柴达木西北缘大通沟南山基性-超基性岩地球化学特征及找矿前景分析

孙小攀, 杨春雷，齐耀辉，高毅，马文平，李树雷，张轲

(咸阳西北有色七一二总队有限公司，陕西 咸阳 712000)

柴达木西北缘位于柴达木地块与阿尔金构造带交界处，为柴达木地块、塔里木地块、东昆仑造山带交汇部位。阿尔金断裂从其北侧穿过，次级构造发育，成矿条件优越。区内地层出露齐全，岩浆活动频繁，矿产资源丰富，是地学研究的热点地区之一(XIAO et al.，2004；SONG et al.，2005；赖绍聪等，1996；于胜尧等，2009；宋述光等，2011；张贵宾等，2011)。近年来，在柴达木地块周缘相继发现了牛鼻子梁、夏日哈木、尕秀雅平等多处成矿时代相近的岩浆型铜镍矿，尤其柴达木西北缘牛鼻子梁铜镍矿的发现，使得在柴达木西北缘寻找与基性-超基性岩有关的铜镍矿越来越受到关注(赵双喜等，2012；凌锦兰等，2014a，2014b；宋忠宝等，2015；钱兵等，2015)。

近年来随着矿产调查工作的开展，在柴达木西北缘大通沟南山地区发现多处基性-超基性岩体，并获得了良好的铜镍矿化信息。由于工作程度较低，这些基性-超基性岩体的岩石类型、岩石地球化学特征、含矿性特征等尚不清晰，需要更进一步深入系统研究。笔者拟通过详细的野外地质调查及室内工作，结合岩石学及岩石地球化学分析，探讨大通沟南山地区基性-超基性岩成岩成矿条件及含矿性特征，为区域基性-超基性岩研究及铜镍矿找矿工作提供新的资料。

1 区域地质背景

大通沟南山地区基性-超基性岩体位于柴达木地块西北缘与阿尔金构造带交界处，构造位置处于柴北缘岩浆岩带中的阿尔金亚带。区内出露地层主要为新元古代青白口纪平洼沟组、小泉达坂组和第四系。平洼沟组呈长条状近东西向分布于大通沟断裂以北地区，为一套碳酸盐岩-火山岩建造，出露岩性主要为白云质大理岩、结晶灰岩、大理岩、蚀变安山岩等。小泉达坂组在区域上分布零散，多呈断块或残留体存在于岩体中，为一套滨海-浅海相的碎屑岩-碳酸盐岩沉积建造，主要为灰色云母石英片岩、钙质硅质板岩、绿泥石英片岩、浅灰色大理岩、结晶灰岩、硅质大理岩。区内岩浆活动以加里东晚期至华力西期最为强烈，岩浆岩大面积侵入于青白口系，主要为酸性、中酸性侵入岩，次为基性-超基性岩体、中酸性脉岩。由于北东向阿尔金大断裂和北西向柴达木北缘断裂影响，区内构造活动强烈，发育大通沟、大通沟南山等次级断裂，总体构造线呈北东向、近东西向展布(图1)。

2 岩体地质及岩石学特征

2.1 岩体地质特征

大通沟南山基性-超基性岩主要分布于大通沟南山断裂南北两侧，侵位于新元古代地层中。岩体规模大小不一，分布较零散，根据平面展布特点，岩体多呈北东向展布，倾角较陡或中等，延伸稳定，规模一般长几十米至上百米，最长可达900 m，宽可达数十米。岩体形态多呈脉状、透镜状，部分呈短轴状、近等轴状产出，平面上常呈楔形尖灭或分叉。大通沟南山基性-超基性岩岩石类型较简单，多数岩体属辉石岩类，次为角闪石岩类，少数岩体中心部分可达辉石橄榄岩类。大部分岩体岩相分带不完整，仅个别岩体具岩相分带特征，由中心相辉石橄榄岩向边缘相辉长岩过渡。据岩体总体展布特征，区内自东向西依次分布有D203、黑平顶山、斑红山等多个岩体。

