新疆葉城縣庫地一帶地幔巖特征分析

李 峰

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊 哈密 839000）

庫地蛇綠巖屬于西昆侖早古生代蛇綠巖帶，出露于西昆侖山脈的北坡，成串珠狀沿庫地—其曼于特斷裂展布，包括庫地、庫拉木拉克、他龍、庫爾良、托滿5個蛇綠巖體，斷續(xù)出露總長度約200km，其中以庫地一帶出露最為完整。庫地超鎂鐵巖包括庫地北變質(zhì)橄欖巖和庫地南堆晶橄欖巖兩類，鏡下觀察也可見典型的地幔巖結(jié)構(gòu)特征。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于塔里木-華北板塊（Ⅲ）昆侖微板塊（Ⅲ3）北昆侖古生代復(fù)合溝弧帶（Ⅲ31）與中昆侖地塊（Ⅲ32）的結(jié)合部位，以庫地-其曼于特深大斷裂為界，以北屬于北昆侖古生代復(fù)合溝弧帶，以南屬于中昆侖地塊。

1.2 地層

以康西瓦斷裂為界，區(qū)域由北至南依次屬于塔里木-北山地層大區(qū)西昆侖地層區(qū)，巴顏喀拉-北羌塘地層大區(qū)巴顏喀拉地層區(qū)。

西昆侖地層區(qū)在區(qū)內(nèi)大部分地段被巖體侵占，地層只發(fā)育早中元古界-早古生代變質(zhì)巖、碳酸鹽、火山巖；石炭系濱-淺海碎屑巖夾碳酸鹽巖。第四系主要分布于河谷地區(qū)，為沖洪積物，高海拔區(qū)表現(xiàn)為現(xiàn)代冰川。

巴顏喀拉地層區(qū)在區(qū)內(nèi)主要發(fā)育志留系、石炭系海相碎屑巖系；二疊系灰?guī)r、石英砂巖、粉砂巖、碳酸鹽建造；侏羅系含煤建造；第四系主要分布于河谷地區(qū)，為沖洪積物，高海拔區(qū)表現(xiàn)為現(xiàn)代冰川。

1.3 地球化學(xué)特征

1.3.1 單元素異常

庫地工作區(qū)的主要單元素異常元素有Cr、Ni、Co、Bi、Au、Ag、As、Cu、Pb。

Cr元素異常分布于工作區(qū)中東部，形態(tài)不規(guī)則，但與超基性巖體范圍吻合，濃集中心對應(yīng)于純橄欖巖相、輝石橄欖巖相。

Ni元素異常分布于工作區(qū)中東部，形態(tài)不規(guī)則，但與超基性巖體范圍吻合，濃集中心對應(yīng)于純橄欖巖相、輝石橄欖巖相。

Co元素異常分布于工作區(qū)中東部，形態(tài)不規(guī)則，但與超基性巖體范圍吻合，濃集中心對應(yīng)于純橄欖巖相、輝石橄欖巖相。

Bi元素異常分布于工作區(qū)南部，呈近東西向帶狀，呈近東西向帶狀沿超基性巖與地層界線分布。

Au元素異常分布于工作區(qū)南部，呈北東向橢圓狀，沿超基性巖與地層界線分布，面積狹小。

Ag元素異常分布于工作區(qū)南部，呈北東向斷續(xù)帶狀，沿超基性巖與地層界線分布。

As元素異常分布于工作區(qū)南部，呈北東向不規(guī)則帶狀，沿超基性巖與地層界線分布。

Cu元素異常分布于工作區(qū)南部，呈近東西向橢圓狀，沿超基性巖與地層界線分布。

Pb元素異常分布于工作區(qū)東南部，呈圓狀，面積約0.05km2，沿超基性巖與地層界線分布，濃度分帶不明顯。

1.3.2 元素組合異常

⑴Cr-Ni-Co元素組合異常

Cr、Ni、Co元素組合異常分布于工作區(qū)中東部，形態(tài)不規(guī)則，面積約2.5km2，具有3級濃度分帶，各元素具有極其相似的異常范圍、形態(tài)，套合情況良好，元素濃集度高，濃集中心對應(yīng)純橄欖巖相、輝石橄欖巖相，形成十分明顯的元素組合異常。

