孫小攀, 楊春雷，齊耀輝，高毅，馬文平，李樹雷，張軻

(咸陽西北有色七一二總隊有限公司，陜西 咸陽 712000)

柴達木西北緣位于柴達木地塊與阿爾金構造帶交界處，為柴達木地塊、塔里木地塊、東昆侖造山帶交匯部位。阿爾金斷裂從其北側穿過，次級構造發(fā)育，成礦條件優(yōu)越。區(qū)內地層出露齊全，巖漿活動頻繁，礦產資源豐富，是地學研究的熱點地區(qū)之一(XIAO et al.，2004；SONG et al.，2005；賴紹聰?shù)龋?996；于勝堯等，2009；宋述光等，2011；張貴賓等，2011)。近年來，在柴達木地塊周緣相繼發(fā)現(xiàn)了牛鼻子梁、夏日哈木、尕秀雅平等多處成礦時代相近的巖漿型銅鎳礦，尤其柴達木西北緣牛鼻子梁銅鎳礦的發(fā)現(xiàn)，使得在柴達木西北緣尋找與基性-超基性巖有關的銅鎳礦越來越受到關注(趙雙喜等，2012；凌錦蘭等，2014a，2014b；宋忠寶等，2015；錢兵等，2015)。

近年來隨著礦產調查工作的開展，在柴達木西北緣大通溝南山地區(qū)發(fā)現(xiàn)多處基性-超基性巖體，并獲得了良好的銅鎳礦化信息。由于工作程度較低，這些基性-超基性巖體的巖石類型、巖石地球化學特征、含礦性特征等尚不清晰，需要更進一步深入系統(tǒng)研究。筆者擬通過詳細的野外地質調查及室內工作，結合巖石學及巖石地球化學分析，探討大通溝南山地區(qū)基性-超基性巖成巖成礦條件及含礦性特征，為區(qū)域基性-超基性巖研究及銅鎳礦找礦工作提供新的資料。

1 區(qū)域地質背景

大通溝南山地區(qū)基性-超基性巖體位于柴達木地塊西北緣與阿爾金構造帶交界處，構造位置處于柴北緣巖漿巖帶中的阿爾金亞帶。區(qū)內出露地層主要為新元古代青白口紀平洼溝組、小泉達坂組和第四系。平洼溝組呈長條狀近東西向分布于大通溝斷裂以北地區(qū)，為一套碳酸鹽巖-火山巖建造，出露巖性主要為白云質大理巖、結晶灰?guī)r、大理巖、蝕變安山巖等。小泉達坂組在區(qū)域上分布零散，多呈斷塊或殘留體存在于巖體中，為一套濱海-淺海相的碎屑巖-碳酸鹽巖沉積建造，主要為灰色云母石英片巖、鈣質硅質板巖、綠泥石英片巖、淺灰色大理巖、結晶灰?guī)r、硅質大理巖。區(qū)內巖漿活動以加里東晚期至華力西期最為強烈，巖漿巖大面積侵入于青白口系，主要為酸性、中酸性侵入巖，次為基性-超基性巖體、中酸性脈巖。由于北東向阿爾金大斷裂和北西向柴達木北緣斷裂影響，區(qū)內構造活動強烈，發(fā)育大通溝、大通溝南山等次級斷裂，總體構造線呈北東向、近東西向展布(圖1)。

2 巖體地質及巖石學特征

2.1 巖體地質特征

大通溝南山基性-超基性巖主要分布于大通溝南山斷裂南北兩側，侵位于新元古代地層中。巖體規(guī)模大小不一，分布較零散，根據(jù)平面展布特點，巖體多呈北東向展布，傾角較陡或中等，延伸穩(wěn)定，規(guī)模一般長幾十米至上百米，最長可達900 m，寬可達數(shù)十米。巖體形態(tài)多呈脈狀、透鏡狀，部分呈短軸狀、近等軸狀產出，平面上常呈楔形尖滅或分叉。大通溝南山基性-超基性巖巖石類型較簡單，多數(shù)巖體屬輝石巖類，次為角閃石巖類，少數(shù)巖體中心部分可達輝石橄欖巖類。大部分巖體巖相分帶不完整，僅個別巖體具巖相分帶特征，由中心相輝石橄欖巖向邊緣相輝長巖過渡。據(jù)巖體總體展布特征，區(qū)內自東向西依次分布有D203、黑平頂山、斑紅山等多個巖體。

