北祁連西段鎢礦床成礦地質(zhì)特征對比與研究

趙建倉, 裴耀真

(1.酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院，甘肅，嘉峪關(guān)　735100;2.甘肅新洲礦業(yè)有限公司，甘肅張掖　734400)；3.中國冶金地質(zhì)總局西北局冶金五隊(duì),甘肅 酒泉　735000

北祁連西段鎢礦床成礦地質(zhì)特征對比與研究

趙建倉1,2, 裴耀真3

(1.酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院，甘肅，嘉峪關(guān)735100;2.甘肅新洲礦業(yè)有限公司，甘肅張掖734400)；3.中國冶金地質(zhì)總局西北局冶金五隊(duì),甘肅 酒泉735000

北祁連西段達(dá)到大型規(guī)模的鎢礦床有3處，分別是塔兒溝鎢礦、小柳溝鎢礦和西柳溝鎢礦，空間上自西向東展布;其地質(zhì)特征各有特點(diǎn)，成礦條件也不盡相同。通過對3個(gè)礦床地質(zhì)特征的對比和成礦條件的分析，認(rèn)為北祁連西段鎢礦是加里東期的產(chǎn)物，初始礦源來自元古界古老地層，構(gòu)造控制礦體數(shù)量、產(chǎn)狀和規(guī)模，酸性花崗質(zhì)巖體侵入熱液作用使W元素富集最終成礦，成礦期從中奧陶世延續(xù)到晚志留世。塔兒溝鎢礦和小柳溝鎢礦成礦在“板塊俯沖”時(shí)形成，西柳溝鎢礦在“陸-陸碰撞”時(shí)形成。北祁連西段具有良好的鎢礦成礦背景和有利的成礦條件，礦床外圍地質(zhì)工作程度低，在其外圍和深部開展工作，找礦會有重大突破，勘查方法以鉆探為主。

鎢礦床；地質(zhì)特征；控礦因素；北祁連西段；中國西部

祁連山脈位于中國西部，橫亙青海省與甘肅省之間。山脈西北—南東走向，長1 200km，寬100～250km。自北向南可分為華北古陸、北祁連陸緣、中祁連地塊、西祁連裂陷和柴達(dá)木地塊等(李文淵等，2004，2005)，已知規(guī)模型鎢礦床集中產(chǎn)于北祁連西段，塔兒溝鎢礦、小柳溝鎢礦和西柳溝鎢礦均達(dá)大型規(guī)模，其中小柳溝鎢礦已由甘肅新洲礦業(yè)有限公司開采。通過工業(yè)擴(kuò)大試驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)，顯示該區(qū)域黑鎢礦和白鎢礦屬易選礦石。近年，隨著商業(yè)勘查費(fèi)用的大幅投入，在小柳溝鎢礦外圍發(fā)現(xiàn)世紀(jì)鎢礦、貴山鎢礦和祁寶鎢礦以及祁青鉬礦，在西柳溝鎢礦外圍發(fā)現(xiàn)干巴河腦鎢鉬礦，顯示該區(qū)尋找鎢礦有良好前景。前人對小柳溝鎢礦研究較深，成果較多(毛景文等，1999，2003；楊鐘堂等，2002；賈群子等，2002；周挺貴等，2002；安濤等，2002；張勝業(yè)等，2002；魏慶林等，2004；周宏，2004；劉堆富等，2005；湯靜如等，2006；陳生民，2007；陳福等，2007；陳玉峰等，2010；劉芳等，2013；趙辛敏等，2014)，對塔兒溝鎢礦和西柳溝鎢礦研究偏少，成果有限(張作衡等，1998，2002；楊鐘堂等，2002；劉曉煌等，2007)。將3個(gè)鎢礦床進(jìn)行對比研究，目前沒有成果報(bào)道。筆者研究是在充分利用前人資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來的地質(zhì)勘查成果，對3個(gè)鎢礦床的成礦地質(zhì)特征進(jìn)行對比，對控礦因素進(jìn)行分析，進(jìn)而對成礦期進(jìn)行探討，提出找礦建議(圖1)。

1.中新生界；2.晚古生代沉積巖系；3.前寒武紀(jì)復(fù)理石建造；4.奧陶紀(jì)火山巖系；5.中寒武—早奧陶世火山巖系；6.前寒武系；7.前加里東花崗巖類；8.加里東期花崗巖類；9.加里東后期花崗巖類；10.鎢礦床圖1　北祁連山地質(zhì)略圖(據(jù)李文淵等，2005，補(bǔ)充修改)Fig.1　Geological sketch map of Northern Qilian Mountains(After LI Wenyuan et al，2005，Added modified slightly)

