論新疆北部幔源巖漿礦床的類型、時空分布及成礦譜系

■柏輝 于寧

（新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊 新疆烏魯木齊 830013）

論新疆北部幔源巖漿礦床的類型、時空分布及成礦譜系

■柏輝 于寧

（新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊 新疆烏魯木齊 830013）

在新疆的北部與幔源巖漿有關的礦床種類齊全,幔源巖漿礦床意指與地幔源有直接關系的礦床,主要包括與鎂鐵質-超鎂鐵質雜巖體有關的各類礦床,新疆北部鎂鐵質-超鎂鐵質雜巖和火山巖發育,成礦環境復雜,時代和類型繁多。前人從礦床基本特征、含礦巖石特征、成礦機制、礦床成因、成礦動力學背景等開展了多方面的研究,積累大量寶貴的資料,本文從重要礦床類型的特征、礦床對比與演化等方面進行總結和探討。

新疆北部幔源巖漿礦床成礦類型成礦系列構造環境

1 新疆北部幔源巖漿礦床的類型及主要特征

1.1 蛇綠巖型-巖漿型鉻鐵礦、熱液型Co多金屬礦、金礦

新疆北部分布多條蛇綠巖帶,自北向南主要有科克森套-布爾根、扎河壩-阿爾曼臺、卡拉麥里、達拉布特、瑪依勒、唐巴勒、中天山南緣。各蛇綠巖帶均與斷裂帶復合,并多分布于斷裂上盤,與主斷裂延伸方向一致,長數十km至數百km,一般寬數km至十余km。可分為純橄巖-單輝雜巖型、純橄巖-斜輝輝橄巖型、斜輝輝橄巖型、斜輝輝橄巖-橄欖巖型和含長超基性雜巖型等,超鎂鐵質巖以斜輝輝橄巖和斜輝橄欖巖為主,其次為二輝橄欖巖和純橄巖,有時可見輝橄巖和輝石巖,常發育蛇紋石化、滑石化、碳酸鹽化和硅化。

1.2 層狀雜巖型

新疆北部層狀雜巖型巖體較多,可進一步分為堿性雜巖型和亞堿性雜巖型2類。

1.2.1 堿性雜巖型:釩鈦磁鐵礦-鐵磷礦

東天山地區尾亞-雅滿蘇一帶,以尾亞中型釩鈦磁鐵礦為代表。尾亞礦區位于中天山尾亞環形復式巖體的北側,礦區主要發育含釩鈦磁鐵礦的基性-超基性雜巖,主要侵入巖有角閃輝長巖、橄欖輝長巖、黑云母角閃斜長巖、角閃輝橄巖、石英正長巖等。

1.2.2 亞堿性雜巖型:銅鎳-釩鈦鐵礦

新疆北部這類巖體主要見于東、西天山地區,目前已發現有香山、牛毛泉、土墩南、哈拉達拉等巖體,該類巖體以發育銅鎳-釩鈦鐵復合型礦化為特色,巖石中金屬

礦物氧化物(鈦鐵礦、磁鐵礦)、硫化物(黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦,有時有鎳黃鐵礦)共存和共生。含礦巖石組合、巖石化學特征與典型銅鎳硫化物礦床、釩鈦磁鐵礦礦床相比,具有重疊和過渡特征,如鎂鐵指數 (m/f)既有小于2.0的鐵質巖石,也有介于2.0~6.5的鎂鐵質巖石,堿金屬含量、全鐵含量、w(TiO2)變化范圍均較大,與同酸度巖石相比,既有典型釩鈦鐵礦化巖石的特征,也有典型銅鎳礦化巖石的特征。

2 成巖成礦系列部分

在上述各類礦床含礦巖系地質與地球化學資料的基礎上，提取出幔源巖漿礦床主要特征參數,主要包括巖石組合系列、鎂鐵比值( m/f值)、鈣堿富集度(calk/m值)和酸度(as值)等,并結合巖漿源特征(主要是ISr和ENd值),將這類幔源巖漿礦床劃分為鈦鐵系列、銅鎳系列、鉻鐵系列等3個成巖成礦系列。

