新疆哈密市白石泉铜镍矿矿床矿体特征及成矿规律探讨

谢登科

（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

矿区位于中天山地块内，其出露的地层为一套古老的变质岩系，这些古老基底经历了多次构造运动，而伴随着这些构造运动，岩浆活动亦极为活跃，侵入岩大面积展布。这些构造运动的产生及岩体的侵入为本区的矿床形成提供了必要条件。

1.1 地层

1.1.1 中元古界

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。按岩性组合可分三个亚群。下亚群（Chxa）主要分布于白虎关背斜轴部，为一套片麻岩、混合岩、条带状混合岩；中亚群（Chxb）主要分布于白石泉矿区周围，是白石泉矿区基性-超基性杂岩体的主要围岩，岩性以片麻岩、变粒岩、片岩、花岗质糜棱岩为主，夹少量大理岩，与下伏地层呈整合接触；上亚群（Chxc）分布于区域图幅中部，为一套大理岩、片岩、石英岩，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，呈条带状分布，主要为一套浅海相碎屑岩建造，并以含镁或富镁的碳酸盐沉积为主，岩性主要为大理岩、白云质大理岩，夹少量片岩，与下伏星星峡群地层呈断层接触，为白石泉杂岩体北侧的围岩。

1.1.2 上元古界

上元古界在区内主要有中震旦统（Z2）、下震旦统（Z1），中震旦统与下震旦统呈断层接触。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。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

石炭系主要为下石炭统雅满苏组上亚组（C1yb）及中石炭统底坎尔组（C2d），两者呈整合接触。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。

1.2 构造

矿区位于区域沙泉子大断裂以南，构造十分复杂，断裂构造及极其发育，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。一期断裂构造为区域沙泉子断裂的次一级断裂构造，形成时代较早，可能具有多期活动的特点；二期断裂构造为NEE 向前期断裂，该期断裂除多为北北西向断裂外，大多呈北东东向，与各蚀变带(矿体)走向一致，位于蚀变带中或附近。倾向不明确，但基本都发育有糜棱岩化带，且具有多期活动的特征；三期断裂构造多呈北北东向或北东向，该期断裂构造对矿体的破坏作用较小，未对主矿体有破坏作用，只对岩体东部环形蚀变带有一定的错动；其余断裂构造为四期断裂构造对矿体破坏作用较弱。

也就是说该区的断裂构造大多有多期活动的特征，第一期和第二期断裂构造多为压扭性断层，在走向和倾向上都有错动，这给断裂的研究工作造成了一定的困难。

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号超基性岩体是白石泉超基性岩体中规模最大的超基性岩体，与中部主岩体以星星峡组中亚组的地层相隔，呈近似圆形，东西长150 米，南北宽130—140米，面积约0.018平方千米。岩体分布区多被第四系冲洪积物覆盖，“球状”风化普遍。杂岩体北部为辉石岩相，具强纤闪石化，南部为橄榄岩相。岩体北部为Sb4号蚀变带和Ni12号矿体，岩体南部为Sb5号蚀变带和Ni13号矿体。

2 矿体特征

白石泉铜镍矿区共8条矿化蚀变带，以Ni品位≥0.2%圈出镍矿(化)体20个，其中出露于地表的矿(化)体18个(部分为地表矿化体，矿化体15个)，工业矿体5个（Ni1、Ni12、Ni13、Ni19、Ni12-1），其中盲矿体2个（Ni19、Ni12-1）。

2.1 矿化蚀变带特征

白石泉矿区共圈定矿化蚀变带8 个。白石泉铜镍矿矿化蚀变带主要分布于白石泉基性杂岩体周围，其中Sb1 分布于基性岩体北侧；Sb4、Sb5 分布于基性岩体南侧；Sb7 分布于基性岩体东侧；Sb3、Sb2、Sb6、Sb8 分布于基性岩体中部。除了Sb7 呈弧形展布之外，其余蚀变带均呈北东东80°左右展布，各蚀变带呈大致平行分布，之间的距离大致都在200米左右。各矿化蚀变带地表特征相似，都具有明显的孔雀石化、褐铁矿化。

2.2 矿体总体特征

(1)白石泉矿区产出的铜镍矿(化)体较多，多呈透镜状、似层状、脉状，分枝复合现象明显。矿体规模一般不大，长多在数十米至200 米之间，个别大于300米，平均厚度变化在1-15米之间，个别矿体大于15米。规模较大的矿体有Ni1、Ni12和Ni13号矿体。

(2)含矿岩石主要为脉状基性-超基性岩，以橄辉岩、辉石岩、橄榄岩为主，个别为辉长岩。

(3)矿体围岩主要为闪长岩、辉长岩以及中元古界的地层。

(4)整个矿区的蚀变带以及镍(铜)矿体均呈北东东向展布(Sb7 号环形蚀变带除外)，和区域构造线方向一致，有较明显的断裂构造控矿的特点。

(5)矿体产状总体为北侧Sb1 号蚀变带、岩体内部Sb2 蚀变带以及南部Sb4 号蚀变带内矿体主体倾向南；南侧Sb5 号矿体倾向北；位于东南端Sb7 号环形蚀变带内的矿体有向岩体内倾的特点。区内矿体大多向西侧伏，Ni1、Ni12和Ni13号矿体均有此特点，侧伏角45°－55°。

(6)矿体地表虽然氧化极强，但是成矿元素没有次生富集，各矿体地表品位较深部品位偏低。由于无地表径流，气候干旱，矿区氧化带深部均较浅，在7-15米之间，平均10米。

(7)各矿体金属矿物主要为镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿组合，黄铁矿不发育，凡黄铁矿较发育地区，镍和铜品位偏低或基本不含。

3 矿床成矿规律

综合前人研究成果，从矿体赋存的空间、矿体与后期脉岩关系、矿石特征及围岩蚀变等总体分析，本次工作认为成矿规律有：

⑴成矿大地构造环境：矿床处于中天山北缘、沙泉子大断裂南侧，杂岩体的侵位及矿化作用均发生于晚石炭世末-早二叠世初，成岩成矿的动力学背景为造山期后伸展构造。

⑵矿床形成时代为早二叠纪(280Ma±)。

⑶成矿物质来源于地幔，为幔源岩浆分异产物。

⑷矿床产于长城系星星峡群以及蓟县系卡瓦布拉克群的元古界变质岩中，与超基性岩体关系密切，而与是否存在基性-中性杂岩体无关系。

⑸矿床产于区域沙泉子大断裂南侧，受沙泉子次级断裂构造控制，矿体的定位受更次级的断裂构造控制；受北东东向断裂构造控制，矿体走向与区域构造线方向一致。

⑹含矿超基性岩体一般规模不大，白石泉铜镍矿以及附近的沙泉镍矿，其超基性岩体规模都较小，且都呈带状。

⑺矿床不具有盆状成矿的特点，边部环形矿带是受岩体边部接触带构造控制，规模不大。

⑻矿体的围岩可为各类型岩石，元古界地层、华力西期岩浆岩均可能成为矿体围岩。