1　區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域地層整體呈北西向展布，從太古宇—新生界均有出露，主要出露早寒武世變質(zhì)基底巖層，其次為古生代地層，中生代、新生代地層僅局部出露。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，山勢險(xiǎn)峻，重巒疊嶂。區(qū)域斷裂總體以北西西向?yàn)橹?，次為北東向和近東西向。區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈而頻繁，侵入和噴出作用交替出現(xiàn)，巖漿巖以中酸性巖體為主。

塔兒溝鎢礦區(qū)處于野牛灘巖體西南緣，區(qū)內(nèi)地層以古元古界北大河群、野馬南山群和中元古界長城系為主，其次為薊縣系、青白口系、奧陶系、白堊系、第四系等。野牛灘巖體形似梭狀，長約33km，寬約2～10km，面積約220km2，呈巖基產(chǎn)出，總體走向北西，與區(qū)域構(gòu)造方向一致，巖體南、北兩側(cè)分別侵入北大河群及陰溝群，東段被石炭系覆蓋，西段被中生代活動斷層所切(圖2)。

小柳溝鎢礦區(qū)處于元古宙鏡鐵山-朱龍關(guān)裂谷小柳溝-斑賽爾成熟島弧構(gòu)造帶中(左國朝等，1987；毛景文等，1999)。礦區(qū)構(gòu)造線方向300°～320°，礦區(qū)出露地層主要為長城系朱龍關(guān)群，其次為薊縣系鏡鐵山群、青白口系和第四系，巖層傾角很陡，部分倒轉(zhuǎn)，區(qū)內(nèi)地表巖漿巖不發(fā)育，僅見少量花崗巖脈(圖3)。

西柳溝鎢礦床產(chǎn)于金佛寺花崗質(zhì)巖體南緣內(nèi)接觸帶。巖體走向北西—南東，傾角40°～70°，巖體長60km，寬15km，出露面積600km2。巖體侵入中志留統(tǒng)的變質(zhì)安山巖、綠泥石千枚巖、細(xì)碧巖、角巖和角化凝灰?guī)r中，巖體南部被下石炭統(tǒng)的礫巖、含礫砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和頁巖不整合覆蓋(圖4)。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦床發(fā)現(xiàn)史

塔兒溝鎢礦床為1965年甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二區(qū)域地質(zhì)測量隊(duì)在進(jìn)行1∶20萬玉門幅地質(zhì)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，1966～1972年甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)局酒泉地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查隊(duì)開展普查工作，1980～1987年開展地質(zhì)詳查工作，1988年4月提交詳查報(bào)告(王懷諶等，1988)，其后工作間斷。2013年5月，酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院做過礦產(chǎn)開發(fā)的研究工作(劉明璋等，2013)。

1.前長城系；2.中新元古代輝長巖；3.加里東中晚期花崗閃長巖；4.花崗偉晶巖；5.煌斑巖；6.斷層；7.航磁遙感解譯斷層；8.石英黑鎢礦體；9.白鎢礦體圖2　塔兒溝鎢礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.2　Geological sketch map of Taergou tungsten deposit

1.第四系；2.灰?guī)r；3.云母角閃片巖；4.砂礫巖；5.千枚狀細(xì)砂巖；6.石英巖；7.石英絹云千枚巖；8.含碳絹云母千枚巖；9.綠泥絹云千枚巖；10.玄武巖；11.輝長巖；12.花崗巖；13.鎢礦體；14.斷裂圖3　小柳溝鎢礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.3　Geological sketch map of Xiaoliugou tungsten deposit

小柳溝鎢礦床為1990年筆者在小柳溝溝口滾石中見白鎢礦報(bào)礦引起重視而發(fā)現(xiàn)，甘肅有色地質(zhì)勘查局四隊(duì)、中國冶金地質(zhì)總局西北局冶金五隊(duì)在本區(qū)開展1∶5萬和1∶10萬水系沉積物掃面工作，并對異常檢查后確認(rèn)。1992年，甘肅有色地質(zhì)勘查局四隊(duì)開展地質(zhì)工作，2005年4月提交勘探報(bào)告(劉堆富等，2005)，2007年甘肅新洲礦業(yè)有限公司進(jìn)行開采。

西柳溝鎢礦床為20世紀(jì)60年代西北地質(zhì)局祁連山地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行地表踏勘時(shí)發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)70年代甘肅省地質(zhì)局四隊(duì)開展普查工作，因找礦沒有突破致其后工作間斷。2006年以來，甘肅省有色地質(zhì)勘查局三隊(duì)再次在該區(qū)開展普查工作，找礦有較大突破，鎢礦資源量達(dá)大型規(guī)模，同時(shí)在其外圍發(fā)現(xiàn)干巴河腦鎢鉬礦床，其鎢礦資源量具中型礦床遠(yuǎn)景。