D203巖體位于大通溝南山斷裂北側，出露于花崗閃長巖體與小泉達坂組絹云石英片巖接觸帶處，受北東向斷裂構造控制。巖體整體呈脈狀分布，長約400 m，寬20～60 m，地表產狀312°∠80°。巖石類型以橄欖輝石巖為主、次為輝石角閃石巖、角閃輝石巖、蝕變輝長巖等。Cu、Ni元素綜合化探異常及高精度磁法異常與巖體產出較吻合，套合性較好。經槽探工程控制，在巖體下盤接觸帶圈定銅鎳礦體一條。礦體長300余米，主要由含礦橄欖輝石巖、輝石角閃石巖組成，產狀與巖體產狀一致。礦體內主要見孔雀石化、褐鐵礦化、綠泥石化，局部見黃鐵礦化。

1.第四系；2.采石嶺組；3.大煤溝組；4.小泉達坂組；5.平洼溝組；6.閃長巖；7.石英閃長巖；8.花崗閃長巖；9.二長花崗巖；10.基性-超基性巖；11.斷層；12.采樣位置圖1 大通溝南山地區(qū)地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of the Datonggou South mountain

黑平頂山巖體位于黑平頂山一帶，出露于大通溝細粒花崗閃長巖體內部，與花崗閃長巖呈脈動接觸。巖體長約900 m，寬約40～90 m，巖體走向約30°～40°，傾向北西，傾角約70°～80°。巖石風化破碎較嚴重，主要巖性為輝石橄欖巖、輝石(橄欖)角閃石巖、輝長巖，巖體中可見綠簾石化、綠泥石化，局部可見褐鐵礦化。巖體展布區(qū)Cu、Ni、Co元素異常強度大，套合性好，分帶清楚，高精度磁法異常與巖體較吻合。經槽探工程控制，在基性-超基性巖體中圈出鈷鎳礦化體一條。礦化體長約700 m，寬5～15 m，主要由含礦的輝石橄欖巖、橄欖輝石巖組成，產狀與巖體產狀一致。

斑紅山基性-超基性巖位于斑紅山西部，出露于小泉達坂組與二長花崗巖接觸帶附近，與地層呈侵入接觸關系。巖體呈北東向脈狀展布，長約900 m，寬約250 m，自西向東具分支現(xiàn)象。巖石風化破碎嚴重，主要巖性為橄欖二輝巖、輝石角閃石巖、輝長巖，巖體中可見綠簾石化、綠泥石化，局部可見褐鐵礦化。巖體位于MX磁異常帶的南部磁異常濃集中心，異常強度高，異常中心明顯；對應水系沉積物異常出現(xiàn)Co元素異常，異常濃集中心與巖體吻合較好。

2.2 巖石學特征

橄欖輝石巖(圖2a)呈變余包橄結構，塊狀構造，礦物成分主要由輝石組成，其次為橄欖石。巖石蝕變較強烈，輝石多被鱗片狀滑石、綠泥石和角閃石交代。角閃石晶體中常見橄欖石小晶體包裹體，形成包橄結構，可見蛇紋石化現(xiàn)象。根據(jù)交代假象推斷橄欖石晶體含量<30%，輝石中被滑石交代者為斜方輝石，被綠泥石交代者為單斜輝石。另外，巖石中還可見少量金云母分布。

a.橄欖輝石巖鏡下特征；b.輝石角閃石巖鏡下特征；c.輝石橄欖巖鏡下特征；d.橄欖二輝巖鏡下特征；Am.角閃石；Bi.黑云母；Cpx.單斜輝石；Ol.橄欖石；Opx.斜方輝石；Px.輝石圖2 大通溝南山基性-超基性巖體顯微照片F(xiàn)ig.2 Micrographs of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South mountain

