徐均強(qiáng),徐偉祥,杜韋,崔燦

(1.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021；2.山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250013)

拉硐超基性巖體位于青海省祁連縣城東北約15km的大拉硐溝源頭，海拔4300～4900m，部分地區(qū)常年積雪覆蓋。巖體形態(tài)不規(guī)則(圖1和圖2)，面積約7.6km2。巖性主要由蛇紋石化橄欖巖、蛇紋石化輝欖巖、蛇紋巖及純橄巖組成。工作中共發(fā)現(xiàn)了157個(gè)鉻鐵礦小礦體，鉻鐵礦體成群出現(xiàn)，單個(gè)礦體較小，大部分礦體沿小規(guī)模斷裂破碎帶分布，根據(jù)礦石化學(xué)分析樣品結(jié)果，鉻鐵比值一般大于3，但SiO2含量較高，一般6.9%～13.11%。根據(jù)鉻鐵礦體分布范圍，自西向東劃分為10個(gè)礦帶，依次編號(hào)為Ⅰ—Ⅹ。

圖1 祁連造山帶中西段超基性巖體分布略圖1—超基性巖體；2—花崗巖體；3—斷層；4—印支期花崗巖；5—印支期超基性巖

圖2 祁連縣拉垌超基性巖體地質(zhì)略圖

1 區(qū)域地質(zhì)概況

拉硐巖體在構(gòu)造位置上屬于秦祁昆(東昆侖—祁連—北秦嶺)晚加里東造山系之祁連造山帶(Ⅱ)、北祁連蛇綠混雜巖帶(Ⅲ)[1]。

1.1 地層

區(qū)域地層出露較全，廣泛發(fā)育古元古界至第四系，僅缺上志留統(tǒng)。該區(qū)屬祁連地層區(qū)、北祁連山分區(qū)，以下古生界最發(fā)育。前人對(duì)地層進(jìn)行了研究，作了較系統(tǒng)的劃分，建立了完整的地層系統(tǒng)[2]。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造極為發(fā)育[3]。斷層形成于華力西—印支、燕山、喜山期，走向斷層占主導(dǎo)，多發(fā)生在褶皺的軸和地層的接觸處。

褶皺和斷裂兩者在空間上、時(shí)間上關(guān)系密切，空間上褶皺軸部(壓性為主)和翼部(張性為主)常發(fā)育斷裂；時(shí)間上則褶皺產(chǎn)生在斷裂之前，褶皺和斷裂的發(fā)育在時(shí)間上具有多期性，后期活動(dòng)對(duì)前期有重合性、繼承性和軸向遷移的特征。

1.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，且侵入活動(dòng)皆屬加里東期，巖石類型從超基性至酸性均有發(fā)育[4]。侵入巖多沿祁連造山帶NW—SE向展布，在空間上巖體分布與斷裂和褶皺有關(guān)，特別是局限于一定的地層和巖組分布條帶內(nèi)，斷續(xù)出現(xiàn)，具有連續(xù)性[5]。

2 礦體的賦存特征

超基性巖體中已發(fā)現(xiàn)157個(gè)鉻鐵礦小礦體。其中126個(gè)分布于純橄巖中(占礦體總數(shù)的80.3%)；其余少數(shù)礦體分布由蛇紋巖和斜輝輝橄巖組成的片理帶中；極少數(shù)鉻鐵礦礦條(或礦化)見于花崗質(zhì)碎裂巖及碳酸鹽類巖石中。以下主要介紹純橄巖中的鉻鐵礦礦體賦存特征。

2.1 含礦純橄巖的特征

根據(jù)純橄巖與輝橄巖接觸關(guān)系特點(diǎn)，可將純橄巖分為2類：

第一類純橄巖，可進(jìn)一步分為2種：第一種純橄巖與輝橄巖呈漸變過渡關(guān)系。此種純橄巖多見于大面積分布的橄欖巖中，呈不規(guī)則狀、渾圓狀，規(guī)模小，一般小于0.5km2，其中所見礦體規(guī)模很小。

