新疆哈密市白石泉铜镍矿矿床成矿条件及矿床成因探讨

邹振林

（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

矿区位于沙泉子深大断裂南侧3 千米左右。区内出露的地层主要为元古界的一套中、深变质岩系，其次在低洼地带及现代冲沟有第四系冲洪积覆盖；构造主要以断裂为主，均为沙泉子深大断裂派生的次级断裂；侵入岩为华力西中期产物，主要分布于矿区北部、中部和东部地区；脉岩从基性到酸性均有分布，但一般规模较小。

1.1 地层

1.1.1 长城系星星峡群(Chx)

分布于矿区F1断层以南的大部分地区。经过对比研究，将星星峡群分为四个岩性组合，分述如下：

第一岩性组合(Chxb-1)：分布于矿区南部，主要岩性为花岗片麻岩夹少量的斜长角闪变粒岩、黑云母斜长片岩。

第二岩性组合(Chxb-2)：主要岩性为黑云斜长变粒岩、黑云斜长片岩、黑云斜长石英片岩以及斜长角闪变粒岩等组成。为白石泉矿区8号岩体的直接围岩。

第三岩性组合(Chxb-3)：分布于矿区第二岩性组合的北部，基性杂岩体的南部及东部部分地区。主要岩性为斜长角闪岩夹黑云斜长石英片岩及黑云斜长变粒岩。

第四岩性组合(Chxb-4)：分布于矿区F1断裂以南，基性杂岩体北部和东部部分地区，主要岩性为黑云石英片岩、黑云斜长片岩，靠近岩体部位硅化较强，同时部分地区有铁染。

1.1.2 蓟县系卡瓦布拉克群(Jxkw)

分布于矿区F1 断层以北，与南部的长城系星星峡群中亚群呈断层接触关系。主要岩性为绢云母石英片岩、石英岩、石英片岩、大理岩等，为一套中-深变质海相碎屑沉积岩类。其倾向南东，倾角58°-85°，为白石泉铜镍矿1号超基性岩体的直接围岩。

1.1.3 第四系(Qhpl+al)

矿区第四系分布十分广泛，白石泉杂岩体西侧存在大面积的第四系松散沉积物，覆盖层较厚，约1-3米左右。

1.2 构造

矿区位于区域沙泉子大断裂以南约3千米处，构造十分复杂，断裂构造极其发育，该区构造线方向总体为北东东向，大部分的地层和断裂都是沿该方向展布。矿区地层为白虎关背斜北翼的一部分，倾向南东，地层时代较古老，所以局部的小型褶皱很难识别。矿区主要有三组断裂，分别为北东东向、北东向以及北西向，同时这些断裂构造可分为4个断裂构造形成期。

1.3 岩浆岩

矿区侵入岩分布广泛，占矿区面积的20%以上，主要为华力西期第二侵入次各阶段侵入岩。其中8号超基性岩体位于基性杂岩体北部，大部分被第四系覆盖，偶可见“球状”风化体，整体呈条带状，长近360米，最大宽度大于70米左右，岩体中部有大理岩残留。北侧底板为大理岩，南侧为花岗质糜棱岩或碎裂岩化、糜棱岩化闪长岩，剖面反映呈“漏斗”状，整体倾向南，倾角77°左右。岩性主要有橄辉岩、辉石岩，辉长岩少见，普遍具较强的纤闪石化、金云母化，褐铁矿化、黄钾铁矾化，孔雀石化零星可见。Sb1矿化蚀变带和Ni1号铜镍矿的形成与该岩体密切相关。

2 控矿条件探讨

2.1 岩浆岩与成矿的关系

矿区岩浆岩较复杂，岩性从酸性至超基性均有，矿区主岩体为中基性杂岩体，可分为三个岩相，中心相为辉长苏长岩，过渡相为辉长岩，边缘相为辉长闪长岩、辉石闪长岩。整体上看辉长岩体的周围都有铜镍矿化，北部为Sb1蚀变带，东部为Sb7蚀变带，南部为Sb4和Sb5蚀变带；岩体中部也分布有Sb2、Sb3、Sb6和Sb8蚀变带。因此，前人认为该区的铜镍矿与该岩体关系密切，矿体呈盆状产出于岩体的底部和边部，但经过野外填图以及各地质工程揭露的地质事实来看，该观点有些不妥。有如下地质事实值得注意和研究：

