庫地鉻鐵礦含鉻豐度和部分熔融程度特征及成礦潛力分析

劉洋旭

（新疆地質礦產勘查開發局第六地質大隊 哈密 839000）

1 前言

豆莢狀鉻鐵礦床賦存在地幔橄欖巖中，并且與純橄巖和斜方輝橄巖緊密伴生，表明形成鉻鐵礦的鉻來源于地幔橄欖巖本身。

高壓熔融實驗表明，原始地幔部分熔融過程中，鉻透輝石和頑火輝石中的鉻以鉻尖晶石的形式被出溶，由于鉻的耐高溫特性，使得出溶的鉻尖晶石和原來地幔中的鉻尖晶石一起成為熔漿形態但并不會進入玄武質熔漿中，從而富集形成鉻鐵礦，并導致鉻鐵礦向富鉻富鐵方向發展；同時，鉻透輝石和頑火輝石向富鎂方向發展，轉變為純橄巖，整個過程是一個鎂、鉻富集的過程。

由此可以看出，原始地幔橄欖巖含鉻豐度和部分熔融程度決定著豆莢狀鉻鐵礦的形成，含鉻豐度越大、部分熔融程度越高，越是有利于鉻的富集成礦。對豆莢狀鉻鐵礦的成礦前景分析，應首先研究地幔橄欖巖的含鉻豐度和部分熔融程度。

2 礦區地質概況

庫地鉻鐵礦位于庫地—其曼于特蛇綠構造混雜巖帶東端庫地村北西2千米。橄欖巖相總面積約12平方千米，其中細粒純橄巖相面積8 平方千米，整體像一個南西—北東向不規則菱形的“楔子”，由北西向南東逆沖至早古生代、元古代地層之上，傾向北西，傾角大于45°。

3 含鉻豐度值

原始地幔巖漿中的鉻是豆莢狀鉻鐵礦最根本的物質來源，一般的超基性巖的鉻含量在2000～10000ppm，我國主要成鉻橄欖巖的鉻豐度值平均大于6300ppm，尤其以西藏羅布莎、新疆薩爾托海、甘肅大道爾吉、青海玉石南表現比較突出（表1）。作為庫地鉻鐵礦含礦巖相的細粒純橄巖相，鉻豐度值平均達到8600ppm，說明庫地鉻鐵礦成礦物質基礎比較好，有著充足的鉻鐵礦成礦物質來源。

表1 我國主要成鉻巖體與庫地鉻鐵礦鉻豐度值對比

4 部分熔融程度

研究證明，地幔橄欖巖在部分熔融過程中，隨著部分熔融程度的增高，導致輝石中的Fe、Cr被分離富集，地幔橄欖巖也會按照二輝橄欖巖—斜方輝橄巖—純橄巖的順序逐漸演變，形成鎂橄欖石含量很高（Fo＞90）的純橄巖。

由于原始地幔的部分熔融過程是不均勻的，部分熔融程度越高，越有利于地幔橄欖巖中鉻的出溶和富集成礦，因此，鉻鐵礦主要富集于熔融程度高的部位。

地幔橄欖巖中造巖礦物的Mg#值[Mg#=Mg2+×100/（Mg2++Fe2+）]大小反映地幔橄欖巖的部分熔融程度的高低(DickandBullen，1984)，鎂指數Mg′在90～92 時，頑火輝石和透鉻輝石通過不一致熔融析出大量鉻元素，成為鉻鐵礦的主要來源。目前，國內發現的產豆莢狀鉻鐵礦的地幔橄欖巖的Mg#均大于80，其中以羅布莎的Mg#最高，在92—93之間（表2）。

表2 我國主要成鉻巖體Mg#值對比

庫地地幔橄欖巖的部分熔融程度較高，鎂指數Mg#可達到89 以上，細粒純橄巖可達到91～92（表3），高于大道爾吉、玉石南巖體，與羅布莎和薩爾托海巖體相當。且鎂指數與鉻豐度呈正相關關系（表3），說明庫地含鉻地幔橄欖巖經過比較高的不均勻部分熔融，使得其中的鉻可以比較充分的分離、富集、成礦。

表3 庫地鉻鐵礦主要巖相含鉻豐度值和鎂指數Mg#

5 結論

庫地鉻鐵礦的含礦巖相為細粒純橄巖相，具有很高的鉻豐度值，平均達到8600ppm，成礦物質基礎豐富，并經過較高的不均勻部分熔融，Mg#達到92，原始地幔橄欖巖中的鉻可以充分的分離、富集、成礦。因此，庫地鉻鐵礦無論從成礦物質來源、還是成礦時的不均勻部分熔融程度來講，都具備很大的優勢，具有很好的成礦潛力。