輝石角閃石巖(圖2b)呈灰綠色，粒狀和板狀結構，纖維、鱗片變晶結構，塊狀構造。主要礦物成分為輝石、角閃石。輝石多呈半自形粒狀，粒徑為0.5～1.1mm，被角閃石包裹，多發(fā)生蝕變，被纖閃石及綠泥石交代，含量為15%～20%；角閃石主要為綠色和棕色普通角閃石，對殘留的棕色角閃石觀察，多呈不規(guī)則粗晶板狀，部分角閃石蝕變較強，被纖閃石或透閃石、綠泥石等交代，形態(tài)基本被破壞，角閃石含量約為75%～80%。其間可見少量磷灰石，多呈半自形短柱狀，長徑為0.25～0.3 mm，包裹在蝕變形成的綠泥石中。

輝石橄欖巖(圖2c)呈包橄結構，塊狀構造，主要礦物成分為橄欖石、斜方輝石、斜長石。橄欖石呈它形和半自形粒狀,長徑為0.2～2.6 mm,多數(shù)為0.5～2 mm,含量為40%～45%，被斜方輝包裹,形成包橄結構。斜方輝石呈他形粗晶不規(guī)則狀,主要是紫蘇輝石,長徑為1.5～4.5 mm, 含量為55%～60%，多色性淺棕-紅棕,其中不均勻包裹大量鐵質包體和大量橄欖石,有被閃石和少量金云母交代現(xiàn)象。斜長石呈他形粒狀,長徑為0.4～0.6 mm, 含量<5%，可見隱晶狀簾石和絹(白)云母交代現(xiàn)象。少見磷灰石副礦物及金屬礦物。

橄欖二輝巖(圖2d)呈深灰-灰黑色，中細粒結構，塊狀構造，主要礦物成分為橄欖石、斜方輝石、單斜輝石，少量金屬礦物(<5%)。橄欖石呈粒狀、粒徑大小一般為0.3～2.1 mm，礦物晶體一般較新鮮，個別橄欖石晶體被蛇紋石交代，含量為20%～30%；斜方輝石種屬為頑火輝石，含量為30%～35%，單斜輝石種屬為透輝石，含量為25%～35%，輝石晶體呈粒狀，粒徑大小一般為0.4～2.2 mm，常被閃石交代，見交代殘留結構。金屬礦物呈細小粒狀，粒徑一般<0.15mm，星散分布。

3 元素地球化學特征

3.1 樣品采集及分析方法

本次用于地球化學分析的樣品分別采自大通溝南山地區(qū)D203、黑平頂山、斑紅山等基性-超基性巖體，在巖體不同位置采集蝕變弱、較新鮮且具代表性的樣品進行元素地球化學分析。其中對D203巖體3件輝石角閃石巖樣品、斑紅山巖體3件橄欖二輝巖樣品進行了主量及微量元素測試，其余樣品僅進行了主量元素分析。

地球化學分析測試工作在西北有色研究院實驗室完成，主量元素采用PANalytical生產的AxiosmAX型X射線螢光光譜儀測定；微量元素和稀土元素采用Agilent公司生產的7700X型電感偶合等離子體質譜儀(ICP-MS)測定。

3.2 主量元素特征

大通溝南山基性-超基性巖化學分析結果見表1。樣品中SiO2含量為40.89%～52.92%，屬基性-超基性巖類；TiO2含量為0.30%～2.64%，平均值為1.01%；Al2O3含量為5.80%～17.61%，平均為9.66%；CaO含量為2.86%～19.17%，平均為7.65%；K2O、Na2O含量分別為0.13%～1.87%，0.58%～4.51%；K2O+Na2O含量為0.79%～6.22%，平均值為2.85%；MgO含量變化于5.11%～31.10%，平均值為18.22%。巖石中所有樣品的MgO#指數(shù)介于0.47～0.83，變化范圍較大，平均值為0.71。

