Question

与蛇绿岩有关的铬矿成矿作用和成矿系列

Answer 1

一、铬矿在蛇绿岩中产出部位与成因类型

与蛇绿岩有关的铬铁矿床成矿系列主要发育于雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带和班公湖－怒江蛇绿混杂岩带中。

雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带沿雅鲁藏布江呈近东西向展布，宽度5～20km，延伸达2000km以上。蛇绿混杂岩带中蛇绿岩组成单元齐全，发育纯橄岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、层状辉长岩、幔源型斜长花岗岩、枕状玄武岩及放射虫硅质岩、远洋细屑浊积岩等。根据在该蛇绿岩带获得的同位素年龄数据（泽当蛇绿混杂岩玄武岩的下部和上部层位分别获得215.57±19.12Ma、168.24+11.03Ma的Rb-Sr等时线年龄，高洪学等，1995；罗布莎蛇绿岩上部枕状玄武岩中获得173.27±10.90Ma的Rb-Sr等时线年龄，李海平等，1996）判断，雅鲁藏布江带的蛇绿岩形成时代有可能为晚三叠世－早白垩世。

班公湖－怒江蛇绿混杂岩带西起班公湖，向东经改则、东巧、安多、索县、丁青再折向南东，沿怒江经八宿、林卡进入滇西，长达2800km。在东巧、安多至索县一带，蛇绿岩的组成单元齐全，发育变质橄榄岩、堆晶辉长岩、辉绿岩、块状玄武岩、放射虫硅质岩等。多数研究者认为（徐仁，1981;Sengor,1984；刘增乾等，1983；潘桂棠等，1983；李春昱等，1984；黄汲清等，1987；肖序常等，1986；雍永源等，1997），班公湖－怒江带中的蛇绿混杂岩代表了中生代特提斯洋的开合记录。邱瑞照等（2004）对班公湖－怒江西段舍马拉沟蛇绿岩中层状辉长岩获Sm-Nd内部等时线年龄191+22Ma和K-Ar年龄152.3+3.6Ma，认为洋盆张开年龄为早侏罗世，并于早侏罗世末封闭。冯晔等（2005）通过对班公湖地区蛇绿混杂岩中放射虫硅质岩的研究，认为蛇绿岩时代为晚三叠世晚期－早侏罗世早期开始，结束于晚白垩世晚期。曲晓明等在日土县东对洋脊型镁铁质岩墙测得的洋盆打开时间为186.6～181.9Ma（与作者通信记录），班戈县白拉乡拉纳沟一带上三叠统确哈拉群复理石砂板岩角度不整合于一套为蛇绿岩组分的玄武岩之上（陈玉禄等，2005），并在底部见有200多米厚的底砾岩。李光明等（2004）认为：班公湖－怒江特提斯洋盆的形成时代至少可以追溯到早古生代，晚三叠世到早中侏罗世是该洋盆内弧－弧碰撞发生的主要时期，到晚侏罗世该洋盆已逐渐萎缩消亡，最后完全闭合于早白垩世末期。

两大蛇绿混杂岩带内与蛇绿岩有关的铬矿床为典型的岩浆矿床，系超铁镁质岩浆发生结晶分异成矿作用的产物。蛇绿岩中与成矿作用关系密切的成矿母岩系底辟构造升起的古洋壳。

根据矿床特征，可以划分出岩浆晚期分凝矿床、原生堆积矿床、富铬残浆灌入矿床3种矿床类型。

（1）岩浆分凝矿床：产于纯橄岩相带中，是岩浆晚期分凝作用的产物。矿体呈条带状、浸染状构造，细粒自型－半自型细粒结构。矿体与围呈渐变过渡接触关系，矿体产状与原生流动构造一致。

（2）岩浆晚期原生堆积矿床：产于纯橄岩－斜辉辉橄岩岩相带内，但含矿围岩基本上为纯橄岩。矿体与纯橄岩呈迅速过渡关系，铬尖晶石呈中粗粒状、半自型－他型晶结构，集合体呈豆荚状，在矿体下边部常呈定向排列，显示出平行于矿体底板的“层理”特征。

（3）晚期富铬残浆贯入矿床：主要产于纯橄岩－斜辉辉橄岩岩相带内。矿体呈脉状、透镜状与原生流动构造斜交。围岩常具微弱－中等蛇纹石化。矿石成分较为复杂，除铬尖晶及橄榄石、蛇纹石外，还有针镍矿、六方硫镍矿、铬绿泥石、铬云母、钙铬榴石、铬透辉石等。此类型的矿体形成时间明显晚于围岩，是晚期岩浆阶段深部富集的富铬残余岩浆，沿尚未固结的岩体因塑性变形产生的构造裂隙贯入的产物。

