阿爾金南緣地質(zhì)填圖新進(jìn)展及對找礦的啟示——據(jù)甘肅1∶5萬莫壩爾等六幅區(qū)調(diào)

余君鵬, 吳義布, 梁明宏, 校培喜, 竇小雨

(1. 甘肅省地質(zhì)調(diào)查院,甘肅 蘭州　730000；2.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安　710054；

3.甘肅省地質(zhì)勘查基金管理中心,甘肅 蘭州　730000)

阿爾金南緣地質(zhì)填圖新進(jìn)展及對找礦的啟示——據(jù)甘肅1∶5萬莫壩爾等六幅區(qū)調(diào)

余君鵬1, 吳義布1, 梁明宏1, 校培喜2, 竇小雨3

(1. 甘肅省地質(zhì)調(diào)查院,甘肅 蘭州730000；2.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安710054；

3.甘肅省地質(zhì)勘查基金管理中心,甘肅 蘭州730000)

摘要：通過開展甘肅1∶5萬莫壩爾等六幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，系統(tǒng)查明了區(qū)域地層、巖石、構(gòu)造等地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)條件，建立了區(qū)內(nèi)地層格架和巖漿巖演化序列，查明了測區(qū)基本構(gòu)造格架，并總結(jié)了本區(qū)的構(gòu)造演化歷史；新發(fā)現(xiàn)余石山大型鈮鉭稀有金屬等礦床和礦(化)點(diǎn)24處，在此基礎(chǔ)上在測區(qū)劃分出找礦前景較好的4個成礦遠(yuǎn)景區(qū)，為后續(xù)找礦工作提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

關(guān)鍵詞：莫壩爾幅；地質(zhì)特征；找礦發(fā)現(xiàn)；成礦遠(yuǎn)景區(qū)

1項(xiàng)目背景與研究意義

甘肅1∶5萬莫壩爾等六幅區(qū)調(diào)項(xiàng)目是中國地質(zhì)調(diào)查局“地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價”專項(xiàng)的首批項(xiàng)目。該項(xiàng)目由甘肅省地質(zhì)調(diào)查院承擔(dān)，主要通過開展1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,系統(tǒng)查明了區(qū)域地層、巖石、構(gòu)造特征和成礦地質(zhì)條件，建立了區(qū)內(nèi)地層格架和巖漿巖演化序列，查明了測區(qū)基本構(gòu)造格架。

調(diào)查區(qū)位于中祁連地塊、敦煌地塊、柴北緣造山帶(全吉地塊)和阿爾金南緣斷裂帶交匯疊加部位(圖1A)，前人通過蛇綠巖、高壓變質(zhì)巖和相關(guān)花崗巖的研究認(rèn)為其為早古生代縫合帶[1-3]，同時也是區(qū)域上重要的銅、鉛、鋅、金、石棉成礦帶。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)演化，形成了豐富的礦產(chǎn)資源[4-9]。近年來區(qū)內(nèi)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了青沙溝大型錳礦、一步溝鎢礦、化石溝銅礦。因此，在本次區(qū)調(diào)的過程中，注重基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查的同時，加強(qiáng)了圖區(qū)已知礦床和礦(化)點(diǎn)的規(guī)律總結(jié)，特別重視對已獲得的各類礦點(diǎn)、礦化線索及異常信息的概略性檢查，提出了找礦遠(yuǎn)景區(qū)，這無疑對該區(qū)的找礦突破具有現(xiàn)實(shí)意義。

2研究進(jìn)展與成果

2.1　基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查

(2)對測區(qū)侵入巖進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查研究(表2)，獲得了一批同位素測年數(shù)據(jù)，建立了巖漿巖演化序列，對不同時代侵入體的巖石學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)特征進(jìn)行了總結(jié)，探討了形成環(huán)境。從達(dá)肯達(dá)坂巖群中解體出一套片麻狀英云閃長巖體，獲得鋯石U-Pb年齡為(926±6) Ma；化石溝北填繪出一套石英閃長巖，獲得(471±4) Ma和(472±8) Ma鋯石U-Pb年齡；在化石溝環(huán)形構(gòu)造二長花崗巖中解體出石英閃長巖、閃長巖侵入體，獲得(284±2) Ma和(276±2.5) Ma鋯石U-Pb年齡。

圖1測區(qū)大地構(gòu)造位置(A)和測區(qū)1∶5萬地質(zhì)簡圖及成礦遠(yuǎn)景區(qū)(B)

Fig.1Map of the tectonic location (A), simplified 1∶50,000 regional geological

map, and ore-forming prospects of the survey area (B)

