內(nèi)蒙古中部鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖帶銅鎳成礦潛力探討

黨智財(cái)，付超,*，李俊建，田杰鵬，何江濤

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.中國地質(zhì)調(diào)查局華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津 300170；3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

銅、鎳和鉑族等金屬因在鋼鐵、軍工、航天、機(jī)械制造、通訊器材、醫(yī)療和化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛而備受青睞。賦存于鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖內(nèi)的巖漿型銅鎳(鉑)硫化物礦床作為銅、鎳和鉑族等金屬元素主要來源，其所蘊(yùn)藏的鎳、鉑資源儲(chǔ)量分別占現(xiàn)今世界60%和90%以上，銅資源儲(chǔ)量約占世界的5.5%(Song et al.,2011;湯中立等，2006)。

華北陸塊北緣是中國銅鎳(鉑)硫化物礦床的重要成礦區(qū)帶之一(呂林素等,2007)，已發(fā)現(xiàn)有著名的紅旗嶺、赤柏松、漂河川等大-中型銅鎳硫化物礦床。近年來，在內(nèi)蒙古中部鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖帶先后發(fā)現(xiàn)多處銅鎳礦床(點(diǎn))(額布圖、達(dá)布遜、特頗格日?qǐng)D、溫更、克布、黃花灘和小南山等)，空間上構(gòu)成一條重要的巖漿成礦帶(圖1)(Dang et al.,2014;黨智財(cái)?shù)?2016,2018;古艷春,2012；韓寶福等,2004;三金柱等，2010；孫濤等，2010；Mao et al.,2008;Zhang et al,2008;Zhao et al.,2016;Xue et al.,2016;Lu et al.,2019；趙磊等，2011；黨智財(cái)?shù)龋?019；Peng et al.,2013)。筆者擬通過已有巖石地球化學(xué)數(shù)據(jù)，分析和總結(jié)該鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖地球化學(xué)特征，并與典型銅鎳硫化物礦床對(duì)比研究，探討內(nèi)蒙古中部地區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖帶內(nèi)額布圖、溫更、克布、黃花灘及小南山等賦礦巖體的含礦性，以期為進(jìn)一步找礦勘查工作提供指示信息。

圖1 內(nèi)蒙古中部地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)黨智財(cái)?shù)雀模?019)Fig.1 Simplified geological map of the central Inner Mongolia (After Dang et al.,2019)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

內(nèi)蒙古中部地區(qū)位于華北陸塊北緣西段，構(gòu)造單元屬于溫都爾廟增生雜巖帶和白云鄂博陸緣裂谷(李俊建等,2015；潘桂棠等,2009)。區(qū)內(nèi)出露地層主要為上太古界色爾騰山巖群和中—上元古界渣爾泰山群、白云鄂博群等變質(zhì)巖系，奧陶系包兒漢圖群海相中基性火山熔巖、火山碎屑巖、粉砂巖及大理巖，志留紀(jì)徐尼烏蘇組和西別河組海相、濱淺海相碎屑巖、生物碎屑巖、結(jié)晶灰?guī)r等，石炭紀(jì)本巴圖組、阿木山組、酒局子組海相火山碎屑巖，二疊紀(jì)蘇吉組、壽山溝組、大紅山組、包特格組、哲斯組火山巖建造、濱淺海相碎屑巖、雜砂巖、砂巖、板巖等，白堊紀(jì)李三溝組、固陽組、白女羊盤組砂礫巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖、頁巖、泥灰?guī)r等及新生界陸相碎屑沉積物等(郝美珍等，2018；王樹慶等，2019；內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991；王楫，1992)。

研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，主要為斷裂構(gòu)造，發(fā)育多條北東或東西向深大斷裂，兩側(cè)派生次一級(jí)北東東向和北西向斷裂，控制侵入巖體的分布(圖1)。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，巖石類型從超鎂鐵質(zhì)巖→鎂鐵質(zhì)巖→中性巖→長英質(zhì)巖均有發(fā)育。其中，與銅鎳成礦作用有關(guān)的主要為晚古生代鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖。鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖主要沿圍巖地層侵入，局部侵入到巖體中，呈巖株、巖脈狀，少數(shù)巖基分布于深大斷裂兩側(cè)，區(qū)內(nèi)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖呈帶狀廣泛分布，東西長約400 km，南北寬約30 km。

