青海省清水泉地区超基性岩岩体基本特征及其找矿指示意义

刘 恒， 谢剑峰， 肖其鹏

(湖南省有色地质勘查研究院，湖南 长沙 410015)

清水泉地区位于青海省都兰县香日德镇东南方向56 km处。大地构造位置位于东昆仑成矿带东段，柴达木古陆块与华南古板块拼接部位(图1)。区内地质构造复杂，断裂发育、岩浆活动频繁，东昆仑南坡构造带地层多以岩片、断块形式出现、有层无序，具典型的造山带地层构造特征。近十年青海实施“358地质勘查工程”过程中，受东昆仑山脉东段、柴达木盆地南缘夏日哈木超大型镍钴矿以及研究区附近沟里地区金铜矿的找矿突破的鼓舞，2013～2015年湖南省有色地质勘查研究院在清水泉地区1∶5万高磁异常查证工作基础上开展了以寻找熔离型硫化物矿床类型为主，兼顾构造蚀变带型矿床的镍矿预查工作。

图1 预查区大地构造位置图

1 超基性岩体形态规模

清水泉地区超基性岩体由数个岩体群组成，多沿昆中断裂带平行断裂断续分布。一个岩体群又由1个主岩体及十几个小岩体组成。主岩体呈狭长的不规则带状分布，总体走向北西-南东向，走向延伸长约1 800 m、出露宽度30～130 m,产状陡倾，东段倾向北东，西段倾向南西，倾角50°～85°，深部整体倾向推断倾向南西，与区域断裂构造形迹大体一致。岩体侵位围岩主要为下元古界金水口岩群白沙河组黑云斜长片麻岩、含石榴石花岗片麻岩及少量大理岩。岩体与围岩推断主要系断层接触。各小岩体主要呈脉状侵入；另岩体边部尚见晚于超基性岩侵入的中酸性岩脉，主要有斜长花岗斑岩，少量闪长玢岩、花岗伟晶岩。超基性岩小岩体与中酸性岩脉产状与主岩体大体一致。

根据沟里地区1∶5万矿调成果，清水泉地区超基性岩侵入时期为前晋宁期，区内花岗斑岩、闪长玢岩等中-酸性侵入岩体侵入时期均晚于超基性岩。

2 岩体类型

清水泉地区超基性岩属以(斜辉)辉橄岩为主，少量纯橄岩的杂岩体。岩体蚀变强烈，主要表现为强蛇纹石化。水平方向上，(斜辉)辉橄岩主要分布在带状岩体北侧、占岩体总面积约70%；纯橄岩则杂乱分布于带状岩体南侧、局部位于岩体中心呈异相带，占岩体总面积约30%。垂向上，岩体岩性以(斜辉)辉橄岩为主，岩相分布不明显——组成岩体的矿物颗粒没有出现上细下粗的正分异韵律，多以细粒-微晶结构为主。

3 超基性岩体化学组分及地球化学特征

通过对超基性岩体样品的全分析表明：超基性岩体以镁质超基性岩为主，具有高镁、低钙、低碱、低铝特征，SiO2含量为36.99%～38.98%，m/f值在7.23～10.26(吴利仁)；局部显示富铁质超基性岩特征：低钙、低碱、高铝特征，m/f值为1.17(吴利仁)。斜辉橄榄岩中Fe2O3含量普遍高于FeO，一般高出2～8倍，这种现象与岩石发生蛇纹石化有关，属于后期变质过程中发生氧化的结果。

根据M.H.戈得列夫斯基对侵入岩中MgO的含量划分超基性岩浆及其结晶产物关系，清水泉地区超基性岩体的主要组成属无硫化物的镁铁质岩石；少量分布的岩体属含铜镍中等镁铁质岩石。

根据相关成果资料，清水泉地区超镁铁质岩的∑REE为1.12～2.89，平均2.14，总体比球粒陨石(∑REE=2.562)低，∑LREE/∑HREE=5.22～8.58，(La/Lu)N平均4.33，表明LREE轻微富集，方辉橄榄岩的δEu均为负异常。镁铁质岩∑REE为20.62～75.59，∑LREE/∑HREE平均值为2.76，(La/Lu)N=0.30～4.32，δEu平均0.74，显示负异常。超基性岩稀土总量低，代表了一个强烈亏损的地幔源区特征，表明该超基性岩属于经过高度部分熔融后的残余地幔物质，这与岩浆型超基性岩有明显的差异。此外，在超基性岩与原地幔标准化比值蛛网图中，微量元素地球化学特征显示，清水泉地区超基性岩微量元素相对于原始地幔亦表现为亏损，而且大部分微量元素亏损比较严重。投影点主要在比值为1的水平线之下，仅部分大离子不相容元素相对原地幔轻微富集，尤其以Th富集比较明显。

