新疆叶城县库地一带地幔岩特征分析

李 峰

（新疆地质矿产勘查开发局第六地质大队 哈密 839000）

库地蛇绿岩属于西昆仑早古生代蛇绿岩带，出露于西昆仑山脉的北坡，成串珠状沿库地—其曼于特断裂展布，包括库地、库拉木拉克、他龙、库尔良、托满5个蛇绿岩体，断续出露总长度约200km，其中以库地一带出露最为完整。库地超镁铁岩包括库地北变质橄榄岩和库地南堆晶橄榄岩两类，镜下观察也可见典型的地幔岩结构特征。

1 矿区地质

1.1 矿区地质特征

矿区位于塔里木-华北板块（Ⅲ）昆仑微板块（Ⅲ3）北昆仑古生代复合沟弧带（Ⅲ31）与中昆仑地块（Ⅲ32）的结合部位，以库地-其曼于特深大断裂为界，以北属于北昆仑古生代复合沟弧带，以南属于中昆仑地块。

1.2 地层

以康西瓦断裂为界，区域由北至南依次属于塔里木-北山地层大区西昆仑地层区，巴颜喀拉-北羌塘地层大区巴颜喀拉地层区。

西昆仑地层区在区内大部分地段被岩体侵占，地层只发育早中元古界-早古生代变质岩、碳酸盐、火山岩；石炭系滨-浅海碎屑岩夹碳酸盐岩。第四系主要分布于河谷地区，为冲洪积物，高海拔区表现为现代冰川。

巴颜喀拉地层区在区内主要发育志留系、石炭系海相碎屑岩系；二叠系灰岩、石英砂岩、粉砂岩、碳酸盐建造；侏罗系含煤建造；第四系主要分布于河谷地区，为冲洪积物，高海拔区表现为现代冰川。

1.3 地球化学特征

1.3.1 单元素异常

库地工作区的主要单元素异常元素有Cr、Ni、Co、Bi、Au、Ag、As、Cu、Pb。

Cr元素异常分布于工作区中东部，形态不规则，但与超基性岩体范围吻合，浓集中心对应于纯橄榄岩相、辉石橄榄岩相。

Ni元素异常分布于工作区中东部，形态不规则，但与超基性岩体范围吻合，浓集中心对应于纯橄榄岩相、辉石橄榄岩相。

Co元素异常分布于工作区中东部，形态不规则，但与超基性岩体范围吻合，浓集中心对应于纯橄榄岩相、辉石橄榄岩相。

Bi元素异常分布于工作区南部，呈近东西向带状，呈近东西向带状沿超基性岩与地层界线分布。

Au元素异常分布于工作区南部，呈北东向椭圆状，沿超基性岩与地层界线分布，面积狭小。

Ag元素异常分布于工作区南部，呈北东向断续带状，沿超基性岩与地层界线分布。

As元素异常分布于工作区南部，呈北东向不规则带状，沿超基性岩与地层界线分布。

Cu元素异常分布于工作区南部，呈近东西向椭圆状，沿超基性岩与地层界线分布。

Pb元素异常分布于工作区东南部，呈圆状，面积约0.05km2，沿超基性岩与地层界线分布，浓度分带不明显。

1.3.2 元素组合异常

⑴Cr-Ni-Co元素组合异常

Cr、Ni、Co元素组合异常分布于工作区中东部，形态不规则，面积约2.5km2，具有3级浓度分带，各元素具有极其相似的异常范围、形态，套合情况良好，元素浓集度高，浓集中心对应纯橄榄岩相、辉石橄榄岩相，形成十分明显的元素组合异常。

⑵Au-As元素组合异常

Au、As元素组合异常分布于工作区南部，呈北东向椭圆状，面积狭小，约0.1km2，沿超基性岩与地层界线分布，各元素具有高度相似的异常范围、形态，套合情况良好，但浓集度低。

该元素组合异常分布于超基性岩体与地层的界线上，被第四系覆盖，推测该元素组合异常与热液有关，但异常值太低，不具有较大的找矿指示意义。

⑶Ag-Cu-Pb元素组合异常

Ag、Cu、Pb三种元素中，在Ag元素异常范围内可见到Cu元素异常和Pb元素异常，而Cu元素与Pb元素并不存在异常范围的重叠，套合较差，且浓集度低。

1.4 岩浆岩

1.4.1 侵入岩

侵入岩分布广泛，从元古代-白垩纪均有侵入岩出露。在空间上，根据侵入岩的空间分布范围和时代分为五期5个构造—岩浆岩带，即以康西瓦—苏巴什结合带为界，以北为西昆仑元古代、早古生代（加里东期）、晚古生代（华力西期）、三叠纪（印支期）复合构造—岩浆岩带，以南为喀喇昆仑侏罗纪-白垩纪（燕山期）复合构造—岩浆岩带。它们虽然具有不同期次、不同岩石类型相互套叠式分布的特点，但总体具有从北向南由老变新的规律。

