新疆哈密市白石泉銅鎳礦礦床成礦條件及礦床成因探討

鄒振林

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊 哈密 839000）

1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于沙泉子深大斷裂南側(cè)3 千米左右。區(qū)內(nèi)出露的地層主要為元古界的一套中、深變質(zhì)巖系，其次在低洼地帶及現(xiàn)代沖溝有第四系沖洪積覆蓋；構(gòu)造主要以斷裂為主，均為沙泉子深大斷裂派生的次級斷裂；侵入巖為華力西中期產(chǎn)物，主要分布于礦區(qū)北部、中部和東部地區(qū)；脈巖從基性到酸性均有分布，但一般規(guī)模較小。

1.1 地層

1.1.1 長城系星星峽群(Chx)

分布于礦區(qū)F1斷層以南的大部分地區(qū)。經(jīng)過對比研究，將星星峽群分為四個巖性組合，分述如下：

第一巖性組合(Chxb-1)：分布于礦區(qū)南部，主要巖性為花崗片麻巖夾少量的斜長角閃變粒巖、黑云母斜長片巖。

第二巖性組合(Chxb-2)：主要巖性為黑云斜長變粒巖、黑云斜長片巖、黑云斜長石英片巖以及斜長角閃變粒巖等組成。為白石泉礦區(qū)8號巖體的直接圍巖。

第三巖性組合(Chxb-3)：分布于礦區(qū)第二巖性組合的北部，基性雜巖體的南部及東部部分地區(qū)。主要巖性為斜長角閃巖夾黑云斜長石英片巖及黑云斜長變粒巖。

第四巖性組合(Chxb-4)：分布于礦區(qū)F1斷裂以南，基性雜巖體北部和東部部分地區(qū)，主要巖性為黑云石英片巖、黑云斜長片巖，靠近巖體部位硅化較強(qiáng)，同時部分地區(qū)有鐵染。

1.1.2 薊縣系卡瓦布拉克群(Jxkw)

分布于礦區(qū)F1 斷層以北，與南部的長城系星星峽群中亞群呈斷層接觸關(guān)系。主要巖性為絹云母石英片巖、石英巖、石英片巖、大理巖等，為一套中-深變質(zhì)海相碎屑沉積巖類。其傾向南東，傾角58°-85°，為白石泉銅鎳礦1號超基性巖體的直接圍巖。

1.1.3 第四系(Qhpl+al)

礦區(qū)第四系分布十分廣泛，白石泉雜巖體西側(cè)存在大面積的第四系松散沉積物，覆蓋層較厚，約1-3米左右。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于區(qū)域沙泉子大斷裂以南約3千米處，構(gòu)造十分復(fù)雜，斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，該區(qū)構(gòu)造線方向總體為北東東向，大部分的地層和斷裂都是沿該方向展布。礦區(qū)地層為白虎關(guān)背斜北翼的一部分，傾向南東，地層時代較古老，所以局部的小型褶皺很難識別。礦區(qū)主要有三組斷裂，分別為北東東向、北東向以及北西向，同時這些斷裂構(gòu)造可分為4個斷裂構(gòu)造形成期。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖分布廣泛，占礦區(qū)面積的20%以上，主要為華力西期第二侵入次各階段侵入巖。其中8號超基性巖體位于基性雜巖體北部，大部分被第四系覆蓋，偶可見“球狀”風(fēng)化體，整體呈條帶狀，長近360米，最大寬度大于70米左右，巖體中部有大理巖殘留。北側(cè)底板為大理巖，南側(cè)為花崗質(zhì)糜棱巖或碎裂巖化、糜棱巖化閃長巖，剖面反映呈“漏斗”狀，整體傾向南，傾角77°左右。巖性主要有橄輝巖、輝石巖，輝長巖少見，普遍具較強(qiáng)的纖閃石化、金云母化，褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化，孔雀石化零星可見。Sb1礦化蝕變帶和Ni1號銅鎳礦的形成與該巖體密切相關(guān)。

2 控礦條件探討

2.1 巖漿巖與成礦的關(guān)系

礦區(qū)巖漿巖較復(fù)雜，巖性從酸性至超基性均有，礦區(qū)主巖體為中基性雜巖體，可分為三個巖相，中心相為輝長蘇長巖，過渡相為輝長巖，邊緣相為輝長閃長巖、輝石閃長巖。整體上看輝長巖體的周圍都有銅鎳礦化，北部為Sb1蝕變帶，東部為Sb7蝕變帶，南部為Sb4和Sb5蝕變帶；巖體中部也分布有Sb2、Sb3、Sb6和Sb8蝕變帶。因此，前人認(rèn)為該區(qū)的銅鎳礦與該巖體關(guān)系密切，礦體呈盆狀產(chǎn)出于巖體的底部和邊部，但經(jīng)過野外填圖以及各地質(zhì)工程揭露的地質(zhì)事實(shí)來看，該觀點(diǎn)有些不妥。有如下地質(zhì)事實(shí)值得注意和研究：

⑴除Sb2蝕變帶呈環(huán)形分布于基性雜巖體東部邊緣外，其余蝕變帶基本都呈北東東向帶狀，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，也與該區(qū)的主斷裂構(gòu)造方向一致；