4 超基性岩体特征对比

结合地质、岩石化学、稀土和微量元素地球化学特征分析，区内超基性岩以镁质超基性岩为主、少量富铁质超基性岩，是由强烈亏损的地幔残留体和富集型洋岛玄武岩组成。

结合研究区的地质、物探、化探测量工作成果，区内超基性岩体大地构造位置处于昆中大断裂，具有“高磁、高激化”的地球物理特征、明显Ni-Cu-Co-Mo地球化学异常,岩体直接围岩为白沙河组片麻岩、大理岩等，这些基本特征与典型熔离型硫化物矿床具有一定的相似性。

但经进一步工作表明，区内超基性岩体在岩石组成、岩石化学成分等方面与典型熔离型硫化物矿床具有一定的差异性，特别是岩相分异情况与镁铁比值具有明显不同：

岩相分异方面，超基性岩体在地表水平方向以及地表以下垂直方向上变化均不明显，岩体均以橄榄岩相为主，辉长岩相在区内基本不发育。通过全分析表明区内超基性岩以镁质超基性岩为主，m/f值在7.23～10.26(吴利仁)，指示成矿与铬铁矿有关、而与硫化铜镍矿无关。

此外，岩石地球化学元素含量曲线变化曲线图表明，超基性岩体具有较高的Ni-Cr丰度值，但沿水平方向和垂直方向均未表现出明显的元素富集变化规律。

上述特征与典型熔离型硫化物矿床对比如下：

表1 清水泉地区超基性岩体特征对比表

综上，虽然清水泉地区超基性岩体在岩体所处大地构造位置、形态规模以及部分物化探特征等方面与国内典型熔离型硫化物矿床特征具有一定的相似性，但是由于区内超基性岩体岩相分异差，元素富集规律不明显，含矿性密切相关的岩石化学判别标志之一的镁铁比(m/f)值在7.23～10.26等相关特征表明，该地区超基性岩体不利于硫化铜镍矿的形成。

5 清水泉地区超基性岩体岩浆熔离型铜镍矿找矿潜力分析

根据镁铁质-超镁铁质岩体成矿模式，推断区内现阶段勘查范围内的超基性岩体应为前导性岩浆，是深部岩浆房(以地幔残留体为主)沿昆中断裂及次级断裂较快速侵位地壳浅部或近地表而形成。由于岩浆冷却较快，形成结晶中心的速度大于晶体生长速度，结晶不充分，故而区内斜辉橄榄岩和纯橄岩呈“细粒—微晶结构”；受此结晶不充分影响，岩浆分异差。此外，由于白沙河组围岩低硫背景，不能提供足够的硫加入，导致岩浆中的硫难以达到饱和，内部、外部条件的缺失最终造成硫化物难以从硅酸盐岩浆中重结晶，也就使得超基性岩体成矿的核心问题——熔离难以进行。受上述内外部因素的限制，工作区内仅在地表发现一处规模有限的镍矿化体，且镍物相以硅酸镍为主，硫化镍约占1/4左右。

总结该地区的超基性岩体岩浆熔离型铜镍矿勘查经验可知：

(1)典型岩浆熔离型铜镍矿床的基础是含矿岩体-超基性岩体的存在，并往往呈现“小岩体成大矿”特征；反之，并不是所有的超基性岩体均是含矿岩体，即使是该超基性岩体在所处大地构造位置、形态规模以及部分物化探特征等方面与已知典型铜镍硫化物矿床含矿岩体对比具有显著相似性。

(2)针对岩浆熔离型铜镍硫化物矿床找矿，应综合各项找矿标志，其中超基性岩体在水平和垂直方向的分异情况，以及主岩体的镁铁比值在快速评价目标超基性岩的找矿潜力方面具有明显指示作用。