西藏羅布莎鉻鐵礦礦床

礦床學(xué)實(shí)習(xí)=2\*CHINESENUM3二西藏羅布莎鉻鐵礦礦床

=1\*CHINESENUM3一.

區(qū)域地質(zhì)背景

1.1

礦床大地構(gòu)造位置

雅魯藏布江蛇綠巖帶位于青藏高原的南部，呈近東西向延展，西起西藏阿里獅泉河地區(qū)，東至喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)后轉(zhuǎn)向南，延出國境，在我國境內(nèi)約2000km，是我國規(guī)模最大的蛇綠巖帶之一，代表新特提斯洋的最后閉合帶。羅布莎含礦超基性巖體位于位于西藏自治區(qū)山南地區(qū)的曲松縣境內(nèi)，距拉薩市東南方向約200km。其產(chǎn)于雅魯藏布江構(gòu)造帶內(nèi)，該構(gòu)造帶是一條發(fā)育在喜馬拉雅和岡底斯-念青唐古拉兩構(gòu)造帶之間的縫合線構(gòu)造單元，呈向北凸出的弧形展布于上三疊統(tǒng)復(fù)理石建造與侏羅系-白堊系澤當(dāng)群之間，后呈疊瓦狀逆沖推覆于第三系羅布莎群磨拉石建造之上。由雅魯藏布江蛇綠巖帶及南、北兩側(cè)不同時(shí)代、不同性質(zhì)的區(qū)域性大斷裂以及它們所圍限的巖石組成。巖體沿雅魯藏布江谷地分布，平面出露形態(tài)為西寬東窄的平臥反“S”形，?？傮w呈近東西向展布，長(zhǎng)約43km，南北寬一般為1-2km，東部最寬可達(dá)3.75km，面積約70km2，南、北邊界均與圍巖呈斷層接觸關(guān)系，且斷層面均向南傾。物探資料顯示該巖體為向南傾斜的無根透鏡體,延伸深度約為1.skm,南部邊界總體較陡,北部邊界下陡上緩。羅布莎超基性巖體嚴(yán)格受雅魯藏布江構(gòu)造帶的控制，在成巖期和成巖后都遭受了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，形成一系列復(fù)雜的構(gòu)造形跡。如圖1所示：

圖1西藏羅布莎蛇綠巖的位置和區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)Malpasetal．，2003修改)1.2

區(qū)域地層

羅布莎超基性巖體周圍出露的地層有：上三疊統(tǒng)、上侏羅-下白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)、第三系及第四系。從老到新敘述如下（見上圖1）：

1.2.1

上三疊統(tǒng)(郎杰學(xué)群)(T3)

為一套典型的西藏特提斯復(fù)理石-類復(fù)理石建造。分布在礦區(qū)南部，走向近東西、傾向南，經(jīng)歷了區(qū)域淺變質(zhì)作用而具絹云母化、綠泥石化。與北邊超基性巖呈侵入接觸。主要由長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)板巖、千枚巖及少量石灰?guī)r透鏡體組成，可分五個(gè)巖性段，反映了非穩(wěn)定的快速沉積環(huán)境。

1.2.2

上侏羅-下白堊統(tǒng)（桑日群）(J3-K1)

在礦區(qū)以北地區(qū)有零星分布，呈不規(guī)則頂蓋及捕虜體產(chǎn)出，與郎杰學(xué)地層呈斷層接觸關(guān)系。主要巖性為安山巖、中厚層大理巖、中夾有薄層火山巖。中部見結(jié)晶灰?guī)r，夾少量泥質(zhì)灰?guī)r及頁巖。上部為砂巖和含砂灰?guī)r。

1.2.3

上白堊統(tǒng)（澤當(dāng)群）(K2)

主要分布在礦區(qū)北東角，呈零星分布，為蛇綠巖套之一部分，產(chǎn)于巖套北部，相當(dāng)于澤當(dāng)群上部巖性段，為一套深海沉積物，并與島弧環(huán)境有關(guān)，與旁側(cè)巖石呈構(gòu)造接觸。主要為板巖、變質(zhì)砂巖、安山巖及含放射蟲硅質(zhì)巖。

1.2.4

第三系(羅布莎群)(R1)