2.2地層

塔兒溝鎢礦區(qū)地層比較單一，除第四系外，主要為前長城系地層野馬南山群變質(zhì)巖，地層走向310°左右，傾向南西，傾角70°～80°。野馬南山群變質(zhì)巖系由片巖、板巖和結(jié)晶灰?guī)r組成，中科院地質(zhì)所(1963年)將其歸屬前震旦系，甘肅省地質(zhì)局第二區(qū)測隊(duì)(1970～1975年)將其歸屬前震旦系或古元古界，甘肅地質(zhì)力學(xué)區(qū)測隊(duì)(1976年)、西北地科所(1976年)將其歸屬前震旦亞界，劃分A、B、C、D 4個(gè)巖組，甘肅省區(qū)域地層表編寫組(1980年)將其正式命名為野馬南山群，王云山等(1987年)將該群歸屬古元古界，甘肅省地礦局(1989年)將其歸屬前長城系，并自下而上劃分未A、B、C、D 4個(gè)組。野馬南山群片巖段屬野馬南山群B組，塔兒溝鎢礦床就產(chǎn)于片巖中。

a:1.泥盆—第三紀(jì)沉積；2.寒武—志留紀(jì)火山沉積；3.中新元古代裂谷沉積；4.古元古代北大河群；5.加里東金佛寺巖體；6.礦區(qū)位置b:1.第四紀(jì)；2.石炭紀(jì)泥巖、砂巖、頁巖；3.石炭紀(jì)細(xì)砂巖、粉砂巖；4.志留紀(jì)砂巖；5.志留紀(jì)角巖、角巖化凝灰?guī)r；6.志留紀(jì)千枚巖；7.志留紀(jì)細(xì)碧巖；8.志留紀(jì)變安山凝灰?guī)r；9.加里東一期花崗巖；10.加里東二期花崗巖；11.斷裂；12.鎢礦體；13.銅礦體；14.西柳溝礦區(qū)范圍圖4　西柳溝鎢礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.4　Geological sketch of Xiliugou tungsten deposit

小柳溝鎢礦區(qū)出露地層有第四系、青白口系大柳溝群、薊縣系鏡鐵山群、長城系朱龍關(guān)群。小柳溝鎢礦床就產(chǎn)于朱龍關(guān)群。朱龍關(guān)群過去曾劃歸寒武系、奧陶系。甘肅區(qū)測二隊(duì)(1973年)在祁青鄉(xiāng)夾皮溝采集到疊層石和微古植物化石，結(jié)合層序?qū)Ρ?，將其歸屬長城系。合肥工業(yè)大學(xué)徐曉春等(1996年)在托萊山北坡進(jìn)行調(diào)查時(shí)，采集到朱龍關(guān)群玄武巖樣品，Sm-Nd同位素測年為(1 770.9±330)Ma；夏林圻等(1996年)在北大河地區(qū)采集到朱龍關(guān)群玄武巖樣品，Sm-Nd測年為(1 770.9±33)Ma；毛景文等(1997年)在熬油溝蛇綠巖(朱龍關(guān)群)中采集到輝綠巖樣品，鋯石U-Pb測年為(1 784±2)Ma；張招崇等(1997年)在熬油溝蛇綠巖(朱龍關(guān)群)中采集到輝綠巖樣品，鋯石SHRIMP測年為(1 777±28)Ma。這些結(jié)果為區(qū)內(nèi)地層時(shí)代的確定提供了測年依據(jù)。

西柳溝鎢礦區(qū)主要地層為志留系變質(zhì)安山巖、綠泥石千枚巖、細(xì)碧巖、角巖和角化凝灰?guī)r。巖層傾向南西，局部傾向南東，傾角60°，西部主要地層為石炭系的礫巖、含礫砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和頁巖。

2.3巖漿巖

塔兒溝鎢礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要有花崗閃長巖、花崗巖及偉晶巖、煌斑巖、石英脈等。分布較廣，脈狀、大脈狀產(chǎn)出，自西至東均有出露。區(qū)內(nèi)花崗閃長巖、花崗巖特性顯示與野牛灘花崗質(zhì)巖體為同一巖漿源。

小柳溝鎢礦區(qū)地表侵入巖不發(fā)育，從探礦巷道揭露和鉆探所取巖心來看深部發(fā)育，巖性復(fù)雜，從基性巖到酸性巖均有，主要有輝長巖、閃長巖、花崗斑巖、二長花崗巖、花崗巖等，均呈巖珠、巖脈產(chǎn)出。

