馬達加斯加鉻鐵礦分布特征及成因簡析

李俊鋒 李金虎 朱玉婷

摘要：馬達加斯加鉻鐵礦床主要產(chǎn)出于前寒武紀結(jié)晶基底，是與基性巖——超基性巖帶有關(guān)的豆莢狀鉻鐵礦。經(jīng)過對比分析，筆者初步認為馬國豆莢狀型鉻鐵礦主要經(jīng)歷了兩個成礦階段，形成于下地幔，是在地幔方輝橄欖巖的底劈條件下演化而成。

關(guān)鍵詞：馬達加斯加；豆莢狀鉻鐵礦；分布特征；成因

Abstract：In Madagascar， the major chromite deposits in Madagascar is in the Precambrian crystalline basement， which is podiform type chromite associated with mafic - ultramafic rocks. After comparative analysis， I think the initial madagascar chromite mineralization gone through two phases， formed in the lower mantle， is evolved at the bottom of the mantle harzburgite.

Key words： Madagascar；Podiform chromite deposit；distribution；genesis

伴隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，再加上國內(nèi)地勘項目嚴重壓縮的影響，越來越多的地勘單位開始把目光投向境外。鉻鐵礦作為我們國家的緊缺礦產(chǎn)，在境外勘查的礦種選擇上，可作為首選礦種。本人通過對以往資料的整理學習和對馬達加斯加重要礦產(chǎn)地的踏勘，現(xiàn)對馬達加斯加鉻鐵礦的分布特征及其成因進行簡單的分析，以供地質(zhì)同仁探討。

馬達加斯加是印度洋西南的一個島國，位于非洲東南角隔莫桑比克海峽與大陸相望，是世界第四大島。西部為地形起伏較緩的盆地，中部為平原和高原，東部為狹長的盆地。馬達加斯加礦產(chǎn)資源豐富，主要礦產(chǎn)有鐵、鉻、鈦、鎳、鈷、鋁、金、石墨及寶石類礦產(chǎn)等，大多分布于前寒武紀構(gòu)造——巖漿——變質(zhì)雜巖區(qū)，僅少數(shù)沉積型礦產(chǎn)賦存在晚古生代——新生代地層中。

一、中國及世界鉻鐵礦分布特征

1. 中國鉻鐵礦的分布特征

中國已查明的鉻鐵礦區(qū)主要集中在西南區(qū)、西北區(qū)、華北區(qū)。中國的鉻鐵礦有以下特點：礦床規(guī)模小，分布零散；分布區(qū)域不均衡，開發(fā)利用條件差；貧礦與富礦儲量大體各占一半；露采礦少；礦床成因類型單一，已知的鉻鐵礦礦床主要為巖漿晚期礦床，產(chǎn)于蛇綠巖地幔橄欖巖內(nèi)。

2. 世界鉻鐵礦的分布特征

世界上重要的鉻鐵礦床均產(chǎn)于超基性巖和基性巖中。Thayer（1960）將世界上原生的鉻鐵礦床劃分為兩種主要類型：一種是層狀鉻鐵礦床，或稱為布什維爾德型鉻鐵礦床，主要產(chǎn)于古老地臺的層狀鎂鐵——超鎂鐵雜巖體中；另一種為豆莢狀鉻鐵礦床，也稱為阿爾卑斯型鉻鐵礦床（Thayer，1964），主要產(chǎn)于顯生宙以來被作為外來雜巖體的阿爾卑斯型地幔橄欖巖中。層狀鉻鐵礦床的代表礦床：南非的Bushveld礦床、津巴布韋的Great Dyke、美國的Stillwater雜巖體以及巴西的Campo Formoso等；豆莢狀鉻鐵礦床的代表礦床：哈薩克斯坦、俄羅斯、古巴、土耳其、印度等國，其中，哈薩克斯坦的肯皮爾賽豆莢狀鉻鐵礦最為著名，其礦體規(guī)模最大，儲量高達上億噸。

二、豆莢狀鉻鐵礦地質(zhì)特征及成礦模式

馬達加斯加的鉻鐵礦床類型是以豆莢狀鉻鐵礦為主。豆莢狀鉻鐵礦床通常產(chǎn)于蛇綠雜巖中構(gòu)造侵位的阿爾卑斯型橄欖雜巖體內(nèi)，礦體多呈整合狀至不整合狀的透鏡體產(chǎn)出。豆莢狀鉻鐵礦礦體形態(tài)復雜多樣，多呈狹窄的扁豆狀、透鏡狀、巖墻狀以及板狀體，由于受壓扁拉長和褶皺變形作用改造，其宏觀構(gòu)造特征類似于變質(zhì)變形構(gòu)造，構(gòu)造形態(tài)不規(guī)則且分布無規(guī)律性。對于豆莢狀型鉻鐵礦礦床成因的認識，分歧較大，大致可以歸納為三種成礦模式，即熔融再造（再平衡）模式、俯沖帶之上（SSZ）型和大洋中脊玄武巖型。

