新疆哈密市白石泉銅鎳礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志初探

嚴(yán) 瑞

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊，新疆 庫爾勒 841000）

新疆哈密市白石泉銅鎳礦區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)內(nèi)，在哈密市北南面約170公里，新疆首府烏魯木齊北南面650公里位置，目前，資源量達(dá)到中型規(guī)模[1]。2011-2014年間，新疆地區(qū)的地礦部門對該地區(qū)進(jìn)行了礦質(zhì)檢測。檢測主要在大瓦布拉克、冬吐勁區(qū)域進(jìn)行，以銅鎳為主，進(jìn)行1：20萬的化探綜合查證，并最終發(fā)現(xiàn)了白石泉銅鎳礦。新疆哈密市白石泉地區(qū)在長期的地殼運動作用下，逐漸形成了復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和組成，而這種復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也為銅鎳礦的形成提供了良好條件，并形成了不同的礦儲資源類型。但是，由于對該區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)研究存在不平衡，因此，礦區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)資源仍有進(jìn)一步開發(fā)的空間[2]。

在此基礎(chǔ)上，本文總結(jié)了關(guān)于新疆哈密市白石泉銅鎳礦的實際數(shù)據(jù)結(jié)果，探尋更適合該區(qū)域白石泉銅鎳礦發(fā)掘和尋找的方法，以期為在礦區(qū)內(nèi)銅鎳礦產(chǎn)的尋找提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層特征

通過對礦區(qū)內(nèi)出露的地層進(jìn)行分析，該區(qū)域主要包括3種地層結(jié)構(gòu)，分別為元古界長城系星星峽群（Chx）、薊縣系卡瓦布拉克群（Jxkw），第四系沖洪積物（QPal），三者共同組成了碎屑巖-碳酸巖類型的地質(zhì)構(gòu)造[3]。

1.1.1 長城系星星峽群（Chx）

在該地層中，其主要分布為西南傾斜，大部分位于礦區(qū)南偏西部分，并呈現(xiàn)出北寬西窄的態(tài)勢，地層偏南部分侵入接觸中細(xì)?；◢弾r，同時散布有少量閃長巖脈。地層巖性為大理巖、石英片巖、角閃片巖。

1.1.2 薊縣系卡瓦布拉克群第二巖性段（Jxkw2）

在該地層，其主要分布為南向北傾斜，大部分位于礦區(qū)南側(cè)及北側(cè)。同時，在北西方向上，有侵吞現(xiàn)象出現(xiàn)，主要為中細(xì)粒輝長巖和中細(xì)?；◢弾r體，整體上侵入接觸巖體，但在部分區(qū)域也出現(xiàn)斷層接觸。在地層巖性為炭大理巖，白云石化大理巖、硅灰?guī)r、黑云斜長片巖。

1.1.3 第四系沖洪積物（QPal）

該地層總體分布趨勢同樣為向南北傾斜，主要位于盆地等低洼地區(qū)，主要通過洪水堆積和自然風(fēng)力堆積形成，該段地層中，主要是砂、礫石、黏土成分。

根據(jù)上述分析，得到新疆哈密市白石泉銅鎳礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)簡圖，如圖1所示。

圖1 白石泉礦區(qū)地質(zhì)簡圖

1.2 構(gòu)造特征

礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造發(fā)育主要包括2種類型，分別為斷裂和褶皺，并以斷裂為主要表現(xiàn)形式。通過分析其整體分布情況可以看出，礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造為南北向的線型結(jié)構(gòu)，并帶著有少量其他方向上的結(jié)構(gòu)摻雜其中，這也與區(qū)域的整體構(gòu)造保持著一致性。同時，除上述2種主體構(gòu)造外，斷裂、次級褶皺、破碎帶、節(jié)理帶等多種構(gòu)造也有發(fā)育。

1.2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)主要的褶皺構(gòu)造主要分為兩部分。兩條向斜一條為南北向延伸，另一向斜近似南北向延伸，翼部地層呈現(xiàn)出西向南北傾、北向南西傾的態(tài)勢，傾角基本在25°到35°之間，相對平緩，主要分布在礦區(qū)向斜的南西翼。兩翼地層之間存在傾角，角度在40°到60°之間，并且在兩翼地層之間有兩組斷裂，分別為南向北和南向西向。背斜出現(xiàn)南向西向左行斷裂切錯，因此，在背斜部分，兩翼的產(chǎn)狀出現(xiàn)了變化，這種變化與區(qū)域保持一致，即南向西向斷裂，并左行切錯，同時南向西向褶皺。

1.2.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)的斷裂構(gòu)造是其主要構(gòu)造組成之一，同時其也是銅鎳礦礦化控制的主要因素。受南北向斷層以及其周圍的破碎帶影響，銅鎳礦礦化程度的大小直接受斷裂發(fā)育程度的影響。在白石泉銅鎳礦區(qū)內(nèi)，斷裂結(jié)構(gòu)的發(fā)育呈現(xiàn)出程度深，規(guī)模大的特點，正斷層是主要斷裂結(jié)構(gòu)存在方式。從整體上看，在南向北30°至南向北70°之間的斷裂結(jié)構(gòu)最多。在礦區(qū)成礦晚期，斷裂出現(xiàn)南西向的轉(zhuǎn)變趨勢，且這種轉(zhuǎn)變趨勢對礦段礦體的延伸產(chǎn)生了一定的控制作用，而其他斷裂則多為后期構(gòu)造，呈現(xiàn)出斷層左行平移的構(gòu)造性質(zhì)，角度在南向北50°至75°之間，并且角度傾陡，出現(xiàn)切穿南向北向斷裂的情況。因此，從整體上看，礦區(qū)內(nèi)的兩組斷裂早期并未對地層產(chǎn)生明顯作用，而隨著其發(fā)育，礦區(qū)地層被其切割為斷塊狀，并且南西向斷裂發(fā)育相對較早，其對礦區(qū)局部形成了切穿，也因此，礦區(qū)整體出現(xiàn)不連續(xù)的情況。