D203岩体位于大通沟南山断裂北侧，出露于花岗闪长岩体与小泉达坂组绢云石英片岩接触带处，受北东向断裂构造控制。岩体整体呈脉状分布，长约400 m，宽20～60 m，地表产状312°∠80°。岩石类型以橄榄辉石岩为主、次为辉石角闪石岩、角闪辉石岩、蚀变辉长岩等。Cu、Ni元素综合化探异常及高精度磁法异常与岩体产出较吻合，套合性较好。经槽探工程控制，在岩体下盘接触带圈定铜镍矿体一条。矿体长300余米，主要由含矿橄榄辉石岩、辉石角闪石岩组成，产状与岩体产状一致。矿体内主要见孔雀石化、褐铁矿化、绿泥石化，局部见黄铁矿化。

1.第四系；2.采石岭组；3.大煤沟组；4.小泉达坂组；5.平洼沟组；6.闪长岩；7.石英闪长岩；8.花岗闪长岩；9.二长花岗岩；10.基性-超基性岩；11.断层；12.采样位置图1 大通沟南山地区地质简图Fig.1 Geological sketch map of the Datonggou South mountain

黑平顶山岩体位于黑平顶山一带，出露于大通沟细粒花岗闪长岩体内部，与花岗闪长岩呈脉动接触。岩体长约900 m，宽约40～90 m，岩体走向约30°～40°，倾向北西，倾角约70°～80°。岩石风化破碎较严重，主要岩性为辉石橄榄岩、辉石(橄榄)角闪石岩、辉长岩，岩体中可见绿帘石化、绿泥石化，局部可见褐铁矿化。岩体展布区Cu、Ni、Co元素异常强度大，套合性好，分带清楚，高精度磁法异常与岩体较吻合。经槽探工程控制，在基性-超基性岩体中圈出钴镍矿化体一条。矿化体长约700 m，宽5～15 m，主要由含矿的辉石橄榄岩、橄榄辉石岩组成，产状与岩体产状一致。

斑红山基性-超基性岩位于斑红山西部，出露于小泉达坂组与二长花岗岩接触带附近，与地层呈侵入接触关系。岩体呈北东向脉状展布，长约900 m，宽约250 m，自西向东具分支现象。岩石风化破碎严重，主要岩性为橄榄二辉岩、辉石角闪石岩、辉长岩，岩体中可见绿帘石化、绿泥石化，局部可见褐铁矿化。岩体位于MX磁异常带的南部磁异常浓集中心，异常强度高，异常中心明显；对应水系沉积物异常出现Co元素异常，异常浓集中心与岩体吻合较好。

2.2 岩石学特征

橄榄辉石岩(图2a)呈变余包橄结构，块状构造，矿物成分主要由辉石组成，其次为橄榄石。岩石蚀变较强烈，辉石多被鳞片状滑石、绿泥石和角闪石交代。角闪石晶体中常见橄榄石小晶体包裹体，形成包橄结构，可见蛇纹石化现象。根据交代假象推断橄榄石晶体含量<30%，辉石中被滑石交代者为斜方辉石，被绿泥石交代者为单斜辉石。另外，岩石中还可见少量金云母分布。

a.橄榄辉石岩镜下特征；b.辉石角闪石岩镜下特征；c.辉石橄榄岩镜下特征；d.橄榄二辉岩镜下特征；Am.角闪石；Bi.黑云母；Cpx.单斜辉石；Ol.橄榄石；Opx.斜方辉石；Px.辉石图2 大通沟南山基性-超基性岩体显微照片Fig.2 Micrographs of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South mountain

辉石角闪石岩(图2b)呈灰绿色，粒状和板状结构，纤维、鳞片变晶结构，块状构造。主要矿物成分为辉石、角闪石。辉石多呈半自形粒状，粒径为0.5～1.1mm，被角闪石包裹，多发生蚀变，被纤闪石及绿泥石交代，含量为15%～20%；角闪石主要为绿色和棕色普通角闪石，对残留的棕色角闪石观察，多呈不规则粗晶板状，部分角闪石蚀变较强，被纤闪石或透闪石、绿泥石等交代，形态基本被破坏，角闪石含量约为75%～80%。其间可见少量磷灰石，多呈半自形短柱状，长径为0.25～0.3 mm，包裹在蚀变形成的绿泥石中。

