新疆哈密市白石泉銅鎳礦礦床礦體特征及成礦規(guī)律探討

謝登科

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊(duì) 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于中天山地塊內(nèi)，其出露的地層為一套古老的變質(zhì)巖系，這些古老基底經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動，而伴隨著這些構(gòu)造運(yùn)動，巖漿活動亦極為活躍，侵入巖大面積展布。這些構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)生及巖體的侵入為本區(qū)的礦床形成提供了必要條件。

1.1 地層

1.1.1 中元古界

⑴長城系星星峽群（Chx）

星星峽群主要為一套淺海－濱海相碎屑巖建造，主要巖性為片巖、片麻巖、花崗質(zhì)糜棱巖及少量大理巖。按巖性組合可分三個亞群。下亞群（Chxa）主要分布于白虎關(guān)背斜軸部，為一套片麻巖、混合巖、條帶狀混合巖；中亞群（Chxb）主要分布于白石泉礦區(qū)周圍，是白石泉礦區(qū)基性-超基性雜巖體的主要圍巖，巖性以片麻巖、變粒巖、片巖、花崗質(zhì)糜棱巖為主，夾少量大理巖，與下伏地層呈整合接觸；上亞群（Chxc）分布于區(qū)域圖幅中部，為一套大理巖、片巖、石英巖，與下伏地層多呈整合接觸，個別地段呈斷層接觸。

⑵薊縣系卡瓦布拉克群（Jxkw）

卡瓦布拉克群主要分布于沙泉子大斷裂以南，呈條帶狀分布，主要為一套淺海相碎屑巖建造，并以含鎂或富鎂的碳酸鹽沉積為主，巖性主要為大理巖、白云質(zhì)大理巖，夾少量片巖，與下伏星星峽群地層呈斷層接觸，為白石泉雜巖體北側(cè)的圍巖。

1.1.2 上元古界

上元古界在區(qū)內(nèi)主要有中震旦統(tǒng)（Z2）、下震旦統(tǒng)（Z1），中震旦統(tǒng)與下震旦統(tǒng)呈斷層接觸。巖性主要有云英片巖、角閃斜長片巖、角閃片巖、綠泥石英片巖夾大理巖、斜長變粒巖、二長淺粒巖。個別地段因受接觸變質(zhì)作用形成大理巖或石英巖。該套巖性是天湖鐵礦的含礦圍巖，巖性為角閃片巖、片麻巖。

1.1.3 上古生界

石炭系主要為下石炭統(tǒng)雅滿蘇組上亞組（C1yb）及中石炭統(tǒng)底坎爾組（C2d），兩者呈整合接觸。分布于沙泉子大斷裂以北，整體呈帶狀沿北東東向延伸，主要為一套火山巖—沉積巖組合，巖性主要為灰?guī)r，長石砂巖，灰綠色或紫色玄武巖，凝灰?guī)r夾凝灰質(zhì)角礫巖，其內(nèi)常有輝綠巖產(chǎn)出。該組地層與下伏地層呈斷層接觸或角度不整合接觸。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于區(qū)域沙泉子大斷裂以南，構(gòu)造十分復(fù)雜，斷裂構(gòu)造及極其發(fā)育，該區(qū)構(gòu)造線方向總體為北東東向，大部分的地層和斷裂都是沿該方向展布。礦區(qū)主要有三組斷裂，分別為北東東向、北東向以及北西向，同時這些斷裂構(gòu)造可分為4個斷裂構(gòu)造形成期。一期斷裂構(gòu)造為區(qū)域沙泉子斷裂的次一級斷裂構(gòu)造，形成時代較早，可能具有多期活動的特點(diǎn)；二期斷裂構(gòu)造為NEE 向前期斷裂，該期斷裂除多為北北西向斷裂外，大多呈北東東向，與各蝕變帶(礦體)走向一致，位于蝕變帶中或附近。傾向不明確，但基本都發(fā)育有糜棱巖化帶，且具有多期活動的特征；三期斷裂構(gòu)造多呈北北東向或北東向，該期斷裂構(gòu)造對礦體的破壞作用較小，未對主礦體有破壞作用，只對巖體東部環(huán)形蝕變帶有一定的錯動；其余斷裂構(gòu)造為四期斷裂構(gòu)造對礦體破壞作用較弱。

也就是說該區(qū)的斷裂構(gòu)造大多有多期活動的特征，第一期和第二期斷裂構(gòu)造多為壓扭性斷層，在走向和傾向上都有錯動，這給斷裂的研究工作造成了一定的困難。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖分布廣泛，占礦區(qū)面積的20%以上，主要為華力西期第二侵入次各階段侵入巖。其中8號超基性巖體是白石泉超基性巖體中規(guī)模最大的超基性巖體，與中部主巖體以星星峽組中亞組的地層相隔，呈近似圓形，東西長150 米，南北寬130—140米，面積約0.018平方千米。巖體分布區(qū)多被第四系沖洪積物覆蓋，“球狀”風(fēng)化普遍。雜巖體北部為輝石巖相，具強(qiáng)纖閃石化，南部為橄欖巖相。巖體北部為Sb4號蝕變帶和Ni12號礦體，巖體南部為Sb5號蝕變帶和Ni13號礦體。

