新疆哈密市白石泉銅鎳礦地質特征及找礦標志初探

嚴 瑞

（新疆地質礦產勘查開發局第三地質大隊，新疆 庫爾勒 841000）

新疆哈密市白石泉銅鎳礦區位于新疆維吾爾自治區內，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，資源量達到中型規模[1]。2011-2014年間，新疆地區的地礦部門對該地區進行了礦質檢測。檢測主要在大瓦布拉克、冬吐勁區域進行，以銅鎳為主，進行1：20萬的化探綜合查證，并最終發現了白石泉銅鎳礦。新疆哈密市白石泉地區在長期的地殼運動作用下，逐漸形成了復雜的地質結構和組成，而這種復雜的地質結構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，由于對該區地質礦產研究存在不平衡，因此，礦區內的礦產資源仍有進一步開發的空間[2]。

在此基礎上，本文總結了關于新疆哈密市白石泉銅鎳礦的實際數據結果，探尋更適合該區域白石泉銅鎳礦發掘和尋找的方法，以期為在礦區內銅鎳礦產的尋找提供參考。

1 礦區地質特征

1.1 地層特征

通過對礦區內出露的地層進行分析，該區域主要包括3種地層結構，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-碳酸巖類型的地質構造[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，大部分位于礦區南偏西部分，并呈現出北寬西窄的態勢，地層偏南部分侵入接觸中細粒花崗巖，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，大部分位于礦區南側及北側。同時，在北西方向上，有侵吞現象出現，主要為中細粒輝長巖和中細粒花崗巖體，整體上侵入接觸巖體，但在部分區域也出現斷層接觸。在地層巖性為炭大理巖，白云石化大理巖、硅灰巖、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，主要通過洪水堆積和自然風力堆積形成，該段地層中，主要是砂、礫石、黏土成分。

根據上述分析，得到新疆哈密市白石泉銅鎳礦區內的地質簡圖，如圖1所示。

圖1 白石泉礦區地質簡圖

1.2 構造特征

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

1.2.1 褶皺構造

礦區主要的褶皺構造主要分為兩部分。兩條向斜一條為南北向延伸，另一向斜近似南北向延伸，翼部地層呈現出西向南北傾、北向南西傾的態勢，傾角基本在25°到35°之間，相對平緩，主要分布在礦區向斜的南西翼。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。背斜出現南向西向左行斷裂切錯，因此，在背斜部分，兩翼的產狀出現了變化，這種變化與區域保持一致，即南向西向斷裂，并左行切錯，同時南向西向褶皺。

1.2.2 斷裂構造

礦區的斷裂構造是其主要構造組成之一，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育程度的影響。在白石泉銅鎳礦區內，斷裂結構的發育呈現出程度深，規模大的特點，正斷層是主要斷裂結構存在方式。從整體上看，在南向北30°至南向北70°之間的斷裂結構最多。在礦區成礦晚期，斷裂出現南西向的轉變趨勢，且這種轉變趨勢對礦段礦體的延伸產生了一定的控制作用，而其他斷裂則多為后期構造，呈現出斷層左行平移的構造性質，角度在南向北50°至75°之間，并且角度傾陡，出現切穿南向北向斷裂的情況。因此，從整體上看，礦區內的兩組斷裂早期并未對地層產生明顯作用，而隨著其發育，礦區地層被其切割為斷塊狀，并且南西向斷裂發育相對較早，其對礦區局部形成了切穿，也因此，礦區整體出現不連續的情況。

1.3 地球物理特征

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

1.4 地球化學特征

礦區是一個大規模的綜合異常，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度高，可以發現明顯的分布中心，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元素含量接近礦區巖石的背景值，并存在少量低于背景值的區域，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，元素發生活化、遷移等變化，引起含量局部變化。

2 成礦機理分析

綜合已有的研究成果，結合本次研究的認識，根據現有的礦區地質特征及所圈定的礦區的土層形態、賦存部位、礦區結構、構造以及地球物理化學等特征對該礦床成礦機理推測如下：在漫長地質階段，隨著斷裂的不斷發育，地幔巖漿沿發育的斷裂構造逐漸上涌，并在地殼內部形成巖漿匯聚體，液態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、壓力等環境因素的改變，部分礦物的化學性質會發生改變，引發結晶，導致巖漿中硫含量降低，促進形成含礦的巖漿，并通過上涌的方式，最終形成礦床。

3 找礦標志

基于上述對于新疆哈密市白石泉銅鎳礦區地質特征、成礦機理的分析結果，提出以下適合該區找礦標志：

3.1 地層找礦標志

本文通過對礦區進行底層分析，得出了礦區內最重要的賦礦層位和巖性是碳酸巖地質結構，而在此結構下，銅鎳礦床頂端會產生部分物質，包括不同質地的泥晶灰巖、泥巖，這也是礦床形成的良好條件。基于此，不同質地的灰巖和泥巖是可以作為在礦區內找礦的重要標志之一。

3.2 構造找礦標志

在銅鎳礦區內，構造是最主要的控礦因素，通過對成礦機理分析結果可知，斷裂和褶皺在對礦床的形成和分布產生控制作用的同時，對銅鎳礦床中成礦巖漿也有疊加和變異作用。基于此，礦區內斷裂和褶皺相交的區域，可作為找礦的重點。

3.3 地球物理找礦標志

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

3.4 地球化學找礦標志

白石泉銅鎳礦礦化區是一個以Cu、Ni為主的復合元素區，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出現。Cu、Ni、Au元素在中心部位集中分布，且礦區內濃集中心及分帶分布清晰，因此可以根據礦區元素的排布進行礦藏探索。

4 結語

作為銅鎳礦的關鍵產地之一，對于新疆哈密市白石泉銅鎳礦區的探尋和開采是不可以忽視的重要環節，本文新疆哈密市白石泉銅鎳礦地質特征及找礦標志初探研究，并提出以礦區地質、結構、物化性質為依據的找礦方法。

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