巖性為黑綠色全蛇紋石化橄欖巖，風(fēng)化面黃灰色，塊狀構(gòu)造，性脆，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由條紋狀葉蛇紋石組成網(wǎng)環(huán)核心，無色或淡黃綠色纖維蛇紋石圍繞核心分布，磁鐵礦呈塵點(diǎn)狀，鉻鐵礦以自形晶為主，因受破壞晶形常不完整，邊緣出現(xiàn)綠泥石礦物。鉻尖晶石粒徑0.4～1.2mm，集合體5～8mm，不均勻分布，肉眼易見。其與圍巖礦物含量對(duì)比以Ⅴ號(hào)礦帶所見純橄巖為例(圖3)，其鏡下礦物含量統(tǒng)計(jì)見表1。

圖3 拉硐Ⅴ號(hào)含礦帶純橄巖與輝橄巖漸變過渡接觸素描圖1—蛇紋石化純橄巖；2—全蛇紋石化斜輝輝橄巖；3—蛇紋石化單輝輝橄巖；4—偉晶輝長(zhǎng)巖脈；5—節(jié)理；6—漸變地質(zhì)界線

巖石名稱全蛇紋石化純橄巖全蛇紋石化斜輝輝橄巖強(qiáng)蛇紋石化單輝輝橄巖巖石顏色風(fēng)化面淡黃色,新鮮面灰黑色風(fēng)化面除絹石外,淡黃灰色,新鮮面灰黑色風(fēng)化面除絹石外,淡黃灰色,新鮮面灰黑色結(jié)構(gòu)構(gòu)造網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造假斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)半網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造假斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)半網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造礦物成分︵%︶膠-葉蛇紋石呈條紋狀34.541.137.1纖維蛇紋石52.237.341.9絹石09.73.2單斜輝石02.010.8鉻尖晶石自形晶為主6.7他形為主3.2他形為主2.9磁鐵礦4.65.74.1綠泥石1.000碳酸鹽礦物1.01.00所統(tǒng)計(jì)標(biāo)本號(hào)CH-32CH-633Ch-808

第二種純橄巖與輝橄巖呈突變接觸關(guān)系，界面總體產(chǎn)狀為傾向20°～40°，傾角40°～55°。此種純橄巖見于大面積分布的橄欖巖中，與輝橄巖直接接觸(圖4)。多呈透鏡體狀，條帶狀，少數(shù)為不規(guī)則狀。不規(guī)則狀規(guī)模較大，長(zhǎng)達(dá)百余米。條帶狀者較小，寬約0.5m。該純橄巖含鉻礦，多為浸染狀，多分布于拉硐超基性巖體西南部。

圖4 拉硐Ⅴ號(hào)礦帶純橄巖與輝橄巖突變接觸素描圖1—蛇紋石化純橄巖；2—蛇紋石化斜輝輝橄巖；3—節(jié)理；4—地質(zhì)界線

巖性為黑綠色全蛇紋石化純橄巖。風(fēng)化面為黃灰色—綠灰色，粗糙性脆，塊狀構(gòu)造，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由膠-葉蛇紋石(居于網(wǎng)狀中心)，纖維蛇紋石(圍繞膠-葉蛇紋石分布)及鉻尖晶石和磁鐵礦等組成。鉻尖晶石以他形晶為主，粒徑0.2～0.3mm，在手標(biāo)本上不易見到，但有局部集中出現(xiàn)。以在Ⅴ號(hào)礦帶所見純橄巖為例，鏡下統(tǒng)計(jì)一般含量為：蛇紋石(膠-葉蛇紋石及纖維蛇紋石)95%，絹石1%，鉻尖晶石1.1%，磁鐵礦2.9%。其與圍巖礦物含量對(duì)比以Ⅷ號(hào)礦帶所見純橄巖為例，其鏡下礦物含量統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 Ⅷ號(hào)含礦帶蛇紋石化純橄巖等巖性礦物成分含量變化對(duì)照