二、典型铬矿床基本特征与成矿系列

1.罗布莎铬铁矿床

罗布莎铬矿床是中国最大的铬矿床，产于雅鲁藏布江蛇绿混杂岩带东段罗布莎—香卡山一带的堆晶杂岩中，属于典型的岩浆分异矿床。蛇绿岩形成时代为侏罗纪—白垩纪。

罗布莎含矿岩体东西长41km，南北最宽2.7km，面积53km²，为一向南倾斜的岩墙状复式岩体。该岩体为镁质超基性岩，m/f值8.8～11.6，分异程度高，自下而上可以分出3个平行的层状岩相带：①纯橄岩相带：主要由纯橄岩组成，偶见斜辉辉橄岩的小异离体，发育零星的浸染状、条带状铬铁矿体；②斜辉辉橄岩相带：主要为斜辉辉橄岩，下部含纯橄岩异离体，偶见少量二辉橄榄岩、单辉橄榄岩异离体，工业矿体主要产于该岩相带的中下部；③斜辉辉橄岩－橄榄岩相带：该岩相带以斜辉辉橄岩为主，有小型铬铁矿体的产出。

罗布莎—香卡山一带堆晶岩中的铬矿体主要产于斜辉辉橄岩相带和纯橄岩相带中，具有成群出现、分段集中的特点。矿体形态主要呈条带状、脉状、扁豆状、囊状、串珠状等。其中，产于纯橄岩相带中的矿体规模较大，多呈条带状。矿体长数十米到百余米，最长325米，厚度可达几米至四十米。矿体的产状与纯橄岩相带的产状基本一致。矿体与围岩通常呈过渡关系。矿石的品位较低，一般呈浸染状矿化，Cr₂O₃平均含量为8.26%,Cr₂O₃/Fe₂O₃平均为1.19；产于斜辉辉橄岩岩相带内的矿体规模较小，多为贯入式的透镜状或脉状矿体。单个矿体一般长1～4m，厚0.4～4m，大者长可达15m，厚5～7m。矿石构造通常为致密块状构造，矿石品位高，Cr₂O₃平均含量大于45%,Cr₂O₃/Fe₂O₃大于4.5。矿体与围岩的界线清楚，近矿围岩通常有片理化和褪色现象。

矿石中的金属矿物以铬尖晶石为主，可见少量磁铁矿和微量针镍矿、斑铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿等；脉石矿物以橄榄石、蛇纹石为主，次为辉石、铬石榴子石、铬绿泥石、铬云母等。矿石中还伴生铂族元素矿物，如铱锇矿、锇铱矿、铱锇钌矿及金刚石等。

2.东巧铬矿床

东巧铬矿床位于班公湖－怒江蛇绿岩带中段之东巧超基性岩体中，属典型岩浆分异矿床。含矿岩体长17.5km，宽1～4km，面积45km²，呈近东西向展布。根据其岩相组合特征，可以划分出3个呈逐渐过渡关系的岩相带：北部斜辉辉橄岩－斜辉橄榄岩岩相带、中部斜辉辉橄岩夹纯橄岩岩相带和南部斜辉辉橄岩夹纯橄岩岩相带。岩体发育强烈的蛇纹石化、碳酸盐化。

东巧岩体中发现铬矿体130余个。主要产于中部斜辉辉橄岩夹纯橄岩岩相带中，特别是斜辉辉橄岩相与纯橄岩相的接触带附近，矿体形态以豆荚状为主，在平面上呈雁行状排列，在剖面上为豆荚状。主矿段长700m，宽约300m，单个矿体一般厚0.1～1m，矿体的直接围岩为纯橄岩。矿石多呈自形—半自形晶结构、浸染状或致密块状构造。当矿石呈致密块状构造时，矿体与围岩的接触界线清晰；当矿石呈浸染状构造时，矿体与围岩通常显示过渡状态关系。

矿石中的金属矿物以铬尖晶石为主，其次为磁铁矿、镍黄铁矿和微量针镍矿，脉石矿物为橄榄石、蛇纹石、绿泥石、碳酸盐矿物。矿石中还伴生有的铂族矿物及自然铬、自然镍、含镍自然铁、金刚石等。Cr₂0₃含量为30.5%～47%，平均40.2%,Cr₂O₃/Fe₂O₃一般2.5～3.5，平均3.54。东巧含矿岩体附近的砂铂矿已经具有小型矿床的规模，品位可以达到0.126～3.44g/m³。