1.4.2 火山岩

火山岩主要沿库地-其曼于特断裂呈东西向分布，包括长城系塞拉加兹塔格岩群石英-角斑岩，下石炭统乌鲁阿特组上段安山质火山角砾岩-凝灰质细砂岩和帕斯群上段玄武质火山角砾岩，中-下二叠统赛里亚克群英安岩-粗面流纹岩。

1.5 区域矿产

属西昆仑北部Fe-Cu-Pb-Zn-硫铁矿-水晶-白云母-玉石-石棉成矿带，中昆仑Fe-Cu-Pb-Zn-水晶-白云母-玉石-石棉矿带。该带位于西昆仑山腹地，北由公格尔-柯岗断裂所隔，与昆盖山—库尔浪成矿带毗邻，南以康西瓦大断裂为界，与华南成工作区相邻，呈北西-东西向条带状展布，西端尖灭于盖孜河一带，向东尖灭于慕士塔格山一带，长600km，宽15～50km，面积约20000km2。

2 库地蛇绿岩体（超镁铁岩体）

库地蛇绿岩系是西昆仑造山带中一个十分重要的岩石—构造单元，分布在新藏公路157～161km间库地附近。岩体具有很好的岩相分异，自南东—北西依次划分为黄绿色中细粒纯橄榄岩相—灰绿色中细粒辉石橄榄岩相-黄绿色细粒纯橄榄岩相—灰绿色细粒辉橄榄岩相-灰绿色细粒橄榄辉石岩相—深灰色中粒辉长岩相［3］。岩相之间呈渐变接触，岩石整体具有从东向西粒度变细、镁铁质含量降低的趋势，并结合其整体产状倾向北西，故认为南东端为底，北西端为顶，向北西倾伏。

2.1 黄绿色中细粒纯橄榄岩相

分布于工作区中部，整体呈不规则弧带状，南西端收缩、北东端扩大。

岩石呈黄绿色，半自形中细粒结构，块状构造。岩石主要由橄榄石（90%～98%）组成，其次为辉石（2%～8%），少量铬铁矿（2%～3%）和磁铁矿。橄榄石无色，粒状，裂纹发育，沿裂隙发生蛇纹石化和滑石化，并析出尘点状磁铁矿。辉石主要为斜方辉石，呈淡褐色，一组解理发育（100）裂理发育，其边缘和裂纹见滑石化。铬铁矿呈不规则状，黑色，透射光下略显褐色。

2.2 灰绿色中细粒辉石橄榄岩相

主要分布于黄绿色中细粒纯橄榄岩相以西，少量分布于黄绿色中细粒纯橄榄岩相南东角，整体呈半弧状，南北两端向西收缩变窄，中部向东凸出变宽。

岩石呈灰绿色，半自形中细粒结构，块状构造。岩石主要由橄榄石（54%～88%）和辉石（12%～45%）组成，含微量铬铁矿（1%～3%）和磁铁矿。橄榄石无色，粒状，裂纹发育，裂纹中见蛇纹石和磁铁矿。辉石呈半自形柱状，它形粒状，一组解理发育，裂理也发育，粒缘滑石化较明显。铬铁矿呈不规则粒状零星分布。

2.3 黄绿色细粒纯橄榄岩相

主要分布于灰绿色中细粒辉石橄榄岩相以西，整体呈不规则弧带状，南西端收缩、北东端扩大。

岩石呈黄绿色，半自形细粒结构，块状构造。岩石主要由橄榄石（92%～98%）组成，其次为辉石（2%～6%），少量铬铁矿（3%～5%）和磁铁矿。橄榄石无色，粒状，裂纹发育，沿裂隙发生蛇纹石化和滑石化，并析出尘点状磁铁矿。辉石主要为斜方辉石，呈淡褐色，一组解理发育（100）裂理发育，其边缘和裂纹见滑石化。铬铁矿呈不规则状，黑色，透射光下略显褐色。

2.4 灰绿色细粒辉石橄榄岩相

主要分布于黄绿色细粒纯橄榄岩相以西，规模较小，呈不规则弯曲带状。

岩石呈灰绿色，半自形细粒结构，块状构造。主要由橄榄石（62%～88%）、辉石（12%～35%），及少量铬铁矿（1%～3%）和磁铁矿组成。橄榄石无色，粒状，裂纹发育，沿裂纹（栉壳状）分布纤状蛇纹石。辉石无色或淡褐色，粒状，一组解理发育，也可见（100）裂理，粒缘被鳞片状滑石交代，析出少量铁质。铬铁矿呈不规则粒状，反射光下见褐色。