在全堿-SiO2圖解(圖3a)中，大部分樣品位于亞堿性區(qū)域，部分樣品落于分界線邊部堿性系列區(qū)域；在(TFeO/MgO)-SiO2圖解(圖3b)中，大部分樣品落于拉斑系列區(qū)域，少數(shù)樣品處于鈣堿系列區(qū)域。在Harker圖解中(圖4)，巖石中主要氧化物與MgO顯示了較好的相關性，TFe2O3與MgO表現(xiàn)為正相關性，SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、Na2O+K2O等元素與MgO呈現(xiàn)了明顯的負相關性，表明巖漿在演化過程中橄欖石、鉻尖晶石等早期結晶礦物發(fā)生了分離結晶作用。

3.3 微量及稀土元素特征

稀土元素總量變化不大(表1)，∑REE=38.76×10-6～243.27×10-6，平均值為118.34×10-6，斑紅山樣品稀土總量明顯大于D203巖體稀土總量，其他特征基本相似。LREE/HREE=3.99～5.98；(La/Yb)N=2.68～5.08，反映輕稀土相對富集，重稀土相對虧損，輕重稀土分餾相對明顯，配分曲線屬輕稀土富集型；(La/Sm)N=1.33～2.31，(Gd/Yb)N=1.49～1.81說明輕、重稀土元素內部的分異作用較弱；各類巖石樣品δEu=0.80～0.99，負Eu異常不明顯。在稀土元素球粒隕石標準化配分曲線圖中(圖5a)，總體表現(xiàn)為輕稀土元素弱富集緩右傾的配分型式，同時稀土配分曲線較一致，表明其稀土分異程度相當，具同源巖漿特征(雷敏，2008；任軍虎，2009)。

圖3 巖石化學系列分類圖(據(jù)MIYASHIRO,1974)Fig.3 Classification of rock chemical series

表1 大通溝南山基性-超基性巖體主量元素(%)和微量元素(10-6)分析結果表Tab.1 Major(%)and trace element(10-6)compositions of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain

續(xù)表1

樣號QY31QY32QY33QY34QY35QY36YQ31YQ32YQ33YQ35巖性橄欖二輝巖輝石角閃石巖輝長巖∑REE243.27158.71170.3438.7656.5842.39∑LREE176.29104.35110.2424.6836.6428.15∑HREE29.4923.8626.626.198.926.23LRE/HRE5.984.374.143.994.114.52δEu0.870.900.800.830.950.99(La/Yb)N5.082.743.042.802.683.70(La/Sm)N2.311.451.561.331.571.76(Gd/Yb)N1.811.501.641.641.491.73Cu40.467.0416.89106.4341.2051.51Pb9.0326.0712.675.565.865.38Zn69.3579.41107.3761.5958.1159.44Cr15.0016.5115.001 413.501 322.821 187.18Ni11.4610.2313.89701.31426.52484.94Co54.6141.5771.46101.9479.2785.02Li45.1955.7740.455.508.2011.04Rb28.1630.6652.226.125.217.85Cs54.1533.5619.081.161.002.15Mo3.792.052.370.510.710.50Sr246.83288.69196.4592.54139.11136.89Ba51.5561.5155.6050.0050.0077.87V29.4174.64100.1198.59127.43113.10Sc2.996.9310.4430.1637.3331.03Nb6.526.057.853.814.554.10Ta0.610.500.600.160.260.24Zr430.97351.91311.6149.9866.3965.55Hf4.223.676.865.237.4911.90Ga21.4721.3819.158.1610.1710.11U2.592.232.350.360.500.46Th5.364.434.882.873.023.08Ce/Pb9.762.033.962.063.142.57Nb/U2.522.713.3410.659.108.86(Th/Nb)N6.976.215.286.405.646.37Nb/La0.230.440.481.110.890.93SiO248.6051.1650.0542.8543.3842.6843.2342.7143.2443.30TiO20.911.670.840.300.420.310.410.400.410.44