額布圖、克布、黃花灘、小南山巖體主要侵入于上太古界色爾騰山巖群和中—上元古界渣爾泰山群、白云鄂博群等變質(zhì)巖系地層中；溫更巖體侵入于華力西晚期閃長巖體內(nèi)。這些鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體形成時(shí)代主要集中在294～258 Ma(表1)，應(yīng)屬于中—晚二疊世后碰撞伸展體制下幔源巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物(黨智財(cái)?shù)龋?019)。

表1 內(nèi)蒙古中部地區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖形成時(shí)代表Tab.1 Isotopic ages of mafic-ultramafic rocks on the middle segment of the central Inner Mongolia

2 各巖體地質(zhì)特征及含礦性

內(nèi)蒙古中部地區(qū)各賦礦鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體形態(tài)相對(duì)復(fù)雜，各巖體地質(zhì)特征見表2。巖體產(chǎn)狀變化較大，規(guī)模偏小，一般長約幾十米至一二百米，寬約幾米至二三十米。

表2 內(nèi)蒙古中部地區(qū)鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖地質(zhì)特征表Tab.2 Features of Cu-Ni (PGE)ore-bearing mafic-ultramafic intrusions in the middle segment of the central Inner Mongolia

額布圖鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體：巖性主要為橄欖輝石巖、輝石橄欖巖和輝閃巖等鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖。巖體地表出露形態(tài)呈不規(guī)則長條狀，長約200 m，寬為75～115 m。賦礦巖體為橄欖輝石巖和輝石橄欖巖。鎳礦體呈透鏡體狀、近水平狀產(chǎn)出；單工程N(yùn)i含量為0.20%～3.70%，平均為0.607 7%，Co含量為0.015%～0.020 9%，平均為0.013 9%；局部見有夾層，一般厚度1 m，個(gè)別達(dá)4 m，Ni含量為0.15%～0.19%，鎳礦儲(chǔ)量為6 563t。

溫更鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體：巖性為橄欖巖、橄欖輝長巖、角閃輝長巖、輝長巖和斜長巖等。巖體地表出露面積約30 km2，呈近橢圓形產(chǎn)出。橫剖面上，巖體兩側(cè)向中心傾斜，呈似盆狀，縱剖面呈漏斗狀，邊緣傾斜較緩，向中心逐漸變陡。橄欖巖為主要賦礦巖體，出露范圍較小，與輝長巖、橄欖輝長巖及角閃輝長巖呈漸變過渡關(guān)系。探槽和鉆孔資料揭示，溫更巖體Ni含量為0.09%～0.24%，Co含量為0.014%～0.020%；部分鉆孔可見工業(yè)礦體，Ni含量可達(dá)0.063%～1.49%，Co含量為0.013%～0.156%，礦體寬度大于180 m(1)蘇茂榮，樊永剛，趙軍，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特中旗克布地區(qū)銅鎳礦調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告，呼和浩特：內(nèi)蒙古地調(diào)院，2014.。

克布鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體由輝長巖相帶和橄欖巖相帶組成，出露面積約45 km2。其中，輝長巖相為該巖體的主要相帶，普遍發(fā)育磁黃鐵礦、黃鐵礦化，局部還有銅礦化，礦化富集地段可形成礦石，但品位偏低；橄欖巖相為本區(qū)最主要的賦礦巖石，呈似層狀產(chǎn)于輝長巖體；橄欖巖相多未出露地表，隱伏在20 m以下或更深；礦體與賦礦巖體之間呈漸變關(guān)系，無明顯界線。礦床以富Ni為主，伴生Cu、Co；Ni品位為0.31%，伴生Cu：0.14%～0.46%、Co：0.02%(2)蘇茂榮，樊永剛，趙軍，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特中旗克布地區(qū)銅鎳礦調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告，呼和浩特：內(nèi)蒙古地調(diào)院，2014.。