主要分布在礦區(qū)北部，構(gòu)成超基性巖體圍巖，時(shí)代為漸新世至中新世，呈東西向展布的條帶狀產(chǎn)于巖套北側(cè)。北與中酸性巖體不整合接觸，南與巖套及郎杰學(xué)群斷層接觸。為一套典型的磨拉石建造。按巖性特征可劃分為三段。1.2.5

第四系(Q)

本區(qū)第四系分布廣泛，遍布于礦區(qū)南部和中部廣大地區(qū)，成因類型多樣，主要為殘坡積層。

1.3

區(qū)域巖漿巖

羅布莎超基性巖體地處印度河-雅魯藏布江縫合帶的東段，雅魯藏布江縫合帶代表中生代岡瓦納大陸（板塊）內(nèi)部的縫合線，是新特提斯洋的最后閉合帶，以蛇綠巖為界，南部為印度地塊北緣的三疊紀(jì)復(fù)理石，北部為陸緣山前磨拉石和岡底斯-念青唐古拉火山巖漿帶，火山巖漿帶的北部為晚白堊世復(fù)理石建造（日喀則群），下伏含放射蟲硅質(zhì)巖和玄武質(zhì)熔巖以及地幔橄欖巖構(gòu)成的蛇綠巖套，根據(jù)熔巖及輝綠巖墻同位素定年結(jié)果與放射蟲硅質(zhì)巖所確定的時(shí)代略有差異，但總體表明蛇綠巖套的定位時(shí)代為中侏羅世-晚白堊世。1.4

區(qū)域構(gòu)造

區(qū)內(nèi)各種構(gòu)造行跡極為發(fā)育，主要表現(xiàn)為東西向的逆沖斷層、褶皺、片理等壓性或壓扭性構(gòu)造及與之相伴生的南北向張性破裂面，其次是北東向張扭性構(gòu)造及北西向、北北西向壓扭性構(gòu)造。它們彼此有規(guī)律的聯(lián)系，表現(xiàn)為受同一應(yīng)力作用方式而形成的東西向構(gòu)造帶。雅魯藏布江斷裂帶是本區(qū)的最主要的斷裂構(gòu)造，它規(guī)模大、切割深、長(zhǎng)期

活動(dòng)，控制了全區(qū)地層、巖漿巖展布及構(gòu)造型式。雅魯藏布江深大斷裂帶的特征

為:

(1)斷裂帶西起阿里象泉河，東至雅魯藏布江大拐彎，綿延達(dá)數(shù)千公里，本區(qū)所見僅為其東延部分。

(2)斷裂帶主要由T3與K2，K2與Rl之間的兩條由南北向逆沖的斷裂組成，均表現(xiàn)為老地層逆沖于新地層之上。區(qū)域礦產(chǎn)區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)為鉻鐵礦，其次有矽卡巖型的鐵、銅礦化。鉻鐵礦主要分布于羅布莎巖體內(nèi)，在張嘎及增嘎巖體亦發(fā)現(xiàn)鉻鐵礦化，但無工業(yè)價(jià)值。羅布莎巖體內(nèi)的鉻鐵礦主要集中分布于巖體最膨大的部位：即康金拉-曲阿弄巴之間。在整個(gè)羅布莎超基性巖體中,按礦體集中分布特征由東向西可劃分為幾個(gè)礦區(qū)，它們分別是：藏木鉻鐵礦區(qū)、康金拉鉻鐵礦區(qū)、香卡山鉻鐵礦區(qū)和羅布莎鉻鐵礦區(qū)。

=2\*CHINESENUM3二.礦區(qū)地質(zhì)

特征2.1

礦區(qū)地層

羅布沙礦區(qū)主要出露中生界一套由半深海向?yàn)I淺海過度的沉積地層,分布地層主要有第四紀(jì)沖積、洪積物、第三紀(jì)陸相碎屑沉積物和晚三疊世海相類復(fù)理石沉積,其中在上三疊斷陷盆地中堆積了第三系磨拉石建造。見圖2）。