西柳溝鎢礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要為金佛寺花崗質(zhì)巖體。

2.4構(gòu)造

塔兒溝鎢礦區(qū)內(nèi)的褶皺、斷裂構(gòu)造均受古河西構(gòu)造體系控制，整個(gè)礦區(qū)為一向南西陡傾的單斜構(gòu)造，局部存在發(fā)育不完整的層間小褶曲。主要斷層從南部縱貫全區(qū)，走向310°～315°，傾向南西，傾角約75°。破碎帶寬16m，主要為泥質(zhì)及千板巖片狀破碎物。野外觀察為壓扭性斷層，是成礦前的斷層，成礦后仍有活動。斷層北側(cè)廣布偉晶巖脈、花崗閃長巖枝及黑鎢石英脈。另有北西向斷層控制著矽卡巖型白鎢礦體，北西西向斷層控制石英脈型黑鎢礦床的絕大部分礦體。

小柳溝鎢礦區(qū)位于朱龍關(guān)河谷背斜北翼揚(yáng)起端，該背斜由朱龍關(guān)群下巖組、鏡鐵山群、大柳溝群組成。走向斷裂在礦區(qū)較為發(fā)育，與成礦關(guān)系密切，既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造。北北西向左行逆斷裂及其次級斷裂控制了世紀(jì)鎢床礦體的空間就位和形態(tài)展布，北東向左行逆斷裂及其次級斷裂控制了小柳溝鎢礦床礦體空間就位和形態(tài)展布。前者整體傾向西，傾角75°～85°；后者整體傾向南東，傾角71°～80°。

西柳溝鎢礦區(qū)主要構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主。斷裂有2組，一組走向53°，傾角37°～40°；另一組走向310°，傾角60°～70°。2組斷裂控制鎢礦體空間就位和展布。根據(jù)野外地質(zhì)觀察，以第一組為主，斷裂為逆斷層，且呈疊瓦狀排列，產(chǎn)狀比較穩(wěn)定，規(guī)模比較大；而第二組斷裂，規(guī)模比較小。

從礦床發(fā)現(xiàn)史來看，除小柳溝鎢礦外，塔兒溝鎢礦、西柳溝鎢礦地質(zhì)勘查工作起起伏伏，時(shí)續(xù)時(shí)斷。究其原因，主要是綜合研究不足。盡管如此，對塔兒溝鎢礦、西柳溝鎢礦還是完成了詳查工作，對小柳溝鎢礦完成了勘探工作，已知3個(gè)礦床鎢礦資源量均達(dá)大型規(guī)模。塔兒溝鎢礦有望成為鎢、鈹、鉍、錫、銀多金屬礦床，小柳溝鎢礦有望成為鎢、鉬、銅、鉍、銀、鎵多金屬礦床，西柳溝鎢礦有望成為鎢、鉬、銅多金屬礦床，其地質(zhì)特征對比情況見表1。

