鄯善縣白梁山異常特征及找礦前景分析

古力娜·太來提，劉勇，曹江宇，任燕

(新疆維吾爾自治區地質調查院，新疆烏魯木齊 830000)

白梁山異常由新疆東天山成礦帶中段1∶5萬區域地質綜合調查項目圈定[1]，元素組合為Cu-Ni-Cr-Co，屬指示基性、超基性巖的綜合異常，并與東天山典型重力、航磁異常區重疊，異常查證發現了基性、超基性巖及其中的銅鎳礦化，經與路北銅鎳礦研究對比認為該異常區具有尋找大型銅鎳礦的前景。

1 區域地質背景

異常區大地構造位置處于準噶爾板塊南緣的大南湖島弧與卡瓦布拉克-星星峽地塊碰撞造山帶中的秋格明塔什-黃山（康古爾）剪切帶西段北緣（圖1）。東天山基性-超基性雜巖帶受康古爾深斷裂控制，EW 向展布約500 km，寬8～30 km[1]。巖帶、康古爾深斷裂與東天山最為醒目的重力異常梯度帶、航磁異常陡變帶在空間上高度重合。康古爾深大斷裂構造帶代表了康古爾塔格古洋盆閉合后的縫合帶[2]，并在康古爾塔格一帶出露有非典型的蛇綠巖建造[3]。研究區石炭紀以前為一具較大規模的洋盆，在早石炭世末期伴隨洋殼板塊南向俯沖消減而消失，并演化為較為完整的溝弧盆體系[4]。晚石炭世進入碰撞造山階段，在康古爾大斷裂南側，發生強烈的韌性剪切變形，形成康古爾韌性剪切帶，同時及稍后有大規模的中酸性巖體侵位。進入二疊紀早期碰撞造山后的弛張期，康古爾深大斷裂強烈活動，上地幔部分熔融產生玄武質巖漿及派生巖漿上升，一部分以火山形式噴出地表，一部分沿斷裂上升，并在斷裂中或斷裂附近定位，呈透鏡狀、不規則狀、等軸狀產出。東天山重要的賦礦基性-超基性雜巖體在此時期沿康古爾大斷裂兩側集中產出。僅沙壟以西已發現基性、超基性巖體80 余個，其中具有超基性單元的基性-超基性巖27個，構成長達250 km的恰特卡爾-海豹灘基性-超基性巖帶，巖性復雜，包括純橄欖巖、蛇紋巖、橄欖巖、含角閃石橄欖巖、輝橄巖、二輝輝石巖、含角閃石輝石巖橄長巖、橄欖蘇長巖、蘇長巖、橄欖角閃石巖、橄欖輝長巖、角閃輝長巖、輝長巖等。已發現路北、白鑫灘、海豹灘、云海等銅鎳礦處于東天山新的銅鎳礦潛力區。白梁山異常就處于恰特卡爾-海豹灘巖帶中段（圖1）。

圖1 研究區構造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of the study area

2 異常區地質特征

1∶5萬區域地質調查成果顯示，異常區出露地層為單一的下石炭統干墩組，主要是一套灰-深灰色半深海-深海相復理石建造，受剪切作用影響，巖石發生強烈變形和糜棱巖化，原生層理均被后期構造片理、面理取代，拉伸線理、構造透鏡體發育，表現為層狀無序變質巖系特征[5]。巖性主要為變質砂巖、粉砂巖夾凝灰巖，有NWW向潛英安斑巖分布。東北部為連續分布的二疊紀石英閃長巖。斷裂構造發育，主體NWW 向，南部邊緣為近EW向（圖2）。

