東天山是我國繼甘肅金川之后的第二鎳資源集中區(qū)和最具銅鎳找礦前景的地區(qū)之一。目前正面臨鎳資源枯竭，生產能力呈現逐年下降態(tài)勢，急需探礦增儲，保障基地資源安全。“新疆東天山中段有色金屬基地綜合地質調查”項目，為自然資源部中國地質調查局首批部署的4個礦產資源基地綜合地質調查試點項目之一，歸屬于“礦產資源節(jié)約與綜合利用”工程，由北京礦產地質研究院承擔。項目周期為2016—2018年。主要目標任務是貫徹礦產資源基地資源、環(huán)境、開發(fā)利用“三位一體”綜合地質調查，支撐基地找礦突破和綠色礦業(yè)發(fā)展。其主要工作任務之一是系統(tǒng)總結區(qū)域成礦規(guī)律，開展典型礦床研究，建立成礦模式；開展重點地區(qū)1∶50000礦產地質調查，評價資源潛力，提交找礦靶區(qū)，支撐找礦突破；為東天山銅、鎳、鉛鋅勘查開發(fā)基地的建設和規(guī)劃布局提供資源支撐和對策建議。本次工作在成礦地質體、成礦規(guī)律、剝蝕程度等方面取得了新認識，建立了找礦勘查預測模型，支撐了找礦新發(fā)現。

二成果簡介

（ 1）取得成礦規(guī)律新認識，引領銅鎳找礦。以往研究認為東天山地區(qū)銅鎳礦空間上主要沿康古爾斷裂帶和阿其克庫都克斷裂帶分布，且主要產出于鎂鐵—超鎂鐵質雜巖體內。本次工作認為早二疊世巖漿型銅鎳礦跨構造單元、成群成帶集中產出，鎂鐵質雜巖體也是重要的成礦巖體。

圖1  東天山區(qū)域構造及礦產地質圖1—早二疊世火山-沉積巖；2—早二疊世鎂鐵-超鎂鐵雜巖體；3—早二疊世鎂鐵質雜巖體；4—蛇綠巖塊；5—斑巖銅礦；6—金礦；7—VMS/火山熱液銅多金屬礦；8—銅鎳礦；9—鎢鉬礦；10—鉛鋅礦11—鐵礦；①—卡拉美麗斷裂；②—康古爾斷裂；③—雅滿蘇斷裂；④—阿其克庫都克斷裂；⑤—卡瓦布拉克斷裂；I—大南湖-哈爾里克島弧帶；II—康古爾混雜帶；III—雅滿蘇島弧帶；IV—中天山；V—南天山；VI—塔里木板塊

區(qū)域成礦地質條件優(yōu)越。東天山地區(qū)發(fā)育大量的早二疊世火山巖和鎂鐵質（ —超鎂鐵質）雜巖體（圖1），系統(tǒng)地質學、巖石學和地球化學研究顯示二者是同一構造巖漿結晶分異多期次噴發(fā)和侵入的產物。①基地內早二疊世幔源火山巖和侵入巖主要沿著近東西向、北西向、南北向和北東向的斷裂產出，具有較為明顯的伴生關系。②基地內鎂鐵質（ —超鎂鐵質）雜巖體侵入的最新地層為石炭系，鋯石U-Pb同位素定年結果顯示其形成時代集中在278~289Ma，與東天山東段黃山-鏡兒泉和白石泉銅鎳成礦帶鎂鐵—超鎂鐵質雜巖體成巖成礦時代一致（269~285Ma），也與基地及吐哈盆地內大規(guī)模早二疊世火山巖成巖時代一致（275~285Ma）。③基地內早二疊世火山巖，包括橄欖玄武巖、玄武巖、粗玄巖、安山巖、安山質英安巖、英安巖，以及少量的輝長（輝綠）巖體和巖脈，具有連續(xù)演化的特征。雜巖體和玄武巖中橄欖石的Ni含量為360×10-6~1710×10-6，明顯低于未分異的含飽和硫化物的巖漿中橄欖石Ni正常含量（2500×10-6），顯示出該區(qū)巖漿曾發(fā)生過不同程度的分異 。④地球化學研究顯示區(qū)內早二疊世火山巖和鎂鐵質雜巖體在主量、稀土和微量元素具有很好的線性關系，是同一巖漿結晶分異的 產 物 ?？?之 ， 早 二 疊 世 幔 源 巖 漿巖是以噴出相和侵入相兩種方式產出，這 非 常 有 利 于 形 成 通 道 型 巖 漿 銅 鎳 硫化物礦床。