表1　塔兒溝鎢礦床、小柳溝鎢礦床和西柳溝鎢礦床地質(zhì)特征對比表

續(xù)表1

地質(zhì)特征塔兒溝鎢礦床小柳溝鎢礦床西柳溝鎢礦床侵入巖特征野牛灘巖體長約33km,寬約2～10km,面積約220km2。礦床距離巖體300～1000m,處于巖體的外接觸帶。巖體中W含量為0.5×10-6～1.7×10-6。巖體中花崗閃長巖和黑云母花崗巖中鋯石U-Pb測年(459.6±2.5)Ma(毛景文等,2000),花崗閃長巖中鋯石U-Pb測年(452±12)Ma(周志強(qiáng)等,2002)地表侵入巖不發(fā)育,深部發(fā)育,主要有輝長巖、閃長巖、花崗斑巖、二長花崗巖、花崗巖。深部二長花崗巖鎢含量31.7×10-6。深部二長花崗巖鋯石U-P測年(454.2±2.0)Ma,花崗閃長巖鋯石U-P測年(417±1.7)Ma(趙辛敏等,2014),推測二長花崗巖、花崗閃長巖與隱伏花崗質(zhì)巖體為同一巖漿源,推測礦床處于巖體的外接觸帶金佛寺巖體長60km,寬15km,出露面積600km2。礦床處于巖體內(nèi)接觸帶,巖體Rb-Sr測年結(jié)果是Ⅰ號巖體(419.87±0.4)Ma,Ⅱ號巖體(403.7±0.08)Ma(張德全等,1995),(423.14±14)Ma(劉曉煌等,2008);Sm-Os等時(shí)限測年結(jié)果是Ⅰ號巖體429.1Ma,Ⅱ號巖體391.3Ma(劉曉煌等,2009)礦體地質(zhì)特征礦體以石英脈型黑鎢礦礦體為主,在2km2范圍內(nèi)有黑鎢礦石英脈434條,圈定礦體282個(gè)。礦體長度和深度均大于100m。礦石礦物主要為黑鎢礦、白鎢礦、綠柱石、錫石等;脈石礦物主要為石英、白云母、螢石。礦石結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀結(jié)構(gòu)、片狀粒狀結(jié)構(gòu)及交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為晶洞構(gòu)造、束狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造、梳狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、條帶狀浸染構(gòu)造。黑鎢礦石英脈礦石WO3品位為0.317%～6.360%。伴生元素有Be、Bi、Sn、Ag等共發(fā)現(xiàn)礦體28條,主要為矽卡巖型白鎢礦體。主礦體長度均大于100m。礦石礦物主要為白鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等;脈石礦物主要為透閃石、陽起石、綠泥石、石英等。礦石結(jié)構(gòu)主要為纖狀變晶結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造。礦石中有用元素主要為W,WO3品位為0.12%～4.29%,平均品位為0.98%,此外含Cu、Bi、Mo、Ag、Ga等礦區(qū)共見礦脈10條,以黑鎢礦礦體為主。主礦體控制長度126m,走向上透鏡狀,傾向上疊瓦狀排列。礦石礦物主要為黑鎢礦、輝鉬礦,其次為黃銅礦、輝鈷礦等;脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石、鉀長石。結(jié)構(gòu)主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu)、不等粒花崗變晶結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、斑狀變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造。為W、Mo、Cu共生礦床,WO3平均品位為0.99%,Mo品位為0.08%～4%,平均品位為0.36%,Cu平均品位為0.7%礦石工業(yè)類型石英脈型黑鎢礦石、毒砂黑鎢礦石和矽卡巖型白鎢礦石矽卡巖型白鎢礦石、蝕變千枚巖型白鎢礦石、角閃云母片巖型白鎢礦石、斑巖型黑鎢礦石主要為斑巖型黑鎢礦石圍巖蝕變特征黑鎢礦脈兩側(cè)圍巖蝕變強(qiáng)烈,有白云母化、電氣石化、矽卡巖化、黑云母化、云英巖化、硅化等。矽卡巖型白鎢礦體的頂、底板巖石普遍具強(qiáng)烈的矽卡巖化、螢石化、碳酸鹽化以接觸熱液蝕變?yōu)橹?有矽卡巖化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化等主要為綠泥石化、絹英巖化、鉀化。蝕變分帶明顯,從礦體到圍巖依次是:輝鉬礦化石英脈-黃銅礦化、綠泥石化、絹英巖化花崗巖-鉀化花崗巖等時(shí)限測年情況對黑鎢礦石英脈中白云母Rb-Sr測年,結(jié)果為434.64Ma(王懷諶等,1988),(441±17)Ma(鄒治平等,1988)。對黑鎢礦石英脈中白云母K-Ar測年,結(jié)果為412.42Ma(楊鐘堂等,2002)小柳溝鎢礦輝鉬礦Re-Os等時(shí)限測年結(jié)果為(427±6)Ma(張作衡等,1998),(462±13)Ma(毛景文等,1999),小柳溝鎢鉬礦白云母Ar-Ar測年結(jié)果為(391.7±1.9)Ma(張作衡等,1998)西柳溝鎢礦輝鉬礦Re-Os等時(shí)限年齡為(421.0±3.8)Ma(劉曉煌等,2007),西柳溝鎢鉬礦床外圍干巴河腦鎢鉬礦中輝鉬礦Re-Os測年結(jié)果為(424.0±10)Ma(劉曉煌等,2010)

3　控礦因素

3.1地層對成礦的控制作用

層限十分顯著。塔兒溝鎢礦賦礦地層為前長城系野馬南山群B組，地層平均W豐度為3×10-6，大于地殼中W的平均含量(黎彤等，1981)，區(qū)內(nèi)片巖W含量為8.51×10-6～677.53×10-6。野馬南山群B組片巖段按巖石組合分為6個(gè)巖性層，其中石英脈型鎢礦產(chǎn)于第三、四、五巖性層，矽卡巖型白鎢礦受控于斜長角閃片巖；小柳溝鎢礦賦礦地層為長城系朱龍關(guān)群，地層W豐度為206×10-6～594.2×10-6。該群分為上、下2個(gè)巖性組。經(jīng)統(tǒng)計(jì)礦區(qū)90%以上的礦體產(chǎn)于該群上巖組。區(qū)內(nèi)自然人工重砂有明顯的白鎢礦異常，且范圍比較大。

3.2構(gòu)造對成礦的控制作用

構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)含W變質(zhì)巖系的展布，礦化受斷層限制。對塔兒溝鎢礦床來說，矽卡巖型白鎢礦體受北西向?qū)娱g滑脫裂隙控制，石英脈型黑鎢礦體受北西西向張扭性、北東向張扭性等不同序次的裂隙構(gòu)造控制，北西西向張扭性裂隙控制著86.5%的石英脈型黑鎢礦體，野外發(fā)現(xiàn)黑鎢石英脈穿插矽卡巖型白鎢礦體。小柳溝矽卡巖型白鎢礦體產(chǎn)于南北向、北東向和北西向斷裂之中，主要斷裂及其次級斷裂控制著礦體空間就位和形態(tài)展布。西柳溝鎢斑巖型鎢礦體受控于北東向和北西向斷裂，前者傾角較緩，后者傾角較陡。