2.1 鈦鐵系列

以堿性層狀巖體型釩鈦磁鐵礦、鐵磷礦為代表,巖石組合為輝橄巖-橄欖輝長巖-輝長巖-蘇長巖-斜長巖,含礦巖石一般為(橄欖)輝長巖、蘇長巖類,巖石具明顯的富Fe特征。淺成巖型磁鐵礦和亞堿性層狀巖體型的銅鎳-釩鈦鐵復合型礦化,則為與銅鎳系列的過渡類型,巖石以亞堿性系列為主,m/f值、鈣堿富集度等均具有銅鎳系列和鈦鐵系列的雙重特征,但總體偏向鈦鐵系列,其酸度值(ASi)、稀土元素特征、正的Sr、Eu異常等,以及巖石的Fe、V、Ti、Ni等含量等特點更接近鈦鐵系列。

2.2 銅鎳系列部分

以小侵入體型銅鎳礦、阿拉斯加型銅鎳PGE礦為代表,侵入巖的巖石組合為橄欖巖、輝橄巖、蘇長巖、輝長巖、淡色輝長巖類。在含礦巖系地球化學圖解中位于鈦鐵系列和鉻鐵系列之間的過渡部位，巖石屬于拉斑玄武巖-鈣堿性系列的鐵質巖石,在硅-堿圖中,數據點多數落入亞堿性區域,部分落入堿性區域;m/f值中等,多屬于鐵質系列;鈣堿富集度較高;酸度較大,主要為偏鎂的鐵質拉斑玄武巖系列,含礦巖系明顯富集Cu、Ni、Co。噴出巖型(玄武巖)自然銅礦的ASi多數在43%~48%之間。但其巖漿巖組合單一,即大陸拉斑玄武巖。從上述來看,自然銅礦的玄武巖數據雖略偏向鈦鐵系列,但其Sr、Nd同位素以及稀土元素特征更接近銅鎳系列,因此總體屬于銅鎳系列。

2.3 鉻鐵系列

主要為蛇綠巖型鉻鐵礦。含礦巖石組合一般為純橄欖巖、方輝橄欖巖、二輝橄欖巖,有時有少量橄長巖,含礦巖石一般為純橄欖巖,其次為方輝橄欖巖;含礦巖漿來源自于上地幔,一般具有強烈虧損的地幔橄欖巖特征,具有富Mg貧Fe特征,其橄欖石中鎂橄欖石分子數(Fo值)較高。巖漿特征方面，鉻鐵系列巖漿房最深,具有低氧逸度特征;鈦鐵系列最淺,氧逸度最高,銅鎳系列介于二者之間。作為含礦巖體,巖石中成礦元素的背景值明顯偏高,銅鎳硫化物礦床含礦巖系明顯富Cu、Ni、Co,釩鈦磁鐵礦礦床富集V、T i和Fe,鉻鐵礦礦床富集Cr。可見巖漿源區富含相應的成礦元素是形成相應成礦地質體的主要條件。

3 主要結論

（1）新疆北部幔源巖漿礦床,包括鉻鐵礦礦床、釩鈦磁鐵礦礦床、銅鎳硫化物礦床、銅鎳-釩鈦鐵復合型礦床、熱液型鈷-多金屬礦床,以及非金屬礦床等,按照含礦地質體的類型,可分為6種類型:蛇綠巖型、層狀雜巖型、小侵入體型、阿拉斯加型、淺成巖型和噴出巖型。

（2）幔源巖漿礦床可劃分為3個成巖成礦系列:銅鎳系列、鈦鐵系列和鉻鐵系列。銅鎳系列包括小侵入體型銅鎳硫化物礦床、阿拉斯加型銅鎳PGE礦床和噴出巖型玄武巖自然銅礦床,鈦鐵系列包括堿性層狀雜巖型釩鈦磁鐵礦和鐵磷礦床,鉻鐵系列主要指蛇綠巖型礦床、鈷-多金屬礦床等,而與亞堿性層狀雜巖有關的銅鎳-釩鈦鐵復合型礦床屬于銅鎳系列和鈦鐵系列的復合類型,淺成巖型含鈷磁鐵礦礦床總體屬于鈦鐵系列,但與銅鎳系列有過渡。

[1]王玉往.新疆北部與后碰撞鎂鐵～超鎂鐵質雜巖有關的成礦作用 [D].中國地質大學 （北京）2009.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-48-1

柏輝（1988～），男，本科，助理工程師，研究方向為地質礦產勘查。