2.2 鉻鐵礦礦體分布特征

鉻鐵礦體大部分沿小規(guī)模斷裂破碎帶分布，根據(jù)野外統(tǒng)計(jì)資料，規(guī)模稍大的鉻鐵礦體長(zhǎng)軸走向以NW向?yàn)橹?，其次為NE向。

2.2.1 礦體與圍巖的關(guān)系

該區(qū)所觀測(cè)到的鉻鐵礦礦體主要為透鏡狀、扁豆?fàn)?、脈狀、少量不規(guī)則狀。礦體規(guī)模較小，一般長(zhǎng)小于5m，個(gè)別礦體長(zhǎng)10m左右。透鏡狀、脈狀礦體產(chǎn)狀主要為傾向30°左右，傾角50°左右。依據(jù)礦體與圍巖接觸的關(guān)系可分為2種類型。

第一類礦體與圍巖界線截然，無鉻尖晶石含量遞變過渡帶，礦石多呈灰黑色致密塊狀，該區(qū)以該類型為主。

第二類礦體與圍巖界線呈漸變過渡，從礦體至圍巖，鉻尖晶石含量逐漸遞減，礦石多呈深灰色浸染狀。

2.2.2 礦體的賦存形態(tài)

礦體常見的主要有3類賦存形態(tài)：

第一類礦體與圍巖中發(fā)育的斷裂破碎帶產(chǎn)狀一致或分布于斷裂破碎帶中，礦體一般為透鏡狀(圖5)、脈狀，礦石多為致密塊狀，與該類礦體有關(guān)的斷裂破碎帶一般規(guī)模稍大，延伸較穩(wěn)定，礦體雖單個(gè)規(guī)模不大，但沿?cái)嗔哑扑閹嗬m(xù)分布，常伴有碳酸鹽化蝕變，有較大找礦潛力。

圖5 透鏡體狀礦體特征素描圖1—片狀破碎蛇紋石化純橄巖；2—致密塊狀絡(luò)鐵礦；3—裂隙及其產(chǎn)狀

第二類礦體分布于2組交叉斷裂破碎帶(節(jié)理)中，礦體一般為扁豆?fàn)?、三角?圖6)，礦石也為致密塊狀，與該類礦體有關(guān)的斷裂破碎帶一般規(guī)模較小，且相交的2組沿?cái)嗔哑扑?節(jié)理)常具共軛性，該類礦體規(guī)模較小，延續(xù)性差，進(jìn)一步找礦潛力不大。

第三類礦體分布與擠壓片理化帶關(guān)系密切，礦體形態(tài)多不規(guī)則(圖7)，礦石多為浸染狀，與圍巖呈漸變過渡，其產(chǎn)狀與擠壓片理化帶一致。與該類礦體有關(guān)的擠壓片理化帶一般延伸較穩(wěn)定，常伴有碳酸鹽化等蝕變，也有較大進(jìn)一步找礦潛力。

2.3 礦石類型

按照礦石中鉻尖晶石與脈石礦物的相對(duì)含量，工作區(qū)主要可分為致密塊狀(約占礦石總量86.5%)，稠密浸染狀(約占礦石總量10%)，其次有少量中稠—稀疏浸染狀等。

圖6 Ⅶ號(hào)礦帶三角狀礦體特征素描圖1—蛇紋石化純橄巖；2—蛇紋片巖；3—致密塊狀鉻鐵礦；4—中—綢密浸染狀鉻鐵礦；5—稀疏浸染狀鉻鐵礦；6—節(jié)理

圖7 采坑Ⅱ號(hào)礦帶不規(guī)則鉻鐵礦體特征素描圖1—蛇紋石化純橄巖；2—蛇紋石化斜輝輝橄巖；3—稠密浸染狀鉻鐵礦體；4—節(jié)理

2.3.1 致密塊狀礦石

該類礦石主要呈碎裂結(jié)構(gòu)，鉻尖晶石常被壓碎成中—細(xì)粒狀，部分呈糜棱狀構(gòu)造。造礦鉻尖晶石含量達(dá)85%，脈石礦物約占15%。主要脈石礦物為蛇紋石、其次為葉綠泥石、碳酸鹽礦物，少量金屬礦物(黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦)。

