西藏山南金鲁西铬铁矿地质特征与找矿方向

王 伟，刘 婷，李志文

1.广东省核工业地质局二九三大队，广东 广州 510800;2.安徽工业经济职业技术学院，安徽 合肥

230051;3.东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地，江西 南昌 330013

铬铁矿主要是发育在超基性岩体中的岩浆分异矿床。我国的铬铁矿较为缺乏，目前自给率只有15%，属贫铬国家。目前国内探明的只有40多个矿床，主要分布在新疆、内蒙和甘肃，其中西藏罗布莎铬铁矿规模最大，发育在罗布莎超基性岩体中，储量大于500万吨。泽当岩体与罗布莎岩体为相联的同一岩体，地质条件与成矿条件相同，目前在岩体中西部发现鲁巴垂等多个矿床，具有较好的找矿前景。

1 区域地质背景

工作区位于青藏高原雅鲁藏布江缝合带的东段，北临冈底斯—念青唐古拉板片，南临喜马拉雅板片。雅鲁藏布江缝合带（结合带）沿雅鲁藏布江谷地发育，代表曾经存在于印度板块与亚欧板块之间的新特提斯古大洋残余[1]。缝合带以蛇绿岩为主体，铬铁矿主要赋存在蛇绿岩体当中，雅鲁藏布江缝合带的6个主要蛇绿岩块体（罗布莎、泽当、日喀则、仁布、白朗—联乡、昂仁）目前已发现的铬铁矿床达46处。金鲁西铬铁矿位于泽当岩体的西部，发现两处矿化带及多处转石集中区（图1）。

1.1 地层

岩体的南部见有上三叠统朗杰学群（T3L）的砂岩夹砂质板岩（见图2）；

在岩体的东部主要为第四系覆盖；岩体的北部出露地层为上侏罗—下白垩统麻木下组（J3—K1m）、下白垩统比马组（K1b）和上白垩—古近系统旦师庭组（K2—Ed），为一套火山岩；在岩体的西部出露的主要为古近纪未分的罗布莎群（ELB）砾岩。

图1 西藏构造分区略图Fig.1 Tectonic zone sketchmap of Tibet

图2 矿区地质简图Fig.2 Geological sketchmap ofmining are

1.2 构造

区域主要位于喜马拉雅构造带，构造带经历了多次不同性质的构造运动，造就了极为复杂的构造变形。区域内各种构造行迹极为发育，主要表现为东西向的逆冲断层、褶皱、片理等压性或压扭性构造及与之相伴生的南北向张性破裂面，其次是北东向张扭性构造及北西向、北北西向压扭性构造。

泽当岩体位于喜马拉雅褶皱系羊卓雍错—哲古错复向斜北翼，该向斜由三叠系、侏罗纪、白垩纪等多时代的地层叠置而成，轴向约290°。向斜南翼变形较缓，北翼变形较强，形态上具花边特征，为多期构造叠加所致[2]。

雅鲁藏布江缝合带是本区的最主要的断裂构造，属于壳幔型韧性断裂带，它规模大、切割深、长期活动，控制了全区地层、岩浆岩展布及构造型式。区域内出露的主要断裂带有泽当—加查—朗拉岗则断裂、仲巴—拉孜—邛多江断裂和蛇绿混杂岩带内断裂。泽当—加查—朗拉岗则断裂、仲巴—拉孜—邛多江断裂为雅鲁藏布江缝合带的南北界线，将泽当蛇绿岩限制在其间。