2 礦體特征

白石泉銅鎳礦區(qū)共8條礦化蝕變帶，以Ni品位≥0.2%圈出鎳礦(化)體20個，其中出露于地表的礦(化)體18個(部分為地表礦化體，礦化體15個)，工業(yè)礦體5個（Ni1、Ni12、Ni13、Ni19、Ni12-1），其中盲礦體2個（Ni19、Ni12-1）。

2.1 礦化蝕變帶特征

白石泉礦區(qū)共圈定礦化蝕變帶8 個。白石泉銅鎳礦礦化蝕變帶主要分布于白石泉基性雜巖體周圍，其中Sb1 分布于基性巖體北側(cè)；Sb4、Sb5 分布于基性巖體南側(cè)；Sb7 分布于基性巖體東側(cè)；Sb3、Sb2、Sb6、Sb8 分布于基性巖體中部。除了Sb7 呈弧形展布之外，其余蝕變帶均呈北東東80°左右展布，各蝕變帶呈大致平行分布，之間的距離大致都在200米左右。各礦化蝕變帶地表特征相似，都具有明顯的孔雀石化、褐鐵礦化。

2.2 礦體總體特征

(1)白石泉礦區(qū)產(chǎn)出的銅鎳礦(化)體較多，多呈透鏡狀、似層狀、脈狀，分枝復(fù)合現(xiàn)象明顯。礦體規(guī)模一般不大，長多在數(shù)十米至200 米之間，個別大于300米，平均厚度變化在1-15米之間，個別礦體大于15米。規(guī)模較大的礦體有Ni1、Ni12和Ni13號礦體。

(2)含礦巖石主要為脈狀基性-超基性巖，以橄輝巖、輝石巖、橄欖巖為主，個別為輝長巖。

(3)礦體圍巖主要為閃長巖、輝長巖以及中元古界的地層。

(4)整個礦區(qū)的蝕變帶以及鎳(銅)礦體均呈北東東向展布(Sb7 號環(huán)形蝕變帶除外)，和區(qū)域構(gòu)造線方向一致，有較明顯的斷裂構(gòu)造控礦的特點(diǎn)。

(5)礦體產(chǎn)狀總體為北側(cè)Sb1 號蝕變帶、巖體內(nèi)部Sb2 蝕變帶以及南部Sb4 號蝕變帶內(nèi)礦體主體傾向南；南側(cè)Sb5 號礦體傾向北；位于東南端Sb7 號環(huán)形蝕變帶內(nèi)的礦體有向巖體內(nèi)傾的特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)礦體大多向西側(cè)伏，Ni1、Ni12和Ni13號礦體均有此特點(diǎn)，側(cè)伏角45°－55°。

(6)礦體地表雖然氧化極強(qiáng)，但是成礦元素沒有次生富集，各礦體地表品位較深部品位偏低。由于無地表徑流，氣候干旱，礦區(qū)氧化帶深部均較淺，在7-15米之間，平均10米。

(7)各礦體金屬礦物主要為鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦組合，黃鐵礦不發(fā)育，凡黃鐵礦較發(fā)育地區(qū)，鎳和銅品位偏低或基本不含。

3 礦床成礦規(guī)律

綜合前人研究成果，從礦體賦存的空間、礦體與后期脈巖關(guān)系、礦石特征及圍巖蝕變等總體分析，本次工作認(rèn)為成礦規(guī)律有：

⑴成礦大地構(gòu)造環(huán)境：礦床處于中天山北緣、沙泉子大斷裂南側(cè)，雜巖體的侵位及礦化作用均發(fā)生于晚石炭世末-早二疊世初，成巖成礦的動力學(xué)背景為造山期后伸展構(gòu)造。

⑵礦床形成時代為早二疊紀(jì)(280Ma±)。

⑶成礦物質(zhì)來源于地幔，為幔源巖漿分異產(chǎn)物。

⑷礦床產(chǎn)于長城系星星峽群以及薊縣系卡瓦布拉克群的元古界變質(zhì)巖中，與超基性巖體關(guān)系密切，而與是否存在基性-中性雜巖體無關(guān)系。

⑸礦床產(chǎn)于區(qū)域沙泉子大斷裂南側(cè)，受沙泉子次級斷裂構(gòu)造控制，礦體的定位受更次級的斷裂構(gòu)造控制；受北東東向斷裂構(gòu)造控制，礦體走向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。

⑹含礦超基性巖體一般規(guī)模不大，白石泉銅鎳礦以及附近的沙泉鎳礦，其超基性巖體規(guī)模都較小，且都呈帶狀。

⑺礦床不具有盆狀成礦的特點(diǎn)，邊部環(huán)形礦帶是受巖體邊部接觸帶構(gòu)造控制，規(guī)模不大。

⑻礦體的圍巖可為各類型巖石，元古界地層、華力西期巖漿巖均可能成為礦體圍巖。