⑵Au-As元素組合異常

Au、As元素組合異常分布于工作區(qū)南部，呈北東向橢圓狀，面積狹小，約0.1km2，沿超基性巖與地層界線分布，各元素具有高度相似的異常范圍、形態(tài)，套合情況良好，但濃集度低。

該元素組合異常分布于超基性巖體與地層的界線上，被第四系覆蓋，推測該元素組合異常與熱液有關(guān)，但異常值太低，不具有較大的找礦指示意義。

⑶Ag-Cu-Pb元素組合異常

Ag、Cu、Pb三種元素中，在Ag元素異常范圍內(nèi)可見到Cu元素異常和Pb元素異常，而Cu元素與Pb元素并不存在異常范圍的重疊，套合較差，且濃集度低。

1.4 巖漿巖

1.4.1 侵入巖

侵入巖分布廣泛，從元古代-白堊紀(jì)均有侵入巖出露。在空間上，根據(jù)侵入巖的空間分布范圍和時代分為五期5個構(gòu)造—巖漿巖帶，即以康西瓦—蘇巴什結(jié)合帶為界，以北為西昆侖元古代、早古生代（加里東期）、晚古生代（華力西期）、三疊紀(jì)（印支期）復(fù)合構(gòu)造—巖漿巖帶，以南為喀喇昆侖侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)（燕山期）復(fù)合構(gòu)造—巖漿巖帶。它們雖然具有不同期次、不同巖石類型相互套疊式分布的特點(diǎn)，但總體具有從北向南由老變新的規(guī)律。

1.4.2 火山巖

火山巖主要沿庫地-其曼于特斷裂呈東西向分布，包括長城系塞拉加茲塔格巖群石英-角斑巖，下石炭統(tǒng)烏魯阿特組上段安山質(zhì)火山角礫巖-凝灰質(zhì)細(xì)砂巖和帕斯群上段玄武質(zhì)火山角礫巖，中-下二疊統(tǒng)賽里亞克群英安巖-粗面流紋巖。

1.5 區(qū)域礦產(chǎn)

屬西昆侖北部Fe-Cu-Pb-Zn-硫鐵礦-水晶-白云母-玉石-石棉成礦帶，中昆侖Fe-Cu-Pb-Zn-水晶-白云母-玉石-石棉礦帶。該帶位于西昆侖山腹地，北由公格爾-柯崗斷裂所隔，與昆蓋山—庫爾浪成礦帶毗鄰，南以康西瓦大斷裂為界，與華南成工作區(qū)相鄰，呈北西-東西向條帶狀展布，西端尖滅于蓋孜河一帶，向東尖滅于慕士塔格山一帶，長600km，寬15～50km，面積約20000km2。

2 庫地蛇綠巖體（超鎂鐵巖體）

庫地蛇綠巖系是西昆侖造山帶中一個十分重要的巖石—構(gòu)造單元，分布在新藏公路157～161km間庫地附近。巖體具有很好的巖相分異，自南東—北西依次劃分為黃綠色中細(xì)粒純橄欖巖相—灰綠色中細(xì)粒輝石橄欖巖相-黃綠色細(xì)粒純橄欖巖相—灰綠色細(xì)粒輝橄欖巖相-灰綠色細(xì)粒橄欖輝石巖相—深灰色中粒輝長巖相［3］。巖相之間呈漸變接觸，巖石整體具有從東向西粒度變細(xì)、鎂鐵質(zhì)含量降低的趨勢，并結(jié)合其整體產(chǎn)狀傾向北西，故認(rèn)為南東端為底，北西端為頂，向北西傾伏。

