青海省清水泉地區(qū)超基性巖巖體基本特征及其找礦指示意義

劉 恒， 謝劍峰， 肖其鵬

(湖南省有色地質(zhì)勘查研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410015)

清水泉地區(qū)位于青海省都蘭縣香日德鎮(zhèn)東南方向56 km處。大地構(gòu)造位置位于東昆侖成礦帶東段，柴達(dá)木古陸塊與華南古板塊拼接部位(圖1)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育、巖漿活動(dòng)頻繁，東昆侖南坡構(gòu)造帶地層多以巖片、斷塊形式出現(xiàn)、有層無(wú)序，具典型的造山帶地層構(gòu)造特征。近十年青海實(shí)施“358地質(zhì)勘查工程”過(guò)程中，受東昆侖山脈東段、柴達(dá)木盆地南緣夏日哈木超大型鎳鈷礦以及研究區(qū)附近溝里地區(qū)金銅礦的找礦突破的鼓舞，2013～2015年湖南省有色地質(zhì)勘查研究院在清水泉地區(qū)1∶5萬(wàn)高磁異常查證工作基礎(chǔ)上開(kāi)展了以尋找熔離型硫化物礦床類型為主，兼顧構(gòu)造蝕變帶型礦床的鎳礦預(yù)查工作。

圖1 預(yù)查區(qū)大地構(gòu)造位置圖

1 超基性巖體形態(tài)規(guī)模

清水泉地區(qū)超基性巖體由數(shù)個(gè)巖體群組成，多沿昆中斷裂帶平行斷裂斷續(xù)分布。一個(gè)巖體群又由1個(gè)主巖體及十幾個(gè)小巖體組成。主巖體呈狹長(zhǎng)的不規(guī)則帶狀分布，總體走向北西-南東向，走向延伸長(zhǎng)約1 800 m、出露寬度30～130 m,產(chǎn)狀陡傾，東段傾向北東，西段傾向南西，傾角50°～85°，深部整體傾向推斷傾向南西，與區(qū)域斷裂構(gòu)造形跡大體一致。巖體侵位圍巖主要為下元古界金水口巖群白沙河組黑云斜長(zhǎng)片麻巖、含石榴石花崗片麻巖及少量大理巖。巖體與圍巖推斷主要系斷層接觸。各小巖體主要呈脈狀侵入；另巖體邊部尚見(jiàn)晚于超基性巖侵入的中酸性巖脈，主要有斜長(zhǎng)花崗斑巖，少量閃長(zhǎng)玢巖、花崗偉晶巖。超基性巖小巖體與中酸性巖脈產(chǎn)狀與主巖體大體一致。

根據(jù)溝里地區(qū)1∶5萬(wàn)礦調(diào)成果，清水泉地區(qū)超基性巖侵入時(shí)期為前晉寧期，區(qū)內(nèi)花崗斑巖、閃長(zhǎng)玢巖等中-酸性侵入巖體侵入時(shí)期均晚于超基性巖。

2 巖體類型

清水泉地區(qū)超基性巖屬以(斜輝)輝橄巖為主，少量純橄巖的雜巖體。巖體蝕變強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為強(qiáng)蛇紋石化。水平方向上，(斜輝)輝橄巖主要分布在帶狀巖體北側(cè)、占巖體總面積約70%；純橄巖則雜亂分布于帶狀巖體南側(cè)、局部位于巖體中心呈異相帶，占巖體總面積約30%。垂向上，巖體巖性以(斜輝)輝橄巖為主，巖相分布不明顯——組成巖體的礦物顆粒沒(méi)有出現(xiàn)上細(xì)下粗的正分異韻律，多以細(xì)粒-微晶結(jié)構(gòu)為主。

3 超基性巖體化學(xué)組分及地球化學(xué)特征

通過(guò)對(duì)超基性巖體樣品的全分析表明：超基性巖體以鎂質(zhì)超基性巖為主，具有高鎂、低鈣、低堿、低鋁特征，SiO2含量為36.99%～38.98%，m/f值在7.23～10.26(吳利仁)；局部顯示富鐵質(zhì)超基性巖特征：低鈣、低堿、高鋁特征，m/f值為1.17(吳利仁)。斜輝橄欖巖中Fe2O3含量普遍高于FeO，一般高出2～8倍，這種現(xiàn)象與巖石發(fā)生蛇紋石化有關(guān)，屬于后期變質(zhì)過(guò)程中發(fā)生氧化的結(jié)果。

根據(jù)M.H.戈得列夫斯基對(duì)侵入巖中MgO的含量劃分超基性巖漿及其結(jié)晶產(chǎn)物關(guān)系，清水泉地區(qū)超基性巖體的主要組成屬無(wú)硫化物的鎂鐵質(zhì)巖石；少量分布的巖體屬含銅鎳中等鎂鐵質(zhì)巖石。

根據(jù)相關(guān)成果資料，清水泉地區(qū)超鎂鐵質(zhì)巖的∑REE為1.12～2.89，平均2.14，總體比球粒隕石(∑REE=2.562)低，∑LREE/∑HREE=5.22～8.58，(La/Lu)N平均4.33，表明LREE輕微富集，方輝橄欖巖的δEu均為負(fù)異常。鎂鐵質(zhì)巖∑REE為20.62～75.59，∑LREE/∑HREE平均值為2.76，(La/Lu)N=0.30～4.32，δEu平均0.74，顯示負(fù)異常。超基性巖稀土總量低，代表了一個(gè)強(qiáng)烈虧損的地幔源區(qū)特征，表明該超基性巖屬于經(jīng)過(guò)高度部分熔融后的殘余地幔物質(zhì)，這與巖漿型超基性巖有明顯的差異。此外，在超基性巖與原地幔標(biāo)準(zhǔn)化比值蛛網(wǎng)圖中，微量元素地球化學(xué)特征顯示，清水泉地區(qū)超基性巖微量元素相對(duì)于原始地幔亦表現(xiàn)為虧損，而且大部分微量元素虧損比較嚴(yán)重。投影點(diǎn)主要在比值為1的水平線之下，僅部分大離子不相容元素相對(duì)原地幔輕微富集，尤其以Th富集比較明顯。