3.3侵入巖對成礦的控制作用

酸性花崗質(zhì)巖體與鎢礦成礦密切相關(guān)。塔兒溝鎢礦床距離野牛灘花崗質(zhì)巖體300～1 000m。巖體中W含量為0.5×10-6～1.7×10-6。2000年毛景文等在該巖體上采集樣品，研究認(rèn)為是花崗閃長巖，鋯石U-Pb測年為(459.6±2.5)Ma。2002年周志強(qiáng)等在該巖體上采集樣品，研究認(rèn)為是黑云母花崗巖，鋯石U-Pb測年為(452±12)Ma(周志強(qiáng)等，2002)。1988年王懷諶、鄒治平等各自對黑鎢礦石英脈中白云母進(jìn)行Rb-Sr測年，結(jié)果分別為434.64Ma(王懷諶等，1988)、(441±17)Ma(鄒志平等，1988)。2002年楊鐘堂等在石英脈黑鎢礦礦體上采集樣品，對黑鎢礦石英脈中白云母進(jìn)行K-Ar測年，結(jié)果為412.42Ma。

從測年情況來看，塔兒溝鎢礦成礦時(shí)間與野牛灘花崗質(zhì)巖體成巖時(shí)間接近，表明塔兒溝鎢礦與野牛灘巖體同一時(shí)期形成，成巖成礦在中奧陶世。

有鑒于塔兒溝鎢礦成礦與野牛灘花崗質(zhì)巖體的關(guān)系，學(xué)者認(rèn)為小柳溝鎢礦成礦與花崗質(zhì)巖體亦有成因關(guān)系(毛景文等，1999；楊鐘堂等，2002；張勝業(yè)等，2002；孫永君，2008；李大民等，2010；李慧萍等，2013)。但多年的地質(zhì)工作并未在礦區(qū)外圍發(fā)現(xiàn)花崗質(zhì)巖體，所以推測礦區(qū)深部存在隱伏花崗質(zhì)巖體。據(jù)此，2005年甘肅有色地質(zhì)勘查局四隊(duì)在小柳溝鎢礦床外圍北部和西部各實(shí)施一個(gè)鉆孔，用于驗(yàn)證花崗質(zhì)巖體是否存在。最終結(jié)果是：北部鉆孔探到花崗閃長巖脈，同時(shí)鉆孔控制蝕變巖型鉬礦體38.12m，控制石英脈型鉬礦體47.28m；西部鉆孔探到二長花崗巖脈，控制蝕變巖型鉬礦體246.93m，控制石英脈型鉬礦體52.71m；2個(gè)鉆孔因事故終孔，沒有穿透礦體(高兆奎等，2006)。2個(gè)鉆孔的實(shí)施，不僅探到了花崗質(zhì)巖脈，更重要的是探到了厚大鉬礦體，祁青鉬礦就此發(fā)現(xiàn)。2013年劉芳等專門對祁青鉬礦白云母進(jìn)行測年研究，Ar-Ar測年結(jié)果為(391.7±1.9)Ma。2014年趙辛敏等對花崗閃長巖脈和二長花崗巖脈進(jìn)行鋯石U-P測年研究，前者為(417±1.7)Ma，后者為(454.2±2.0)Ma，且二長花崗巖脈W平均含量為31.7×10-6。

1999年毛景文等對小柳溝鎢礦輝鉬礦進(jìn)行了Re-Os等時(shí)限測年研究，測年結(jié)果為(462±13)Ma。2013年劉芳等亦對小柳溝鎢礦輝鉬礦進(jìn)行了Re-Os測年，結(jié)果為(427±6)Ma。比較發(fā)現(xiàn)，等時(shí)限年齡相差較大。據(jù)筆者現(xiàn)場針對性考察，小柳溝鎢礦確實(shí)存在輝鉬礦與白鎢礦同生情況，也存在輝鉬礦與白鎢礦不同生情況，顯示成礦具多期次特征。前者主要體現(xiàn)在小柳溝鎢礦區(qū)的東部，后者主要體現(xiàn)在礦區(qū)的西部。西部地表填圖時(shí)發(fā)現(xiàn)，鉬礦脈主要沿?cái)嗔呀鼥|西產(chǎn)出，而鎢礦體沿?cái)嗔呀媳碑a(chǎn)出，鉬礦脈穿插鎢礦體。鉬礦成礦明顯晚于鎢礦。據(jù)此分析，毛崇文教授測年樣品與劉芳教授測年樣品取自不同的地點(diǎn)，分別代表以上2種不同的情況。