辉石橄榄岩(图2c)呈包橄结构，块状构造，主要矿物成分为橄榄石、斜方辉石、斜长石。橄榄石呈它形和半自形粒状,长径为0.2～2.6 mm,多数为0.5～2 mm,含量为40%～45%，被斜方辉包裹,形成包橄结构。斜方辉石呈他形粗晶不规则状,主要是紫苏辉石,长径为1.5～4.5 mm, 含量为55%～60%，多色性浅棕-红棕,其中不均匀包裹大量铁质包体和大量橄榄石,有被闪石和少量金云母交代现象。斜长石呈他形粒状,长径为0.4～0.6 mm, 含量<5%，可见隐晶状帘石和绢(白)云母交代现象。少见磷灰石副矿物及金属矿物。

橄榄二辉岩(图2d)呈深灰-灰黑色，中细粒结构，块状构造，主要矿物成分为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石，少量金属矿物(<5%)。橄榄石呈粒状、粒径大小一般为0.3～2.1 mm，矿物晶体一般较新鲜，个别橄榄石晶体被蛇纹石交代，含量为20%～30%；斜方辉石种属为顽火辉石，含量为30%～35%，单斜辉石种属为透辉石，含量为25%～35%，辉石晶体呈粒状，粒径大小一般为0.4～2.2 mm，常被闪石交代，见交代残留结构。金属矿物呈细小粒状，粒径一般<0.15mm，星散分布。

3 元素地球化学特征

3.1 样品采集及分析方法

本次用于地球化学分析的样品分别采自大通沟南山地区D203、黑平顶山、斑红山等基性-超基性岩体，在岩体不同位置采集蚀变弱、较新鲜且具代表性的样品进行元素地球化学分析。其中对D203岩体3件辉石角闪石岩样品、斑红山岩体3件橄榄二辉岩样品进行了主量及微量元素测试，其余样品仅进行了主量元素分析。

地球化学分析测试工作在西北有色研究院实验室完成，主量元素采用PANalytical生产的AxiosmAX型X射线萤光光谱仪测定；微量元素和稀土元素采用Agilent公司生产的7700X型电感偶合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定。

3.2 主量元素特征

大通沟南山基性-超基性岩化学分析结果见表1。样品中SiO2含量为40.89%～52.92%，属基性-超基性岩类；TiO2含量为0.30%～2.64%，平均值为1.01%；Al2O3含量为5.80%～17.61%，平均为9.66%；CaO含量为2.86%～19.17%，平均为7.65%；K2O、Na2O含量分别为0.13%～1.87%，0.58%～4.51%；K2O+Na2O含量为0.79%～6.22%，平均值为2.85%；MgO含量变化于5.11%～31.10%，平均值为18.22%。岩石中所有样品的MgO#指数介于0.47～0.83，变化范围较大，平均值为0.71。

在全碱-SiO2图解(图3a)中，大部分样品位于亚碱性区域，部分样品落于分界线边部碱性系列区域；在(TFeO/MgO)-SiO2图解(图3b)中，大部分样品落于拉斑系列区域，少数样品处于钙碱系列区域。在Harker图解中(图4)，岩石中主要氧化物与MgO显示了较好的相关性，TFe2O3与MgO表现为正相关性，SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、Na2O+K2O等元素与MgO呈现了明显的负相关性，表明岩浆在演化过程中橄榄石、铬尖晶石等早期结晶矿物发生了分离结晶作用。

3.3 微量及稀土元素特征

稀土元素总量变化不大(表1)，∑REE=38.76×10-6～243.27×10-6，平均值为118.34×10-6，斑红山样品稀土总量明显大于D203岩体稀土总量，其他特征基本相似。LREE/HREE=3.99～5.98；(La/Yb)N=2.68～5.08，反映轻稀土相对富集，重稀土相对亏损，轻重稀土分馏相对明显，配分曲线属轻稀土富集型；(La/Sm)N=1.33～2.31，(Gd/Yb)N=1.49～1.81说明轻、重稀土元素内部的分异作用较弱；各类岩石样品δEu=0.80～0.99，负Eu异常不明显。在稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图中(图5a)，总体表现为轻稀土元素弱富集缓右倾的配分型式，同时稀土配分曲线较一致，表明其稀土分异程度相当，具同源岩浆特征(雷敏，2008；任军虎，2009)。

图3 岩石化学系列分类图(据MIYASHIRO,1974)Fig.3 Classification of rock chemical series

表1 大通沟南山基性-超基性岩体主量元素(%)和微量元素(10-6)分析结果表Tab.1 Major(%)and trace element(10-6)compositions of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain

续表1

样号QY31QY32QY33QY34QY35QY36YQ31YQ32YQ33YQ35岩性橄榄二辉岩辉石角闪石岩辉长岩∑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