1.3 地球物理特征

在1:1萬的高磁異常下，礦區(qū)構(gòu)造、巖體特征顯示明顯。正磁異常下，一般表現(xiàn)為不同形式的珠狀異常的顯示結(jié)果，這極有可能上文分析的與礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)；同時，在礦區(qū)中部，存在2處面積較大的低負(fù)異常區(qū)，這有可能與該區(qū)域存在的酸性巖體有關(guān)。在白石泉花崗斑巖出露區(qū)，1:1萬激電測量結(jié)果為：少斑花崗斑巖與多斑花崗斑巖出露區(qū)視幅頻率值均>3%，最大值為13.35%。幅值高的部位與視電阻率低值區(qū)吻合較好。

1.4 地球化學(xué)特征

礦區(qū)是一個大規(guī)模的綜合異常，其集Cu、Ni、Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn多種元素于一體，且各元素之間具有較高的套合強(qiáng)度高，可以發(fā)現(xiàn)明顯的分布中心，有清晰分帶。在諸多元素中，Cu的最大異常為445.1·10-6，襯度為45.06；Ni最大異常為1.60·10-6，襯度為2.63。并且Cu、Ni、Au等元素含量豐富，明顯高于礦區(qū)巖石背景值，在蝕變巖中，這種差異更加明顯；Sb、Pb、Zn元素含量接近礦區(qū)巖石的背景值，并存在少量低于背景值的區(qū)域，但在蝕變巖中，各組分含量均高于背景值，這可能是由于在成礦過程，元素發(fā)生活化、遷移等變化，引起含量局部變化。

2 成礦機(jī)理分析

綜合已有的研究成果，結(jié)合本次研究的認(rèn)識，根據(jù)現(xiàn)有的礦區(qū)地質(zhì)特征及所圈定的礦區(qū)的土層形態(tài)、賦存部位、礦區(qū)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及地球物理化學(xué)等特征對該礦床成礦機(jī)理推測如下：在漫長地質(zhì)階段，隨著斷裂的不斷發(fā)育，地幔巖漿沿發(fā)育的斷裂構(gòu)造逐漸上涌，并在地殼內(nèi)部形成巖漿匯聚體，液態(tài)巖漿在重力和硫化物的共同作用，形成不同組成的巖漿，造成上涌的巖漿多樣化。同時，由于斷裂發(fā)育的作用，首先上涌的是初步分異的巖漿，上涌到斷裂后形成閃長巖、輝長巖。其次上涌的是分異完全的巖漿，由于溫度、壓力等環(huán)境因素的改變，部分礦物的化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生改變，引發(fā)結(jié)晶，導(dǎo)致巖漿中硫含量降低，促進(jìn)形成含礦的巖漿，并通過上涌的方式，最終形成礦床。

3 找礦標(biāo)志

基于上述對于新疆哈密市白石泉銅鎳礦區(qū)地質(zhì)特征、成礦機(jī)理的分析結(jié)果，提出以下適合該區(qū)找礦標(biāo)志：

3.1 地層找礦標(biāo)志

本文通過對礦區(qū)進(jìn)行底層分析，得出了礦區(qū)內(nèi)最重要的賦礦層位和巖性是碳酸巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)，而在此結(jié)構(gòu)下，銅鎳礦床頂端會產(chǎn)生部分物質(zhì)，包括不同質(zhì)地的泥晶灰?guī)r、泥巖，這也是礦床形成的良好條件?；诖?，不同質(zhì)地的灰?guī)r和泥巖是可以作為在礦區(qū)內(nèi)找礦的重要標(biāo)志之一。

3.2 構(gòu)造找礦標(biāo)志

在銅鎳礦區(qū)內(nèi)，構(gòu)造是最主要的控礦因素，通過對成礦機(jī)理分析結(jié)果可知，斷裂和褶皺在對礦床的形成和分布產(chǎn)生控制作用的同時，對銅鎳礦床中成礦巖漿也有疊加和變異作用?；诖耍V區(qū)內(nèi)斷裂和褶皺相交的區(qū)域，可作為找礦的重點。

3.3 地球物理找礦標(biāo)志

在銅鎳礦成礦巖體部分，高精度磁法顯示結(jié)果為：該區(qū)域出現(xiàn)高磁異常環(huán)繞現(xiàn)象；同時，激電特征顯示結(jié)果為：該區(qū)域有高幅頻低電阻激電異常大規(guī)模分布，基于此，可以將其作為找礦的重點依據(jù)。

3.4 地球化學(xué)找礦標(biāo)志

白石泉銅鎳礦礦化區(qū)是一個以Cu、Ni為主的復(fù)合元素區(qū)，通過對礦體周圍元素排布情況分析可知，Au、Cu在礦體中心和外圍反復(fù)出現(xiàn)。Cu、Ni、Au元素在中心部位集中分布，且礦區(qū)內(nèi)濃集中心及分帶分布清晰，因此可以根據(jù)礦區(qū)元素的排布進(jìn)行礦藏探索。

4 結(jié)語

作為銅鎳礦的關(guān)鍵產(chǎn)地之一，對于新疆哈密市白石泉銅鎳礦區(qū)的探尋和開采是不可以忽視的重要環(huán)節(jié)，本文新疆哈密市白石泉銅鎳礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志初探研究，并提出以礦區(qū)地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)為依據(jù)的找礦方法。

在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特性，綜合采用遙感、磁法、化探、工程驗證等手段進(jìn)行找礦操作，在降低投入、提高精度情況下，加大了找礦效率和效果。