黃花灘鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體：巖性為輝長巖和輝長閃長巖，形態(tài)似橢球狀，東西長約5 km，南北寬約3 km；巖體多向北傾斜，傾向?yàn)?0°，傾角為60°～75°。礦體主要分布于輝長閃長巖與片麻巖接觸帶附近，呈似層狀、透鏡狀或囊狀產(chǎn)出；礦體斷續(xù)長約 1 300 m，走向?yàn)?90°；礦床以富Cu、Ni為主，伴生Pt、Pd、Os、Au等元素。Cu品位為 0.98%～3.55%，Ni品位為0.1%～1.43%(梁有彬等，1998)。

小南山鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體：巖性為輝長巖，呈不規(guī)則的脈狀沿北東向和北西向斷裂產(chǎn)出，地表長200～750 m，寬20～100 m；巖石普遍發(fā)育次閃石化、綠泥石化、黝簾石化、絹云母化和碳酸鹽化等蝕變現(xiàn)象。小南山銅鎳礦體主要賦存在輝長巖底板及其下盤泥灰?guī)r中，可分為輝長巖型礦體和泥灰?guī)r型礦體；小南山礦床以富Cu、Ni為主，伴生Pt、Pd、Os、Au等元素；Cu平均品位為0.46%，Ni平均品位為0.64%(江思宏等，2003)。

3 有利成礦信息評(píng)價(jià)

3.1 主量元素評(píng)價(jià)標(biāo)志

3.1.1 巖石MgO含量標(biāo)志

MgO是相容組分，原生巖漿中MgO含量的高低與部分熔融程度有關(guān)，而幔源巖漿中銅、鎳和鉑族元素含量的高低受其部分熔融程度及幔源地球化學(xué)特征等因素的控制(宋謝炎等，2009；張照偉等，2021)。部分熔融程度較高時(shí)，地幔橄欖巖中大部分S和Cu、Ni成礦元素可以溶解進(jìn)入巖漿，是銅鎳成礦作用的首要條件(Barnes et al.,2005;王亞磊等，2012)。另外，MgO含量也是地幔分熔溫度的重要標(biāo)志。地幔的分熔溫度對(duì)巖漿的含礦性有重要影響，分熔溫度過高或過低都不利于銅鎳硫化物的形成。A·P·哈利契夫研究認(rèn)為，MgO含量為8%～30%時(shí)，是形成銅鎳硫化物礦床的有利條件。

額布圖鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖MgO含量為25.1%～33.2%，平均為28.38%；溫更輝長巖MgO含量為4.15%～22.12%，平均為11.13%；克布鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖MgO含量為8.42%～30.83%，平均為21.50%；黃花灘鎂鐵質(zhì)巖MgO含量為4.71%～6.32%，平均為5.52%；小南山輝長巖MgO含量為9.58%～18.74%，平均為13.52%。據(jù)此分析，額布圖、溫更、克布和小南山巖體具有形成銅鎳硫化物礦床的有利條件，而黃花灘巖體MgO含量偏低，不利于銅鎳硫化物的形成。

3.1.2 巖石m/f值的判別標(biāo)志

m/f是表示巖體中Mg、Fe含量的相對(duì)大小，可作為判別地幔部分熔融及含礦性評(píng)價(jià)的重要標(biāo)志(湯中立等，2006)。吳利仁對(duì)中國鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖研究認(rèn)為，m/f值為2～6.5是銅鎳硫化物成礦有利區(qū)，中國典型大中型銅鎳礦床賦礦巖石的m/f值見表3。其中，額布圖巖體m/f值為3.57～4.44；溫更巖體m/f值為0.83～3.54；克布巖體m/f值為2.92～3.54；黃花灘巖體m/f值為0.96～1.21；小南山巖體m/f值為1.66～2.87。其中，額布圖、溫更和克布為鐵質(zhì)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖處于有利銅鎳硫化物礦床成礦范圍，而黃花灘、小南山巖體為鐵質(zhì)鎂鐵質(zhì)巖，與典型銅鎳硫化物礦床具有一定的差異。

