库地铬铁矿含铬丰度和部分熔融程度特征及成矿潜力分析

刘洋旭

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

1 前言

豆荚状铬铁矿床赋存在地幔橄榄岩中，并且与纯橄岩和斜方辉橄岩紧密伴生，表明形成铬铁矿的铬来源于地幔橄榄岩本身。

高压熔融实验表明，原始地幔部分熔融过程中，铬透辉石和顽火辉石中的铬以铬尖晶石的形式被出溶，由于铬的耐高温特性，使得出溶的铬尖晶石和原来地幔中的铬尖晶石一起成为熔浆形态但并不会进入玄武质熔浆中，从而富集形成铬铁矿，并导致铬铁矿向富铬富铁方向发展；同时，铬透辉石和顽火辉石向富镁方向发展，转变为纯橄岩，整个过程是一个镁、铬富集的过程。

由此可以看出，原始地幔橄榄岩含铬丰度和部分熔融程度决定着豆荚状铬铁矿的形成，含铬丰度越大、部分熔融程度越高，越是有利于铬的富集成矿。对豆荚状铬铁矿的成矿前景分析，应首先研究地幔橄榄岩的含铬丰度和部分熔融程度。

2 矿区地质概况

库地铬铁矿位于库地—其曼于特蛇绿构造混杂岩带东端库地村北西2千米。橄榄岩相总面积约12平方千米，其中细粒纯橄岩相面积8 平方千米，整体像一个南西—北东向不规则菱形的“楔子”，由北西向南东逆冲至早古生代、元古代地层之上，倾向北西，倾角大于45°。

3 含铬丰度值

原始地幔岩浆中的铬是豆荚状铬铁矿最根本的物质来源，一般的超基性岩的铬含量在2000～10000ppm，我国主要成铬橄榄岩的铬丰度值平均大于6300ppm，尤其以西藏罗布莎、新疆萨尔托海、甘肃大道尔吉、青海玉石南表现比较突出（表1）。作为库地铬铁矿含矿岩相的细粒纯橄岩相，铬丰度值平均达到8600ppm，说明库地铬铁矿成矿物质基础比较好，有着充足的铬铁矿成矿物质来源。

表1 我国主要成铬岩体与库地铬铁矿铬丰度值对比

4 部分熔融程度

研究证明，地幔橄榄岩在部分熔融过程中，随着部分熔融程度的增高，导致辉石中的Fe、Cr被分离富集，地幔橄榄岩也会按照二辉橄榄岩—斜方辉橄岩—纯橄岩的顺序逐渐演变，形成镁橄榄石含量很高（Fo＞90）的纯橄岩。

由于原始地幔的部分熔融过程是不均匀的，部分熔融程度越高，越有利于地幔橄榄岩中铬的出溶和富集成矿，因此，铬铁矿主要富集于熔融程度高的部位。

地幔橄榄岩中造岩矿物的Mg#值[Mg#=Mg2+×100/（Mg2++Fe2+）]大小反映地幔橄榄岩的部分熔融程度的高低(DickandBullen，1984)，镁指数Mg′在90～92 时，顽火辉石和透铬辉石通过不一致熔融析出大量铬元素，成为铬铁矿的主要来源。目前，国内发现的产豆荚状铬铁矿的地幔橄榄岩的Mg#均大于80，其中以罗布莎的Mg#最高，在92—93之间（表2）。

表2 我国主要成铬岩体Mg#值对比

库地地幔橄榄岩的部分熔融程度较高，镁指数Mg#可达到89 以上，细粒纯橄岩可达到91～92（表3），高于大道尔吉、玉石南岩体，与罗布莎和萨尔托海岩体相当。且镁指数与铬丰度呈正相关关系（表3），说明库地含铬地幔橄榄岩经过比较高的不均匀部分熔融，使得其中的铬可以比较充分的分离、富集、成矿。

表3 库地铬铁矿主要岩相含铬丰度值和镁指数Mg#

5 结论

库地铬铁矿的含矿岩相为细粒纯橄岩相，具有很高的铬丰度值，平均达到8600ppm，成矿物质基础丰富，并经过较高的不均匀部分熔融，Mg#达到92，原始地幔橄榄岩中的铬可以充分的分离、富集、成矿。因此，库地铬铁矿无论从成矿物质来源、还是成矿时的不均匀部分熔融程度来讲，都具备很大的优势，具有很好的成矿潜力。