續(xù)表1

樣號QY31QY32QY33QY34QY35QY36YQ31YQ32YQ33YQ35巖性橄欖二輝巖輝石角閃石巖輝長巖Al2O38.4315.9511.966.065.806.015.956.065.915.85Fe2O34.213.314.134.443.754.143.925.141.864.46FeO6.046.365.347.147.657.267.716.249.267.01MnO0.160.140.160.160.160.160.170.180.160.16MgO16.536.5411.2029.9930.2929.7031.1029.1230.3730.37CaO8.036.647.702.862.902.952.963.032.882.98Na2O1.963.803.790.610.890.630.990.580.910.88K2O0.131.750.870.640.660.510.690.430.660.72P2O50.110.100.180.060.090.060.090.070.080.08LOI3.941.663.494.212.804.292.175.462.993.29TOTAL99.0599.0799.7199.3198.7998.7199.3899.4298.7399.54TFe2O310.9310.3810.0612.3712.2512.2112.4912.0712.1512.25TFeO9.839.349.0611.1311.0210.9911.2410.8610.9311.02MgO#0.750.550.690.830.830.830.830.830.830.83K2O+Na2O2.095.554.661.241.551.141.681.011.571.60FeOT/MgO0.591.430.810.370.360.370.360.370.360.36m/f3.031.262.234.854.954.864.984.835.004.96

注：Mg#=Mg2+/(Mg2++TFe2+)；m/f=(MgO/40)/(0.899 8×TFe2O3/72)；(La/Sm)N為元含量素球粒隕石標準化后的值。測試單位：西北有色研究院實驗室。

微量元素分析結果見表1，在原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖中(圖5b)，微量元素分配模式呈不規(guī)則的起伏，巖石相對富集大離子親石元素(LILE)Th、U、Rb，而高場強元素(HFSE)Nb、Ta、Ti存在較明顯的虧損，整體呈右傾曲線。大離子親石元素的富集程度明顯高于高場強元素，隨著相容性增加，富集程度逐漸降低，表現(xiàn)出巖漿結晶分異的特征(錢兵等，2017a)。斑紅山樣品微量元素含量普遍高于D203巖體微量元素含量，在原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖中，大離子親石元素多位于原始地幔標準化值10以上，整體呈緩右傾曲線，具較明顯的Nb、Hf負異常等。D203巖體樣品微量元素特征基本平行一致，表現(xiàn)出較好的一致性，反映了基性-超基性巖為同源巖漿結晶分異演化而成(錢兵等，2017a)，大離子親石元素的標準化值多大于10或接近10，而大多數(shù)高場強元素位于原始地幔標準化值10以下，具Nb、Ta、Zr、Ti負異常，Hf顯示了明顯的正異常特征。

4 討論

4.1 分離結晶

分離結晶作用是指巖漿在冷卻過程中不斷結晶出礦物并與殘余熔體分離的過程，在巖漿演化過程中起著非常重要的作用。對巖漿礦床而言，巖漿分異作用也是至關重要的成礦因素，銅鎳鉑等硫化物的形成與該過程存在緊密聯(lián)系。在幔源巖漿結晶分異過程中，橄欖石、輝石、鐵鈦氧化物等富含F(xiàn)e2+礦物分離結晶會顯著降低巖漿中Fe2+的活度，從而促使硫溶解度降低，并使演化巖漿中硫的豐度增加。斜長石的大量分離結晶也會增加演化巖漿中硫的豐度，這些效應累計到一定程度，就有可能使巖漿中的硫化物達到過飽和，從而使含鎳、銅等硫化物礦物發(fā)生熔離(IRVINE，1975；LIGHTFOOT et al.，1997；NALDRETT，2009)。

圖4 大通溝南山Harker變異圖解Fig.4 Harker variation diagram of the basic-ultrabasic rocks in the South Mountain of Datonggou