2.2礦區(qū)構(gòu)造

羅布莎礦區(qū)主要以淺成次的脆性斷裂為主，形成近東西向展布的逆沖斷層和近南北向展布的走滑斷層。逆沖斷層其總體走向近東西，延伸距離長(zhǎng)，斷裂面波狀起伏，傾向南，上盤為超基性巖體，下盤為未分第三系陸相碎屑沉積物和喜山期黑云母花崗巖。近南北向展布的走滑斷層和正斷層，分布數(shù)量多，主要集中于羅布莎地區(qū)西部邊界，發(fā)育在晚三疊世海相類復(fù)理石沉積、二輝橄欖巖-輝長(zhǎng)巖雜巖相帶、花崗巖、閃長(zhǎng)巖和未分第三系陸相碎屑沉積物，走向總體上為北北東以及分布于中央地區(qū)的，總體上呈近南北走向，發(fā)育在橄欖巖、未分第三系陸相碎屑沉積物和喜山期黑云母花崗巖、閃長(zhǎng)巖中，南北走向的斷層切割近東西向的逆沖斷層，表明其是在近東西向的逆沖斷層形成之后形成的。（見圖2）

圖2.西藏羅布莎超基性巖體地質(zhì)略圖

2.3礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的主要巖漿巖體被稱為“羅布莎巖體”，為蛇綠巖套的下部成份，主要有超基性巖、基性巖，羅布莎巖體上面覆蓋有玄武巖或澤當(dāng)群碎屑巖，巖體主要巖石均有不同程度的蛇紋石化。主要類型及其組合成近于平行的窄帶狀分布，可劃分為如下四個(gè)巖帶：

2.3.1

構(gòu)造混雜巖帶

巖體北部邊界逆沖斷層造成鎂鐵質(zhì)巖和上白堊安山巖，硅質(zhì)巖強(qiáng)烈破碎，形成蛇綠混雜巖、蛇紋混雜巖、斷層角礫巖“三位一體”的構(gòu)造混雜巖帶，寬度可達(dá)數(shù)百米。

2.3.2

純橄巖帶

該帶位于構(gòu)造混雜巖帶的南側(cè)，巖性較單一，純橄巖具有不同程度的蛇紋石化。兩側(cè)均為斷層接觸，構(gòu)成向南傾，向北逆沖的巖片，倒置與構(gòu)造混雜巖帶之上。（見圖3.LBS-1）

圖3．LBS-1塊狀褐綠色純橄欖巖

2.3.3

斜輝橄欖巖帶

位于巖體的南部，構(gòu)成巖體的主體，也是鉻鐵礦的主要賦存，以斜輝橄欖巖為主，含有少量的純橄巖異離體和輝長(zhǎng)巖脈。

2.3.4

構(gòu)造含礦雜巖帶

位于斜輝橄欖巖帶內(nèi)，寬200-600m。具有巖石類型多、構(gòu)造變形強(qiáng)、成礦作用好等特征。主要巖石包括斜輝橄欖巖、純橄巖、橄欖石糜棱巖、蛇紋石糜棱巖、構(gòu)造片巖、滑石菱鎂片巖等。豆莢狀鉻鐵礦常與純橄巖異離體伴生。

=3\*CHINESENUM3三.

礦體及礦石特征

3.1

礦體分布特征

羅布莎鉻鐵礦具有成帶分布，分段集中的特點(diǎn)。主要礦體都產(chǎn)于構(gòu)造含礦雜巖帶，該帶可劃分為羅布莎、香戛山和康金拉三個(gè)礦化集中區(qū)段。礦體分布明顯地受構(gòu)造控制，透鏡狀鉻鐵礦的長(zhǎng)軸與構(gòu)造線方向一致，在一定區(qū)段平行分布，呈雁列式、側(cè)列式組合。北部邊緣礦體

位于巖體北部雜巖相帶的方輝橄欖巖中，礦體數(shù)量多，不規(guī)則狀，分布不均與。

南部邊緣礦體

位于與巖體南部方輝橄欖巖和純橄欖巖之間的，礦體主要分布在方輝橄欖巖的底部。

中部礦帶

位于巖體中部方輝橄欖巖和純橄欖巖之間，礦體主要分布在純橄欖巖的頂部。

3.2

礦體形態(tài)特征

豆莢狀鉻鐵礦的特征與層狀鉻鐵礦迥然不同，礦體側(cè)向延伸有限，其形態(tài)也非常不規(guī)則，可以呈透鏡狀、板狀和寬窄不等的脈狀和雪茄狀，但以斷續(xù)出露的豆莢狀最為特征，故以此得名。羅布莎礦區(qū)數(shù)百個(gè)礦體具有如下兩種基本形態(tài):(l)似脈狀、透鏡狀礦體,占總礦體的90%以上,礦體規(guī)模大,分布穩(wěn)定,具有膨大縮小、分枝復(fù)合,壓扁拉長(zhǎng)等現(xiàn)象,長(zhǎng)度、寬度、厚度之比一般為20:8:1左右,礦體與圍巖一般呈截然清楚的接觸關(guān)系;(2)囊狀、餅狀礦體、這種礦體數(shù)量相對(duì)較少,規(guī)模小,礦體薄,長(zhǎng)寬比接近,邊緣變形較強(qiáng)。3.3