三、馬達加斯加鉻鐵礦

1. 馬達加斯加地質(zhì)特征

馬達加斯加島地表出露前寒武系、石炭系、侏羅系、白堊系等顯生宙地層。按區(qū)域地質(zhì)特征馬達加斯加島可分為三塊：島東部為基巖出露的高原區(qū)，約占全島面積的75%，主要由前寒武系結(jié)晶基巖組成，并有白堊紀——第四紀火山巖；東海岸山麓斷崖區(qū)，分布白堊系火山巖，上覆Campanian階（白堊紀末期）石灰?guī)r；西部沉積區(qū)，地面出露上古生界——新生界，向西朝海峽方向依次變新。

根據(jù)基底構(gòu)造研究，馬達加斯加島是隨著海底構(gòu)造的擴張從岡瓦那古陸分離出來的。區(qū)域構(gòu)造主要表現(xiàn)為一系列多期韌性的剪切帶構(gòu)造變形和大片花崗巖、閃長巖及基性——超基性巖侵入。在區(qū)域地質(zhì)歷史中，幾次造山運動的長期性影響和程度劇烈的變質(zhì)作用造成了礦床地質(zhì)和結(jié)構(gòu)的復雜性。構(gòu)造帶內(nèi)各種類型的片麻巖占據(jù)優(yōu)勢，還包括或多或少混合巖，基性巖（輝長巖，蘇長巖）和超基性巖（輝石巖，橄欖巖）體。鉻礦礦化體（帶）被嵌入在一個大規(guī)模的片麻巖——混合巖中。馬達加斯加島經(jīng)歷了多期巖漿活動，正是這些多期次巖漿活動和噴發(fā)（侵入），為馬達加斯加帶來了豐富的成礦物質(zhì)來源。

2. 馬達加斯加鉻鐵礦的分布特征

馬達加斯加大部分鉻鐵礦點均產(chǎn)出于Tsaratanana綠巖帶，從成因類型看屬于綠巖型鉻鐵礦床，也叫作阿爾卑斯型鉻鐵礦床。礦體主要呈扁豆狀、似層狀和不規(guī)則狀，豆莢狀產(chǎn)于前寒武系基性——超基性雜巖體中心部位或其邊緣，個別礦體直接產(chǎn)于片麻巖——混合巖中或片麻巖——混合巖與輝長巖的接觸帶。產(chǎn)出的大地構(gòu)造位置位于板塊縫合，韌性剪切帶較為發(fā)育；容礦圍巖為純橄欖巖和方輝輝橄巖；礦體沿NNW向構(gòu)造帶呈帶、呈群出現(xiàn)，分段集中；礦石類型主要為致密塊狀及浸染狀，其中浸染狀礦石品位較低，多分布于礦體上部和邊部，致密塊狀礦石品位高，為富礦石，多分布于礦體底板和深部；礦體與近礦圍巖接觸關(guān)系明顯，說明礦體與圍巖不具有漸變過渡那種原始巖漿分異現(xiàn)象，礦體可能是異地來源的再就位產(chǎn)物。圍巖蝕變主要有蛇紋石化、滑石化、綠泥石化、陽起石化和透閃石化。高鉻鐵比的礦床與低比值的礦床一般沒有明顯的分界線，高低鉻鐵比的礦床相鄰而生。鉻鐵礦床通常是整塊的。鉻鐵礦體中礦物雜質(zhì)的缺乏，影響了它的相對硬度，再加上鉻鐵礦結(jié)晶一般為小透鏡體狀，這就為提高鉻鐵礦粉的品位提供了有利條件。目前已探明儲量達大型礦床的同類型礦床主要有：Andriamena鉻礦床和Ankazotaolana～Bemanevika鉻礦床。據(jù)前人工作的物理特性顯示：當區(qū)內(nèi)有磁鐵礦存在時，在高磁異常中的次高磁區(qū)去尋找鉻礦，在低值磁異常區(qū)內(nèi)存在鉻礦體。

3. 馬達加斯加鉻鐵礦的成因

經(jīng)過對比分析，筆者認為馬國豆莢狀型鉻鐵礦的成因模式與國內(nèi)羅布莎鉻鐵礦成因模式類同，是在地幔方輝橄欖巖的底劈條件下演化而成，形成于下地幔，主要經(jīng)歷了兩個成礦階段。第一成礦階段原生鉻鐵礦的形成是在過渡帶（400km～670km）深部。由于地幔熔融底辟上升，并破壞鉻鐵礦層，將鉻鐵礦塊帶至上地幔淺部。鉻鐵礦塊局部熔化形成豆狀礦石，并含有過渡帶高壓礦物。第二成礦階段鉻鐵礦形成于巖漿房，由結(jié)晶分凝作用形成了浸染狀礦石。當?shù)蒯５妆倮^續(xù)上升到達上地幔頂部或殼——幔過渡帶時，形成巖漿房，由于減壓升溫而增強了熔融程度，形成了一個強熔融帶，巖石由地幔橄欖巖演化成方輝橄巖或純橄巖。第一階段原生鉻鐵礦和第二階段堆晶鉻鐵礦共存于蛇綠巖不同部位。在地幔巖漿塑性流變和剪切力的作用下，礦體呈群分布呈帶集中。

馬達加斯加地質(zhì)工作程度比較低，這給了地勘單位很好的契機。在已發(fā)現(xiàn)的鉻鐵礦成礦帶上，對比已發(fā)現(xiàn)的鉻鐵礦床的地質(zhì)特征，參考鉻鐵礦的成礦模式，尋找豆莢狀型鉻鐵礦，有非常好的前景。

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