新疆哈密市白石泉銅鎳礦礦床礦體特征及成礦規律探討

謝登科

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 礦區地質

礦區位于中天山地塊內，其出露的地層為一套古老的變質巖系，這些古老基底經歷了多次構造運動，而伴隨著這些構造運動，巖漿活動亦極為活躍，侵入巖大面積展布。這些構造運動的產生及巖體的侵入為本區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周圍，是白石泉礦區基性-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的圍巖。

1.1.2 上元古界

上元古界在區內主要有中震旦統（Z2）、下震旦統（Z1），中震旦統與下震旦統呈斷層接觸。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雅滿蘇組上亞組（C1yb）及中石炭統底坎爾組（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，巖性主要為灰巖，長石砂巖，灰綠色或紫色玄武巖，凝灰巖夾凝灰質角礫巖，其內常有輝綠巖產出。該組地層與下伏地層呈斷層接觸或角度不整合接觸。

1.2 構造

礦區位于區域沙泉子大斷裂以南，構造十分復雜，斷裂構造及極其發育，該區構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，同時這些斷裂構造可分為4個斷裂構造形成期。一期斷裂構造為區域沙泉子斷裂的次一級斷裂構造，形成時代較早，可能具有多期活動的特點；二期斷裂構造為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，但基本都發育有糜棱巖化帶，且具有多期活動的特征；三期斷裂構造多呈北北東向或北東向，該期斷裂構造對礦體的破壞作用較小，未對主礦體有破壞作用，只對巖體東部環形蝕變帶有一定的錯動；其余斷裂構造為四期斷裂構造對礦體破壞作用較弱。

也就是說該區的斷裂構造大多有多期活動的特征，第一期和第二期斷裂構造多為壓扭性斷層，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

礦區侵入巖分布廣泛，占礦區面積的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。巖體分布區多被第四系沖洪積物覆蓋，“球狀”風化普遍。雜巖體北部為輝石巖相，具強纖閃石化，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；Sb4、Sb5 分布于基性巖體南側；Sb7 分布于基性巖體東側；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)白石泉礦區產出的銅鎳礦(化)體較多，多呈透鏡狀、似層狀、脈狀，分枝復合現象明顯。礦體規模一般不大，長多在數十米至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)整個礦區的蝕變帶以及鎳(銅)礦體均呈北東東向展布(Sb7 號環形蝕變帶除外)，和區域構造線方向一致，有較明顯的斷裂構造控礦的特點。

(5)礦體產狀總體為北側Sb1 號蝕變帶、巖體內部Sb2 蝕變帶以及南部Sb4 號蝕變帶內礦體主體傾向南；南側Sb5 號礦體傾向北；位于東南端Sb7 號環形蝕變帶內的礦體有向巖體內傾的特點。區內礦體大多向西側伏，Ni1、Ni12和Ni13號礦體均有此特點，側伏角45°－55°。

(6)礦體地表雖然氧化極強，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，黃鐵礦不發育，凡黃鐵礦較發育地區，鎳和銅品位偏低或基本不含。

3 礦床成礦規律

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

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

⑵礦床形成時代為早二疊紀(280Ma±)。

⑶成礦物質來源于地幔，為幔源巖漿分異產物。

⑷礦床產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巖中，與超基性巖體關系密切，而與是否存在基性-中性雜巖體無關系。

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

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

⑺礦床不具有盆狀成礦的特點，邊部環形礦帶是受巖體邊部接觸帶構造控制，規模不大。

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。