論新疆北部幔源巖漿礦床的類型、時(shí)空分布及成礦譜系

■柏輝 于寧

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì) 新疆烏魯木齊 830013）

論新疆北部幔源巖漿礦床的類型、時(shí)空分布及成礦譜系

■柏輝 于寧

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì) 新疆烏魯木齊 830013）

在新疆的北部與幔源巖漿有關(guān)的礦床種類齊全,幔源巖漿礦床意指與地幔源有直接關(guān)系的礦床,主要包括與鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖體有關(guān)的各類礦床,新疆北部鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)雜巖和火山巖發(fā)育,成礦環(huán)境復(fù)雜,時(shí)代和類型繁多。前人從礦床基本特征、含礦巖石特征、成礦機(jī)制、礦床成因、成礦動(dòng)力學(xué)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(duì)比與演化等方面進(jìn)行總結(jié)和探討。

新疆北部幔源巖漿礦床成礦類型成礦系列構(gòu)造環(huán)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(tái)、卡拉麥里、達(dá)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(fù)合,并多分布于斷裂上盤,與主斷裂延伸方向一致,長(zhǎng)數(shù)十km至數(shù)百km,一般寬數(shù)km至十余km?？煞譃榧冮蠋r-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(zhǎng)超基性雜巖型等,超鎂鐵質(zhì)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(shí)可見輝橄巖和輝石巖,常發(fā)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(jìn)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(qū)尾亞-雅滿蘇一帶,以尾亞中型釩鈦磁鐵礦為代表。尾亞礦區(qū)位于中天山尾亞環(huán)形復(fù)式巖體的北側(cè),礦區(qū)主要發(fā)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(zhǎng)巖、橄欖輝長(zhǎng)巖、黑云母角閃斜長(zhǎng)巖、角閃輝橄巖、石英正長(zhǎng)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(qū),目前已發(fā)現(xiàn)有香山、牛毛泉、土墩南、哈拉達(dá)拉等巖體,該類巖體以發(fā)育銅鎳-釩鈦鐵復(fù)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(shí)有鎳黃鐵礦)共存和共生。含礦巖石組合、巖石化學(xué)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(shù) (m/f)既有小于2.0的鐵質(zhì)巖石,也有介于2.0~6.5的鎂鐵質(zhì)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(zhì)與地球化學(xué)資料的基礎(chǔ)上，提取出幔源巖漿礦床主要特征參數(shù),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(jié)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(gè)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(zhǎng)巖-輝長(zhǎng)巖-蘇長(zhǎng)巖-斜長(zhǎng)巖,含礦巖石一般為(橄欖)輝長(zhǎng)巖、蘇長(zhǎng)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(fù)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(diǎn)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(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、淡色輝長(zhǎng)巖類。在含礦巖系地球化學(xué)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(zhì)巖石,在硅-堿圖中,數(shù)據(jù)點(diǎn)多數(shù)落入亞堿性區(qū)域,部分落入堿性區(qū)域;m/f值中等,多屬于鐵質(zhì)系列;鈣堿富集度較高;酸度較大,主要為偏鎂的鐵質(zhì)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(shù)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(shù)據(jù)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(shí)有少量橄長(zhǎng)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(qiáng)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(shù)(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?？梢妿r漿源區(qū)富含相應(yīng)的成礦元素是形成相應(yīng)成礦地質(zhì)體的主要條件。

3 主要結(jié)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(fù)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(zhì)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(gè)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(guān)的銅鎳-釩鈦鐵復(fù)合型礦床屬于銅鎳系列和鈦鐵系列的復(fù)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(zhì)雜巖有關(guān)的成礦作用 [D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）2009.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-48-1

柏輝（1988～），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查。