Question

平顶山式基性-超基性岩型铬矿

Answer 1

密云平顶山式铬矿为一组出露于华北陆块北缘裂谷断陷带、侵入于新太古—古元古界老变质岩系中的基性-超基性岩岩浆结晶分异作用形成的似层状铬矿床。矿石呈条带状、板状浸染矿条分布，铬尖晶石以含铁高、铬品位低为特征。此类矿床包括北京密云平顶山、放马峪等小型铬矿床。现以平顶山、矿床为例，概述其成矿特征。鉴于东部地区铬矿工作程度较低，超基性岩体时代并不清楚，此类岩体为太古—元古代侵入的超基性岩体，还是类似于高寺台属印支期的晚期侵入岩体，尚待进一步工作。

北京密云平顶山铬矿床

（一）概况

平顶山铬矿床位于密云县城北东约12km、密云水库西南13km处，环湖公路穿岩体而过。地理坐标：东经116°53＇00〞；北纬40°22＇00〞。1958年，群众发现岩体及铬矿，并误认为是磁铁矿而开采。1961年北京地质局密怀平地质队对此岩体进行普查评价工作，1970～1971年该队提交了初步勘探报告及铬矿、伴生钼矿、蛇纹石储量，钻矿因赋存状态不明，储量未批准，铬矿资源储量，达到小型规模，因保护密云水库，尚未开采。

（二）矿床地质特征

密云平顶山-放马峪超基性岩体，位于华北陆块北缘密怀隆起（平顶山-马兰峪隆起）区南翼偏西部位，据北京市地质局密怀平队（1961）资料，此岩带约有106个岩体群，其分布受密云-喜峰口大断裂控制，平顶山-放马峪超基性岩体分布于岩带西段。区内发育新太古界密云群大槽组黑云斜长片麻岩为主的一套变质岩系和中元古界长城系石英岩。超基性岩体侵入于老变质岩系地层中。平顶山含矿岩体长335m，宽105～110m。长轴沿北东东62°方向延伸，倾向南东。岩体上部较陡，倾角为60°～70°，下部较缓，倾角为35°～40°；据钻探资料，岩体深度大于500m，由地表向深部逐渐变薄直至尖灭。岩体呈岩墙、岩脉状，断续出露构成岩带，侵入于新太古代高级变质基底变质杂岩内，总体受北东-北东东向基底构造控制。岩体及矿体产状与区域片麻理产状基本一致，矿（化）体均产于超基性岩体内（图3-69、图3-70）。岩体及铬矿成矿时代尚有争议，由于工作程度较低，仅收集到陈森煌等对该区超基性岩测定，Sm-Nd等时线年龄为2010±155Ma（1989，未刊），因此，认为岩体应属新太古—古元古代。此外并无其他测年数据。

图3-69 北京市密云县平顶山铬矿区地质图

（据北京地调院铬矿成矿规律组，2012）

1—第四系；2—长城系长石石英砂岩；3—铁染石英砂岩；4—密云群石榴子石黑云母角闪斜长片麻岩；5—超基性岩体蛇纹石化辉橄-纯橄岩相、橄榄岩相、辉橄-辉石岩相；6—正长岩脉；7—地质界线；8—断层；9—矿体；10—勘探线及编号

（三）矿床特征

含矿超基性岩体可划分为4个岩相带：①顶部橄辉岩-橄榄岩岩相带（占12%）；②上部辉橄岩纯橄岩岩相带（占48%）；③中下部橄榄岩岩相带（占26.4%）；④底部橄辉岩-辉石岩岩相带，铬矿主要赋存于第二、三岩相带中，尤以第三岩相带居多。区内共发现7条矿体（其中3条为盲矿体），产于岩体中下部岩相转变部位，矿体一般呈似层状、透镜状、似脉状等，剖面上呈楔形，长数十米至近200m，厚小于1m至数米，最厚30.6m，斜深90～370m以上，与围岩渐变或迅速过渡（图3-69、图3-70）。矿石矿物主要为铬尖晶石，其次有少量磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿，脉石矿物主要为蛇纹石、蛭石、绿泥石、碳酸盐、硼镁石及微量橄榄石、单斜辉石和斜方辉石。围岩蚀变以蛇纹石化为主，其次有绿泥石化、透闪石化、滑石-碳酸盐化。矿石Cr₂O₃含量平均7.1%，少数高达37.45%，铬铁比值Cr₂O₃/＜FeO＞=1.379，工业类型属耐火级矿石。累计探明 C级储量为35.5万吨，D级36.2万吨，截至1993年底，保有C+D级储量仍为71.7万吨（常福渠等，1996）。钻孔中曾见到辉钼矿，与铬矿关系不清楚（方同明提供，2012）。

图3-70 平顶山铬矿区60号勘探线地质剖面图

（据北京地调院铬矿成矿规律组，2012）

1—铬矿；2—贫铁矿；3—辉钼矿；4—含钻蛇纹石矿；5—工程及编号

（四）成因探讨与成矿模式

1）含矿超基性岩体往往与古陆边缘裂谷断陷构造有关，铬矿主要赋存于超基性岩体的中下部及边部（构造封闭端）。含矿母岩为蛇纹石化辉橄岩、纯橄岩、橄榄岩。

2）岩体产状受岩体底盘形态控制，原生流动构造（如条带状、椭球状构造等）与矿体、岩体走向基本一致，显示岩浆在冷凝结晶过程中，由于重力及动力作用的影响产生定向运移特点。

3）矿石中铬尖晶石常呈自形或半自形晶粒状结构，为早期岩浆结晶产物。矿石呈现各种不同类型的浸染状构造。脉石矿物与围岩造岩矿物（橄榄石、辉石）及其蚀变矿物成分完全一致，证明为同源产物。

4）矿体形态多为透镜状、似层状及似脉状，与围岩界线一般为渐变或迅速过渡，二者基本上为同时形成。

上述特点表明，此类基性-超基性岩体，其岩浆源可能来源于陆内地幔，矿石主要形成于岩浆结晶的早期阶段，其成矿模式图示意如下（图3-71）。

区内平顶山-放马峪一带，尚有地质条件类似的成群、成带超基性岩体出现，达到小型规模的还有放马峪铬矿。成矿机理基本相同，其区域成矿以图3-72表示。

（五）成矿规律及潜力评价

在中国东部地区此类铬矿值得注意，含矿超基性岩体往往与陆内裂谷、深断裂有关，虽具有层状铬矿特征，（含矿层位稳定，矿石以含高铁为特征）但不典型。应寻找剥蚀较浅、结晶分异较好的岩体，有条件的话可运用现代先进的航空物探方法可以发现隐伏超镁铁岩体，进行含铬性的评价工作，有可能找到一定规模的铬矿床。但矿石的利用和工业价值问题尚待进一步研究。

图3-71 平顶山铬矿成矿模式图

（据北京地调院铬矿成矿规律组提供，2012）

1—太古界石榴黑云角闪斜长片麻岩；2—超基性岩体中橄辉-辉石岩相；3—超基性岩体中橄榄岩相；4—超基性岩体中纯橄-辉橄岩相；5—铬铁矿体；6—片麻岩与岩体界线；7—岩相界线；8—断裂构造带

图3-72 平顶山地区岩浆分异型铬矿区域成矿模式图

（据北京地调院铬矿成矿规律组，2012）