圖2 白梁山異常剖析圖Fig.2 Bailiangshan anomaly analysis diagram

異常檢查發現大量強蝕變巖石，陽起石巖最為常見（圖3）,呈深灰綠色，纖維狀、微柱狀變晶結構，定向構造，原巖結構模糊，由陽起石（95%）、角閃石（3%）、磁鐵礦（2%）組成。陽起石大部分呈顯微纖維集合體，定向排列，少部分陽起石呈他形粒狀、柱狀，大致定向，并具角閃（輝石）石式解理；角閃石呈綠色，微晶粒狀定向分布于纖維狀陽起石之間；磁鐵礦呈他形粒狀，粒徑0.01～0.2 mm，分布在角閃石之間，推斷原巖為輝石巖、輝長巖。

圖3 異常區陽起石巖露頭Fig.3 Outcrop of actinolite of the anomalous area

地表巖體普遍蝕變，主要有透閃石化、陽起石化、綠泥石化、蛇紋石化、滑石化、碳酸鹽化。巖石化學分析表明，巖體巖石類型為基性-超基性巖，m/f為4.59～5.06，屬鐵質基性-超基性巖；輕稀土富集，為右傾的稀土分布模式；S含量最高1 781×10-6，明顯富硫。多項指標評價顯示，白梁山巖體屬成礦有利巖體（圖4）。

圖4 白梁山異常與基性-超基性巖關系圖Fig.4 Relationship diagram between bailiangshan anomaly and basic ultrabasic rocks

3 地球化學異常特征

3.1 1∶5萬土壤測量

白梁山異常(DZHT-87)清晰，面積6.01 km2，形態簡單，呈帶狀NWW 向展布，元素組合為Cu-Ni-Cr-Co（圖2,表1）。

從異常剖析圖可看出（圖2），異常中Cu，Ni，Cr，Co元素含量高、連續性好、濃集趨勢明顯，且各元素在空間上高度重疊。Cu 異常面積4.06 km2，平均69.09×10-6，最大值112×10-6，異常襯值1.38，具一級濃度帶；Ni異常面積6.07 km2，平均68.9×10-6，最大值318×10-6，異常襯值1.72，具二級濃度帶，有兩個濃集中心；Cr 異常面積3.59 km2，平均127.63×10-6，最大值為544.4×10-6，具二級濃度帶；Co異常面積2.79 km2，平均為28.73×10-6，最大值34.13×10-6，具一級濃度帶。Cu，Ni 元素不僅在空間位置上套合好，且具面積大、襯值高的特點。

由表1 可看出，研究區Ni，Co，Cr 三元素為強富集元素，其富集系數分別為2.83、2.13、1.98，變化系數分別為1.14、0.54、1.01，其中Ni 元素成礦有利系數高達3.2，屬成礦有利元素；Cu，Zn 均為顯著富集元素，富集系數分別為1.48、1.26，變化系數分別為0.51、0.24，Cu 屬不均勻分異型元素。

表1 白梁山1∶5萬土壤樣品元素地球化學參數Table 1 1∶50 000 scale Geochemical Parameter statistics of the Bailiangshan area

整體而言，1∶5 萬異常范圍與研究區基性、超基性巖分布范圍大體相當，為典型的銅鎳硫化物礦床元素組合。研究區內元素富集特征、富集元素組合、含量變化、主元素Cu，Ni等，均與西部同構造帶已發現銅鎳礦的路北異常一致。

3.2 1∶1萬土壤測量

白梁山異常區開展1∶1 萬土壤測量，面積9.7 km2，采樣1 235 件，分析Cu，Ni，Cr、Co，Ag，As，Ba，Mo等8種元素。與1∶5萬土壤測量相比，異常細節更加清晰，差異更加明顯，元素含量特別是極大值含量大幅提高，呈現含礦異常特征。

