新疆葉城縣庫地一帶地幔巖特征分析

李 峰

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

庫地蛇綠巖屬于西昆侖早古生代蛇綠巖帶，出露于西昆侖山脈的北坡，成串珠狀沿庫地—其曼于特斷裂展布，包括庫地、庫拉木拉克、他龍、庫爾良、托滿5個蛇綠巖體，斷續出露總長度約200km，其中以庫地一帶出露最為完整。庫地超鎂鐵巖包括庫地北變質橄欖巖和庫地南堆晶橄欖巖兩類，鏡下觀察也可見典型的地幔巖結構特征。

1 礦區地質

1.1 礦區地質特征

礦區位于塔里木-華北板塊（Ⅲ）昆侖微板塊（Ⅲ3）北昆侖古生代復合溝弧帶（Ⅲ31）與中昆侖地塊（Ⅲ32）的結合部位，以庫地-其曼于特深大斷裂為界，以北屬于北昆侖古生代復合溝弧帶，以南屬于中昆侖地塊。

1.2 地層

以康西瓦斷裂為界，區域由北至南依次屬于塔里木-北山地層大區西昆侖地層區，巴顏喀拉-北羌塘地層大區巴顏喀拉地層區。

西昆侖地層區在區內大部分地段被巖體侵占，地層只發育早中元古界-早古生代變質巖、碳酸鹽、火山巖；石炭系濱-淺海碎屑巖夾碳酸鹽巖。第四系主要分布于河谷地區，為沖洪積物，高海拔區表現為現代冰川。

巴顏喀拉地層區在區內主要發育志留系、石炭系海相碎屑巖系；二疊系灰巖、石英砂巖、粉砂巖、碳酸鹽建造；侏羅系含煤建造；第四系主要分布于河谷地區，為沖洪積物，高海拔區表現為現代冰川。

1.3 地球化學特征

1.3.1 單元素異常

庫地工作區的主要單元素異常元素有Cr、Ni、Co、Bi、Au、Ag、As、Cu、Pb。

Cr元素異常分布于工作區中東部，形態不規則，但與超基性巖體范圍吻合，濃集中心對應于純橄欖巖相、輝石橄欖巖相。

Ni元素異常分布于工作區中東部，形態不規則，但與超基性巖體范圍吻合，濃集中心對應于純橄欖巖相、輝石橄欖巖相。

Co元素異常分布于工作區中東部，形態不規則，但與超基性巖體范圍吻合，濃集中心對應于純橄欖巖相、輝石橄欖巖相。

Bi元素異常分布于工作區南部，呈近東西向帶狀，呈近東西向帶狀沿超基性巖與地層界線分布。

Au元素異常分布于工作區南部，呈北東向橢圓狀，沿超基性巖與地層界線分布，面積狹小。

Ag元素異常分布于工作區南部，呈北東向斷續帶狀，沿超基性巖與地層界線分布。

As元素異常分布于工作區南部，呈北東向不規則帶狀，沿超基性巖與地層界線分布。

Cu元素異常分布于工作區南部，呈近東西向橢圓狀，沿超基性巖與地層界線分布。

Pb元素異常分布于工作區東南部，呈圓狀，面積約0.05km2，沿超基性巖與地層界線分布，濃度分帶不明顯。

1.3.2 元素組合異常

⑴Cr-Ni-Co元素組合異常

Cr、Ni、Co元素組合異常分布于工作區中東部，形態不規則，面積約2.5km2，具有3級濃度分帶，各元素具有極其相似的異常范圍、形態，套合情況良好，元素濃集度高，濃集中心對應純橄欖巖相、輝石橄欖巖相，形成十分明顯的元素組合異常。

⑵Au-As元素組合異常

Au、As元素組合異常分布于工作區南部，呈北東向橢圓狀，面積狹小，約0.1km2，沿超基性巖與地層界線分布，各元素具有高度相似的異常范圍、形態，套合情況良好，但濃集度低。

該元素組合異常分布于超基性巖體與地層的界線上，被第四系覆蓋，推測該元素組合異常與熱液有關，但異常值太低，不具有較大的找礦指示意義。

⑶Ag-Cu-Pb元素組合異常

Ag、Cu、Pb三種元素中，在Ag元素異常范圍內可見到Cu元素異常和Pb元素異常，而Cu元素與Pb元素并不存在異常范圍的重疊，套合較差，且濃集度低。

1.4 巖漿巖

1.4.1 侵入巖

侵入巖分布廣泛，從元古代-白堊紀均有侵入巖出露。在空間上，根據侵入巖的空間分布范圍和時代分為五期5個構造—巖漿巖帶，即以康西瓦—蘇巴什結合帶為界，以北為西昆侖元古代、早古生代（加里東期）、晚古生代（華力西期）、三疊紀（印支期）復合構造—巖漿巖帶，以南為喀喇昆侖侏羅紀-白堊紀（燕山期）復合構造—巖漿巖帶。它們雖然具有不同期次、不同巖石類型相互套疊式分布的特點，但總體具有從北向南由老變新的規律。