圖5 大通溝南山地區(qū)基性-超基性巖稀土元素球粒隕石標準化配分型式和微量元素原始地幔標準化分配圖(球粒隕石標準化值據(jù)TAYLOR et al.，1985；原始地幔標準化值據(jù)SUN et al.，1989 )Fig.5 Chondrite-normalized REE distribution patterns and primitive mantle-normalized trace element distribution patterns of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain (Chondrite-normalized after TAYLOR et al.，1985；Primitive mantle-normalized after SUN et al.，1989)

大通溝南山地區(qū)部分基性-超基性巖具有一定的分帶特征，巖體從中心相到邊緣相，出現(xiàn)從輝石橄欖巖向輝長巖的分布特征，巖石基性程度降低，說明巖漿演化過程中發(fā)生了巖漿分異作用。GREEN(1975)認為，與地幔橄欖巖平衡的原生巖漿的MgO#為0.63～0.73；FREY等(1978)認為MgO#=0.68～0.73；HESS(1992)認為MgO#大于0.68；鄧晉福認為MgO#為0.65～0.75。如果以MgO#=0.68～0.73代表原生巖漿及近于原生巖漿的MgO#范圍，在超基性巖樣品中除斑紅山3件橄欖二輝巖樣品外，D203及黑平頂山巖體輝石巖、角閃石巖樣品MgO#=0.81～0.83，總體上處于與橄欖巖平衡的原生巖漿的MgO#范圍之上，表明其主要是由巖漿早期結晶的礦物相聚集而成；輝長巖中3件樣品MgO#分別為0.69～0.75，說明巖漿在就位之前未經歷過明顯的分離結晶作用，具有原生巖漿的特征，代表巖石主要由原生巖漿或近于原生巖漿形成；其他輝長巖樣品MgO#為0.53～0.66，說明輝長巖主要是由演化的巖漿形成，經歷了一定程度的結晶分異演化，可能發(fā)生過鐵鎂質礦物的結晶分離。

在Al2O3-MgO-CaO圖解中(圖6)，大部分樣品落在鎂鐵、超鎂鐵堆晶巖范圍內。在Harker圖解中(圖4)，巖石中主要氧化物與MgO顯示了較好的相關性，TFe2O3與MgO表現(xiàn)為正相關性，SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、Na2O+K2O等元素與MgO呈現(xiàn)了明顯的負相關性，表明巖漿在演化過程中發(fā)生了橄欖石、鉻尖晶石等早期結晶礦物的分離結晶作用。

4.2 同化混染

高溫巖漿上升侵位到地殼的過程中，不可避免地會發(fā)生同化混染作用，地殼物質的加入可以改變巖漿的成分，進而改變巖石的礦物組合、成分以及地球化學特征。地殼物質的混染對巖漿礦床形成過程中硫化物的飽和起著重要作用，地殼中外來S的加入使巖漿中S的豐度顯著增加并超過溶解度，從而促使硫化物達到過飽和并成礦。

圖6 大通溝南山巖體Al2O3-MgO-CaO圖解(據(jù)COLEMAN，1977)Fig.6 Al2O3-MgO-CaO Diagramof the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain(After COLEMAN，1977)

巖體內部是否見有圍巖的捕擄體，可以視為同化混染存在與否的野外證據(jù)。在大通溝南山地區(qū)部分基性-超基性巖與圍巖接觸部位可見同化混染現(xiàn)象，圍巖呈捕擄體被巖體包裹，主要巖性為片巖、片麻巖或花崗巖類。這些現(xiàn)象是巖體受圍巖混染的有利證據(jù)。除此之外，還有一系列巖石地球化學指標可以判斷同化混染作用。非常高的原始地幔標準化(Th/Nb)N值(>>1)和低Nb/La值(<1)是地殼混染作用2個可靠的微量元素指標(SAUNDERS et al.，1992；夏林圻等，2007a，2007b)。大通溝南山基性-超基性巖樣品(Th/Nb)N值為5.28～6.97，均遠大于1.0。除一個樣品的Nb/La值為1.11略大于1.0，其余樣品的Nb/La值為0.23～0.93，均小于1.0，表明巖漿演化過程中受到了明顯的地殼混染。HOFMANN等(1988)研究認為，典型的地幔Ce/Pb為(25±5)，地殼Ce/Pb小于15。大通溝南山基性-超基性巖中Ce/Pb值為2.03～9.76，表明了巖漿演化過程中存在同化混染作用。