表3 中國典型銅鎳硫化物礦床賦礦巖石中MgO含量與m/f值表Tab.3 MgO and m/f values of ore-bearing rocks in typical Cu-Ni sulfide deposits

3.1.3 巖石堿度和鋁度標(biāo)志

中國含銅鎳硫化物巖體的巖石含堿度(Na2O+K2O)變化范圍為0.2%～4%，酸度為40%～56%。中國典型銅鎳硫化物礦床Na2O+K2O-SiO2數(shù)據(jù)圖解中(圖2)黃山東、黃山、葫蘆巖體樣品多數(shù)落于堿質(zhì)區(qū)(Ⅱ)，部分落于貧堿質(zhì)區(qū)(Ⅳ)；喀拉通克巖體主要落于堿質(zhì)區(qū)(Ⅱ)，少部分落于強(qiáng)堿質(zhì)區(qū)(趙曉健，2012)；金川及外圍巖體樣品主要落于貧堿質(zhì)區(qū)(Ⅳ)、弱堿質(zhì)區(qū)(Ⅲ)和堿質(zhì)區(qū)(Ⅱ)；西井、小口子及野芨里巖體主要位于貧堿質(zhì)區(qū)(Ⅳ)(湯中立等，2006)。在SiO2-Al2O3圖解中(圖3)，黃山東、葫蘆及喀拉通克巖體大部分落于低鋁質(zhì)區(qū)(Ⅱ)；黃山東大部分樣品落于貧鋁質(zhì)區(qū)(Ⅲ)，部分落于低鋁質(zhì)區(qū)(Ⅱ)(趙曉健，2012)；金川、野芨里、西井、小口子等巖體大部分落于低鋁質(zhì)區(qū)(Ⅱ)，部分落于貧鋁質(zhì)區(qū)(Ⅲ)。低鋁、貧鋁區(qū)巖石類型對(duì)成礦有利。實(shí)驗(yàn)證明，熔離過程中Al2O3使熔體結(jié)晶溫度升高，巖漿流動(dòng)性差，硫化物不易富集(湯中立等，2006)。綜上分析可見，堿質(zhì)區(qū)(Ⅱ)、弱堿質(zhì)區(qū)(Ⅲ)、貧堿質(zhì)區(qū)(Ⅳ)(圖2)和低鋁質(zhì)區(qū)(Ⅱ)、貧鋁質(zhì)區(qū)(Ⅲ)(圖3)應(yīng)屬于銅鎳硫化物礦床有利成礦區(qū)。

在Na2O+K2O-SiO2圖解中(圖2)，額布圖、溫更、克布、黃花灘和小南山巖體樣品主要落于貧堿質(zhì)區(qū)(Ⅳ)、弱堿質(zhì)區(qū)(Ⅲ)和堿質(zhì)區(qū)(Ⅱ)；SiO2-Al2O3圖解中(圖3)，額布圖鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖主要落于貧鋁質(zhì)區(qū)(Ⅲ)；溫更、克布、黃花灘和小南山等巖體樣品主要落入低鋁質(zhì)區(qū)(王倩，2010；趙磊，2009；Peng et al.,2013；黨智財(cái)?shù)龋?019)。以上2個(gè)圖解顯示，4個(gè)礦區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖樣品均落在銅鎳硫化物礦床有利的成礦區(qū)。

Ⅰ.強(qiáng)堿質(zhì)區(qū)；Ⅱ.堿質(zhì)區(qū)；Ⅲ.弱堿質(zhì)區(qū)；Ⅳ.貧堿質(zhì)區(qū)圖2 Na2O+K2O-SiO2圖(據(jù)李文淵，1996)Fig.2 Plot of Na2O+K2O vs.SiO2 (After Li Wenyuan,1996)