礦石特征

西藏羅布莎鉻鐵礦床是我國目前研究程度最高、規(guī)模最大、地幔橄欖巖相對(duì)新鮮的豆莢狀鉻鐵礦床，主要工業(yè)礦體產(chǎn)于蛇綠巖殼-幔邊界(即巖石莫霍面)以下方輝橄欖巖相帶一定層位中，主要有塊狀、浸染狀和豆?fàn)畹鹊V石類型。在礦石成分上,豆莢狀鉻鐵礦的礦石礦物以鉻尖晶石為主,此外還有少量的針鎳礦,六方磁鎳礦、赤鐵礦、欽鐵礦、餓銥礦等。脈石礦物以蛇紋石、綠泥石、橄欖石為主。3.3.1

礦石組成

礦體賦存于斜輝輝橄巖巖相帶中，巖石類型為斜輝輝橄巖、純橄巖（圖5.LBS-1）、含輝純橄巖及二輝橄欖巖、異剝輝石巖（見圖4.LBS-3）。礦石的主要礦物為鉻尖晶石，其次為鎂鐵鉻鐵礦和鎂鉻鐵礦。礦石的脈石礦物多以葉蛇紋石、富鉻斜綠泥石、鉻綠泥石為主，次為微量金屬礦物。

圖4.

LBS-3褐灰色-異剝輝石巖

圖5.LBS-1塊狀褐綠色純橄欖巖3.3.2

礦石結(jié)構(gòu)

羅布莎鉻鐵礦礦床按鉻鐵礦顆粒的形態(tài)和分布特征可劃分為以下7種類型：

3.3.2.1

它形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)：

由細(xì)粒-中粒、它形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑為0.2-1.3mm，一般多在0.8mm左右；或者以中粗粒它形-半自晶粒狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，粒徑由2-5mm左右，一般多為3mm左右，晶粒呈緊密鑲嵌，但在鑲嵌之間隙可見硅酸鹽礦物。

3.3.2.2

碎裂結(jié)構(gòu)

：礦石在外力作用下，鉻鐵礦（尖晶石）由于脆裂而產(chǎn)生的裂隙、裂紋，拉斷等現(xiàn)象，這種現(xiàn)象礦床中較為常見。在致密塊狀礦石的裂隙中可見充填有脈石礦物。

3.3.2.3

殘碎結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)在礦石中普遍發(fā)育。由于礦石受到擠壓作用而碎裂成粒度不等，塊度大小不一，甚至呈棱角狀，膠結(jié)物為鉻綠泥石、蛇紋石等。鉻鐵礦穎粒邊界往往具有凸凹不平的弧形，并顯示粒間滑移和塑性流變特征。

3.3.2.4

交代殘余結(jié)構(gòu)及沿隙交代結(jié)構(gòu)

在蛇紋石化過程中，鉻鐵礦被磁鐵礦沿裂隙交代或從中心向外進(jìn)行交代成殘余；也有次生鉻鐵礦沿著原生鉻鐵礦的裂隙由外及里（內(nèi)部）進(jìn)行交代。但也可見到鉻鐵礦自形晶粒狀交代變晶結(jié)構(gòu)和單斜被交代的殘留體。

3.3.2.5

包橄結(jié)構(gòu)

鉻鐵礦晶粒中包裹有渾圓狀的橄欖石。而在極少數(shù)情況下偶見被包的橄欖石中又有鉻尖晶石顆粒被裹的現(xiàn)象。

3.3.2.6

交代網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)

磁鐵礦呈細(xì)脈或網(wǎng)脈狀交代鉻鐵礦。這種現(xiàn)象在礦石中較為少見，多見于斜輝輝橄巖的副成分鉻鐵礦中。

3.3.2.7

塑性變形結(jié)構(gòu)

