新疆哈密市白石泉銅鎳礦成礦機理及找礦標志探討

李衛東

（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

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

1.1 地層

區內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，現從老至新簡敘如下：

1.1.1 中元古界

分布于區域地質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、白云質大理巖，夾少量片巖。

1.1.2 上元古界

上元古界在區內主要有中、下震旦統。

⑴下震旦統（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（Z2）

與下震旦統（Z1）呈斷層接觸，其巖性變質程度以片巖相、片麻巖相為主，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

⑴石炭系

下石炭統雅滿蘇組上亞組（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。與上覆底坎爾組呈整合接觸。

中石炭統底坎爾組（C2d）：分布于沙泉子斷裂以北地區，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，為一套正常沉積碎屑巖，其中西北部為火山巖-沉積巖組合，屬下統紅柳河組下亞組（P1ha）的地層，東南部為下統哲斯群中組（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 構造

礦區位于沙泉子深大斷裂南側的中天山地塊內，該古老基底在漫長的地質過程中經受了多旋回的構造運動，形成復雜的構造格局，但區內整體構造線與沙泉子深斷裂基本一致，為60°左右。區內褶皺構造主要為白虎關復背斜，斷裂構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

區內侵入巖分布廣，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，結合本次工作認識，根據現有的礦區地質特征及所圈定的礦體與侵入體的聯系、礦體產狀、形態、賦存部位、成礦方式、礦物共生組合、礦石結構、構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，地幔巖漿沿斷裂構造上侵，在地殼深部形成巖漿庫，在地質構造環境較穩定的情況下通過巖漿液態重力分異作用和金屬硫化物的熔離作用形成不同的巖漿，經過多期次和階段的侵入。至華力西中期第一侵入次，由于構造運動的影響，這些初步分異的中基性巖漿首先上升侵位，形成區內閃長巖及輝長巖。隨著構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生熔離，形成含礦超基性巖漿和礦漿，并侵位于構造薄弱部位，形成不同成因類型的礦床。

3 找礦標志

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

⑵構造標志：區域性深斷裂是基性-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。