豆荚状铬铁矿是蛇绿岩中特有的一类矿产,按其化学成分可分为富铬型、富铝型以及富铬富铝混合型三种,富铬型与富铝型分别形成于俯冲带和大洋中脊构造环境,富铬富铝混合型型则被认为经历了从大洋中脊到岛弧的环境(兰朝利等,2006)。豆荚状铬铁矿直接产于地幔橄榄岩中,已有的研究表明矿体与围岩之间存在密切的亲源关系:地幔橄榄岩的部分熔融作用为成矿提供物质来源,其部分熔融机制与熔融程度控制着铬铁矿的形成和类型。内蒙古贺根山铬铁矿产于索伦山—贺根山蛇绿岩带中段的方辉橄榄岩杂岩带之中,矿区大地构造位置位于西伯利亚板块与华北板块对接带,主体为二连-贺根山构造带。铬铁矿主要包含两大类:一类是产自堆晶岩之中的层状铬铁矿,规模小,无工业意义;另一类为产自地幔橄榄岩之中的豆荚状铬铁矿,为主要的工业矿体,以3756矿床为代表。论文是在野外地质调查的基础上,对贺根山铬铁矿的地质特征、地球化学特征进行综合分析,从岩石化学和岩浆动力学角度,来探讨豆荚状铬铁矿的物质来源、富集机制、成矿过程以及矿体的就位形式等,从而为进一步的找矿部署提供有用信息。取得的主要认识如下:(1)贺根山蛇绿岩区辉长岩至少分为两期,较老的一期不含古老锆石捕掳晶,未穿过陆壳,为蛇绿岩的真正组成部分;而较新的一期含有较多地层锆石捕获年龄,对应于燕山期岩浆侵入事件,不是蛇绿岩的成员。已有的锆石年龄和生物年龄显示,贺根山蛇绿岩形成于中晚泥盆-早石炭世,铬铁矿的形成时间也被限于此范围内。(2)贺根山蛇绿岩伴生有深海沉积岩、堆晶岩系发育橄长岩、矿体与围岩片理整合、各类岩石兼具大洋中脊及岛弧地球化学特征,表明贺根山铬铁矿形成于距离大陆较远的洋内俯冲环境。(3)矿床的形成经历了元素富集、矿豆富集、矿体富集等三大富集阶段,分别对应于地幔部分熔融、岩浆分异演化、地幔剪切等三个地质过程,其中岩浆演化过程中的重力分异、流动分异是豆荚状铬铁矿形成的主要成矿作用。(4)贺根山铬铁矿各类岩(矿)石中的尖晶石、橄榄石等矿物成分以及形成温压条件对比显示,豆荚状铬铁矿与其纯橄岩壳不是地幔熔融直接形成的,而是同一岩浆演化的产物。(5)贺根山铬铁矿并非由地幔残留的富铬矿浆与辉长岩等基性岩脉再平衡形成,富铝特征与辉长岩无关。铬铁矿中的Cr#受含矿岩浆成分的控制,不同的部分熔融方式及物理化学条件可形成不同Cr/Al的原始岩浆。此外,Cr#还受岩浆结晶时的温度、压力及氧逸度等条件控制,高温、高压、低氧逸度下晶出的铬铁矿具有更高的Cr#。