在應(yīng)力作用下鉻鐵礦內(nèi)部產(chǎn)生網(wǎng)格狀塑性變形紋帶，沿著該帶可見有塑性活化的橄欖石擠入。

3.3

.3礦石構(gòu)造

羅布莎鉻鐵礦礦床的礦石構(gòu)造類型可分為致密塊狀和浸染狀兩種。

3.3.3.1

致密塊狀構(gòu)造

由粗粒-偉晶（1-5mm）鉻鐵礦組成。緊密鑲嵌結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，常具它形-變晶結(jié)構(gòu),表面油脂光澤，粒間被脈石礦物充填，其表面因氧化而生成鉻綠。如圖6.LBS-6 圖6.LBS-6致密塊狀鉻鐵礦鉻鐵礦

圖7.LBS-4塊狀、稠密浸染狀鉻鐵礦3.3.3.2

浸染狀、豆?fàn)顦?gòu)造

由不同粒級(jí)和不同稠密度的鉻鐵礦所組成?？煞譃槌砻芙緺睿ㄈ鐖D8.LBS-4）、稀疏浸染狀。

由中粗粒自形—半自形的鉻鐵礦(2-5mm）組成，其形態(tài)為豆?fàn)畹V石，豆?fàn)畲笮》植季鶆颍空?0%左右，脈石礦物為蛇紋石或者橄欖石等，分布較為均（見左圖）。

圖8.LBS-5由中粗粒自形—半自形的鉻鐵礦(2-5mm）組成，其形態(tài)為豆?fàn)畹V石，豆?fàn)畲笮》植季鶆?，含量?0%左右，脈石礦物為蛇紋石或者橄欖石等，分布較為均（見左圖）。3.4

成礦期、

成礦階段

(1)

大洋擴(kuò)張環(huán)境中源自地幔深部的熔融的地幔物質(zhì)在向淺部侵入時(shí)發(fā)生結(jié)晶分異作用，形成斜輝輝橄巖、純橄巖、含輝純橄巖及二輝橄欖巖、異剝輝石巖和分散型的鉻鐵礦；(2)在一個(gè)大洋中心擴(kuò)張形成之后，巖石因海底擴(kuò)張而從軸部離開，運(yùn)移到貝尼奧夫帶之上，地幔鍥狀體由于受到蛇紋石化體積膨脹而被抬升，地幔鍥狀體的穹起引起重力滑動(dòng)，在剪切作用下，發(fā)生重融，初步形成富集的鉻鐵礦.(3)構(gòu)造抬升階段晚期成礦:

在后來的擠壓碰撞和構(gòu)造剝離抬升作用過程中，隨著溫度的進(jìn)一步降低，晚期形成的鉻鐵礦是石充填于構(gòu)造裂隙中，形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的礦石類型。在其最終冷卻后，由于后期強(qiáng)烈的造山作用，將其構(gòu)造“冷侵位”于晚三疊紀(jì)和上白堊統(tǒng)地層之間，并受同構(gòu)造變形作用形成整個(gè)巖塊的褶皺變形，最后受由南向北的逆沖推覆作用被推覆至第三系羅布莎礫巖之上。

=4\*CHINESENUM3四．

西藏羅布莎地區(qū)鉻鐵礦成因解析4.1

成礦物質(zhì)來源

：來源于巖石圈拉伸、地幔上涌，減壓后發(fā)生局部熔融的地幔物質(zhì)是蛇綠巖堆晶巖的物質(zhì)來源。

4.2

能量

：地幔剪切流變以及伸展構(gòu)造形成具有異常的熱結(jié)構(gòu)和熱狀態(tài)、高地溫梯度和高熱流構(gòu)造，促進(jìn)了地幔物質(zhì)的熔融和運(yùn)動(dòng)。

4.3

通道

伸展構(gòu)造作用形成的斷裂。

4.4

空間：

在巖漿上侵和伸展作用下形成的脆-韌性剪切帶的裂隙。4.5

介質(zhì)：

能使鉻鐵礦富集的礦化劑。位于雅魯藏布江蛇綠巖帶東段的羅布莎豆莢狀鉻鐵礦,產(chǎn)于構(gòu)造含礦雜巖帶中,受慢型韌性剪切帶、透鏡網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和脆性斷裂系統(tǒng)的控制,經(jīng)歷了從地慢到地殼、從伸展到擠壓、從形成到形變、從改造成礦到礦床改造的成礦演化過程,可劃分為重熔貫入型、韌性剪切型、熔離滲濾型、結(jié)晶分異型等四種成因類型,是在