1.4.2 火山巖

火山巖主要沿庫地-其曼于特斷裂呈東西向分布，包括長城系塞拉加茲塔格巖群石英-角斑巖，下石炭統烏魯阿特組上段安山質火山角礫巖-凝灰質細砂巖和帕斯群上段玄武質火山角礫巖，中-下二疊統賽里亞克群英安巖-粗面流紋巖。

1.5 區域礦產

屬西昆侖北部Fe-Cu-Pb-Zn-硫鐵礦-水晶-白云母-玉石-石棉成礦帶，中昆侖Fe-Cu-Pb-Zn-水晶-白云母-玉石-石棉礦帶。該帶位于西昆侖山腹地，北由公格爾-柯崗斷裂所隔，與昆蓋山—庫爾浪成礦帶毗鄰，南以康西瓦大斷裂為界，與華南成工作區相鄰，呈北西-東西向條帶狀展布，西端尖滅于蓋孜河一帶，向東尖滅于慕士塔格山一帶，長600km，寬15～50km，面積約20000km2。

2 庫地蛇綠巖體（超鎂鐵巖體）

庫地蛇綠巖系是西昆侖造山帶中一個十分重要的巖石—構造單元，分布在新藏公路157～161km間庫地附近。巖體具有很好的巖相分異，自南東—北西依次劃分為黃綠色中細粒純橄欖巖相—灰綠色中細粒輝石橄欖巖相-黃綠色細粒純橄欖巖相—灰綠色細粒輝橄欖巖相-灰綠色細粒橄欖輝石巖相—深灰色中粒輝長巖相［3］。巖相之間呈漸變接觸，巖石整體具有從東向西粒度變細、鎂鐵質含量降低的趨勢，并結合其整體產狀傾向北西，故認為南東端為底，北西端為頂，向北西傾伏。

2.1 黃綠色中細粒純橄欖巖相

分布于工作區中部，整體呈不規則弧帶狀，南西端收縮、北東端擴大。

巖石呈黃綠色，半自形中細粒結構，塊狀構造。巖石主要由橄欖石（90%～98%）組成，其次為輝石（2%～8%），少量鉻鐵礦（2%～3%）和磁鐵礦。橄欖石無色，粒狀，裂紋發育，沿裂隙發生蛇紋石化和滑石化，并析出塵點狀磁鐵礦。輝石主要為斜方輝石，呈淡褐色，一組解理發育（100）裂理發育，其邊緣和裂紋見滑石化。鉻鐵礦呈不規則狀，黑色，透射光下略顯褐色。

2.2 灰綠色中細粒輝石橄欖巖相

主要分布于黃綠色中細粒純橄欖巖相以西，少量分布于黃綠色中細粒純橄欖巖相南東角，整體呈半弧狀，南北兩端向西收縮變窄，中部向東凸出變寬。

巖石呈灰綠色，半自形中細粒結構，塊狀構造。巖石主要由橄欖石（54%～88%）和輝石（12%～45%）組成，含微量鉻鐵礦（1%～3%）和磁鐵礦。橄欖石無色，粒狀，裂紋發育，裂紋中見蛇紋石和磁鐵礦。輝石呈半自形柱狀，它形粒狀，一組解理發育，裂理也發育，粒緣滑石化較明顯。鉻鐵礦呈不規則粒狀零星分布。

2.3 黃綠色細粒純橄欖巖相

主要分布于灰綠色中細粒輝石橄欖巖相以西，整體呈不規則弧帶狀，南西端收縮、北東端擴大。

巖石呈黃綠色，半自形細粒結構，塊狀構造。巖石主要由橄欖石（92%～98%）組成，其次為輝石（2%～6%），少量鉻鐵礦（3%～5%）和磁鐵礦。橄欖石無色，粒狀，裂紋發育，沿裂隙發生蛇紋石化和滑石化，并析出塵點狀磁鐵礦。輝石主要為斜方輝石，呈淡褐色，一組解理發育（100）裂理發育，其邊緣和裂紋見滑石化。鉻鐵礦呈不規則狀，黑色，透射光下略顯褐色。

2.4 灰綠色細粒輝石橄欖巖相

主要分布于黃綠色細粒純橄欖巖相以西，規模較小，呈不規則彎曲帶狀。

巖石呈灰綠色，半自形細粒結構，塊狀構造。主要由橄欖石（62%～88%）、輝石（12%～35%），及少量鉻鐵礦（1%～3%）和磁鐵礦組成。橄欖石無色，粒狀，裂紋發育，沿裂紋（櫛殼狀）分布纖狀蛇紋石。輝石無色或淡褐色，粒狀，一組解理發育，也可見（100）裂理，粒緣被鱗片狀滑石交代，析出少量鐵質。鉻鐵礦呈不規則粒狀，反射光下見褐色。