2.5 灰绿色细粒橄榄辉石岩相

主要分布于灰绿色细粒辉石橄榄岩相以西，呈不连续带状分布，出露面积十分狭小。

岩石呈灰绿色，半自形细粒结构，块状构造。主要由辉石（60%～70%）、橄榄石（25%～35%），及少量磁铁矿（1%～3%）、铬铁矿（1%～2%）组成。辉石呈半自形晶，其解理和裂纹非常发育（有的为变种的异剥石）,干渉色较鲜艳，为二级蓝、绿、红等。橄榄石无色，粒状，裂纹发育，局部蛀纹石化。铬铁矿呈不规则状，黑色，零星散布于岩石中。

2.6 深灰色中粒辉长岩相

分布于灰绿色细粒橄榄辉石岩相和灰绿色细粒辉石橄榄岩相以西，整体呈不规则弧带状，南西端扩大、北东端收缩。深灰色，半自形中粒辉长结构，块状构造。主要由斜长石（55%±）、辉石（45%±）及少量其他物质组成。该岩相内局部发育粗粒辉石岩脉。

3 典型地幔岩的岩石学特征

地幔岩是代表原始上地幔物质并在地幔中结晶的岩石的统称，主要是二辉橄榄岩、榴辉岩和纯橄榄岩。

组成地幔岩的矿物主要是橄榄石、斜方辉石和单斜辉石，其次是尖晶石和石榴石。橄榄石以镁橄榄石分子Fo＞90%为特征，一般均在90%～92%之间。辉石为顽火辉石和高铝的透辉石。石榴石绝大多数是镁铝榴石。它们都属于高温高压相矿物。地幔岩的矿物组合也反映了它形成的高温高压环境。

工作区所采集的岩矿鉴定样品以含辉纯橄榄岩-纯橄榄岩为主，少量辉石橄榄岩。下面详述其特征。

3.1 基本特征

工作区所采集的岩矿鉴定样品以含辉纯橄榄岩—纯橄榄岩为主，少量辉石橄榄岩。

3.1.1 含辉纯橄榄岩—纯橄榄岩

标本主要为灰、灰绿—黄绿色，呈明显的粒状结构、块状构造，中细粒为主，橄榄石含量90%～98%，辉石绝大多数为斜方辉石（顽火辉石），铬铁矿极少。基本无蚀变或蚀变极弱，仅见顽火辉石的滑石化现象。

3.1.2 辉石橄榄岩

标本主要为灰绿色，呈明显的粒状结构、块状构造，中细粒为主，橄榄石含量60%～80%不等，辉石绝大多数为斜方辉石（顽火辉石），铬铁矿极少。仅见顽火辉石的滑石化现象。

3.2 镜下的典型地幔岩结构特征

3.2.1 肯克带

是深源的纯橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩等岩石中，橄榄石晶体常出现的一种内动力结构。它是来自上地幔深处超基性岩浆被挤压过程中，已结晶矿物受高压而发生滑动的结果，形态类似于双晶［4］，它是地幔岩结构标志之一。

3.2.2 原始粒状结构

是地幔岩中形成时间相对较早的一种结构，为地幔物质局部熔融重结晶作用所形成。其特征是，橄榄石和辉石的粒度粗大，橄榄石有特征的肯克带，橄榄石和顽火辉石呈现齿状的颗粒边界，在橄榄石之间除了局部重结晶作用产生的多边形颗粒之外，也是曲线接触［5］。

3.2.3 残碎斑结构

其特征是岩石由大的他形的和强烈变形的残碎斑晶和小的颗粒化的重结晶基质矿物组成。残碎斑晶为橄榄石或（和）顽火辉石，橄榄石残碎斑往往有肯克带，残碎斑晶与相邻的颗粒化的基质矿物结晶方位往往相差无几。显示出基质矿物是由斑晶碎裂而来的，虽然经过了重结晶作用，但仍大体上保持了原来矿物的光性方位［6］。

4 结论

结合工作区所采集样品的镜下观察特征，显示了极为典型的地幔岩的结构特征，这些超镁铁岩的结构特征是其作为库地蛇绿岩带中地幔岩的直接证据。地幔岩中的铬铁矿形态特征表明其是早于硅酸结晶的，属于早期结晶分异作用，且含矿岩相为纯橄榄岩。但是依据矿床学理论，早期结晶分异作用形成的铬铁矿床，其规模和储量一般较小［7］，找矿远景不乐观。