造礦鉻尖晶石鏡下多不透明，顆粒中心微透明。脈石礦物分布于鉻尖晶石顆粒之間或者充填于其裂隙中。在部分造礦鉻尖晶石中見有少量的呈自形到半自形細(xì)粒橄欖石假象包體。

2.3.2 稠密浸染狀礦石

該類礦石造礦鉻尖晶石呈不等粒狀結(jié)構(gòu)，為他形、半自形及少量自形晶。粒徑一般為1mm，最大者達(dá)5.36mm。鉻尖晶石含量65%～75.85%，脈石礦物在35%以下。其顆粒在透射光下呈半透明，顆粒邊緣及顆粒中心裂隙兩側(cè)多不透明，并在部分顆粒周圍見綠泥石圈出現(xiàn)。

主要脈石礦物有橄欖石殘晶，其次有斜方解石、透輝石、綠泥石、透閃石、少量蛇紋石。金屬礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦等，偶見鈣鉻榴石。鉻尖晶石中常見較多橄欖石假象包體(蝕變?yōu)榫G泥石)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，包體占鉻尖晶石總含量1.72%。

3 造礦鉻尖晶石礦物類型

根據(jù)工作中所取的3個(gè)具有代表性樣品的單礦物分析結(jié)果(表3)。

表3 拉硐鉻鐵礦區(qū)鉻尖晶石類礦物成分分析值及基礎(chǔ)晶胞原子數(shù)

鉻尖晶石中Cr2O3為44.63%～60.86%(重量)，Al2O3為9.52%～23.38%，MgO為11.85%～14.13%，F(xiàn)eO為13.89%～17.49%，SiO2不高于0.3%。此外還有微量TiO2，CuO，NiO等；Cr2O3/FeO比值2.99～4.38。

按照巴普洛夫方法計(jì)算結(jié)果，可以看出造礦鉻尖晶石的礦物類型應(yīng)屬于鎂質(zhì)鋁鉻鐵礦及鎂質(zhì)鉻鐵礦2種(圖8)。

圖8 拉硐鉻鐵礦礦區(qū)造礦鉻尖晶石礦物類型(據(jù)H.B巴浦洛夫)1—鎂質(zhì)鋁鉻鐵礦(稠密浸染狀鐵礦石)；2—鎂質(zhì)鋁鉻鐵礦(致密塊狀礦石)；3—鎂質(zhì)鋁鉻鐵礦(致密塊狀礦石)

其劃分結(jié)果，可反映出礦物類型和礦石類型有對(duì)應(yīng)關(guān)系：鎂質(zhì)富鉻尖晶石礦物為稠密浸染狀礦物所特有，鎂質(zhì)鉻鐵礦礦物為致密塊狀礦石所共有。

4 鉻尖晶石礦物類型研究的找礦意義

根據(jù)近年來對(duì)青海、西藏等地區(qū)超基性巖體的礦物研究結(jié)果判斷，對(duì)其中的鉻尖晶石礦物分析不僅能說明鉻鐵礦的質(zhì)量，還可進(jìn)一步作為找礦標(biāo)志之一[6]，經(jīng)過對(duì)區(qū)內(nèi)含礦超基性巖體中的造礦鉻尖晶石研究，主要有以下特征。

4．1 鉻尖晶石類型穩(wěn)定性對(duì)成礦作用的意義

據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，區(qū)內(nèi)具工業(yè)價(jià)值的鉻鐵礦群，其造礦鉻尖晶石和附生鉻尖晶石類型都是穩(wěn)定的，構(gòu)成尖晶石的主要含量變化亦不大。區(qū)內(nèi)含礦超基性巖體中的造礦鉻尖晶石基礎(chǔ)晶胞原子數(shù)一般為：Cr 8.80～11.82，Al3.68～4.60，F(xiàn)e3+0.34～1.26，F(xiàn)e2+0.34～1.26，Mg4.24～5.29。附生鉻尖晶石基礎(chǔ)晶胞原子數(shù)：Cr7.59～11.08，Al4.17～6.70，F(xiàn)e3+0.22～1.73，F(xiàn)e2+3.79～4.90，Mg3.10～4.21，以鋁鉻鐵礦類為主。