從測年情況來看，小柳溝鎢礦成礦時(shí)間與二長花崗巖成巖時(shí)間接近，成礦在中奧陶世，祁青鉬礦成礦時(shí)間與花崗閃長巖成巖時(shí)間接近，成礦在中—晚志留世。

西柳溝鎢礦成礦與金佛寺花崗質(zhì)巖體有成因關(guān)系，野外看西柳溝鎢礦床處于金佛寺花崗巖體內(nèi)接觸帶，成礦嚴(yán)格受侵入巖控制。1995年張德全等對金佛寺花崗質(zhì)巖體進(jìn)行Rb-Sr等時(shí)限測年研究，結(jié)果是Ⅰ號巖體為(419.87±0.4)Ma，Ⅱ號巖體為(403.7±0.08)Ma。2007年劉曉煌等對西柳溝鎢礦輝鉬礦進(jìn)行Re-Os等時(shí)限測年研究，結(jié)果為(421.0±3.8)Ma。2008年劉曉煌等繼續(xù)跟進(jìn)，對Ⅱ號巖體進(jìn)行的Rb-Sr測年結(jié)果是(423.14±14)Ma；2009年劉曉煌等對金佛寺花崗質(zhì)巖體進(jìn)行Sm-Os等時(shí)限年齡研究，結(jié)果是Ⅰ號巖體為429.1Ma，Ⅱ號巖體為391.3Ma。2010年劉曉煌等對西柳溝鎢礦床外圍具中型鎢礦規(guī)模遠(yuǎn)景的干巴河腦鎢鉬礦中輝鉬礦Re-Os同位素測年，結(jié)果為(424.0±10)Ma。與西柳溝鎢礦床居金佛寺花崗質(zhì)巖體內(nèi)接觸帶不同，干巴河腦鎢鉬礦處于金佛寺花崗質(zhì)巖體的外接觸帶。

從測年情況來看，成礦時(shí)間與金佛寺花崗巖成巖時(shí)間接近，表明西柳溝鎢礦床與金佛寺巖體為同一時(shí)期形成，成巖成礦在中—晚志留世。

4　討論

北祁連早古生代大地構(gòu)造演化史可能是：震旦紀(jì)至寒武紀(jì)，北祁連之下的上地幔發(fā)生熱對流作用，地殼處于上拱引張狀態(tài)，北祁連北側(cè)表現(xiàn)為地殼拗陷下沉，南側(cè)陸殼破裂解體，深斷裂極其發(fā)育，早奧陶世海底擴(kuò)張，為深部巖漿侵入提供通道。中奧陶世初，華北陸塊之阿拉善陸塊自北向南俯沖，形成自永登-走廊南山的俯沖帶，中奧陶世末至晚奧陶世初(465～438Ma)，俯沖加劇，野牛灘花崗質(zhì)巖體(462.1～440Ma)、小柳溝隱伏花崗質(zhì)巖體二長花崗巖(456Ma)侵入，塔兒溝鎢礦(441±17Ma)、小柳溝鎢礦[(427.5±6)～(462±13)Ma]富集、形成，北祁連南側(cè)邊緣裂解成裂谷帶，北祁連陸塊正式形成。晚奧陶世末，俯沖消減，早志留世，消減后北祁連開始隆起，北祁連陸塊與阿拉善陸塊再次發(fā)生碰撞，又有一次熱事件發(fā)生，小柳溝隱伏花崗質(zhì)巖體花崗閃長巖(417±1.7Ma)侵入，祁青鉬礦(397.1±1.9Ma)形成，金佛寺花崗質(zhì)巖體(391～423Ma)侵入，西柳溝鎢礦(421±3.8Ma)、干巴河腦鎢鉬礦(424.0±10)Ma形成。

5　結(jié)論

(1)北祁連西段鎢礦成礦特征明顯，3個(gè)礦床的共性是：成礦均與花崗質(zhì)巖體有關(guān)，鎢礦或產(chǎn)于巖體內(nèi)接觸帶，或產(chǎn)于巖體外接觸帶，巖體中W含量普遍高。褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造控制礦體數(shù)量、產(chǎn)狀、規(guī)模。

(2)北祁連西段鎢礦受地層、構(gòu)造、花崗質(zhì)巖體嚴(yán)格控制。成礦層限明顯，塔兒溝鎢礦床賦礦地層為前長城系野馬河群，小柳溝鎢礦床賦礦地層為長城系朱龍關(guān)群。斷裂交匯部位有利成礦?；◢徺|(zhì)巖體是主控因素，塔兒溝鎢礦和小柳溝鎢礦產(chǎn)于巖體的外接觸帶，西柳溝鎢礦產(chǎn)于巖體的內(nèi)接觸帶。