3.2.1 地球化學參數特征

對研究區土壤樣品原始數據進行參數統計（表2），分析結果顯示Cu，Ni，Cr，Co，Ag，As，Ba，Mo 含量變化大，且均有特高含量出現，其中Cu 極大值為716×10-6、Ni 極大值為1 735×10-6、Cr 極大值為2 189×10-6、Co極大值為96×10-6、Ag 極大值為345×10-6、As極大值為640×10-6、Ba 極大值為8 724×10-6、Mo極大值為50.2×10-6。各元素平均值對中位數的偏離（比值）除Co略小于1外，其余均大于1，在1.24～2.69 之間，最大為Cr，表明區內元素高含量段相對集中或有高含量出現。各元素的極差（最大值/最小值）在20～1 084 之間，最小為Ag，最大為Ni。Cu，Ni，Cr 元素的濃集克拉克值為1.25～1.92，變化系數為1.03～2.58，表明區內Cu，Ni，Cr離散程度高、含量變化大、屬強分異元素，考慮其具高背景含量，因此也為區內富集元素。

表2 白梁山地區1∶1萬土壤測量參數統計表Table 2 Geochemical Parameter statistics of the Bailiangshan area

與已知路北銅鎳礦區相比，研究區的Cr，Co 含量中位數、平均值均大于路北礦區，Cu，Ni含量中位數大于路北礦區，平均值小于路北礦區，相差幅度并不大，Cu 含量為8%、Ni 含量為31%。元素富集特征、富集元素組合、含量變化、主元素Cu、Ni 的富集等，均與路北礦區一致，因各反映變化大小的指標（變化系數、極大值、含量極差）強度略低，推測與路北為地表礦、相應元素出現一批特高含量所致。因此，白梁山異常的找礦意義完全可與路北對比，找礦目標為巖漿型銅鎳硫化物礦床。

3.2.2 元素組合特征

對研究區內土壤樣品原始數據進行相關分析，結果顯示主成礦元素Ni與Cr，Co，As，Cu，Ag，Mo均呈正相關關系，與元素Ba呈負相關關系。從R型聚類分析圖可看出（圖5），取0.431的相似水平，可將研究區元素分為5組：①Ni，Cr，Co；②As；③Cu；④Ag、Mo；⑤Ba。從主成礦元素來看，Ni 與Cr，Co 的關系最為密切，其次是Cu，As，Ag，Mo，與其他4 種元素相關性較差。

圖5 白梁山地區元素R聚類分析圖Fig.5 Pedigree chart of R-type cluster analysis of the Bailiangshan area

4 找礦遠景分析

白梁山異常（DZHT-87）元素組合Cu-Ni-Cr-Co為典型指示尋找銅鎳礦的異常，在63個銅鎳類異常中排名27，對應航磁C-76-7 和重力G-36 異常。1∶5萬航磁異常范圍與化探異常范圍大體一致，最大值1 381 nT；1∶20 萬剩余重力異常幅值為11.2×10-5m/s2。前人認為區域重、磁異常由隱伏中-超基性巖體引起的推斷已由化探異常查證所證實。1∶5萬剩余重力異常呈NW向帶狀,剩余重力值最大為0.9×10-3m/s2；1∶1萬高精度磁測結果顯示，高磁與高重異常區的規模、形態具有高度的一致性，極大值高達3 892 nT，與化探異常及地表巖體出露范圍呈較好的對應關系。異常查證證實區內出露地質體主要是蝕變輝長巖和輝石巖，首個驗證鉆孔孔深521 m，全孔黃銅礦、磁黃鐵礦、鈦磁鐵礦常見，鎳黃鐵礦斷續可見，呈現銅鎳硫化物礦床的典型組合。因此，該異常區是地質（巖體）-物探（重力、磁法）-化探（Cu-Ni-Cr-Co）-礦化（鎳黃鐵礦-黃銅礦-磁黃鐵礦）高度一致的綜合找礦靶區，極具找礦潛力。

5 結論

白梁山異常元素組合Cu-Ni-Cr-Co 為典型指示尋找銅鎳礦的異常，在東天山中段63個銅鎳類異常中排名27。異常結構、強度、規模及所處地質背景等，完全可與路北銅鎳礦對比。對應的航磁、重力異常遠優于路北礦區，區內新發現的蝕變輝長巖和輝石巖鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦化普遍，呈現銅鎳硫化物礦床的典型組合。因此，該異常是極具銅鎳找礦前景的礦致異常。