表1測區(qū)巖石(構(gòu)造)地層單位劃分表

Table 1Division of rock-stratigraphic (tectonic) units of the survey area

(3)對測區(qū)火山巖進(jìn)行了調(diào)查研究，劃分為古元古代、中元古代和早古生代3期火山作用，重點(diǎn)對中元古代和早古生代火山巖進(jìn)行了旋回和韻律劃分，獲得了一批同位素測年數(shù)據(jù)。總結(jié)了火山巖巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)特征，探討了其形成環(huán)境。

(4)對變質(zhì)巖巖石學(xué)特征、時空分布規(guī)律進(jìn)行了分析總結(jié)，劃分了變質(zhì)作用類型。對區(qū)域變質(zhì)巖劃分了變質(zhì)相、變質(zhì)帶，對不同世代礦物組合進(jìn)行了總結(jié)，探討了變質(zhì)溫壓條件，并對中深變質(zhì)巖進(jìn)行了原巖恢復(fù)。

(5)對測區(qū)涉及的阿爾金北緣構(gòu)造帶(東延部分)、中祁連地塊(西延)和全吉地塊(西延)進(jìn)行了構(gòu)造解析，劃分出12個世代變形，總結(jié)了各世代構(gòu)造變形的幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)特征，對其動力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了討論；將不同時期巖石構(gòu)造組合與各世代構(gòu)造變形變質(zhì)相結(jié)合，并結(jié)合同位素年齡資料等，綜合劃分出4個三級、5個四級構(gòu)造單元(表3，圖2)，建立了測區(qū)構(gòu)造格架，探討了構(gòu)造演化歷史。

2.2　礦產(chǎn)方面

(1)本次調(diào)查在測區(qū)新發(fā)現(xiàn)銅、鐵、鎢、鈮鉭、鉛鋅等各類礦(化)點(diǎn)共24處(圖1)。通過對新發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)和礦化線索的篩選，重點(diǎn)對新發(fā)現(xiàn)的余石山鈮鉭礦進(jìn)行了評價。

1)余石山鈮鉭礦評價情況。2011年9月“甘肅1∶5萬莫壩兒等六幅區(qū)調(diào)”項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)了該礦點(diǎn)，并對其進(jìn)行了概略性評價；2012—2013年余石山鈮鉭礦獲批甘肅省地質(zhì)勘查基金進(jìn)行普查評價，投入經(jīng)費(fèi)2 900萬元；2014年甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局自有資金投入3 000萬元，對其繼續(xù)進(jìn)行普查評價。目前，總計完成鉆探工作量約12 000 m，硐探400 m，槽探近20 000 m3，探求的鈮鉭氧化物(333+334)資源量有望達(dá)到20萬噸以上(達(dá)到大型以上)。

2)余石山鈮鉭礦地質(zhì)背景。余石山鈮鉭礦位于阿爾金東段紅柳溝—拉配泉蛇綠構(gòu)造混雜巖帶、祁連造山帶、全吉地塊的結(jié)合部位。礦區(qū)賦礦巖石主要為凝灰?guī)r、角閃二長變粒巖和霓輝正長巖，其中堿性正長巖中發(fā)育細(xì)粒燒綠石與霓輝石等富鈮鉭礦物。余石山鈮鉭礦普查區(qū)目前共圈定26個礦體，其中，工業(yè)礦體9個，低品位礦體17個。分布在東西長11 km，南北寬3 km的礦帶內(nèi)，且兩端仍有延伸。受區(qū)內(nèi)斷裂帶控制，礦體總體近平行產(chǎn)出，略具向東發(fā)散、向西收斂的趨勢。就單礦體而言，礦體大多呈透鏡狀，長條狀，走向近東西，傾向北。礦體產(chǎn)出嚴(yán)格受到北西西—東西—北東東向舒緩波狀區(qū)域斷裂帶、堿性蝕變巖、云英巖化帶及不含礦大理巖透鏡體的控制(圖3)。

表2　測區(qū)主要侵入巖特征及其時空演化

表3　測區(qū)構(gòu)造單元劃分一覽表

圖2　測區(qū)區(qū)域構(gòu)造劃分圖

3)礦石特征。鈮鉭礦床依據(jù)鈮鉭礦石所賦存的巖石類型分沉積巖型和巖漿巖型，Pollard(1986)將巖漿巖型礦床分為偉晶巖型、花崗巖型、正長巖型和碳酸巖型[10]。余石山主要礦石類型為堿性花崗巖、堿性正長巖、云英巖型等；礦石為致密塊狀結(jié)構(gòu)，不等粒半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，少量呈細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。稀有、稀土礦物主要為易解石、褐釔鈮礦、氟碳鈰礦、氟菱鈣鈰礦、鈮(鉭)鐵礦、獨(dú)居石等，多呈半自形—他形粒狀集合體與磁鐵礦、鋯石連生，主要分布在石英及堿性長石中，粒度40~150 μm[11]；礦石中普遍伴生鋯、鉿、稀土等，均達(dá)到伴生利用指標(biāo)，且Nb、Ta、Zr、Hf和TREE含量呈正相關(guān)關(guān)系。

