哈密白鑫滩铜镍矿床区域地球化学环境特征

王海涛，李 鑫，夏 明，吴福泉

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队，新疆乌鲁木齐830011）

1 区域地质背景

白鑫滩矿区处于准噶尔板块南缘和塔里木板块北缘碰撞对接部位，主体位于觉罗塔格裂陷槽中，属晚古生代造山带[1]。成矿区划属康古尔—土屋—黄山(裂陷槽)Cu-Ni-Ti-Au-Ag-Mo-Pb-Zn-RM-硫铁矿—硅灰石—玉石矿带。板块缝合带在后碰撞伸展环境下，形成小型基性—超基性杂岩体[2]，寻找铜镍矿十分有利。该区目前已发现白鑫滩铜镍矿床、滩北铜镍矿点、海豹滩铜镍矿点等，均产于大草滩断裂以北受北西向次级断裂控制的基性—超基性杂岩体内，白鑫滩—海豹滩一带断续出露的橄榄岩、辉长岩、橄榄辉长岩是寻找铜镍矿的重要部位。区内出露最老地层为中—下奥陶统恰干布拉克组，分布于大草滩断裂以北白鑫滩—海豹滩一带，主要岩性为玄武岩、安山岩；上泥盆统康古尔塔格组分布在大草滩断裂和康古尔塔格断裂之间，为一套陆相火山—沉积建造；石炭系地层主要分布在康古尔塔格断裂以南地区（图1）。

图1 白鑫滩Cu、Ni地球化学异常带

2 矿区地质特征

白鑫滩铜镍矿床、滩北铜镍矿点、海豹滩铜镍矿点三个矿区容矿地层均为中—下奥陶统恰干布拉克组，含矿岩体侵位于其中，岩性主要为英安岩、安山岩、火山角砾岩、凝灰岩、沉凝灰岩夹含角砾岩屑砂岩，直接与杂岩体接触的主要岩性为浅灰—浅灰绿色英安岩，远离杂岩体岩性渐变为灰绿色安山岩。

白鑫滩铜镍矿床含矿基性—超基性杂岩体地表平面上呈葫芦状，中部较窄，两侧较宽[3]。长2800m，最宽760m,最窄250m，面积约1.5km2。岩体走向60°。空间上为一个向北缓倾伏的单斜岩体。该岩体岩相分异较好,主要分为辉石橄榄岩相、橄榄辉石岩相、橄榄辉长岩（角闪橄榄辉长岩）相、辉长岩（角闪辉长岩）相。赋矿岩相为角闪橄榄辉石岩相与角闪橄榄辉长岩相。

滩北铜镍矿点含矿基性—超基性杂岩体地表平面上呈脉状。岩体长约500m，宽21～52.3m，岩体走向75°。剖面上，该岩体南倾，倾角为78°左右，近乎直立。该岩体岩相分异较好,主要分为辉石橄榄岩相、橄榄辉长岩相、辉长岩相。

海豹滩铜镍矿点含矿基性—超基性杂岩体地表平面上呈椭圆形，长3.7km，平均宽1800m，最宽2500m，面积5.5km2。该岩体较为复杂，大致可分为三期，第一期为北部辉长岩—橄榄辉长岩—橄榄岩—辉石岩，第二期为橄长岩，第三期为斜长岩。第一期岩相分异较好，北侧主要为辉长岩相，中部为橄榄辉长岩相，南部为橄榄岩相、辉石岩相，铜镍矿化赋存于辉长岩相中。

三个矿区控岩控矿构造均为大草滩深断裂的次级断裂，区域上控制了基性超基性杂岩体的侵入及就位。对矿体分布及形态变化控制不明显。

3 矿床（点）特征

3.1 白鑫滩铜镍矿床特征

矿区共圈定矿体12个，形态呈层状、似层状、楔板状、透镜状，矿体整体产状较缓，产状在303°～350°∠20°～40°之间。矿体长100～1100m，平均厚度3.02～16.27m，平 均 品 位Cu0.36%～0.86%,Ni0.28%～0.88%。矿床平均品位镍0.59%，铜0.75%。通过详查工作共探求镍金属量41212t，铜金属量52409t。

矿石中金属矿物主要为磁黄铁矿、黄铜矿，次为磁铁矿、镍黄铁矿、褐铁矿。脉石矿物主要为斜长石、斜方辉石、单斜辉石和橄榄石，次为角闪石和黑云母。矿石结构为辉长结构、反应边结构、包含结构、包橄结构、半自形粒状结构；矿石构造为海绵陨铁构造、星点浸染状构造、星散浸染状构造和稀疏浸染状构造，极少量块状构造。

