第七届青年地学论坛

新疆东天山地区是我国重要的铜镍硫化物矿床资源基地（娄德波等，2014；秦克章等，2015），目前已发现黄山东、黄山和图拉尔根等三个大型矿床及多个中小型矿床，镍总储量达到百余万吨（Qin et al., 2003；刘德权等，2005；王京彬等，2006）。这些岩体和矿床形成时间介于300.5～269 Ma（Zhou et al., 2004；Qin et al., 2011; Su et al., 2011；Han et al., 2010, 2013），具有跨构造单元、沿深大断裂带成群呈带分布的特点，主要集中分布在康古尔剪切带和中天山地块中（王京彬和徐新，2006；秦克章等，2012）。月牙湾铜镍硫化物矿床是东天山构造带大南湖岛弧带新发现的中型铜镍硫化物矿床（周国超等，2019；Sun et al., 2019；吕晓强等，2020），其赋矿岩体岩石组合为辉长岩-橄长岩-橄榄辉长岩，矿石以富Cu矿石为主，与黄山、黄山东等区域内典型铜镍硫化物矿床成矿地质特征有一定差别，因此对月牙湾矿床的成矿作用的研究有助于进一步丰富东天山二叠纪铜镍成矿理论，并对大南湖岛弧带找矿勘查具有指导意义。
月牙湾铜镍矿床位于卡拉塔格古生代隆起的中西部，地表分为Y1（北岩体）和Y2（南岩体）两个不相连的杂岩体，其中Y1岩体是主要含矿岩体。Y1岩体平面上形似新月状，面积约为0.53km²；剖面上横截面呈“V”字形，纵剖面上呈一向北倾伏的岩管状。
Y1岩体主要发育辉长岩-橄榄辉长岩-橄长岩岩石组合以及它们的过渡相。根据岩石特征及穿插关系发现：月牙湾岩体由两期岩浆作用侵位形成，第一期形成粒度较粗的淡色辉长岩、辉长岩、橄榄辉长岩和橄长岩，构成呈岩体的“上部单元”，其中橄长岩年龄为284±2.0Ma；第二期形成基性程度较高的暗色细粒橄榄辉长岩和暗色细粒橄长岩，构成岩体的“下部单元”，后者矿物粒度逐渐变细，岩石色率、岩石基性程度和矿化程度都显著增高。研究表明月牙湾岩体母岩浆MgO=9.19%，明显低于黄山东等矿床（Mao et al., 2015），且表现出富FeO贫MgO的特征，说明其岩浆演化程度高。
月牙湾矿床具有岩体底部控矿的特征，矿体主要为透镜状和似层状。矿石类型以浸染状为主，根据矿石矿物寄化学成分特征分为两类： I型浸染状矿石一般发育在岩体下部单元，脉石矿物以堆晶橄榄石为主，Ni/Cu为1.02～1.60；II型浸染状主要发育在岩体上部单元，矿石脉石矿物以斜长石为主，有时在岩体下部单元中表现出硫化物似脉状贯入，矿石富铜，Ni/Cu为0.51～0.87。综合对比分析认为，I型矿石与区域典型铜镍成矿作用相似，硫化物是随橄榄石结晶同时饱和就地熔离结晶形成的；而II类矿石硫化物可能是岩浆结晶早期就已经饱和熔离的，随岩浆上侵经过了充分液态硫化物分异结晶过程。另外，月牙湾岩体岩石具有偏向钙碱性系列的特征，这可能是其形成富Cu硫化物矿石重要因素。
在区域上来看，在大南湖岛弧带内，除已经发现的月牙湾矿床外，在卡拉塔格地区的K4岩体（周国超等，2019），岛弧带中部的大草滩岩体、沙山岩体（北京矿产地质研究院内部交流）以及岛弧带东部的三宫岩体（王亚磊等，2015，周国超等，2018）均发现了一定的铜镍矿化线索，且其成岩年龄均为早二叠世。因此，笔者认为东天山二叠纪铜镍成矿带有向北拓展的潜力，可能发育形成卡拉塔格（大南湖岛弧带）铜镍成矿亚带，在远离缝合带的岛弧带构造背景下仍然有形成二叠纪铜镍硫化物矿床的潜力。

月牙湾铜镍矿床；成矿机制；母岩浆；东天山