新疆哈密市白石泉銅鎳礦成礦機理及找礦標志探討

李衛(wèi)東

（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)大隊哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于塔里木板塊的兩個Ⅱ級構(gòu)造單元的交匯處，即以沙泉子深大斷裂為界，西北側(cè)為塔里木板塊前緣活動帶，東南側(cè)為中天山地塊。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)主要分布有中元古界、上元古界震旦系、上古生界石炭系及二疊紀地層。而新生界第三系、第四系主要分布一些低洼溝谷地帶，現(xiàn)從老至新簡敘如下：

1.1.1 中元古界

分布于區(qū)域地質(zhì)圖中部及中偏東南部，出露有長城系星星峽群（Chx）和薊縣系卡瓦布拉克群（Jxkw）。

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。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，巖性主要為大理巖、白云質(zhì)大理巖，夾少量片巖。

1.1.2 上元古界

上元古界在區(qū)內(nèi)主要有中、下震旦統(tǒng)。

⑴下震旦統(tǒng)（Z1）

僅見于圖幅東南部，出露面積小，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。

⑵中震旦統(tǒng)（Z2）

與下震旦統(tǒng)（Z1）呈斷層接觸，其巖性變質(zhì)程度以片巖相、片麻巖相為主，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

⑴石炭系

下石炭統(tǒng)雅滿蘇組上亞組（C1yb）：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。與上覆底坎爾組呈整合接觸。

中石炭統(tǒng)底坎爾組（C2d）：分布于沙泉子斷裂以北地區(qū)，為一套海陸交互碎屑巖-火山巖建造，出露面積較小，呈狹窄條帶及零星露頭展布。與上覆二疊系地層呈斷層接觸，與新第三系桃樹園組呈角度不整合接觸。

⑵二疊系

主要分布在西北部和東南部小部分地區(qū)，為一套正常沉積碎屑巖，其中西北部為火山巖-沉積巖組合，屬下統(tǒng)紅柳河組下亞組（P1ha）的地層，東南部為下統(tǒng)哲斯群中組（P1zh2）的一套正常沉積碎屑巖建造。

1.1.4 新生界

新生界主要由第三紀及第四紀的地層組成，其中第三系出露于西北及東南角。第四系則零星分布于低洼地帶。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于沙泉子深大斷裂南側(cè)的中天山地塊內(nèi)，該古老基底在漫長的地質(zhì)過程中經(jīng)受了多旋回的構(gòu)造運動，形成復雜的構(gòu)造格局，但區(qū)內(nèi)整體構(gòu)造線與沙泉子深斷裂基本一致，為60°左右。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為白虎關(guān)復背斜，斷裂構(gòu)造主要為沙泉子深大斷裂及其派生的次級斷裂。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖分布廣，種類多，巖性復雜。侵入活動包括加里東期和華力西期，其中華力西中期的巖漿活動表現(xiàn)得極為頻繁而劇烈，分布也極為廣泛。

2 成礦機理探討

綜合前人研究成果，結(jié)合本次工作認識，根據(jù)現(xiàn)有的礦區(qū)地質(zhì)特征及所圈定的礦體與侵入體的聯(lián)系、礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、賦存部位、成礦方式、礦物共生組合、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征對該礦床成礦機理推測如下：

從加里東期至華力西期的漫長地質(zhì)階段，因沙泉子深大斷裂的長期活動性，在二疊紀早期，地幔巖漿沿斷裂構(gòu)造上侵，在地殼深部形成巖漿庫，在地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境較穩(wěn)定的情況下通過巖漿液態(tài)重力分異作用和金屬硫化物的熔離作用形成不同的巖漿，經(jīng)過多期次和階段的侵入。至華力西中期第一侵入次，由于構(gòu)造運動的影響，這些初步分異的中基性巖漿首先上升侵位，形成區(qū)內(nèi)閃長巖及輝長巖。隨著構(gòu)造運動的進一步影響，位于底部的超基性巖漿上升，而在上升過程中，溫度、壓力條件的改變，使橄欖石、輝石等礦物首先結(jié)晶引起化學成份的改變，從而降低了巖漿中硫的溶解度，促使超基性巖漿與金屬硫化物發(fā)生熔離，形成含礦超基性巖漿和礦漿，并侵位于構(gòu)造薄弱部位，形成不同成因類型的礦床。

3 找礦標志

⑴超基性巖體：礦區(qū)位于中天山地塊的一套中深變質(zhì)碎屑巖中，該套巖層內(nèi)銅、鎳、鈷元素匱乏，銅鎳礦床的形成與超基性巖侵位密切相關(guān)，因此超基性巖體存在與否是尋找該礦床最重要的標志。

⑵構(gòu)造標志：區(qū)域性深斷裂是基性-超基性巖體活動的通道，而其次級斷裂則是巖體賦存的重要部位。

⑶化探異常標志：沿沙泉子深斷裂的南北兩側(cè)分布的Cu、Ni、Co 異常，并伴有Fe、V、Ti、Cr、Mn 等元素異常，是尋找該類型床的主要標志。

⑷地球物理特征：基性-超基性巖體其物性特征與圍巖常存在明顯的差異，尤其表現(xiàn)在磁場和重力場特征上，因此重、磁異常的分布是尋找該類礦床的間接標志。

⑸礦化蝕變特征：銅鎳硫化物出露于地表，因氧化而形成褐鐵礦化、孔雀石化、氯銅礦化、黃鉀鐵礬化，這些均是尋找原生銅鎳硫化物礦床的直接標志。