4)成礦時代探討。余石山含鈮鉭堿長花崗巖中伴生的鋯石已達(dá)到工業(yè)利用水平，本項(xiàng)目對成礦鋯石進(jìn)行U-Pb同位素年齡定年，發(fā)現(xiàn)成礦主期的年齡為492 Ma，為加里東早期(可能代表了加里東期一次板塊匯聚事件)，同時有700 Ma左右的年齡信息，可能代表了發(fā)生在南華紀(jì)的構(gòu)造熱事件(Rodinia超大陸裂解時期)；楊再朝、校培喜等對采自余石山東礦區(qū)的霓輝正長巖進(jìn)行鋯石LA-ICP-MS年代學(xué)測定，結(jié)果表明，霓輝正長巖年齡為(776.8±2.5) Ma。對比研究紅柳溝—拉配泉蛇綠構(gòu)造混雜巖帶、祁連造山帶兩大成礦帶和歐龍布魯克微陸塊三者在南華紀(jì)均存在有與Rodinia超大陸裂解相關(guān)的巖漿侵入記錄。一般認(rèn)為富堿侵入巖是地球上產(chǎn)出環(huán)境特殊和分布較少的一種巖石類型，其物質(zhì)來源較深，形成于巖石圈拉張環(huán)境[12-15]。楊再朝、校培喜等認(rèn)為該霓輝正長巖和鈮鉭礦床可能形成于南華紀(jì)Rodinia超大陸裂解時所產(chǎn)生的大陸裂谷構(gòu)造背景①楊再朝,校培喜,高曉峰,等.阿爾金東段余石山鈮鉭礦區(qū)霓輝正長巖的LA-ICP-MS定年及對成礦時代的制約[R].西安：中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,2014.。該礦床確切的成礦時代和成因類別仍需繼續(xù)探討。

圖3　甘肅阿克塞縣余石山鈮鉭稀有金屬礦地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖

(2)根據(jù)測區(qū)構(gòu)造單元和成礦特點(diǎn)，在測區(qū)劃分了3個Ⅳ級成礦帶(圖1)：①拉配泉—紅柳溝鐵、錳、銅、鎳、石棉成礦帶(阿爾金弧盆系)； ②余石山一帶銅、鉛、鋅、稀有-稀土金屬成礦帶(中祁連地塊)； ③一步溝—龍尾溝銅、鎢成礦帶(全吉地塊)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前人化探等方面的資料，在本區(qū)圈出了4個成礦遠(yuǎn)景區(qū)(圖1)：①青沙溝—紅柳溝鐵、錳、銅、鎳、石棉成礦遠(yuǎn)景區(qū)； ②余石山一帶稀有、稀土成礦遠(yuǎn)景區(qū)； ③一步溝—龍尾溝鎢成礦遠(yuǎn)景區(qū); ④化石溝—六五溝銅、鎢成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

(3)在本項(xiàng)目基礎(chǔ)上，2013年開展“甘肅阿克塞縣余石山地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目(中國地質(zhì)調(diào)查局下達(dá)，項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)1 000萬元)，找礦方面取得一定進(jìn)展：目前新發(fā)現(xiàn)鉭鈮礦點(diǎn)1處，金銀銅鉛鋅礦(化)點(diǎn)3處(圖4)，銅金礦(化)點(diǎn)3處，磁鐵礦(化)點(diǎn)4處(圖5)，紅柱石和石墨礦點(diǎn)各1處。

3展望與思考

測區(qū)地處阿爾金、柴北緣、中南祁連地塊西段的交接復(fù)合部位，具有良好的成礦條件。礦產(chǎn)資源豐富，種類較多，已發(fā)現(xiàn)多處貴金屬、黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬礦床及礦(化)點(diǎn)。

通過本項(xiàng)目及以其為基礎(chǔ)的相關(guān)項(xiàng)目的調(diào)研成果，認(rèn)為本區(qū)有進(jìn)一步尋找稀有金屬、有色金屬、貴金屬、黑色金屬和非金屬等礦種的巨大潛力。本次調(diào)查在測區(qū)新圈出的4個成礦遠(yuǎn)景區(qū)有望再次獲得找礦大突破。

圖4　余石山一帶長城紀(jì)熬油溝組內(nèi)部熱液蝕變巖型鉛銀金銅鋅等多金屬礦露頭(左)與礦石(右)

圖5　古元古代達(dá)肯大坂巖群磁鐵礦露頭(左)與礦石(右)

參考文獻(xiàn)：

[1]陳能松,王勤燕,陳強(qiáng),等.柴達(dá)木和歐龍布魯克陸塊基底的組成和變質(zhì)作用及中國中西部古大陸演化關(guān)系初探[J].地學(xué)前緣,2007，14(1):43-55.