4 超基性巖體特征對(duì)比

結(jié)合地質(zhì)、巖石化學(xué)、稀土和微量元素地球化學(xué)特征分析，區(qū)內(nèi)超基性巖以鎂質(zhì)超基性巖為主、少量富鐵質(zhì)超基性巖，是由強(qiáng)烈虧損的地幔殘留體和富集型洋島玄武巖組成。

結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)、物探、化探測(cè)量工作成果，區(qū)內(nèi)超基性巖體大地構(gòu)造位置處于昆中大斷裂，具有“高磁、高激化”的地球物理特征、明顯Ni-Cu-Co-Mo地球化學(xué)異常,巖體直接圍巖為白沙河組片麻巖、大理巖等，這些基本特征與典型熔離型硫化物礦床具有一定的相似性。

但經(jīng)進(jìn)一步工作表明，區(qū)內(nèi)超基性巖體在巖石組成、巖石化學(xué)成分等方面與典型熔離型硫化物礦床具有一定的差異性，特別是巖相分異情況與鎂鐵比值具有明顯不同：

巖相分異方面，超基性巖體在地表水平方向以及地表以下垂直方向上變化均不明顯，巖體均以橄欖巖相為主，輝長(zhǎng)巖相在區(qū)內(nèi)基本不發(fā)育。通過(guò)全分析表明區(qū)內(nèi)超基性巖以鎂質(zhì)超基性巖為主，m/f值在7.23～10.26(吳利仁)，指示成礦與鉻鐵礦有關(guān)、而與硫化銅鎳礦無(wú)關(guān)。

此外，巖石地球化學(xué)元素含量曲線變化曲線圖表明，超基性巖體具有較高的Ni-Cr豐度值，但沿水平方向和垂直方向均未表現(xiàn)出明顯的元素富集變化規(guī)律。

上述特征與典型熔離型硫化物礦床對(duì)比如下：

表1 清水泉地區(qū)超基性巖體特征對(duì)比表

綜上，雖然清水泉地區(qū)超基性巖體在巖體所處大地構(gòu)造位置、形態(tài)規(guī)模以及部分物化探特征等方面與國(guó)內(nèi)典型熔離型硫化物礦床特征具有一定的相似性，但是由于區(qū)內(nèi)超基性巖體巖相分異差，元素富集規(guī)律不明顯，含礦性密切相關(guān)的巖石化學(xué)判別標(biāo)志之一的鎂鐵比(m/f)值在7.23～10.26等相關(guān)特征表明，該地區(qū)超基性巖體不利于硫化銅鎳礦的形成。

5 清水泉地區(qū)超基性巖體巖漿熔離型銅鎳礦找礦潛力分析

根據(jù)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體成礦模式，推斷區(qū)內(nèi)現(xiàn)階段勘查范圍內(nèi)的超基性巖體應(yīng)為前導(dǎo)性巖漿，是深部巖漿房(以地幔殘留體為主)沿昆中斷裂及次級(jí)斷裂較快速侵位地殼淺部或近地表而形成。由于巖漿冷卻較快，形成結(jié)晶中心的速度大于晶體生長(zhǎng)速度，結(jié)晶不充分，故而區(qū)內(nèi)斜輝橄欖巖和純橄巖呈“細(xì)?！⒕ЫY(jié)構(gòu)”；受此結(jié)晶不充分影響，巖漿分異差。此外，由于白沙河組圍巖低硫背景，不能提供足夠的硫加入，導(dǎo)致巖漿中的硫難以達(dá)到飽和，內(nèi)部、外部條件的缺失最終造成硫化物難以從硅酸鹽巖漿中重結(jié)晶，也就使得超基性巖體成礦的核心問(wèn)題——熔離難以進(jìn)行。受上述內(nèi)外部因素的限制，工作區(qū)內(nèi)僅在地表發(fā)現(xiàn)一處規(guī)模有限的鎳礦化體，且鎳物相以硅酸鎳為主，硫化鎳約占1/4左右。

總結(jié)該地區(qū)的超基性巖體巖漿熔離型銅鎳礦勘查經(jīng)驗(yàn)可知：

(1)典型巖漿熔離型銅鎳礦床的基礎(chǔ)是含礦巖體-超基性巖體的存在，并往往呈現(xiàn)“小巖體成大礦”特征；反之，并不是所有的超基性巖體均是含礦巖體，即使是該超基性巖體在所處大地構(gòu)造位置、形態(tài)規(guī)模以及部分物化探特征等方面與已知典型銅鎳硫化物礦床含礦巖體對(duì)比具有顯著相似性。

(2)針對(duì)巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床找礦，應(yīng)綜合各項(xiàng)找礦標(biāo)志，其中超基性巖體在水平和垂直方向的分異情況，以及主巖體的鎂鐵比值在快速評(píng)價(jià)目標(biāo)超基性巖的找礦潛力方面具有明顯指示作用。