续表1

样号QY31QY32QY33QY34QY35QY36YQ31YQ32YQ33YQ35岩性橄榄二辉岩辉石角闪石岩辉长岩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为元含量素球粒陨石标准化后的值。测试单位：西北有色研究院实验室。

微量元素分析结果见表1，在原始地幔标准化蛛网图中(图5b)，微量元素分配模式呈不规则的起伏，岩石相对富集大离子亲石元素(LILE)Th、U、Rb，而高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti存在较明显的亏损，整体呈右倾曲线。大离子亲石元素的富集程度明显高于高场强元素，随着相容性增加，富集程度逐渐降低，表现出岩浆结晶分异的特征(钱兵等，2017a)。斑红山样品微量元素含量普遍高于D203岩体微量元素含量，在原始地幔标准化蛛网图中，大离子亲石元素多位于原始地幔标准化值10以上，整体呈缓右倾曲线，具较明显的Nb、Hf负异常等。D203岩体样品微量元素特征基本平行一致，表现出较好的一致性，反映了基性-超基性岩为同源岩浆结晶分异演化而成(钱兵等，2017a)，大离子亲石元素的标准化值多大于10或接近10，而大多数高场强元素位于原始地幔标准化值10以下，具Nb、Ta、Zr、Ti负异常，Hf显示了明显的正异常特征。

4 讨论

4.1 分离结晶

分离结晶作用是指岩浆在冷却过程中不断结晶出矿物并与残余熔体分离的过程，在岩浆演化过程中起着非常重要的作用。对岩浆矿床而言，岩浆分异作用也是至关重要的成矿因素，铜镍铂等硫化物的形成与该过程存在紧密联系。在幔源岩浆结晶分异过程中，橄榄石、辉石、铁钛氧化物等富含Fe2+矿物分离结晶会显著降低岩浆中Fe2+的活度，从而促使硫溶解度降低，并使演化岩浆中硫的丰度增加。斜长石的大量分离结晶也会增加演化岩浆中硫的丰度，这些效应累计到一定程度，就有可能使岩浆中的硫化物达到过饱和，从而使含镍、铜等硫化物矿物发生熔离(IRVINE，1975；LIGHTFOOT et al.，1997；NALDRETT，2009)。

图4 大通沟南山Harker变异图解Fig.4 Harker variation diagram of the basic-ultrabasic rocks in the South Mountain of Datonggou

图5 大通沟南山地区基性-超基性岩稀土元素球粒陨石标准化配分型式和微量元素原始地幔标准化分配图(球粒陨石标准化值据TAYLOR et al.，1985；原始地幔标准化值据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)

大通沟南山地区部分基性-超基性岩具有一定的分带特征，岩体从中心相到边缘相，出现从辉石橄榄岩向辉长岩的分布特征，岩石基性程度降低，说明岩浆演化过程中发生了岩浆分异作用。GREEN(1975)认为，与地幔橄榄岩平衡的原生岩浆的MgO#为0.63～0.73；FREY等(1978)认为MgO#=0.68～0.73；HESS(1992)认为MgO#大于0.68；邓晋福认为MgO#为0.65～0.75。如果以MgO#=0.68～0.73代表原生岩浆及近于原生岩浆的MgO#范围，在超基性岩样品中除斑红山3件橄榄二辉岩样品外，D203及黑平顶山岩体辉石岩、角闪石岩样品MgO#=0.81～0.83，总体上处于与橄榄岩平衡的原生岩浆的MgO#范围之上，表明其主要是由岩浆早期结晶的矿物相聚集而成；辉长岩中3件样品MgO#分别为0.69～0.75，说明岩浆在就位之前未经历过明显的分离结晶作用，具有原生岩浆的特征，代表岩石主要由原生岩浆或近于原生岩浆形成；其他辉长岩样品MgO#为0.53～0.66，说明辉长岩主要是由演化的岩浆形成，经历了一定程度的结晶分异演化，可能发生过铁镁质矿物的结晶分离。

在Al2O3-MgO-CaO图解中(图6)，大部分样品落在镁铁、超镁铁堆晶岩范围内。在Harker图解中(图4)，岩石中主要氧化物与MgO显示了较好的相关性，TFe2O3与MgO表现为正相关性，SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、Na2O+K2O等元素与MgO呈现了明显的负相关性，表明岩浆在演化过程中发生了橄榄石、铬尖晶石等早期结晶矿物的分离结晶作用。