[2]崔軍文,唐哲民,鄧晉福,等.阿爾金斷裂系[M].北京:地質(zhì)出版社,1999:137-249.

[3]高曉峰,校培喜,過磊,等.北阿爾金地區(qū)早古生代有限洋盆開啟時限:來自斜長花崗巖的證據(jù)[J].中國科學(xué):地球科學(xué),2012,(3):51-60.

[4]郝杰,王二七,劉小漢,等.阿爾金山脈中金雁山早古生代碰撞造山帶:弧巖漿巖的確定與巖體鋯石U-Pb和蛇綠混雜巖40Ar/39Ar年代學(xué)研究的證據(jù)[J].巖石學(xué)報,2006,(11):2743-2752.

[5]劉良,張安達(dá),陳丹玲,等.阿爾金江尕勒薩依榴輝巖和圍巖鋯石LA-ICP-MS微區(qū)原位定年及其地質(zhì)意義[J].地學(xué)前緣,2007,14(1):98-107.

[6]賈群子，楊忠堂，肖朝陽，等.祁連山銅金鎢鉛鋅礦床成礦規(guī)律和成礦預(yù)測[M].北京:地質(zhì)出版社,2007.

[7]郝國杰,陸松年,王惠初，等.柴達(dá)木盆地北緣前泥盆紀(jì)構(gòu)造格架及歐龍布魯克古陸塊地質(zhì)演化[J].地學(xué)前緣,2004,11(3):115-122.

[8]劉永順,于海峰,辛后田,等.阿爾金山地區(qū)構(gòu)造單元劃分和前寒武紀(jì)重要地質(zhì)事件[J].地質(zhì)通報,2009,(10):1430-1438.

[9]Liu L,Che Z C,Luo J H,et al.A discussion on the structure and tectonic evolution of the Altyn Tagh orogenic Zone[J].Earth Sci.Fron.,2000,(7):206.

[10]Pollard P J.Geologic characteristics and genetic problems associated with the development of granite-hosted deposits of tantalum and niobium[M].Berlin:Springer,1986:240-256.

[11]余君鵬,張新虎,趙國建,等.甘肅阿爾金山余石山鈮鉭稀有金屬礦找礦發(fā)現(xiàn)及意義[J].礦床地質(zhì),2012,31:391-392.

[12]邱家驤,等.秦巴堿性巖[M].北京:地質(zhì)出版社,1993.

[13]劉函,王國燦,曹樹釗,等.北阿爾金南華紀(jì)雙峰式火山巖的發(fā)現(xiàn)及構(gòu)造意義[J].地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報),2012,(5):52-63.

[14]張志誠,郭召杰,宋彪.阿爾金山北緣蛇綠混雜巖中輝長巖鋯石SHRIMP U-Pb定年及其地質(zhì)意義[J].巖石學(xué)報,2009,(3):568-576.

[15]李懷坤,陸松年,王惠初，等.青海柴北緣新元古代超大陸裂解的地質(zhì)記錄——全吉群[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2003,(1):27-37.

New Progress of the Southern Altyn Tagh Geological Mapping and Guide the Prospecting Support:according to 1∶50000 Mobeier and other five

Regional Geological maps in Gansu Province

YU Jun-peng1, WU Yi-bu1, LIANG Min-hong1, XIAO Pei-xi2, DOU Xiao-yu3

(1.GeologicalSurveyofGansu,Lanzhou,Gansu730000,China; 2.Xi’anCenterofGeologicalSurvey,CGS,Xi’an,

Shaanxi71005,China；3.GeologicalSurveyFundManagementCenterofGansu,Lanzhou,Gansu730000,China)

Abstract:In the regional geological survey of six 1∶50,000 sheets of Mobaer, etc., Gansu province, geological characteristics of the regional strata, rocks, structures and metallogenic geological setting were identified; the stratigraphy framework and magmatic evolution sequence were established; and the basic tectonic framework and evolution was summarized. In addition, 24 mineral deposits (occurrences) were discovered, such as the Yushishan large-size Nb-Ta rare metal deposit. Accordingly, the researched area was divided into 4 ore-forming prospects, which provided significant basic geological data for further ore prospecting.

Key words:Mobaer sheet; geological characteristics; prospecting; ore-forming prospect

作者簡介：余君鵬(1981—)，男，工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)評價工作。Email:33052368@qq.com。

基金項(xiàng)目：中國地質(zhì)調(diào)查“甘肅1∶5萬莫壩爾等六幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查(編號：1212011120553)”項(xiàng)目資助。

收稿日期：2015-01-05； 改回日期： 2015-01-20。

中圖分類號：P622

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2095-8706(2015)02-0040-08