫化物的岩浆中橄榄石含镍正常量为2500×10^-6，只有当橄榄石中的镍贫化至2200×10^-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 128.18×10^-6，赤柏松岩体平均为49.55×10^-6，金川岩体平均为44. 04×10^-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 2.25～3.87，赤柏松岩体 La/Sm 变化为 2.13～2.69，金川岩体 La/Sm 变化为 2.22～4.37。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 δEu 值与斜长石的堆积有关，而低的 δEu 值则与斜长石的亏损有关（张招崇等，2003）。

注：①据赵全国，2006；②据王沪文，2012；③据王怀涛等，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

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，1964^③）。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）与围岩发生同化混染或有外来硫加入，致使岩浆达到硫过饱和，发生熔离作用，在重力作用参与下，岩浆房中的液体分异成为不含矿岩浆、贫矿岩浆、富矿岩浆和矿浆等部分，然后向现存空间（地表或地壳浅部）一次或多次脉动式喷发-贯入成岩成矿（汤中立等，2011）。故以往钻探工程控制范围之外，深部基性岩体转折、凹陷等构造部位为矿浆聚集成矿的有利地段，即 f2 线以南、以往勘查控制标高（50 m）以深仍有较大找矿空间（图9）。

注：赤柏松数据据傅德彬和陈尔臻，1988；傅德彬等，1992；赵全国，2006；吕林素等，2007；尹贵志等，2018。金川松数据据贾恩环，1986；汤中立，1990；梁有彬等，1997；彭桥梁等，2010；汤中立等，2011；王怀涛等，2019；李文渊等，2020。

（2）铜硐子铜镍钴矿外围

铜硐子矿区中生代印支期基性-超基性岩浆活动集中在铜硐子—五重安之间发育，受冷口构造带及其次级断裂 F₅控制，地球化学特征表明它们来自同一源区，是同一原始岩浆分异演化的产物。北部辉绿辉长岩株赋存有铜硐子铜镍钴矿床，中部铜硐子—前庄间 4 个基性岩株均不含矿，五重安北超基性岩株含矿性有待进一步评价（图2）。

高磁+高重+高极化+低阻的“三高一低”地球物理特征是岩浆型铜镍硫化物矿床的重要找矿标志之一（秦克章等，2012；毛启贵等，2018；吕晓强等， 2019；吴家祥等，2019）。区内 1∶2.5 万高精度航空磁测圈定了 M1、M2、M3 航磁异常，经调查 M1 异常主体与地表铁矿采坑对应，M2异常峰值与五重安北超基性岩株对应，M3异常与黑云斜长片麻岩对应。该区主要围岩显示弱磁性，基性超基性岩显示中等磁性，铜镍钴矿石金属矿物主要为磁黄铁矿，磁铁石英岩具强磁性。为解译区内航磁异常引起原因，开展了3条点距20 m的精测磁法剖面工作。△T精测剖面异常特征及推断解译分述如下：

①1 线剖面：布设于 M1 异常，峰值为 1930 nT，与地表铁矿采坑对应，东侧与第四系对应部位存在高陡单峰异常。通过向上解析延拓计算，其磁异常强度衰减幅度相对 2线、3线剖面异常要缓慢，结合地质资料推断为磁铁矿体引起（图10）。

②2 线剖面：布设于 M2 异常，峰值为 2395 nT，异常北东陡、南西缓，峰值与超基性岩对应。通过向上解析延拓计算，其磁异常强度衰减幅度相对 1 线明显加快；通过正演拟合，超基性岩不能引起该异常，存在 730 nT剩余异常；通过切线法计算，推测未知磁性体埋深约为 100 m。结合地质资料推断该异常为超基性岩和延伸相对较小的铜镍钴矿（化）体共同引起（图11）。

1—花岗质混合岩；2—片状混合岩；3—绿泥片岩；4—蚀变白云岩；5—细粒辉绿辉长岩；6—中粒辉绿辉长岩；7—致密块状铜镍钴矿； 8—浸染状铜镍钴矿；9—推断铜镍钴矿体；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—钻孔位置及编号