4.2 同化混染

高温岩浆上升侵位到地壳的过程中，不可避免地会发生同化混染作用，地壳物质的加入可以改变岩浆的成分，进而改变岩石的矿物组合、成分以及地球化学特征。地壳物质的混染对岩浆矿床形成过程中硫化物的饱和起着重要作用，地壳中外来S的加入使岩浆中S的丰度显著增加并超过溶解度，从而促使硫化物达到过饱和并成矿。

图6 大通沟南山岩体Al2O3-MgO-CaO图解(据COLEMAN，1977)Fig.6 Al2O3-MgO-CaO Diagramof the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain(After COLEMAN，1977)

岩体内部是否见有围岩的捕掳体，可以视为同化混染存在与否的野外证据。在大通沟南山地区部分基性-超基性岩与围岩接触部位可见同化混染现象，围岩呈捕掳体被岩体包裹，主要岩性为片岩、片麻岩或花岗岩类。这些现象是岩体受围岩混染的有利证据。除此之外，还有一系列岩石地球化学指标可以判断同化混染作用。非常高的原始地幔标准化(Th/Nb)N值(>>1)和低Nb/La值(<1)是地壳混染作用2个可靠的微量元素指标(SAUNDERS et al.，1992；夏林圻等，2007a，2007b)。大通沟南山基性-超基性岩样品(Th/Nb)N值为5.28～6.97，均远大于1.0。除一个样品的Nb/La值为1.11略大于1.0，其余样品的Nb/La值为0.23～0.93，均小于1.0，表明岩浆演化过程中受到了明显的地壳混染。HOFMANN等(1988)研究认为，典型的地幔Ce/Pb为(25±5)，地壳Ce/Pb小于15。大通沟南山基性-超基性岩中Ce/Pb值为2.03～9.76，表明了岩浆演化过程中存在同化混染作用。

在微量元素图解(图7)中显示，Ce/Pb、Nb/U等元素比值与原始地幔的比值明显不同，更接近上地壳平均值的范围，说明大通沟南山基性-超基岩体在形成过程中存在同化混染作用，有大量地壳物质的加入，导致微量元素的比值显示出地壳元素特征。

图7 微量元素相关性图解Fig.7 Correlation diagram of trace elements of the basic-ultrabasic rocks in the Datonggou South Mountain

4.3 含矿性分析

根据镁铁含量的不同，基性-超基性岩可以分为镁质超基性岩(m/f>6.5)、铁质超基性岩(m/f=2～6.5)、富铁质超基性岩(m/f=0.5～2)、铁质基性岩(m/f=0.5～2)及富铁质基性岩(m/f<0.5)(吴利仁等，1963)，与铜镍矿化有关的基性-超基性岩主要为铁质系列岩石。斑红山超基性岩m/f值为0.89～1.29，属富铁质超基性岩；D203基性岩m/f值为1.12～3.03，平均为1.88，属铁质基性岩。D203超基性岩m/f值为4.23～4.68，黑平顶山超基性岩m/f值为4.83～5.00，均属铁质超基性岩，这与邻区牛鼻子梁铜镍矿m/f值为2.0～4.6(钱兵等，2017)以及夏日哈木镍铜矿床m/f值为2.01～4.93(张照伟等，2015)具有相似的特征，显示出该区具有良好的铜镍矿成矿条件。

M.H.戈得列夫斯基按照侵入岩中MgO的含量把超基性岩浆及其结晶产物分为3类：①无硫化物的镁铁质岩石MgO≤8%。②含铜镍中等镁铁质岩石MgO含量8%～30%。③无硫化物的镁铁质岩石MgO≥30%。斑红山超基性岩MgO含量为5.31%～7.06%，属无硫化物的镁铁质岩石；D203超基性岩MgO含量为21.76%～25.69%，属含铜镍中等镁铁质岩石；黑平顶山超基性岩MgO含量在29.12%～31.10%，平均值为30.13，略高于30，属无硫化物的镁铁质岩石。

