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内蒙古中部地区位于华北陆块北缘西段,地处西伯利亚陆块与华北陆块之间。该区镁铁质-超镁铁质岩呈带状广泛分布,东西向断续出露长约300km,宽约30km。该岩带位于华北陆块北缘西段深大断裂两侧,成矿地质条件较好,Cu、Ni异常发育明显,近年来发现多处铜镍矿床(点)均分布于该岩带内,具有很好的找矿潜力。本文选择该岩带内小南山、黄花滩、克布和额布图等赋矿镁铁质-超镁铁质岩体进行系统的岩石学、地球化学及年代学研究,探讨其成岩成矿时代、形成大地构造背景等问题。对区内小南山、克布等4个铜镍硫化物矿床地质特征进行分析总结,建立了内蒙古中部地区铜镍硫化物矿床区域成矿模式。同时,通过岩石及单矿物地球化学特征,对各岩体成矿潜力进行了初步评价。岩石地球化学分析表明,小南山辉长岩m/f值为1.66～2.87,属于铁质镁铁质岩,具有拉斑玄武岩系列演化趋势,相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U、Pb等)和亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),并具有轻、重稀土分馏相对明显,轻稀土相对富集、重稀土亏损的右倾型稀土配分模式((La/Yb)N=3.03～31.67);黄花滩辉长岩和辉长闪长岩m/f比值为0.96-1.21,属于铁质镁铁质岩,具有钙碱性系列演化趋势,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr、K、U、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),并具有轻稀土相对富集、重稀土亏损((La/Yb)N=4.97-8.82)的右倾型稀土配分模式；克布斜长方辉橄榄岩、斜长橄榄岩和辉长岩m/f比值为2.92～3.54,属于铁质镁铁质-超镁铁质岩,具有拉斑玄武岩系列演化趋势,并相对富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Pb等),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),以及具有轻稀土富集((La/Yb)N=2.47～9.64)的右倾型稀土配分模式。橄榄石-熔体平衡原理估算母岩浆成分表明,其母岩浆MgO含量为10.2%,FeO为14.9%,应为高镁的玄武质岩浆；额布图橄榄方辉辉石岩和斜方辉石岩m/f比值为3.57-4.44,属于铁质镁铁质-超镁铁质岩,具有拉斑玄武岩系列演化趋势,相对富集大离子亲石元素(Rb、Tb、K、U、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、P),并具有轻稀土相对富集、重稀土比较平坦((La/Yb)N=3.43～8.31)的右倾型稀土配分模式。额布图岩体母岩浆MgO含量为16.0%,FeO为10.1%,属于高镁的苦橄质岩浆。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法,首次获得小南山、黄花滩和克布等赋矿岩体的成岩年龄分别为272.7±2.9Ma (MSWD=2.2)、262.4±1.1Ma (MSWD=0.51)和258.1±1.8Ma (MSWD=2.3),属于中-晚二叠世。结合前人资料,提出内蒙古中部地区存在两期镁铁质-超镁铁质岩,一期为早二叠世(294～285Ma),形成额布图镍矿床,构造环境为岛弧环境；另一期为中-晚二叠世(272～258Ma),形成小南山铜镍铂矿床、黄花滩铜镍铂矿床、克布铜钴镍矿床,构造环境为板内环境。通过岩石、单矿物地球化学特征及岩浆分异演化等含矿性指标,并与国内外典型铜镍硫化物矿床对比分析,提出温更、克布和额布图岩体成矿地质条件较好,而小南山和黄花滩岩体就目前地球化学资料分析,成矿潜力相对较弱。