哈密白鑫灘銅鎳礦床區域地球化學環境特征

王海濤，李 鑫，夏 明，吳福泉

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，新疆烏魯木齊830011）

1 區域地質背景

白鑫灘礦區處于準噶爾板塊南緣和塔里木板塊北緣碰撞對接部位，主體位于覺羅塔格裂陷槽中，屬晚古生代造山帶[1]。成礦區劃屬康古爾—土屋—黃山(裂陷槽)Cu-Ni-Ti-Au-Ag-Mo-Pb-Zn-RM-硫鐵礦—硅灰石—玉石礦帶。板塊縫合帶在后碰撞伸展環境下，形成小型基性—超基性雜巖體[2]，尋找銅鎳礦十分有利。該區目前已發現白鑫灘銅鎳礦床、灘北銅鎳礦點、海豹灘銅鎳礦點等，均產于大草灘斷裂以北受北西向次級斷裂控制的基性—超基性雜巖體內，白鑫灘—海豹灘一帶斷續出露的橄欖巖、輝長巖、橄欖輝長巖是尋找銅鎳礦的重要部位。區內出露最老地層為中—下奧陶統恰干布拉克組，分布于大草灘斷裂以北白鑫灘—海豹灘一帶，主要巖性為玄武巖、安山巖；上泥盆統康古爾塔格組分布在大草灘斷裂和康古爾塔格斷裂之間，為一套陸相火山—沉積建造；石炭系地層主要分布在康古爾塔格斷裂以南地區（圖1）。

圖1 白鑫灘Cu、Ni地球化學異常帶

2 礦區地質特征

白鑫灘銅鎳礦床、灘北銅鎳礦點、海豹灘銅鎳礦點三個礦區容礦地層均為中—下奧陶統恰干布拉克組，含礦巖體侵位于其中，巖性主要為英安巖、安山巖、火山角礫巖、凝灰巖、沉凝灰巖夾含角礫巖屑砂巖，直接與雜巖體接觸的主要巖性為淺灰—淺灰綠色英安巖，遠離雜巖體巖性漸變為灰綠色安山巖。

白鑫灘銅鎳礦床含礦基性—超基性雜巖體地表平面上呈葫蘆狀，中部較窄，兩側較寬[3]。長2800m，最寬760m,最窄250m，面積約1.5km2。巖體走向60°。空間上為一個向北緩傾伏的單斜巖體。該巖體巖相分異較好,主要分為輝石橄欖巖相、橄欖輝石巖相、橄欖輝長巖（角閃橄欖輝長巖）相、輝長巖（角閃輝長巖）相。賦礦巖相為角閃橄欖輝石巖相與角閃橄欖輝長巖相。

灘北銅鎳礦點含礦基性—超基性雜巖體地表平面上呈脈狀。巖體長約500m，寬21～52.3m，巖體走向75°。剖面上，該巖體南傾，傾角為78°左右，近乎直立。該巖體巖相分異較好,主要分為輝石橄欖巖相、橄欖輝長巖相、輝長巖相。

海豹灘銅鎳礦點含礦基性—超基性雜巖體地表平面上呈橢圓形，長3.7km，平均寬1800m，最寬2500m，面積5.5km2。該巖體較為復雜，大致可分為三期，第一期為北部輝長巖—橄欖輝長巖—橄欖巖—輝石巖，第二期為橄長巖，第三期為斜長巖。第一期巖相分異較好，北側主要為輝長巖相，中部為橄欖輝長巖相，南部為橄欖巖相、輝石巖相，銅鎳礦化賦存于輝長巖相中。

三個礦區控巖控礦構造均為大草灘深斷裂的次級斷裂，區域上控制了基性超基性雜巖體的侵入及就位。對礦體分布及形態變化控制不明顯。

3 礦床（點）特征

3.1 白鑫灘銅鎳礦床特征

礦區共圈定礦體12個，形態呈層狀、似層狀、楔板狀、透鏡狀，礦體整體產狀較緩，產狀在303°～350°∠20°～40°之間。礦體長100～1100m，平均厚度3.02～16.27m，平 均 品 位Cu0.36%～0.86%,Ni0.28%～0.88%。礦床平均品位鎳0.59%，銅0.75%。通過詳查工作共探求鎳金屬量41212t，銅金屬量52409t。

礦石中金屬礦物主要為磁黃鐵礦、黃銅礦，次為磁鐵礦、鎳黃鐵礦、褐鐵礦。脈石礦物主要為斜長石、斜方輝石、單斜輝石和橄欖石，次為角閃石和黑云母。礦石結構為輝長結構、反應邊結構、包含結構、包橄結構、半自形粒狀結構；礦石構造為海綿隕鐵構造、星點浸染狀構造、星散浸染狀構造和稀疏浸染狀構造，極少量塊狀構造。