(3)北祁連西段鎢礦主成礦期從中奧陶世延續(xù)到晚志留世。塔兒溝鎢礦成礦與野牛灘花崗質(zhì)巖體成巖同期，小柳溝鎢礦成礦和小柳溝二長花崗巖成巖同期，均為中奧陶世；西柳溝鎢礦成礦與金佛寺花崗質(zhì)巖體成巖同期，時(shí)間為中—晚志留世。結(jié)合早古生代大地構(gòu)造演化史分析，塔兒溝鎢礦與小柳溝鎢礦在“板塊俯沖”時(shí)形成，西柳溝鎢礦在“陸-陸碰撞”時(shí)形成。

(4)北祁連西段鎢礦礦石類型齊全。塔兒溝鎢礦床由石英脈型黑鎢礦和矽卡巖型白鎢礦2個(gè)類型組成；小柳溝鎢礦床由矽卡巖型白鎢礦、蝕變千枚巖型白鎢礦、角閃云母片巖型白鎢礦和斑巖型黑鎢礦5個(gè)類型組成；西柳溝鎢礦床僅斑巖型黑鎢礦1個(gè)類型。

(5)白云母化、電氣石化、矽卡巖化、黑云母化、云英巖化、硅化等是尋找黑鎢礦脈的直接標(biāo)志，矽卡巖化、螢石化、碳酸鹽化是尋找矽卡巖型白鎢礦的直接標(biāo)志，黃銅礦化、綠泥石化、絹英巖化是尋找斑巖型黑鎢礦的直接標(biāo)志。

(6)塔兒溝鎢礦有近36%的黑鎢石英礦脈因單工程控制沒有估算資源量，已有探礦工程僅控制垂深880m，小柳溝鎢礦有近43%的小礦體、盲礦體沒有估算資源量，已有探礦工程僅控制垂深607m，西柳溝鎢礦控制垂深302m。鉆探工作發(fā)現(xiàn)礦體在深部未見明顯的收縮變薄或礦體減少趨勢，且外圍地質(zhì)工作程度很低。塔兒溝鎢礦因歷史原因，鉆探工作終止；小柳溝鎢礦施工的兩個(gè)深鉆，也因鉆井事故終孔，沒有穿透礦體；西柳溝鎢礦暫未施工深孔。北祁連西段具有良好的鎢礦成礦背景和有利的成礦條件，有一定的鎢礦遠(yuǎn)景，但工作程度總體偏低，在勘查方法上應(yīng)當(dāng)采用“短、平、快”方式，建議以深部鉆探為主。

致謝：酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院甘學(xué)利修繪有關(guān)圖件，酒鋼集團(tuán)公司礦產(chǎn)資源開發(fā)中心副總工程師杜軍祖審閱全文，在此一并致謝！

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Comparison and Research on Ore-forming Geological Characteristics of Tungsten Deposits in the Western Segment of North Qilian Mountains，Northwest China

ZHAO Jiancang1,2，PEI Yaozhen3

(1.Institute of Geology and Mineral Resources Exploration,JiuquanIiron and Steel (Group) co.，LTD,Jiayuguan 735100,Gansu,China；2.Gansu Xinzhou Mining Limited Company, Zhangye 734400,Gansu,China);3. Northwest Branch No.5 of China Metallurgy Geological Bureau, Jiuquan, 735000，Gansu,China

There arethree large scale tungsten deposits in the western segment of North Qilian Mountains, Northwest China, including Taergou, Xiaoliugou and Xiliugoudeposits from west to east on space. They have their own characteristics in geological features, with totally different metallogenic conditions. After comparing geological characteristics of these tungsten deposits and analyzing their metallogenic conditions, these deposits were thought to be the production of Caledonian Period.The initial W was sourced from the proterozoic old strata, the quantity, occurrence state and size of tungsten ore body are strictly controlled by geological structure, and the tungsten concentrated and enriched to be form the ore bodies by magmatic hydrothermal process of acidic granite intrusion. The main mineralization was lasted from Middle Ordovicianto Ludlow Silurian. The Tergou and Xiaoliugou tungsten deposits are formed during the “plate subduction”, while the Xiliugou tungsten deposit is formed in the “continent - continent collision”. The western segment of North Qilian Mountains has a good background of tungsten mineralization and favorable conditions for mineralization.Due to the low degree of geological works had been done in the peripherals of these deposits, a great break through will be obtain when the geological works (the main exploration method will be drilling) can be carried out in their peripherals and deep parts.

tungsten deposits; geological characteristics; Ore-controlling factors; western segment of North Qilian Mountains; Western China

2015-05-15；

2015-07-07

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目“北山-祁連成礦帶地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)成果集成”(12120113046300)

趙建倉(1966-)，男，甘肅天水人，地質(zhì)高級工程師。主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與找礦方向研究。E-mail: zhaojiangcang@jiugang.com

P618.67

A

1009-6248(2015)04-0148-12