区内目前发现的基性-超基性岩均具良好的Cu、Ni、Co异常及高精度磁法异常。其中，D203、黑平顶山岩体呈现出一定的矿化特征，各岩体矿化特征如下。

D203岩体：位于大通沟南山断裂北侧，岩体呈北东向展布，为区内含矿性最好的岩体。经槽探工程控制已圈定铜镍矿体一条，含矿硫化物赋存于辉石岩及辉石角闪石岩中，岩石中可见孔雀石化、褐铁矿化。矿体长300余米，厚1.38～12.2m，单工程Cu品位为0.41%～0.45%，Ni品位为0.44%～0.46%，Co元素达到矿化，品位为0.013%～0.032%。

黑平顶山岩体：位于大通沟南山断裂北侧黑平顶山一带，为区内规模最大的岩体，呈北东向展布。经槽探工程控制已圈定钴镍矿化体一条，钴镍矿化主要赋存于辉石橄榄岩和辉石岩中，岩体中可见绿帘石化、绿泥石化，局部见褐铁矿化。矿化体控制长约700 m，宽5～15 m。Co品位为0.010%～0.012%，Ni品位为0.10%～0.12%达到矿化。

斑红山岩体：位于大通沟南山断裂西段斑红山一带，呈北东向展布，岩性主要为橄榄二辉岩、辉石角闪石岩、辉长岩等。岩体中未见明显的硫化物及铜镍矿化，与高精度磁法异常套合性较好，具有较高的高精度磁法异常。

4.4 找矿前景分析

近年来，随着柴达木周缘夏日哈木、尕秀雅平、牛鼻子梁等铜镍矿的发现，使得在柴达木周缘地区寻找与基性-超基性岩有关的铜镍硫化物矿床成为该地区找矿的热点，基性-超基性岩的含矿性备受关注。大通沟南山地区与牛鼻子梁、夏日哈木、尕秀雅平等铜镍矿具相似的直接围岩、岩石类型，岩石MgO含量、m/f值等指标与牛鼻子梁、夏日哈木铜镍矿相似，显示岩体具有良好的铜镍矿含矿性和良好的成矿条件。

从全球范围来看，克拉通内部及边缘裂谷或伸展环境是产出含铜镍矿岩体有利的构造背景。大通沟南山基性-超基性岩形成于(458.3±8.2) Ma，岩体形成的构造环境属于克拉通内部环境(钱兵等，2017b)，是形成铜镍硫化物矿的有利构造环境。

通过1∶5万矿产远景调查工作，前人在本区共圈定水系沉积物乙类异常14处，丙类异常2处。D203、黑平顶山、斑红山岩体分别位于HS22、HS20、HS16三个乙类综合异常中，Cu、Ni、Cr、Co等元素套合性好，浓集中心明显，异常规模较大。同时1∶5万高精度磁法异常调查共圈定磁法异常带4处，在基性-超基性岩展布区高磁异常幅值高，强度大，与岩体及水系沉积物异常表现出较好的套合性。对D203、黑平顶山等物化探异常区进行异常查证及工程控制均发现了矿(化)体，显示这些异常为矿致异常，对寻找铜镍硫化物矿具有很好的指示作用。但该地区基性-超基性岩出露规模相对较小，一些矿体规模与其赋矿岩体规模及高精度磁法异常不成比例，推测其深部可能有较大的隐伏岩体存在，表明深部具有一定的找矿空间和潜力。

因此，大通沟南山一带Cu、Ni元素化探异常及高精度磁法异常，尤其是套合性较好的物化探异常为寻找与基性-超基性有关的铜镍硫化物矿提供了良好的找矿信息，显示该区具备很好的成矿条件和找矿前景。

5 结论

(1)大通沟南山地区基性-超基性岩体岩石类型主要为橄榄辉石岩、辉石角闪石岩、辉石橄榄岩、橄榄二辉岩等，岩石形成过程中发生了一定程度的分离结晶作用和同化混染作用，具有良好的铜镍矿成矿条件。

(2)大通沟南山基性-超基性岩总体表现出低硅、中镁、高钛、高钙等特征，稀土元素配分曲线属轻稀土富集型，富集大离子亲石元素，相对亏损高场强元素。MgO含量、m/f值等含矿性指标显示岩体具有良好的铜镍矿含矿性。

(3)基性-超基性岩体形成环境为克拉通内部，具备形成铜镍硫化物矿床的良好构造背景。根据岩体形成的构造环境、岩石地球化学、物化探特征，结合工程控制情况综合分析，认为大通沟南山地区具有良好的铜镍硫化物矿床形成条件及找矿潜力。