基性—超基性杂岩体蚀变主要有滑石—绿泥石化、蛇纹石化、石棉化、碳酸盐化。除杂岩体自身变质蚀变外，无明显的蚀变分带和一般意义上的热蚀变分带。

3.2 滩北铜镍矿点特征

目前圈定出1条铜镍矿体，产状180°∠80°，长约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%。矿石矿物为黄铜矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿；脉石矿物为橄榄石、普通辉石、普通角闪石、斜长石。矿石结构为辉长结构、半自形粒状结构；矿石构造为星点浸染状构造、稀疏浸染状构造。含矿的基性—超基性岩体蚀变强烈，地表见有大量的孔雀石化及褐铁矿化。岩石中主要的脉石矿物均已蚀变，其中橄榄石、辉石蚀变强烈，普通角闪石、斜长石蚀变相对较弱。

3.3 海豹滩铜镍矿点特征

目前圈定出1条铜镍矿体，产状150°∠43°，长约750m，视厚度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%。含矿岩性为辉石岩，矿石矿物为黄铜矿、镍黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿；脉石矿物为橄榄石、普通辉石、普通角闪石、斜长石。矿石结构为辉长结构、半自形粒状结构；矿石构造主要为星点浸染状构造。含矿的基性—超基性岩体地表蚀变不明显，岩石中脉石矿物少量蚀变。

4 白鑫滩Cu、Ni地球化学异常带特征

1∶25万土壤地球化学测量圈定出白鑫滩Cu、Ni地球化学异常带，规模较大。

Cu以35×10-6圈定的异常带长81km，西部宽35km，向东逐渐变窄，平均宽18km，面积为1482km2。将下限值由35×10-6提高到60×10-6，异常带分解成北西向和北东东向两个异常带，二者在滩北一带交汇。北西向异常带长7km，宽8～12km，由4个局部异常组成，以滩北—白鑫滩异常规模最大，浓度分带明显，将下限值由60×10-6提高到80×10-6，局部异常长23km，宽9千米，面积207km2，最大值86.9×10-6，白鑫滩矿区位于该异常的东部边缘。北东东向异常带长50km，宽8～12km，由3个局部异常组成，以海豹滩异常规模最大，浓度分带明显，将下限值由60×10-6提高到80×10-6，局部异常长41km，宽5～8km，面积286km2，最大值257×10-6。

Ni以10×10-6圈定的异常带长90km，宽15～30km，面积为2070km2。将下限值由10×10-6提高到30×10-6，异常带分解成9个局部异常，呈近东西向展布。以滩北—白鑫滩异常规模最大，浓度分带明显，将下限值由30×10-6提高到50×10-6，局部异常长21km，宽11km，面积231km2，最大值118.3×10-6。其次为海豹滩异常，长12km，宽9km，面积108km2，最大值252×10-6。

Cu、Ni异常重叠较好，白鑫滩矿区、海豹滩矿区、滩北矿区均分布在Ni浓集中心内，而白鑫滩矿区、海豹滩矿区则分布在Cu浓集中心边缘地带。总体上看，Ni异常的分布受大草滩断裂控制明显，主要位于大草滩断裂以北。浓集中心与基性—超基性杂岩体和中—下奥陶统恰干布拉克组基性火山岩吻合较好；Cu异常的分布受大草滩断裂的北西向次级断裂控制明显，浓集中心多沿北西向和北东向次级断裂展布。

5 白鑫滩铜镍矿区域地球化学环境

白鑫滩铜镍矿区位于新疆东天山，属于干旱荒漠地球化学景观区，地形平坦，水系不发育。风成砂干扰严重，地球化学勘查工作开展的区域化探采用土壤测量，控制程度一般。矿床所处的地球化学环境见表1。

表1 白鑫滩铜镍矿区域地球化学环境特征

矿区总体处于富鎂、铝，贫钾、硅的地球化学环境中，见图2。区域化探异常元素有Cu、Ni、Cr、Co、Zn、As、Sb、Mo、Bi、Sn、Li、Sr、U，以铁族元素、亲铜元素和钨钼族元素为主；高背景元素为Hg、Au、Cd、B、F、P、Y、Nb、Be，以亲铜元素和矿化剂元素为主；背景元素为CaO、Na2O、Fe2O3、Mn、V、Ti、Pb、Ag、Zr、Th、W，可以看出宏量元素钙、钠和铁族元素表现出背景分布特点；低背景和负异常元素较少，Ba的贫化趋势最为明显。

总体上看铁族元素浓集趋势极为明显，正异常范围与基性—超基性杂岩体和中—下奥陶统恰干布拉克组基性火山岩出露区基本一致。无论正、负异常区，矿区均分布于其东侧边部（图2），具有边缘式分布的特点。主成矿元素Cu、Ni异常浓集中心偏西，自东向西逐步增高，SiO2、K2O、Ba则自东向西逐渐贫化。异常元素组合反映了以基性火山岩为背景条件下与小型基性—超基性杂岩体侵入有关的成矿作用特点。

图2 白鑫滩铜镍矿区域地球化学环境