Ⅰ.鋁質(zhì)區(qū)；Ⅱ.低鋁質(zhì)區(qū)；Ⅲ.貧鋁質(zhì)區(qū)圖3 Al2O3-SiO2變異圖(據(jù)李文淵，1996)Fig.3 Plot of Al2O3 vs.SiO2 (After Li Wenyuan,1996)

3.2 微量元素評(píng)價(jià)標(biāo)志

稀土元素因其為不活潑的痕量元素，在蝕變及變質(zhì)過程中影響較小，在評(píng)價(jià)銅鎳硫化物礦床含礦性方面也是一項(xiàng)重要的衡量指標(biāo)。中國典型銅鎳硫化物礦床賦礦鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖的REE總量相對(duì)中等或較低，輕稀土相對(duì)富集，重稀土相對(duì)虧損，REE曲線右傾。(La/Yb)N、LREE/HREE值相對(duì)較大，表現(xiàn)較為充分的巖漿分異作用，弱或無Eu異常(表4)。額布圖、溫更、克布和小南山賦礦鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖的稀土總量中等或偏低，黃花灘賦礦鎂鐵質(zhì)巖稀土總量相對(duì)較高(表4)。5個(gè)巖體稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配曲線表現(xiàn)為輕、重稀土分餾相對(duì)明顯，輕稀土相對(duì)富集、重稀土虧損的右傾型，與典型銅鎳硫化物礦床賦礦巖體的稀土配分模式較為相似(圖4)。微量元素方面，額布圖、溫更、克布、黃花灘和小南山等賦礦巖體具有與典型銅鎳硫化物礦床相似的微量元素配分曲線，基本表現(xiàn)為富集大離子親石元素(Rb、Sr、Ba)，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(Nb、Ta)，適度虧損Zr、Hf、Ti等特征(圖4)。

表4 中國典型銅鎳硫化物礦床及研究區(qū)內(nèi)巖體稀土元素特征表Tab.4 REE composition of ore-bearing rocks from typical Cu-Ni sulfide deposits and the studying intrusions

從稀土、微量元素元素特征分析，除黃花灘巖體外，其他幾個(gè)巖體具有與典型銅鎳硫化物礦床相似的特征。

另外，Se屬親硫的不活潑元素，當(dāng)巖漿中硫達(dá)到飽和時(shí)，易進(jìn)入硫化物熔體中，且在蝕變過程中不易變化。因此，Se/S值對(duì)于巖漿中硫的飽和狀態(tài)及是否有硫的散失具有指示意義(Lorand et al.,2001)。大量研究表明，大部分巖漿型銅鎳硫化物礦床的Se/S值為50×10-6～930×10-6(Maier et al.,1999；柴鳳梅等，2006；唐冬梅等，2009)。額布圖、克布、黃花灘和小南山賦礦鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖Se/S值分別為59×10-6～270×10-6、60×10-6～316×10-6、47×10-6～1 428×10-6和140×10-6～283×10-6(表5)。由此可知，額布圖、克布和小南山巖體的母巖漿經(jīng)歷了硫化物的飽和及熔離作用過程；黃花灘部分巖石樣品的Se/S值偏高，可能經(jīng)歷了較弱的硫化物熔離作用過程或發(fā)生過S的散失現(xiàn)象，指示成礦作用相對(duì)較弱。

(圖中數(shù)據(jù)來源同表4)圖4 研究區(qū)內(nèi)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化 (標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)Taylor et al.,1985)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化(標(biāo)準(zhǔn)值據(jù) McDonough et al.,1995)配分圖解Fig.4 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized trace elements spider diagrams of the mafic-ultramafic intrusionin the central Inner Mongolia

表5 額布圖鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖微量元素含量表Tab.5 Trace elements abundance of Erbutu mafic-ultramafic intrusion