在微量元素圖解(圖7)中顯示，Ce/Pb、Nb/U等元素比值與原始地幔的比值明顯不同，更接近上地殼平均值的范圍，說明大通溝南山基性-超基巖體在形成過程中存在同化混染作用，有大量地殼物質的加入，導致微量元素的比值顯示出地殼元素特征。

圖7 微量元素相關性圖解Fig.7 Correlation diagram of trace elements of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain

4.3 含礦性分析

根據(jù)鎂鐵含量的不同，基性-超基性巖可以分為鎂質超基性巖(m/f>6.5)、鐵質超基性巖(m/f=2～6.5)、富鐵質超基性巖(m/f=0.5～2)、鐵質基性巖(m/f=0.5～2)及富鐵質基性巖(m/f<0.5)(吳利仁等，1963)，與銅鎳礦化有關的基性-超基性巖主要為鐵質系列巖石。斑紅山超基性巖m/f值為0.89～1.29，屬富鐵質超基性巖；D203基性巖m/f值為1.12～3.03，平均為1.88，屬鐵質基性巖。D203超基性巖m/f值為4.23～4.68，黑平頂山超基性巖m/f值為4.83～5.00，均屬鐵質超基性巖，這與鄰區(qū)牛鼻子梁銅鎳礦m/f值為2.0～4.6(錢兵等，2017)以及夏日哈木鎳銅礦床m/f值為2.01～4.93(張照偉等，2015)具有相似的特征，顯示出該區(qū)具有良好的銅鎳礦成礦條件。

M.H.戈得列夫斯基按照侵入巖中MgO的含量把超基性巖漿及其結晶產物分為3類：①無硫化物的鎂鐵質巖石MgO≤8%。②含銅鎳中等鎂鐵質巖石MgO含量8%～30%。③無硫化物的鎂鐵質巖石MgO≥30%。斑紅山超基性巖MgO含量為5.31%～7.06%，屬無硫化物的鎂鐵質巖石；D203超基性巖MgO含量為21.76%～25.69%，屬含銅鎳中等鎂鐵質巖石；黑平頂山超基性巖MgO含量在29.12%～31.10%，平均值為30.13，略高于30，屬無硫化物的鎂鐵質巖石。

區(qū)內目前發(fā)現(xiàn)的基性-超基性巖均具良好的Cu、Ni、Co異常及高精度磁法異常。其中，D203、黑平頂山巖體呈現(xiàn)出一定的礦化特征，各巖體礦化特征如下。

D203巖體：位于大通溝南山斷裂北側，巖體呈北東向展布，為區(qū)內含礦性最好的巖體。經槽探工程控制已圈定銅鎳礦體一條，含礦硫化物賦存于輝石巖及輝石角閃石巖中，巖石中可見孔雀石化、褐鐵礦化。礦體長300余米，厚1.38～12.2m，單工程Cu品位為0.41%～0.45%，Ni品位為0.44%～0.46%，Co元素達到礦化，品位為0.013%～0.032%。

黑平頂山巖體：位于大通溝南山斷裂北側黑平頂山一帶，為區(qū)內規(guī)模最大的巖體，呈北東向展布。經槽探工程控制已圈定鈷鎳礦化體一條，鈷鎳礦化主要賦存于輝石橄欖巖和輝石巖中，巖體中可見綠簾石化、綠泥石化，局部見褐鐵礦化。礦化體控制長約700 m，寬5～15 m。Co品位為0.010%～0.012%，Ni品位為0.10%～0.12%達到礦化。