侵入巖相高度演化有利于成礦。區(qū)內 二 疊 紀 鎂 鐵 （ — 超 鎂 鐵 ） 質 雜巖 體結 晶 分 異 好 、 多 期 次 貫 入 。如 發(fā) 現 的月 牙 灣 中 型 銅 鎳 硫 化 物 礦 床 ， 含 礦 雜巖體（0.53km 2）具有雜巖體特征，巖性 組 合 含 橄 欖 輝 長 巖 、 輝 石 橄 長 巖 、粗 粒 輝 長 巖 、 細粒 輝 長 巖 、 橄 長 巖 、淡色輝長巖、斜長巖（閃長巖）等10余相，具有多期次逆序侵位的特征，即早期侵位的巖相/巖石單元基性程度相對較低，含礦橄欖輝長巖相位于巖體底部，為最晚一期侵入巖相。巖體SiO2含量為45.79%~52.06%，m/f比值為1.58~2.73，屬于鐵質系列，巖體各巖相地球化學特征顯示較好的線性關系。工作區(qū)剝蝕程度低，深部找礦潛力大。東天山地區(qū)是軟碰撞造山帶，不同地區(qū)剝蝕程度變化大。工作區(qū)發(fā)育大量早二疊世火山巖和鎂鐵質雜巖體，黃山銅鎳成礦帶二疊紀火山巖不發(fā)育，巖體以鎂鐵-超鎂鐵質雜巖體為主。而且工作區(qū)成礦元素是Cu>Ni，這都表明工作區(qū)剝蝕程度相對較低，這也與工作區(qū)內大南湖島弧帶目前仍保存了斑巖和淺成低溫熱液成礦系統(tǒng)的地質特征相吻合。總之，工作區(qū)剝蝕程度低，鎂鐵質雜巖體深部具有巨大找礦空間。

（2）1∶5萬礦產地質調查發(fā)現大量的找礦線索，提交6處找礦靶區(qū)。在以上新認識的指導下，結合新疆地勘基金項目深部驗證，首次在大南湖島弧帶內新發(fā)現了月牙灣中型銅鎳礦（圖1），這也是東天山地區(qū)首次在鎂鐵質雜巖體中發(fā)現的銅鎳礦。在此基礎上，新發(fā)現了洪湖灣、平臺山、沙爾湖、沙海、沙山銅鎳找礦靶區(qū)5處及含銅鎳礦化基性—超基性雜巖體30余個，極大地拓展了東天山地區(qū)銅鎳找礦空間。資源潛力評價顯示基地內發(fā)現的鎂鐵（ —超鎂鐵）質雜巖體具有與黃山-鏡兒泉銅鎳礦帶同等量級的銅鎳找礦潛力（240萬t），有望引領東天山銅鎳礦找礦新方向。

（3）同步開展靶區(qū)地質環(huán)境、開發(fā)利用條件調查與評價，示范形成戈壁荒漠景觀區(qū)礦產勘查綜合地質調查樣板。同步實施基于“本底”和“小流域”靶區(qū)地質環(huán)境調查，查明靶區(qū)地質環(huán)境本底為戈壁荒漠景觀，動植物匱乏，地表水和地下水量貧乏，區(qū)內Cu、Ni、Cr、Co等元素背景高?？辈殡A段主要環(huán)境地質問題為槽探施工挖損了地表，破壞了礫幕層，易造成揚沙現象，可以通過探 槽 及 時 回 填或 “ 以 鉆 代 槽 ” 實 施 最大 限 度 降 低 勘 查 階 段 對 環(huán) 境 的 擾 動 和影響，實現綠色勘查。同步開展開發(fā)利用條件調查，查明影響基地礦業(yè)開發(fā)的“水”“電”“路”等主要外部因素現狀，分析認為現有基礎設施建設，能有效地滿足基地內勘查與初級開發(fā)階段的需求。完成了與區(qū)帶內典型黃山銅鎳礦技術經濟對比，礦體主要賦存在基性程度高的橄欖輝長巖相內，屬于易采型。礦石主要為浸染狀、塊狀等構造，細粒結構，金屬礦物主要為硫化物（圖2），屬于易選型。銅、鎳屬大宗礦產資源，市場需求旺盛，經濟可行。初步構建品位-價格動態(tài)盈虧平衡模型，促進找礦勘查。建議加大勘查工作投入，開發(fā)利用前景較好，社會經濟效益明顯。

三成果意義

銅鎳成礦規(guī)律新認識支撐項目首次在大南湖島弧帶、鎂鐵質雜巖體中取得了找礦突破，擴大了銅鎳找礦空間、拓展了找礦地質體，支撐了銅鎳找礦新進展。同步查明了靶區(qū)環(huán)境本底和開發(fā)利用條件，支撐了后續(xù)勘查開發(fā)工作，示范形成戈壁荒漠景觀區(qū)礦產地質調查樣板。（北京礦產地質研究院呂曉強供稿）