③3 线剖面：布设于 M3 异常，峰值为 1930 nT，异常北西陡、南东缓，地表出露岩性为紫苏黑云斜长片麻岩，未发现基性超基性岩和磁铁矿体。异常曲线特征表面引起该异常的磁性体倾向南东，与矿区地层、铁矿层及引起M1、M2异常的磁性体倾向相反；通过向上解析延拓计算，其磁异常强度衰减幅度与2线相仿；通过切线法计算，推测未知磁性体埋深约为 75 m；结合 G1 重力异常解译推断为隐伏的超基性岩引起。但通过正演拟合，只有超基性岩不能引起该异常，存在 465 nT 剩余异常。结合 M2 异常解译成果，推断该异常亦为超基性岩和铜镍钴矿 （化）体共同引起（图12）。

1—第四系；2—三屯营组：紫苏黑云斜长片麻岩；3—上川组：辉石斜长麻粒岩；4—推断磁铁石英岩矿体；5—实测地质界线；6—推断地质界线

1—第四系；2—三屯营组：紫苏黑云斜长片麻岩；3—辉石橄榄岩、辉长辉绿岩未分；4—推断铜镍钴矿（化）体；5—实测地质界线； 6—推断地质界线

综上所述，通过实测3条磁法精测剖面，结合地质资料解释推断，M1异常为磁铁矿体引起，M2、M3 异常为超基性岩与铜镍钴矿（化）体引起。故铜硐子铜镍钴矿床M2、M3异常具备较好的找矿前景。

6 结论

（1）冀东铜硐子铜镍钴矿床基性-超基性岩体的地球化学组成表明，基性和超基性岩是同一原始岩浆分异演化的产物；其原始岩浆属拉斑玄武岩序列。微量元素、稀土元素曲线形态、特征，与金川和赤柏松矿床一致，但又具有其特点，表现为 m/f 值 （或 Mg#）明显偏低，表明进入岩浆房中的母岩浆可能是经历了深部岩浆房分离结晶。基性-超基性岩石中含有较多的角闪石和黑云母等含水矿物，表明母岩浆是富含水的，有利于成矿。

1 —第四系；2—三屯营组：紫苏黑云斜长片麻岩；3—推断超基性岩；4—推断铜镍钴矿（化）体；5—推断地质界线

（2）铜硐子铜镍钴矿床位于冷口构造带南西侧，矿体赋存在含矿辉绿辉长岩体西侧分枝的两侧及内外接触带上。岩体规模较小，分异现象不明显，只能依矿物颗粒大小分为中粒和细粒辉绿辉长岩。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，矿体具小而富的特征。属小岩体成矿模式中岩浆、矿浆两期贯入的简单模式。

（3）依据矿床模型判断，铜硐子铜镍钴矿床深部仍有较大找矿空间；地球物理勘查显示，外围五重安北超基性岩株与 M2航磁异常对应，M3航磁异常地表出露黑云斜长片麻岩，经磁法解释推断这 2 个异常均为超基性岩与铜镍钴矿（化）体共同引起，故铜硐子铜镍钴矿外围 M2、M3 航磁异常范围具备较好的找矿前景。

致谢 匿名审稿专家提出了宝贵的建设性修改意见，编辑对本文定稿付出了辛勤工作，在此一并表示衷心感谢！

注释

① 中国地质大学（北京）地质调查研究院.2004.1∶25万青龙县幅区域地质调查报告[R].

② 河北省地质矿产局 .1989.1∶5万下板城幅、峪耳崖幅、太平寨幅区域地质调查报告[R].

③ 冶金工业部华北冶金地质勘探公司五一五队.1964. 河北省迁安县铜硐子铜镍硫化矿床地质勘探总结报告[R].

④ 中国地质调查局天津地质调查中心.2016. 河北遵化—滦南铁矿整装勘查区1∶5万区域地质综合调查成果报告[R].

参考文献