新疆哈密市白石泉铜镍矿成矿机理及找矿标志探讨

李卫东

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队哈密 839000）

1 矿区地质

矿区位于塔里木板块的两个Ⅱ级构造单元的交汇处，即以沙泉子深大断裂为界，西北侧为塔里木板块前缘活动带，东南侧为中天山地块。

1.1 地层

区内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叠纪地层。而新生界第三系、第四系主要分布一些低洼沟谷地带，现从老至新简叙如下：

1.1.1 中元古界

分布于区域地质图中部及中偏东南部，出露有长城系星星峡群（Chx）和蓟县系卡瓦布拉克群（Jxkw）。

⑴长城系星星峡群（Chx）

星星峡群主要为一套浅海－滨海相碎屑岩建造，主要岩性为片岩、片麻岩、花岗质糜棱岩及少量大理岩。与下伏地层多呈整合接触，个别地段呈断层接触。

⑵蓟县系卡瓦布拉克群（Jxkw）

卡瓦布拉克群主要分布于沙泉子大断裂以南，岩性主要为大理岩、白云质大理岩，夹少量片岩。

1.1.2 上元古界

上元古界在区内主要有中、下震旦统。

⑴下震旦统（Z1）

仅见于图幅东南部，出露面积小，岩性主要有云英片岩、角闪斜长片岩、角闪片岩、绿泥石英片岩夹大理岩、斜长变粒岩、二长浅粒岩。

⑵中震旦统（Z2）

与下震旦统（Z1）呈断层接触，其岩性变质程度以片岩相、片麻岩相为主，个别地段因受接触变质作用形成大理岩或石英岩。该套岩性是天湖铁矿的含矿围岩，岩性为角闪片岩、片麻岩。

1.1.3 上古生界

⑴石炭系

下石炭统雅满苏组上亚组（C1yb）：分布于沙泉子大断裂以北，整体呈带状沿北东东向延伸，主要为一套火山岩-沉积岩组合，岩性主要为灰岩、长石砂岩、灰绿色或紫色玄武岩、凝灰岩夹凝灰质角砾岩，其内常有辉绿岩产出。

该组地层与下伏地层呈断层接触或角度不整合接触。与上覆底坎尔组呈整合接触。

中石炭统底坎尔组（C2d）：分布于沙泉子断裂以北地区，为一套海陆交互碎屑岩-火山岩建造，出露面积较小，呈狭窄条带及零星露头展布。与上覆二叠系地层呈断层接触，与新第三系桃树园组呈角度不整合接触。

⑵二叠系

主要分布在西北部和东南部小部分地区，为一套正常沉积碎屑岩，其中西北部为火山岩-沉积岩组合，属下统红柳河组下亚组（P1ha）的地层，东南部为下统哲斯群中组（P1zh2）的一套正常沉积碎屑岩建造。

1.1.4 新生界

新生界主要由第三纪及第四纪的地层组成，其中第三系出露于西北及东南角。第四系则零星分布于低洼地带。

1.2 构造

矿区位于沙泉子深大断裂南侧的中天山地块内，该古老基底在漫长的地质过程中经受了多旋回的构造运动，形成复杂的构造格局，但区内整体构造线与沙泉子深断裂基本一致，为60°左右。区内褶皱构造主要为白虎关复背斜，断裂构造主要为沙泉子深大断裂及其派生的次级断裂。

1.3 岩浆岩

区内侵入岩分布广，种类多，岩性复杂。侵入活动包括加里东期和华力西期，其中华力西中期的岩浆活动表现得极为频繁而剧烈，分布也极为广泛。

2 成矿机理探讨

综合前人研究成果，结合本次工作认识，根据现有的矿区地质特征及所圈定的矿体与侵入体的联系、矿体产状、形态、赋存部位、成矿方式、矿物共生组合、矿石结构、构造等特征对该矿床成矿机理推测如下：

从加里东期至华力西期的漫长地质阶段，因沙泉子深大断裂的长期活动性，在二叠纪早期，地幔岩浆沿断裂构造上侵，在地壳深部形成岩浆库，在地质构造环境较稳定的情况下通过岩浆液态重力分异作用和金属硫化物的熔离作用形成不同的岩浆，经过多期次和阶段的侵入。至华力西中期第一侵入次，由于构造运动的影响，这些初步分异的中基性岩浆首先上升侵位，形成区内闪长岩及辉长岩。随着构造运动的进一步影响，位于底部的超基性岩浆上升，而在上升过程中，温度、压力条件的改变，使橄榄石、辉石等矿物首先结晶引起化学成份的改变，从而降低了岩浆中硫的溶解度，促使超基性岩浆与金属硫化物发生熔离，形成含矿超基性岩浆和矿浆，并侵位于构造薄弱部位，形成不同成因类型的矿床。

3 找矿标志

⑴超基性岩体：矿区位于中天山地块的一套中深变质碎屑岩中，该套岩层内铜、镍、钴元素匮乏，铜镍矿床的形成与超基性岩侵位密切相关，因此超基性岩体存在与否是寻找该矿床最重要的标志。

⑵构造标志：区域性深断裂是基性-超基性岩体活动的通道，而其次级断裂则是岩体赋存的重要部位。

⑶化探异常标志：沿沙泉子深断裂的南北两侧分布的Cu、Ni、Co 异常，并伴有Fe、V、Ti、Cr、Mn 等元素异常，是寻找该类型床的主要标志。

⑷地球物理特征：基性-超基性岩体其物性特征与围岩常存在明显的差异，尤其表现在磁场和重力场特征上，因此重、磁异常的分布是寻找该类矿床的间接标志。

⑸矿化蚀变特征：铜镍硫化物出露于地表，因氧化而形成褐铁矿化、孔雀石化、氯铜矿化、黄钾铁矾化，这些均是寻找原生铜镍硫化物矿床的直接标志。