鉻尖晶石類型相對(duì)穩(wěn)定，反映了鉻尖晶石晶出時(shí)各種地質(zhì)條件的穩(wěn)定性，從而有利于鉻元素的富集。

4．2 造礦與附生鉻尖晶石類型差異性與成礦類型的對(duì)應(yīng)性

據(jù)區(qū)內(nèi)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，造礦鉻尖晶石與近礦圍巖中附生鉻尖晶石的類型完全一致的有：拉酮超基性巖體V、I礦帶和北京寺、三岔部分礦體等。這些礦區(qū)經(jīng)初步勘查評(píng)價(jià)，均發(fā)現(xiàn)有一定工業(yè)價(jià)值的礦體存在，這不僅因?yàn)槌傻V時(shí)地質(zhì)條件是穩(wěn)定的，而且也說明構(gòu)成礦體的鉻尖晶石直接來源于圍巖，圍巖即是成礦母巖，因此有形成規(guī)模較大工業(yè)礦體的可能。

有些礦區(qū)造礦和附生鉻尖晶石類型相差懸殊，這有2種情況：一是造礦與附生鉻尖晶石類型雖不一致，但各自成分穩(wěn)定，類型單一。如拉垌超基性巖體其他礦帶，造礦鉻尖晶石屬鉻鐵礦類。而近礦圍巖中的附生鉻尖晶石屬鋁鉻鐵礦類，二者類型雖不相一致，但各自保持各自的穩(wěn)定性。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是造礦鉻尖晶石不是來源于近礦圍巖，而是深部運(yùn)移的結(jié)果。據(jù)此推斷，在這種巖體的深部找到工業(yè)礦體的可能性較大。

4．3 不同鉻尖晶石類型對(duì)找礦的指導(dǎo)意義

野外觀測(cè)結(jié)合室內(nèi)研究表明，區(qū)內(nèi)地表所發(fā)現(xiàn)富鉻富鋁的鉻尖晶石在各類巖體中均占主要地位，但結(jié)合巖石所組合的巖石類型，主要還是生于富鋁的、多巖相純橄巖-斜輝輝橄巖巖體內(nèi)，尤其是這類巖體的純橄巖中更為普遍。該類巖體一般分異較好，鉻礦化明顯，礦體由各類浸染-致密塊狀礦石組成，礦體規(guī)模較大，含礦地段穩(wěn)定，造礦與附生鉻尖晶石類型一致，全屬鋁鉻鐵礦。

富鉻低鋁型的鉻尖晶石在各類巖石中均占次要地位。但結(jié)合巖體類型看，它主要分布在貧鋁的，單巖相的純橄巖-斜輝輝橄巖巖體內(nèi)，在這類巖體中鉻尖晶石成分局部穩(wěn)定，地表局部見有工業(yè)礦體。其中規(guī)模較大的工業(yè)礦體的形成往往與深部熱液活動(dòng)有關(guān)，在這類巖體中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造的研究，重點(diǎn)加強(qiáng)物探及鉆探工作。

5 結(jié)語

通過對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征，礦體賦存特征，造礦鉻尖晶石礦物類型研究，認(rèn)為：

(1)造礦鉻尖晶石類型和礦石類型有對(duì)應(yīng)關(guān)系：鎂質(zhì)富鉻尖晶石礦物為稠密浸染狀礦物所特有，鎂質(zhì)鉻鐵礦礦物為致密塊狀礦石所共有。

(2)富鉻富鋁的鉻尖晶石類型為主的礦體規(guī)模較大，含礦地段穩(wěn)定，造礦與附生鉻尖晶石類型一致，全屬鋁鉻鐵礦，成因與巖漿分異作用密切相關(guān)。

(3)富鉻低鋁型的鉻尖晶石類型為主的工業(yè)礦體形成往往與深部熱液活動(dòng)有關(guān)，在這類巖中找礦應(yīng)加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造的研究。

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