2.1 黃綠色中細(xì)粒純橄欖巖相

分布于工作區(qū)中部，整體呈不規(guī)則弧帶狀，南西端收縮、北東端擴(kuò)大。

巖石呈黃綠色，半自形中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由橄欖石（90%～98%）組成，其次為輝石（2%～8%），少量鉻鐵礦（2%～3%）和磁鐵礦。橄欖石無色，粒狀，裂紋發(fā)育，沿裂隙發(fā)生蛇紋石化和滑石化，并析出塵點(diǎn)狀磁鐵礦。輝石主要為斜方輝石，呈淡褐色，一組解理發(fā)育（100）裂理發(fā)育，其邊緣和裂紋見滑石化。鉻鐵礦呈不規(guī)則狀，黑色，透射光下略顯褐色。

2.2 灰綠色中細(xì)粒輝石橄欖巖相

主要分布于黃綠色中細(xì)粒純橄欖巖相以西，少量分布于黃綠色中細(xì)粒純橄欖巖相南東角，整體呈半弧狀，南北兩端向西收縮變窄，中部向東凸出變寬。

巖石呈灰綠色，半自形中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由橄欖石（54%～88%）和輝石（12%～45%）組成，含微量鉻鐵礦（1%～3%）和磁鐵礦。橄欖石無色，粒狀，裂紋發(fā)育，裂紋中見蛇紋石和磁鐵礦。輝石呈半自形柱狀，它形粒狀，一組解理發(fā)育，裂理也發(fā)育，粒緣滑石化較明顯。鉻鐵礦呈不規(guī)則粒狀零星分布。

2.3 黃綠色細(xì)粒純橄欖巖相

主要分布于灰綠色中細(xì)粒輝石橄欖巖相以西，整體呈不規(guī)則弧帶狀，南西端收縮、北東端擴(kuò)大。

巖石呈黃綠色，半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要由橄欖石（92%～98%）組成，其次為輝石（2%～6%），少量鉻鐵礦（3%～5%）和磁鐵礦。橄欖石無色，粒狀，裂紋發(fā)育，沿裂隙發(fā)生蛇紋石化和滑石化，并析出塵點(diǎn)狀磁鐵礦。輝石主要為斜方輝石，呈淡褐色，一組解理發(fā)育（100）裂理發(fā)育，其邊緣和裂紋見滑石化。鉻鐵礦呈不規(guī)則狀，黑色，透射光下略顯褐色。

2.4 灰綠色細(xì)粒輝石橄欖巖相

主要分布于黃綠色細(xì)粒純橄欖巖相以西，規(guī)模較小，呈不規(guī)則彎曲帶狀。

巖石呈灰綠色，半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由橄欖石（62%～88%）、輝石（12%～35%），及少量鉻鐵礦（1%～3%）和磁鐵礦組成。橄欖石無色，粒狀，裂紋發(fā)育，沿裂紋（櫛殼狀）分布纖狀蛇紋石。輝石無色或淡褐色，粒狀，一組解理發(fā)育，也可見（100）裂理，粒緣被鱗片狀滑石交代，析出少量鐵質(zhì)。鉻鐵礦呈不規(guī)則粒狀，反射光下見褐色。

2.5 灰綠色細(xì)粒橄欖輝石巖相

主要分布于灰綠色細(xì)粒輝石橄欖巖相以西，呈不連續(xù)帶狀分布，出露面積十分狹小。

巖石呈灰綠色，半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由輝石（60%～70%）、橄欖石（25%～35%），及少量磁鐵礦（1%～3%）、鉻鐵礦（1%～2%）組成。輝石呈半自形晶，其解理和裂紋非常發(fā)育（有的為變種的異剝石）,干渉色較鮮艷，為二級藍(lán)、綠、紅等。橄欖石無色，粒狀，裂紋發(fā)育，局部蛀紋石化。鉻鐵礦呈不規(guī)則狀，黑色，零星散布于巖石中。

2.6 深灰色中粒輝長巖相

分布于灰綠色細(xì)粒橄欖輝石巖相和灰綠色細(xì)粒輝石橄欖巖相以西，整體呈不規(guī)則弧帶狀，南西端擴(kuò)大、北東端收縮。深灰色，半自形中粒輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石（55%±）、輝石（45%±）及少量其他物質(zhì)組成。該巖相內(nèi)局部發(fā)育粗粒輝石巖脈。