在岩体内部发育了大量的规模较小的带内断裂。蛇绿岩带内沿地层与岩体之间及岩体不同岩相之间发育了多条岩带接触面断裂，此类断裂主要在挤压作用下形成的逆冲断层。此外，在上白垩世末，超基性岩在上白垩统上部的硅质岩沉积之后，沿着构造带上侵过程中，产生了一系列伴生的次级东西向构造及其他几组构造。这些构造是在超基性岩体内部，由于岩浆在冷却过程中时间的差异，在岩体中部冷却较慢的位置形成了东西向韧性剪切带。后期构造不断叠加在早期韧性剪切带之上，形成脆—韧性构造特征。脆—韧性剪切带的形成为后期来自上地幔的铬铁矿晶粥造成了上侵空间，由于这种复合作用，形成了特殊的含矿构造岩相带，这也使得此类构造成为铬铁矿的重要控矿构造[3]。

图3 泽当蛇绿岩典型剖面Fig.3 The typical pro fi le of Zsedang ophiolite

1.3 泽当岩体地质特征

泽当岩体为相对较完整的蛇绿岩套，岩体南端为姐德秀组（T3j），由彩色隧石岩夹粉砂质板岩，泥砂质岩，杂砂岩夹板岩、灰岩透镜体组成，与泽当蛇绿岩中的地幔橄榄岩块断层接触。自南向北，蛇绿岩的岩石组分依次为地幔橄榄岩、复理石夹彩色隧石岩、枕状及块状熔岩、辉长岩/辉绿岩岩墙群、镁铁－超镁铁杂岩、地幔橄榄岩。在最北面，蛇绿岩与偏中性的泽当火成岩组合呈断层接触，逆冲到该岩石组合之上。C—D剖面位于金鲁乡东面，近N—S向分布，是泽当蛇绿岩出露层序最完整的剖面（图3）。

1.3.1 岩体的岩相分带

通过野外的工作对勘查区内岩体的岩相进行了初步划分，目前划分出堆积杂岩相与纯橄岩—斜辉辉橄岩相两个相带：

（1）堆积杂岩岩相带：分布在岩体下部，即勘查区的北部，主要岩石类型为异剥辉橄岩和异剥橄榄岩，与上覆纯橄岩岩相带接触界限明显，局部地段可见断层接触。

（2）纯橄岩—斜辉辉橄岩岩相带：该岩相带为矿区内岩体的主要组成部分，分布在岩体上部，出露宽度大于500m，岩石类型为纯橄岩和斜辉辉橄岩，有塑性特征，蛇纹石化强烈。在斜辉辉橄岩岩体内见有纯橄岩异离体和大量网格状构造。

1.3.2 中基性岩脉（g）

分布在变形橄榄岩体内及接触面附近，主要为辉绿岩，局部为辉长岩，岩脉走向75°～95°，呈近东西向展布，脉宽5～25m，其中在勘查区西南角出露最宽，约有100m；中基性岩脉在勘查区内大致呈等间距分布。

2 矿化点（带）地质特征

2.1 矿化带的形态、规模和产状

（1）号矿化带受F6控制，F6由山沟至山顶出露长约100m，宽3～5m，走向81°，目前发现矿化点两处。参考罗布莎铬铁矿的矿体特征，推测其产状与岩体总体产状一致，倾向南，倾角约30°～50°，围岩为蛇纹石化橄榄岩。对矿化带进行取样分析，其Cr2O3质量分数在19%～25%之间，Cr/Fe为2.83～2.87。

（2）号矿化带受F7控制，沿山脊呈条带状展布，地表出露宽3～5m，长约30m，走向83°，倾向南，倾角约40°。目前发现矿化点两处，矿石为浸染状。矿体围岩为蛇纹石化纯橄岩。对矿化点进行取样分析，其Cr2O3质量分数在23%～27%之间，Cr/Fe为3.26～3.39。