3.3 橄欖石、斜方輝石等礦物評(píng)價(jià)標(biāo)志

銅鎳硫化物富集成礦作用主要是巖漿中S達(dá)到飽和發(fā)生硫化物熔離作用，萃取巖漿中Cu、Ni、PGE等成礦元素。因此，準(zhǔn)確判別巖漿在演化和運(yùn)移過程中是否發(fā)生硫化物熔離作用形成先期預(yù)富集的巖漿，能夠?yàn)槌傻V預(yù)測(cè)提供有利證據(jù)。巖石中橄欖石Ni含量嚴(yán)格受巖漿組分和硫化物熔離作用的控制。硫不飽和情況下，Ni可以類質(zhì)同像形式替代Mg進(jìn)入橄欖石晶格中。然而，Ni在橄欖石與硅酸鹽巖漿間的分配系數(shù)(約為7)遠(yuǎn)小于其在硫化物熔體與硅酸鹽巖漿間的分配系數(shù)(300～1000)(李士彬等，2008)，巖漿中S一旦達(dá)到飽和，Ni就會(huì)優(yōu)先與S結(jié)合形成不混溶的硫化物，導(dǎo)致橄欖石中Ni含量明顯降低。因此，可以通過橄欖石中Ni含量的變化來探討巖漿是否發(fā)生過硫化物熔離作用。

橄欖石Fo-NiO圖解表明(圖5)(王倩,2010；黨智財(cái)，2015)，額布圖、溫更和克布絕大部分樣品均落在正常范圍之外，說明其巖漿在深部可能發(fā)生了硫化物的熔離作用(Naddrett et al.,1989)。Naldrett(1999)研究認(rèn)為，未分異的飽和硫化物巖漿中橄欖石Ni含量應(yīng)為0.25%，該值說明巖體未發(fā)生硫化物熔離作用，只有橄欖石中Ni貧化至0.22%以下，才說明巖體發(fā)生過不同程度的分異作用，橄欖石中Ni含量越低，對(duì)成礦作用越有利。額布圖鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖中橄欖石Ni含量為0.08%～0.22%，平均為0.13%；溫更巖體中橄欖石Ni含量為0%～0.12%，基本不含Ni；克布鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體中橄欖石Ni含量為0.00%～0.12%，平均為0.07%。3個(gè)巖體中橄欖石的Ni含量均小于0.22%，顯示巖體發(fā)生過不同程度的硫化物熔離作用(表6)。此外，硫化物不飽和的巖漿中結(jié)晶橄欖石MgO與NiO呈明顯的正相關(guān)關(guān)系(Naddrett,1984)。而溫更、克布和額布圖巖體中橄欖石MgO-NiO相關(guān)性較差(圖6)，指示了巖漿發(fā)生過硫化物的熔離作用。

圖6 橄欖石的MgO-NiO圖解Fig.6 Plot of MgO vs.NiO of olivine

表6 中國典型銅鎳硫化物礦床及研究區(qū)巖體中橄欖石的NiO含量表(%)Tab.6 NiO contents in Olivine from typical Cu-Ni sulfide deposits and the studying intrusions(%)

圖5 橄欖石的Fo-NiO圖解(底圖據(jù)Simpkin et al.,1970)Fig.5 Diagram of Fo vs.NiO of olivine (After Simpkin et al.,1970)

Naldrett(1999)和秦克章等(2007)研究表明，全球范圍內(nèi)大多數(shù)巖漿型銅鎳硫化物礦床基本賦存在含斜方輝石的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖中，且只有當(dāng)橄欖石與斜方輝石共存，兩者牌號(hào)Fo與En較為相近的情況下，才對(duì)成礦更為有利。如白石泉賦礦巖石中橄欖石Fo為78～85，斜方輝石En為81～84；喀拉通克賦礦巖石中橄欖石Fo為74～79，斜方輝石En為71～79(柴鳳梅等，2006)；圖拉爾根賦礦巖石中橄欖石Fo為82～84，斜方輝石En為81.7(秦克章等，2007)；金川賦礦巖石中橄欖石Fo為84～86，斜方輝石En為81～82(陳烈猛等，2008，2009)。額布圖、溫更和克布巖體均發(fā)育斜方輝石與橄欖石。其中，額布圖橄欖方輝輝石巖中橄欖石Fo為86～87，斜方輝石En為86～89；溫更橄欖輝長巖中橄欖石Fo值為55～78，斜方輝石En為63～76和93～99；克布斜長方輝橄欖巖中橄欖石Fo值為76～78和58～65，斜方輝石En為77～78和59～60。由此看出，額布圖、溫更和克布巖體中橄欖石和斜方輝石的Fo、En值都基本一致，與全球范圍內(nèi)大多數(shù)典型銅鎳硫化物礦床具有相似性，指示較好的成礦潛力。

