论新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

■柏辉 于宁

（新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队 新疆乌鲁木齐 830013）

论新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

■柏辉 于宁

（新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队 新疆乌鲁木齐 830013）

在新疆的北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,幔源岩浆矿床意指与地幔源有直接关系的矿床,主要包括与镁铁质-超镁铁质杂岩体有关的各类矿床,新疆北部镁铁质-超镁铁质杂岩和火山岩发育,成矿环境复杂,时代和类型繁多。前人从矿床基本特征、含矿岩石特征、成矿机制、矿床成因、成矿动力学背景等开展了多方面的研究,积累大量宝贵的资料,本文从重要矿床类型的特征、矿床对比与演化等方面进行总结和探讨。

新疆北部幔源岩浆矿床成矿类型成矿系列构造环境

1 新疆北部幔源岩浆矿床的类型及主要特征

1.1 蛇绿岩型-岩浆型铬铁矿、热液型Co多金属矿、金矿

新疆北部分布多条蛇绿岩带,自北向南主要有科克森套-布尔根、扎河坝-阿尔曼台、卡拉麦里、达拉布特、玛依勒、唐巴勒、中天山南缘。各蛇绿岩带均与断裂带复合,并多分布于断裂上盘,与主断裂延伸方向一致,长数十km至数百km,一般宽数km至十余km。可分为纯橄岩-单辉杂岩型、纯橄岩-斜辉辉橄岩型、斜辉辉橄岩型、斜辉辉橄岩-橄榄岩型和含长超基性杂岩型等,超镁铁质岩以斜辉辉橄岩和斜辉橄榄岩为主,其次为二辉橄榄岩和纯橄岩,有时可见辉橄岩和辉石岩,常发育蛇纹石化、滑石化、碳酸盐化和硅化。

1.2 层状杂岩型

新疆北部层状杂岩型岩体较多,可进一步分为碱性杂岩型和亚碱性杂岩型2类。

1.2.1 碱性杂岩型:钒钛磁铁矿-铁磷矿

东天山地区尾亚-雅满苏一带,以尾亚中型钒钛磁铁矿为代表。尾亚矿区位于中天山尾亚环形复式岩体的北侧,矿区主要发育含钒钛磁铁矿的基性-超基性杂岩,主要侵入岩有角闪辉长岩、橄榄辉长岩、黑云母角闪斜长岩、角闪辉橄岩、石英正长岩等。

1.2.2 亚碱性杂岩型:铜镍-钒钛铁矿

新疆北部这类岩体主要见于东、西天山地区,目前已发现有香山、牛毛泉、土墩南、哈拉达拉等岩体,该类岩体以发育铜镍-钒钛铁复合型矿化为特色,岩石中金属

矿物氧化物(钛铁矿、磁铁矿)、硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿,有时有镍黄铁矿)共存和共生。含矿岩石组合、岩石化学特征与典型铜镍硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床相比,具有重叠和过渡特征,如镁铁指数 (m/f)既有小于2.0的铁质岩石,也有介于2.0~6.5的镁铁质岩石,碱金属含量、全铁含量、w(TiO2)变化范围均较大,与同酸度岩石相比,既有典型钒钛铁矿化岩石的特征,也有典型铜镍矿化岩石的特征。

2 成岩成矿系列部分

在上述各类矿床含矿岩系地质与地球化学资料的基础上，提取出幔源岩浆矿床主要特征参数,主要包括岩石组合系列、镁铁比值( m/f值)、钙碱富集度(calk/m值)和酸度(as值)等,并结合岩浆源特征(主要是ISr和ENd值),将这类幔源岩浆矿床划分为钛铁系列、铜镍系列、铬铁系列等3个成岩成矿系列。

2.1 钛铁系列

以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石组合为辉橄岩-橄榄辉长岩-辉长岩-苏长岩-斜长岩,含矿岩石一般为(橄榄)辉长岩、苏长岩类,岩石具明显的富Fe特征。浅成岩型磁铁矿和亚碱性层状岩体型的铜镍-钒钛铁复合型矿化,则为与铜镍系列的过渡类型,岩石以亚碱性系列为主,m/f值、钙碱富集度等均具有铜镍系列和钛铁系列的双重特征,但总体偏向钛铁系列,其酸度值(ASi)、稀土元素特征、正的Sr、Eu异常等,以及岩石的Fe、V、Ti、Ni等含量等特点更接近钛铁系列。

2.2 铜镍系列部分

以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍PGE矿为代表,侵入岩的岩石组合为橄榄岩、辉橄岩、苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩类。在含矿岩系地球化学图解中位于钛铁系列和铬铁系列之间的过渡部位，岩石属于拉斑玄武岩-钙碱性系列的铁质岩石,在硅-碱图中,数据点多数落入亚碱性区域,部分落入碱性区域;m/f值中等,多属于铁质系列;钙碱富集度较高;酸度较大,主要为偏镁的铁质拉斑玄武岩系列,含矿岩系明显富集Cu、Ni、Co。喷出岩型(玄武岩)自然铜矿的ASi多数在43%~48%之间。但其岩浆岩组合单一,即大陆拉斑玄武岩。从上述来看,自然铜矿的玄武岩数据虽略偏向钛铁系列,但其Sr、Nd同位素以及稀土元素特征更接近铜镍系列,因此总体属于铜镍系列。

2.3 铬铁系列

主要为蛇绿岩型铬铁矿。含矿岩石组合一般为纯橄榄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩,有时有少量橄长岩,含矿岩石一般为纯橄榄岩,其次为方辉橄榄岩;含矿岩浆来源自于上地幔,一般具有强烈亏损的地幔橄榄岩特征,具有富Mg贫Fe特征,其橄榄石中镁橄榄石分子数(Fo值)较高。岩浆特征方面，铬铁系列岩浆房最深,具有低氧逸度特征;钛铁系列最浅,氧逸度最高,铜镍系列介于二者之间。作为含矿岩体,岩石中成矿元素的背景值明显偏高,铜镍硫化物矿床含矿岩系明显富Cu、Ni、Co,钒钛磁铁矿矿床富集V、T i和Fe,铬铁矿矿床富集Cr。可见岩浆源区富含相应的成矿元素是形成相应成矿地质体的主要条件。

3 主要结论

（1）新疆北部幔源岩浆矿床,包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等,按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。

（2）幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。铜镍系列包括小侵入体型铜镍硫化物矿床、阿拉斯加型铜镍PGE矿床和喷出岩型玄武岩自然铜矿床,钛铁系列包括碱性层状杂岩型钒钛磁铁矿和铁磷矿床,铬铁系列主要指蛇绿岩型矿床、钴-多金属矿床等,而与亚碱性层状杂岩有关的铜镍-钒钛铁复合型矿床属于铜镍系列和钛铁系列的复合类型,浅成岩型含钴磁铁矿矿床总体属于钛铁系列,但与铜镍系列有过渡。

[1]王玉往.新疆北部与后碰撞镁铁～超镁铁质杂岩有关的成矿作用 [D].中国地质大学 （北京）2009.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2015）-10-48-1

柏辉（1988～），男，本科，助理工程师，研究方向为地质矿产勘查。