根据磁法测量的结果显示（图4），所开展的几条实验剖面范围内磁异常特征总体为北负南正的梯度型异常，曲线总体较平缓。异常正负交替出现，接触界线较为清晰，出现一条北北东向—近东西向高磁异常带，300～500 nT，推断为纯橄榄岩、斜辉辉橄岩、二辉橄榄岩和蛇纹岩含有一定数量的磁铁矿，是后期交代产物，不是原生的岩浆结晶矿物。①号和②矿带刚好处在正负异常的过渡区接触部位，据化极后的等值线图看（图5），南边伴有低负磁场，由于控制范围有限未能作有效推断，整个测区磁场较为平稳，这和区域航磁特征相吻合，平稳负磁场多为-200 nT左右，实验测区总体异常特征跟实际地质现象吻合，基本反映了岩体接触及矿化异常。

图4 ①、②号矿化带附近地区ΔT等值线平面图Fig.4 ΔT contour plane diagram of vicinity of No.1 and No.2mineralization belt

2.2 矿石质量

矿石矿物主要为铬尖晶石、磁铁矿、针镍矿、镍黄铁、矿硫镍铁矿等，脉石矿物主要以绿泥石和水镁石为主。

铬尖晶石是主要矿石矿物，棕褐色，半透明，以半自形晶为主，其次为他形晶，晶粒边界平直，有时呈港湾状，顶角浑园，晶粒大小一般为0.1～2mm，以细粒为主，其次为中粒，少量微粒或粗粒，粒度越细，其自形程度越高，蚀变较强，蚀变后为黑色不透明，一般可占全部铬尖晶石的20%～40%，最高岩可达70%～90%，铬尖晶石中裂隙不甚发育，推断其在成矿后所受外应力作用不甚强烈，铬尖晶石中常见含硅酸盐包体，有时所含的包体较多，呈筛孔状结构，当包体为新鲜橄榄岩时可见其具有较高的自形程度。当橄榄岩石包体蚀变为蛇纹石或绿泥石时则呈浑圆状外形。因此，浑圆的外形可能与热液蚀变有关。

3 矿床成因与找矿方向

豆荚状铬铁矿的形成是由于地幔底辟上升，在上升过程中，因产生不一致熔融，使岩石不断产生演化，其中化学组分的带出调整、铬组分的活化再分布而形成的[4]。地幔橄榄岩熔融程度的增高使Cr得到初始富集，随着地幔上隆—对流事件的不断发生，地幔熔融程度增强，使Cr进入熔体，分散的Cr熔体在上升的过程中形成较大的矿浆囊，在剪应力的作用下，岩浆被移置到早期韧性剪切带内。

由于主要的含矿部位集中在早期韧性剪切带内，因此，确定含矿韧性剪切带的部位对找矿有重要意义。早期韧性剪切带主要位于超基性岩体的中上部，纯橄榄岩岩相带与斜辉橄榄岩岩相带接触处的斜辉橄榄岩一侧，矿带在空间上可划分为多个层次，分别距离纯橄岩岩相底界面约0.1～0.5 km，它们不受岩体变形影响，始终与纯橄岩岩相保持着一定距离。特定的岩石组合是主矿带的主要特征之一，斜辉辉橄岩夹纯橄岩异离体是矿带的主要岩石组合。此外矿带构造发育，岩石破碎，含矿围岩强烈的蛇纹石化、片理化，局部糜棱岩化、赫石化、断层角砾、断层泥等以及含矿围岩中密布的节理与劈理所构成的不同方位和不同方向的网络构造都是其特征。这些特征成为铬铁矿的重要找矿标志。此外，主矿带一般反应低磁、高重或者特高磁场变缓转折部位。

[1] 朱 杰，杜远生,等.西藏雅鲁藏布江缝合带中段中生代放射虫硅质岩成因及其大地构造意义[J].中国科学(D辑:地球科学),2005.

[2] 西藏自治区地质矿产局.西藏地质志[M].北京:地质出版社,1993.

[3] 张文淮,陈紫英.罗布莎铬铁矿床研究[M].北京:中国地质大学出版社,1993.

[4] 熊发挥，杨经绥，刘 钊.豆荚状铬铁矿多阶段形成过程的讨论[J].中国地质2013,（3）.