3.4 巖漿分異程度標(biāo)志

巖漿分異程度是衡量巖漿在形成過程中是否經(jīng)歷了較為完善的熔離(分異)作用的重要標(biāo)志。巖漿分異作用越徹底、完善，雜巖體越表現(xiàn)出明顯的超鎂鐵質(zhì)巖-鎂鐵質(zhì)巖-中性巖的巖相分帶特征，其含礦性越好(Irvine,1975;Lightfoot et al,1997;劉月星等，1998；姜常義等，2012；秦克章等，2012；Naldret,2009)；反之，巖漿分異演化不徹底，形成單一的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖，含礦性一般不好。世界上大型銅鎳硫化物礦床均賦存于分異程度較高的巖體中，是含礦巖漿多期侵位或單期侵入多期次侵位并經(jīng)歷流動(dòng)分異作用的結(jié)果。

額布圖、溫更和克布巖體具有良好的巖漿分異作用特征。其中，額布圖鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖主要由輝石橄欖巖、橄欖輝石巖和輝閃巖組成，表現(xiàn)出較為充分的巖漿分異特征；溫更巖體可見橄欖輝長巖、橄長巖、輝長巖組合，巖漿分異作用明顯；克布鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖體主要由輝長巖相帶和橄欖巖相帶組成，2個(gè)巖相帶中又可分為多種巖石亞類，也具有充分的巖漿分異作用特征。

小南山輝長巖為單式熔離分異巖體，未發(fā)育其他中基性巖體，分異程度相對(duì)較弱；黃花灘巖體為輝長巖-輝長閃長巖組合，分異作用相對(duì)較弱，這2個(gè)礦區(qū)巖體基性程度偏低，未發(fā)現(xiàn)與此相關(guān)的基性程度較高的超鎂鐵質(zhì)巖?？傮w上，小南山和黃花灘巖體在巖石組合及分異程度上與典型銅鎳硫化物礦床具有一定的差異性。

4 結(jié)論

(1)額布圖、溫更和克布巖體在礦物、巖石主、微量元素特征及巖漿分異程度方面具有與典型銅鎳硫化物礦床相似的特征，表現(xiàn)出較好的成礦地質(zhì)條件，指示成礦潛力較好。

(2)黃花灘巖體在主、微量元素特征方面與典型銅鎳硫化物礦床具有一定的相似性，但其差異性也比較明顯。賦礦輝長巖及輝長閃長巖MgO含量偏低，指示母巖漿部分熔融程度相對(duì)較低，不利于地幔源區(qū)內(nèi)銅鎳等成礦元素進(jìn)入母巖漿。Se/S 值表明，黃花灘巖體可能經(jīng)歷了較弱的硫化物熔離作用過程或發(fā)生過S的散失現(xiàn)象。從目前地球化學(xué)資料分析，黃花灘巖體成礦潛力相對(duì)較弱。

(3)小南山巖體在主、微量元素特征方面顯示，具有找尋巖漿型銅鎳硫化物礦床的潛力，但小南山巖體巖漿分異程度一般，只見有輝長巖等鎂鐵質(zhì)巖發(fā)育成礦。巖石基性度相對(duì)偏低，目前未發(fā)現(xiàn)有鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石組合，與典型銅鎳硫化物礦床相比具有一定的差異性。從目前地球化學(xué)資料分析，小南山巖體成礦潛力相對(duì)較弱。