基性—超基性雜巖體蝕變主要有滑石—綠泥石化、蛇紋石化、石棉化、碳酸鹽化。除雜巖體自身變質蝕變外，無明顯的蝕變分帶和一般意義上的熱蝕變分帶。

3.2 灘北銅鎳礦點特征

目前圈定出1條銅鎳礦體，產狀180°∠80°，長約500m，厚0.35～2.81m，平均厚1.71m，Cu平均品位0.73%，最高品位1.55%，Ni平均品位0.54%，最高品位0.89%。礦石礦物為黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦；脈石礦物為橄欖石、普通輝石、普通角閃石、斜長石。礦石結構為輝長結構、半自形粒狀結構；礦石構造為星點浸染狀構造、稀疏浸染狀構造。含礦的基性—超基性巖體蝕變強烈，地表見有大量的孔雀石化及褐鐵礦化。巖石中主要的脈石礦物均已蝕變，其中橄欖石、輝石蝕變強烈，普通角閃石、斜長石蝕變相對較弱。

3.3 海豹灘銅鎳礦點特征

目前圈定出1條銅鎳礦體，產狀150°∠43°，長約750m，視厚度2～4.5m，Cu平均品位0.22%，最高品位0.98%，Ni平均品位0.23%，最高品位0.9%。含礦巖性為輝石巖，礦石礦物為黃銅礦、鎳黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦；脈石礦物為橄欖石、普通輝石、普通角閃石、斜長石。礦石結構為輝長結構、半自形粒狀結構；礦石構造主要為星點浸染狀構造。含礦的基性—超基性巖體地表蝕變不明顯，巖石中脈石礦物少量蝕變。

4 白鑫灘Cu、Ni地球化學異常帶特征

1∶25萬土壤地球化學測量圈定出白鑫灘Cu、Ni地球化學異常帶，規模較大。

Cu以35×10-6圈定的異常帶長81km，西部寬35km，向東逐漸變窄，平均寬18km，面積為1482km2。將下限值由35×10-6提高到60×10-6，異常帶分解成北西向和北東東向兩個異常帶，二者在灘北一帶交匯。北西向異常帶長7km，寬8～12km，由4個局部異常組成，以灘北—白鑫灘異常規模最大，濃度分帶明顯，將下限值由60×10-6提高到80×10-6，局部異常長23km，寬9千米，面積207km2，最大值86.9×10-6，白鑫灘礦區位于該異常的東部邊緣。北東東向異常帶長50km，寬8～12km，由3個局部異常組成，以海豹灘異常規模最大，濃度分帶明顯，將下限值由60×10-6提高到80×10-6，局部異常長41km，寬5～8km，面積286km2，最大值257×10-6。

Ni以10×10-6圈定的異常帶長90km，寬15～30km，面積為2070km2。將下限值由10×10-6提高到30×10-6，異常帶分解成9個局部異常，呈近東西向展布。以灘北—白鑫灘異常規模最大，濃度分帶明顯，將下限值由30×10-6提高到50×10-6，局部異常長21km，寬11km，面積231km2，最大值118.3×10-6。其次為海豹灘異常，長12km，寬9km，面積108km2，最大值252×10-6。

Cu、Ni異常重疊較好，白鑫灘礦區、海豹灘礦區、灘北礦區均分布在Ni濃集中心內，而白鑫灘礦區、海豹灘礦區則分布在Cu濃集中心邊緣地帶。總體上看，Ni異常的分布受大草灘斷裂控制明顯，主要位于大草灘斷裂以北。濃集中心與基性—超基性雜巖體和中—下奧陶統恰干布拉克組基性火山巖吻合較好；Cu異常的分布受大草灘斷裂的北西向次級斷裂控制明顯，濃集中心多沿北西向和北東向次級斷裂展布。

5 白鑫灘銅鎳礦區域地球化學環境

白鑫灘銅鎳礦區位于新疆東天山，屬于干旱荒漠地球化學景觀區，地形平坦，水系不發育。風成砂干擾嚴重，地球化學勘查工作開展的區域化探采用土壤測量，控制程度一般。礦床所處的地球化學環境見表1。

表1 白鑫灘銅鎳礦區域地球化學環境特征

礦區總體處于富鎂、鋁，貧鉀、硅的地球化學環境中，見圖2。區域化探異常元素有Cu、Ni、Cr、Co、Zn、As、Sb、Mo、Bi、Sn、Li、Sr、U，以鐵族元素、親銅元素和鎢鉬族元素為主；高背景元素為Hg、Au、Cd、B、F、P、Y、Nb、Be，以親銅元素和礦化劑元素為主；背景元素為CaO、Na2O、Fe2O3、Mn、V、Ti、Pb、Ag、Zr、Th、W，可以看出宏量元素鈣、鈉和鐵族元素表現出背景分布特點；低背景和負異常元素較少，Ba的貧化趨勢最為明顯。

總體上看鐵族元素濃集趨勢極為明顯，正異常范圍與基性—超基性雜巖體和中—下奧陶統恰干布拉克組基性火山巖出露區基本一致。無論正、負異常區，礦區均分布于其東側邊部（圖2），具有邊緣式分布的特點。主成礦元素Cu、Ni異常濃集中心偏西，自東向西逐步增高，SiO2、K2O、Ba則自東向西逐漸貧化。異常元素組合反映了以基性火山巖為背景條件下與小型基性—超基性雜巖體侵入有關的成礦作用特點。

圖2 白鑫灘銅鎳礦區域地球化學環境