3 典型地幔巖的巖石學(xué)特征

地幔巖是代表原始上地幔物質(zhì)并在地幔中結(jié)晶的巖石的統(tǒng)稱，主要是二輝橄欖巖、榴輝巖和純橄欖巖。

組成地幔巖的礦物主要是橄欖石、斜方輝石和單斜輝石，其次是尖晶石和石榴石。橄欖石以鎂橄欖石分子Fo＞90%為特征，一般均在90%～92%之間。輝石為頑火輝石和高鋁的透輝石。石榴石絕大多數(shù)是鎂鋁榴石。它們都屬于高溫高壓相礦物。地幔巖的礦物組合也反映了它形成的高溫高壓環(huán)境。

工作區(qū)所采集的巖礦鑒定樣品以含輝純橄欖巖-純橄欖巖為主，少量輝石橄欖巖。下面詳述其特征。

3.1 基本特征

工作區(qū)所采集的巖礦鑒定樣品以含輝純橄欖巖—純橄欖巖為主，少量輝石橄欖巖。

3.1.1 含輝純橄欖巖—純橄欖巖

標(biāo)本主要為灰、灰綠—黃綠色，呈明顯的粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，中細(xì)粒為主，橄欖石含量90%～98%，輝石絕大多數(shù)為斜方輝石（頑火輝石），鉻鐵礦極少?；緹o蝕變或蝕變極弱，僅見頑火輝石的滑石化現(xiàn)象。

3.1.2 輝石橄欖巖

標(biāo)本主要為灰綠色，呈明顯的粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，中細(xì)粒為主，橄欖石含量60%～80%不等，輝石絕大多數(shù)為斜方輝石（頑火輝石），鉻鐵礦極少。僅見頑火輝石的滑石化現(xiàn)象。

3.2 鏡下的典型地幔巖結(jié)構(gòu)特征

3.2.1 肯克帶

是深源的純橄欖巖、尖晶石二輝橄欖巖等巖石中，橄欖石晶體常出現(xiàn)的一種內(nèi)動力結(jié)構(gòu)。它是來自上地幔深處超基性巖漿被擠壓過程中，已結(jié)晶礦物受高壓而發(fā)生滑動的結(jié)果，形態(tài)類似于雙晶［4］，它是地幔巖結(jié)構(gòu)標(biāo)志之一。

3.2.2 原始粒狀結(jié)構(gòu)

是地幔巖中形成時間相對較早的一種結(jié)構(gòu)，為地幔物質(zhì)局部熔融重結(jié)晶作用所形成。其特征是，橄欖石和輝石的粒度粗大，橄欖石有特征的肯克帶，橄欖石和頑火輝石呈現(xiàn)齒狀的顆粒邊界，在橄欖石之間除了局部重結(jié)晶作用產(chǎn)生的多邊形顆粒之外，也是曲線接觸［5］。

3.2.3 殘碎斑結(jié)構(gòu)

其特征是巖石由大的他形的和強(qiáng)烈變形的殘碎斑晶和小的顆?；闹亟Y(jié)晶基質(zhì)礦物組成。殘碎斑晶為橄欖石或（和）頑火輝石，橄欖石殘碎斑往往有肯克帶，殘碎斑晶與相鄰的顆?；幕|(zhì)礦物結(jié)晶方位往往相差無幾。顯示出基質(zhì)礦物是由斑晶碎裂而來的，雖然經(jīng)過了重結(jié)晶作用，但仍大體上保持了原來礦物的光性方位［6］。

4 結(jié)論

結(jié)合工作區(qū)所采集樣品的鏡下觀察特征，顯示了極為典型的地幔巖的結(jié)構(gòu)特征，這些超鎂鐵巖的結(jié)構(gòu)特征是其作為庫地蛇綠巖帶中地幔巖的直接證據(jù)。地幔巖中的鉻鐵礦形態(tài)特征表明其是早于硅酸結(jié)晶的，屬于早期結(jié)晶分異作用，且含礦巖相為純橄欖巖。但是依據(jù)礦床學(xué)理論，早期結(jié)晶分異作用形成的鉻鐵礦床，其規(guī)模和儲量一般較?。?］，找礦遠(yuǎn)景不樂觀。