2.5 灰綠色細粒橄欖輝石巖相

主要分布于灰綠色細粒輝石橄欖巖相以西，呈不連續帶狀分布，出露面積十分狹小。

巖石呈灰綠色，半自形細粒結構，塊狀構造。主要由輝石（60%～70%）、橄欖石（25%～35%），及少量磁鐵礦（1%～3%）、鉻鐵礦（1%～2%）組成。輝石呈半自形晶，其解理和裂紋非常發育（有的為變種的異剝石）,干渉色較鮮艷，為二級藍、綠、紅等。橄欖石無色，粒狀，裂紋發育，局部蛀紋石化。鉻鐵礦呈不規則狀，黑色，零星散布于巖石中。

2.6 深灰色中粒輝長巖相

分布于灰綠色細粒橄欖輝石巖相和灰綠色細粒輝石橄欖巖相以西，整體呈不規則弧帶狀，南西端擴大、北東端收縮。深灰色，半自形中粒輝長結構，塊狀構造。主要由斜長石（55%±）、輝石（45%±）及少量其他物質組成。該巖相內局部發育粗粒輝石巖脈。

3 典型地幔巖的巖石學特征

地幔巖是代表原始上地幔物質并在地幔中結晶的巖石的統稱，主要是二輝橄欖巖、榴輝巖和純橄欖巖。

組成地幔巖的礦物主要是橄欖石、斜方輝石和單斜輝石，其次是尖晶石和石榴石。橄欖石以鎂橄欖石分子Fo＞90%為特征，一般均在90%～92%之間。輝石為頑火輝石和高鋁的透輝石。石榴石絕大多數是鎂鋁榴石。它們都屬于高溫高壓相礦物。地幔巖的礦物組合也反映了它形成的高溫高壓環境。

工作區所采集的巖礦鑒定樣品以含輝純橄欖巖-純橄欖巖為主，少量輝石橄欖巖。下面詳述其特征。

3.1 基本特征

工作區所采集的巖礦鑒定樣品以含輝純橄欖巖—純橄欖巖為主，少量輝石橄欖巖。

3.1.1 含輝純橄欖巖—純橄欖巖

標本主要為灰、灰綠—黃綠色，呈明顯的粒狀結構、塊狀構造，中細粒為主，橄欖石含量90%～98%，輝石絕大多數為斜方輝石（頑火輝石），鉻鐵礦極少。基本無蝕變或蝕變極弱，僅見頑火輝石的滑石化現象。

3.1.2 輝石橄欖巖

標本主要為灰綠色，呈明顯的粒狀結構、塊狀構造，中細粒為主，橄欖石含量60%～80%不等，輝石絕大多數為斜方輝石（頑火輝石），鉻鐵礦極少。僅見頑火輝石的滑石化現象。

3.2 鏡下的典型地幔巖結構特征

3.2.1 肯克帶

是深源的純橄欖巖、尖晶石二輝橄欖巖等巖石中，橄欖石晶體常出現的一種內動力結構。它是來自上地幔深處超基性巖漿被擠壓過程中，已結晶礦物受高壓而發生滑動的結果，形態類似于雙晶［4］，它是地幔巖結構標志之一。

3.2.2 原始粒狀結構

是地幔巖中形成時間相對較早的一種結構，為地幔物質局部熔融重結晶作用所形成。其特征是，橄欖石和輝石的粒度粗大，橄欖石有特征的肯克帶，橄欖石和頑火輝石呈現齒狀的顆粒邊界，在橄欖石之間除了局部重結晶作用產生的多邊形顆粒之外，也是曲線接觸［5］。

3.2.3 殘碎斑結構

其特征是巖石由大的他形的和強烈變形的殘碎斑晶和小的顆粒化的重結晶基質礦物組成。殘碎斑晶為橄欖石或（和）頑火輝石，橄欖石殘碎斑往往有肯克帶，殘碎斑晶與相鄰的顆粒化的基質礦物結晶方位往往相差無幾。顯示出基質礦物是由斑晶碎裂而來的，雖然經過了重結晶作用，但仍大體上保持了原來礦物的光性方位［6］。

4 結論

結合工作區所采集樣品的鏡下觀察特征，顯示了極為典型的地幔巖的結構特征，這些超鎂鐵巖的結構特征是其作為庫地蛇綠巖帶中地幔巖的直接證據。地幔巖中的鉻鐵礦形態特征表明其是早于硅酸結晶的，屬于早期結晶分異作用，且含礦巖相為純橄欖巖。但是依據礦床學理論，早期結晶分異作用形成的鉻鐵礦床，其規模和儲量一般較小［7］，找礦遠景不樂觀。