斑紅山巖體：位于大通溝南山斷裂西段斑紅山一帶，呈北東向展布，巖性主要為橄欖二輝巖、輝石角閃石巖、輝長巖等。巖體中未見明顯的硫化物及銅鎳礦化，與高精度磁法異常套合性較好，具有較高的高精度磁法異常。

4.4 找礦前景分析

近年來，隨著柴達木周緣夏日哈木、尕秀雅平、牛鼻子梁等銅鎳礦的發(fā)現(xiàn)，使得在柴達木周緣地區(qū)尋找與基性-超基性巖有關的銅鎳硫化物礦床成為該地區(qū)找礦的熱點，基性-超基性巖的含礦性備受關注。大通溝南山地區(qū)與牛鼻子梁、夏日哈木、尕秀雅平等銅鎳礦具相似的直接圍巖、巖石類型，巖石MgO含量、m/f值等指標與牛鼻子梁、夏日哈木銅鎳礦相似，顯示巖體具有良好的銅鎳礦含礦性和良好的成礦條件。

從全球范圍來看，克拉通內部及邊緣裂谷或伸展環(huán)境是產出含銅鎳礦巖體有利的構造背景。大通溝南山基性-超基性巖形成于(458.3±8.2) Ma，巖體形成的構造環(huán)境屬于克拉通內部環(huán)境(錢兵等，2017b)，是形成銅鎳硫化物礦的有利構造環(huán)境。

通過1∶5萬礦產遠景調查工作，前人在本區(qū)共圈定水系沉積物乙類異常14處，丙類異常2處。D203、黑平頂山、斑紅山巖體分別位于HS22、HS20、HS16三個乙類綜合異常中，Cu、Ni、Cr、Co等元素套合性好，濃集中心明顯，異常規(guī)模較大。同時1∶5萬高精度磁法異常調查共圈定磁法異常帶4處，在基性-超基性巖展布區(qū)高磁異常幅值高，強度大，與巖體及水系沉積物異常表現(xiàn)出較好的套合性。對D203、黑平頂山等物化探異常區(qū)進行異常查證及工程控制均發(fā)現(xiàn)了礦(化)體，顯示這些異常為礦致異常，對尋找銅鎳硫化物礦具有很好的指示作用。但該地區(qū)基性-超基性巖出露規(guī)模相對較小，一些礦體規(guī)模與其賦礦巖體規(guī)模及高精度磁法異常不成比例，推測其深部可能有較大的隱伏巖體存在，表明深部具有一定的找礦空間和潛力。

因此，大通溝南山一帶Cu、Ni元素化探異常及高精度磁法異常，尤其是套合性較好的物化探異常為尋找與基性-超基性有關的銅鎳硫化物礦提供了良好的找礦信息，顯示該區(qū)具備很好的成礦條件和找礦前景。

5 結論

(1)大通溝南山地區(qū)基性-超基性巖體巖石類型主要為橄欖輝石巖、輝石角閃石巖、輝石橄欖巖、橄欖二輝巖等，巖石形成過程中發(fā)生了一定程度的分離結晶作用和同化混染作用，具有良好的銅鎳礦成礦條件。

(2)大通溝南山基性-超基性巖總體表現(xiàn)出低硅、中鎂、高鈦、高鈣等特征，稀土元素配分曲線屬輕稀土富集型，富集大離子親石元素，相對虧損高場強元素。MgO含量、m/f值等含礦性指標顯示巖體具有良好的銅鎳礦含礦性。

(3)基性-超基性巖體形成環(huán)境為克拉通內部，具備形成銅鎳硫化物礦床的良好構造背景。根據(jù)巖體形成的構造環(huán)境、巖石地球化學、物化探特征，結合工程控制情況綜合分析，認為大通溝南山地區(qū)具有良好的銅鎳硫化物礦床形成條件及找礦潛力。