肖军军
(江西省地质矿产勘查开发局九〇二地质大队)
扬子板块与华夏板块在晋宁期—加里东期多岛弧碰撞、拼贴形成钦杭结合带,受区域内多期次构造—岩浆活动,钦杭结合带发育多期基性—超基性岩[1]。岭上超基性岩体位于钦杭结合带江西段新余地区,前人对该岩体的成因、年代学特征及岩体形成的大地构造环境等有较深入的研究[1-4],但对该岩体的含矿性研究较少。近年来,在钦杭结合带西南段的湘西南地区陆续发现了多处与隐伏超基性岩有关的镍矿(化)体[5]。本研究结合区域内基性—超基性岩体的研究成果,综合分析岭上岩体的地质特征,初步探究岩体的成矿性。
岭上超基性岩体大地构造位置处于扬子板块与华夏板块拼贴的钦杭结合带江西段萍乡—广丰深大断裂带南侧。区域大面积出露青白口系潭头群神山组浅变质岩,清江盆地南缘的白垩系南雄组红色碎屑沉积岩超覆于神山组地层之上。区域内褶皱构造发育,神山倒转背斜呈北东东向横贯全区[2],背斜轴面北倾,北翼被近东西向断层破坏出露不完整,南翼地层倒转,倒转后地层倾向为350°~20°,倾角为40°~60°。区域内岩浆岩出露较少,主要有晋宁期及燕山期岩浆活动。
在新余市良山镇塘里—岭上—渥塘一带,基性—超基性岩多成群分布,岩体近东西向串珠状展布,断续出露长度达15 km(图1)。岭上超基性岩体出露范围最大,岩体平面上呈东西向的长条形,似蚕状,长约1 050 m,宽60~150 m,面积约为0.15 km2,往东西两端岩体变窄逐渐尖灭。岩体在空间上为一向北倾斜的墙状体,倾角为30°~50°。
岭上超基性岩体主要由角闪橄榄岩和辉石橄榄岩组成,岩体与围岩发生同化混染作用,岩性由超基性相变为基性,岩体边部岩性为辉石角闪岩、绿泥石化角闪石岩和透闪石化辉长辉绿岩。
岭上超基性岩体岩石呈灰绿至暗绿色,细中粒结构,致密块状构造,矿物成分为橄榄石(50%~85%)、角闪石(2%~10%)、辉石(2%~15%)、蛇纹石(5%~15%)、绿泥石(3%~5%)、方解石(2%~10%)、透闪石(1%~15%)、少量磷灰石和磁铁矿。受蚀变作用影响,橄榄石、辉石多被蛇纹石、滑石、透闪石等交代,铁镁质矿物基本已发生分解。
岭上超基性岩体常量元素分析结果显示(表1),Al2O3>CaO+Na2O+K2O,属铝过饱和成分系列,SiO2含量为35.93%~40.07%,属超基性岩类,MgO平均含量为23.83%,Al2O3平均含量为6.56%,Fe2O3平均含量为1.35%,FeO平均含量为8.63%,MgO/(FeO+Fe2O3+MnO)=2.34,属铁质超基性岩。
岭上超基性岩体普遍具弱磁性,TFe含量为6.87%~11.85%,MFe含量为0.5%~6.87%,磁铁矿呈浸染状分布,富集程度差异较大,蛇纹石化强烈的角闪橄榄岩磁性相对较强。
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岭上超基性岩体呈墙状侵入于青白口系潭头群神山组浅变质岩,外接触带围岩具热接触变质特征,可见含磁黄铁矿斑点状板岩等。岩体自变质作用较强,多具滑石化、蛇纹石化、绿泥石化、透闪石化及碳酸盐化等。
在岭上—渥塘之间圈定水系沉积物综合异常1处(图1),分布于岭上岩体西侧,呈近椭圆状展布,面积约为3.62 km2,由Cu、Co、Cr、Ni等异常共同组成。水系沉积物异常的形成与超基性岩体关系密切,异常出露的地层为神山组浅变质岩,推测该异常是与超基性岩体的矿化蚀变带有关,或者是岩体中Cu、Co、Cr、Ni等元素迁移富集的结果,异常下方可能有较大面积的隐伏超基性岩体[6]。
孙鼐等[7]综合分析祁连山一带与基性—超基性岩相关的矿床,发现岩石的镁铁比值与矿产类型关系密切,对基性—超基性岩进行了成矿专属性的划分(表2)。岭上岩体属铁质超基性岩,镁铁比值为2.34,由表2可知,岭上超基性岩体可能与铜镍矿床有关。
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结合朱清波等[3]对岭上岩体的微量元素分析结果,岭上岩体Cr含量为(1 413~2 167)×10-6、Ni含量为(927~1 170)×10-6,其含量远大于地壳中该元素的平均值,综合水系沉积物异常及基性—超基性岩体含矿性划分结果,推断岭上岩体具备铜镍硫化物矿床成矿条件。
李静超等[8]对藏北昂吾地区超基性岩的蛇纹石化和磁铁矿化过程的研究表明,蛇纹石化的过程会使某些元素活化并具备成矿的潜力,超基性岩中磁铁矿的产生与岩石蛇纹石化程度相关,但如果原岩组分中含有辉石,比重较大,会造成SiO2活度较高,抑制蛇纹石化过程中磁铁矿的析出。
岭上超基性岩体蛇纹石化较强,岩石普遍具弱磁性,但磁铁矿矿化不均,MFe含量为0.5%~6.87%,而蛇纹石化的辉石橄榄岩中MFe含量一般为0.5%~1.5%,析出的磁铁矿含量相对蛇纹石化角闪橄榄岩更少,辉石橄榄岩赋磁铁矿潜力相对较低,蛇纹石化强烈的角闪橄榄岩可能具备形成超基性岩型磁铁矿的潜力。
经对岭上岩体的蛇纹石化辉石橄榄岩化学分析发现,岩石MgO含量最高可达30.32%,SiO2含量为35.86%~39.62%,CaO含量为2.31%~4.94%,可作为钙镁磷肥的生产原料进行综合利用[2]。
(1)岭上岩体呈墙状侵入于青白口系潭头群神山组浅变质岩,主要由角闪橄榄岩和辉石橄榄岩组成,岩体属铁质超基性岩体,自变质作用较强,发生了较强烈的蛇纹石化、滑石化及透闪石化等。
(2)岭上岩体西侧存在1处面积约3.62 km2的Cu-Co-Cr-Ni水系沉积物综合异常,岩石具有较高Cr、Ni含量,镁铁比值显示与铜镍硫化物矿床有关,岩体具备铜镍硫化物矿床成矿条件。
(3)岭上岩体普遍具弱磁性,辉石橄榄岩赋磁铁矿潜力较低,蛇纹石化强烈的角闪橄榄岩更可能形成超基性岩型磁铁矿。
(4)岭上岩体的蛇纹石化辉石橄榄岩MgO含量较高,可考虑对蛇纹石化强烈的辉石橄榄岩作钙镁磷肥生产原料进行综合利用。