⑴除Sb2蚀变带呈环形分布于基性杂岩体东部边缘外，其余蚀变带基本都呈北东东向带状，与区域构造线方向一致，也与该区的主断裂构造方向一致；

⑵该区中-基性主岩体含矿性较差，所有的铜镍矿体基本都与超基性岩有关，而根据目前岩体内含矿的超基性岩与主岩体之间的关系看，其形成受岩体内的断裂构造控制；

⑶该中-基性岩体由内向外岩石的基性程度越来越低，中部为基性岩，而边部相变为中性岩，按照岩浆分异说来看，岩体边部不可能再分异出更基性的超基性岩类，可见该岩体并不具备就地熔离型镍矿床的分带特点，而是有着两期成岩的特点；

⑷该区的超基性岩也不是同一时期形成，部分主岩体中呈团块状产出的超基性岩应该为中-基性杂岩体中的捕虏体，这部分超基性岩中未发现有金属硫化物；

所以，该区的中-基性主岩体很可能为成矿前形成，主岩体形成之后，后期含矿超基性岩沿多期活动的断裂构造上侵，同时也沿岩体边部的构造薄弱带上侵形成环形蚀变带。

2.2 构造控矿条件

2.2.1 断裂构造控矿

该区紧邻沙泉子大断裂，断裂构造十分发育，且都具有多期活动的特点，区内岩体的长轴方向与断裂构造方向一致，各期岩体都受断裂构造严格控制。矿化蚀变带方向也与断裂构造方向一致，显示了成矿与断裂构造的相关性。

2.2.2 接触带构造控矿

在区内中－基性主岩体形成之后，岩体边部为构造薄弱带，形成了一个容岩、容矿的构造带，类似于矽卡岩型矿床的形成，在岩体边部形成环形矿带，但规模不大。

3 矿床成因类型

矿区工作程度较浅，根据目前所圈定的矿体与侵入岩的联系、矿体产状、形态、规模、矿体赋存部位、成矿方式、矿物共生组合；矿石结构、构造等可将矿床分为如下成因类型：

3.1 岩浆深部熔离-贯入型硫化镍矿床

白石泉的主要成矿类型，如白石泉Ni1 号矿体、Ni12和Ni13号矿体的上部。

该类型矿床是岩浆在深部重力分异或结晶分异较完全的基础上，含金属硫化物熔体受到不同程度的动力作用驱使，向构造破碎带或应力软弱部位经挤压、渗透、贯入形成。其矿体可分布于不同岩石中，但含矿母岩大部分为超基性岩，矿石中金属硫化物呈半自形-他形粒状或集合体，矿石自然类型较复杂，以稀疏浸染、中等浸染状及细（网）脉浸染状为主，可见少量的稠密浸染状。

白石泉矿区矿体多呈脉状、带状、透镜状产出，含矿超基性岩体一般规模较小，一般宽10-40 米左右，长100-300米左右。如此小规模的岩体本身不具备就地熔离型矿床的岩体特征，这些含矿超基性岩规模虽小，但是岩性十分复杂多变，各岩相带之间并无明显的界限。

3.2 矿浆贯入型硫化镍矿床

白石泉杂岩体区Ni12 和Ni13 号下部硫化铜镍矿体即属该种类型。该类型矿床是深部岩浆在完全分异的基础上，金属硫化物熔体（矿浆）在不同部位受到不同程度的动力作用驱使，向构造破碎带或应力软弱部位经挤压、渗透、贯入形成，多产于岩体底部或旁侧的围岩中。

本次勘查工作在Ni12 和Ni13 号矿体中发现了较多的该类型的矿石，矿石常呈脉状、角砾状、块状产出。

该类矿床经济意义巨大，是今后工作重点。

3.3 岩浆期后热液矿床

该类矿床多有岩浆晚期残余热液作用生成热液矿物，形成（网）脉状构造，使矿石中镍含量增高，提高了矿床的经济价值。

白石泉Sb2、Sb3 号蚀变带中矿体可能属于此类型，该类型应该是更接近于地表的矿化蚀变。

3.4 表生氧化镍矿床

裸露在地表的硫化镍矿体，经物理风化和氧化作用，形成土状、被膜状、多孔状氧化物，生成褐铁矿、孔雀石、黄钾铁钒、镍华等。