⑵該區(qū)中-基性主巖體含礦性較差，所有的銅鎳礦體基本都與超基性巖有關(guān)，而根據(jù)目前巖體內(nèi)含礦的超基性巖與主巖體之間的關(guān)系看，其形成受巖體內(nèi)的斷裂構(gòu)造控制；

⑶該中-基性巖體由內(nèi)向外巖石的基性程度越來越低，中部為基性巖，而邊部相變?yōu)橹行詭r，按照巖漿分異說來看，巖體邊部不可能再分異出更基性的超基性巖類，可見該巖體并不具備就地熔離型鎳礦床的分帶特點(diǎn)，而是有著兩期成巖的特點(diǎn)；

⑷該區(qū)的超基性巖也不是同一時期形成，部分主巖體中呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出的超基性巖應(yīng)該為中-基性雜巖體中的捕虜體，這部分超基性巖中未發(fā)現(xiàn)有金屬硫化物；

所以，該區(qū)的中-基性主巖體很可能為成礦前形成，主巖體形成之后，后期含礦超基性巖沿多期活動的斷裂構(gòu)造上侵，同時也沿巖體邊部的構(gòu)造薄弱帶上侵形成環(huán)形蝕變帶。

2.2 構(gòu)造控礦條件

2.2.1 斷裂構(gòu)造控礦

該區(qū)緊鄰沙泉子大斷裂，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，且都具有多期活動的特點(diǎn)，區(qū)內(nèi)巖體的長軸方向與斷裂構(gòu)造方向一致，各期巖體都受斷裂構(gòu)造嚴(yán)格控制。礦化蝕變帶方向也與斷裂構(gòu)造方向一致，顯示了成礦與斷裂構(gòu)造的相關(guān)性。

2.2.2 接觸帶構(gòu)造控礦

在區(qū)內(nèi)中－基性主巖體形成之后，巖體邊部為構(gòu)造薄弱帶，形成了一個容巖、容礦的構(gòu)造帶，類似于矽卡巖型礦床的形成，在巖體邊部形成環(huán)形礦帶，但規(guī)模不大。

3 礦床成因類型

礦區(qū)工作程度較淺，根據(jù)目前所圈定的礦體與侵入巖的聯(lián)系、礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模、礦體賦存部位、成礦方式、礦物共生組合；礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等可將礦床分為如下成因類型：

3.1 巖漿深部熔離-貫入型硫化鎳礦床

白石泉的主要成礦類型，如白石泉Ni1 號礦體、Ni12和Ni13號礦體的上部。

該類型礦床是巖漿在深部重力分異或結(jié)晶分異較完全的基礎(chǔ)上，含金屬硫化物熔體受到不同程度的動力作用驅(qū)使，向構(gòu)造破碎帶或應(yīng)力軟弱部位經(jīng)擠壓、滲透、貫入形成。其礦體可分布于不同巖石中，但含礦母巖大部分為超基性巖，礦石中金屬硫化物呈半自形-他形粒狀或集合體，礦石自然類型較復(fù)雜，以稀疏浸染、中等浸染狀及細(xì)（網(wǎng)）脈浸染狀為主，可見少量的稠密浸染狀。

白石泉礦區(qū)礦體多呈脈狀、帶狀、透鏡狀產(chǎn)出，含礦超基性巖體一般規(guī)模較小，一般寬10-40 米左右，長100-300米左右。如此小規(guī)模的巖體本身不具備就地熔離型礦床的巖體特征，這些含礦超基性巖規(guī)模雖小，但是巖性十分復(fù)雜多變，各巖相帶之間并無明顯的界限。

3.2 礦漿貫入型硫化鎳礦床

白石泉雜巖體區(qū)Ni12 和Ni13 號下部硫化銅鎳礦體即屬該種類型。該類型礦床是深部巖漿在完全分異的基礎(chǔ)上，金屬硫化物熔體（礦漿）在不同部位受到不同程度的動力作用驅(qū)使，向構(gòu)造破碎帶或應(yīng)力軟弱部位經(jīng)擠壓、滲透、貫入形成，多產(chǎn)于巖體底部或旁側(cè)的圍巖中。

本次勘查工作在Ni12 和Ni13 號礦體中發(fā)現(xiàn)了較多的該類型的礦石，礦石常呈脈狀、角礫狀、塊狀產(chǎn)出。

該類礦床經(jīng)濟(jì)意義巨大，是今后工作重點(diǎn)。

3.3 巖漿期后熱液礦床

該類礦床多有巖漿晚期殘余熱液作用生成熱液礦物，形成（網(wǎng)）脈狀構(gòu)造，使礦石中鎳含量增高，提高了礦床的經(jīng)濟(jì)價值。

白石泉Sb2、Sb3 號蝕變帶中礦體可能屬于此類型，該類型應(yīng)該是更接近于地表的礦化蝕變。

3.4 表生氧化鎳礦床

裸露在地表的硫化鎳礦體，經(jīng)物理風(fēng)化和氧化作用，形成土狀、被膜狀、多孔狀氧化物，生成褐鐵礦、孔雀石、黃鉀鐵釩、鎳華等。