北祁連加里東期多金屬成礦帶地質(zhì)特征及找礦潛力

杜承文，苗敏強(qiáng)，祁貞明，金 鵬

(1. 青海省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 海東 810600； 2. 青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海 西寧 810000)

北祁連加里東期多金屬成礦帶地質(zhì)特征及找礦潛力

杜承文1，苗敏強(qiáng)1，祁貞明1，金 鵬2

(1. 青海省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 海東 810600； 2. 青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海 西寧 810000)

北祁連加里東期多金屬成礦帶屬于秦祁昆晚加里東造山系的祁連造山帶。為尋求找礦突破，加快青海省探礦工作步伐，提高礦產(chǎn)資源對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證程度，在對北祁連地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，采用物探與化探相結(jié)合的方式開展工作，并結(jié)合前人研究成果，認(rèn)為北祁連加里東期多金屬成礦帶找礦潛力巨大。

多金屬成礦帶；地質(zhì)特征；祁連造山帶

0 前 言

北祁連加里東期多金屬成礦帶東起門源縣朱固寺，西至祁連縣洪水壩，南以中祁連北緣斷裂帶為界，范圍與北祁連造山亞帶一致，省內(nèi)長約430 km，寬約40～60 km，向東向西段及北部均延入甘肅境內(nèi)。該成礦帶內(nèi)地質(zhì)勘查研究工作歷史久遠(yuǎn)，且已發(fā)現(xiàn)和評價了一批礦產(chǎn)地，并認(rèn)識到該區(qū)成礦系列為與加里東期超基性巖有關(guān)的鉻、(鉑)銅成礦系列和與活動區(qū)海相火山巖有關(guān)的銅、鐵、鉛、鋅、金、銀礦床成礦系列。該成礦帶的礦產(chǎn)勘查工作多集中在50～60年代，勘查方法技術(shù)落后，成礦理論不成熟，系統(tǒng)普查評價開展不多。而80年代開展的銅、多金屬、貴金屬調(diào)查評價，由于經(jīng)費(fèi)投入不足，方法手段單一，研究不夠深入等原因，找礦成果并不顯著。目前，青海經(jīng)濟(jì)借西部大開發(fā)的契機(jī)正高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對礦產(chǎn)資源的需求愈來愈強(qiáng)烈，可供開發(fā)的礦產(chǎn)資源不足的矛盾也已突顯出來。因此，加強(qiáng)地質(zhì)勘查提高礦產(chǎn)資源對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證程度，已是當(dāng)務(wù)之急。

1 地質(zhì)特征

1.1 大地構(gòu)造

北祁連成礦帶范圍與北祁連造山亞帶一致，屬于秦祁昆晚加里東造山系的祁連造山帶[1-2]。該亞帶成生于元古宙晚期聯(lián)合古陸解體時的華北古陸南部背景之上，由裂解和離散形成槽地或裂谷。其中有殘存的裂解塊體成為前造山期組分。槽地經(jīng)歷了寒武—奧陶紀(jì)由沉降主導(dǎo)和志留紀(jì)由隆升主導(dǎo)的造山期，于志留紀(jì)末閉合成為褶皺帶，而進(jìn)入造山期后發(fā)展階段。

1.2 地層及含礦性

該成礦帶內(nèi)分布3處前造山期的塊體，均為古元古界英云質(zhì)、長英質(zhì)和角閃質(zhì)的片巖與片麻巖夾石英巖及大理巖的巖石組合，成礦物質(zhì)分散，可能與所遭受的中—高級區(qū)域變質(zhì)作用有關(guān)。造山期的地層以奧陶系、寒武系含礦性較好，具體表現(xiàn)為：a碎屑巖、碳酸鹽巖和火山巖構(gòu)成旋回沉積和韻律結(jié)構(gòu)時，常富集鐵、錳等金屬；b火山機(jī)構(gòu)發(fā)育的地段常富集成礦物質(zhì)；c雙模式組合的酸性端員更有利于成礦。造山期后的地層，除了石炭系和上三疊統(tǒng)有煤層和菱、赤鐵礦產(chǎn)出之外，其含礦性普遍不佳。

1.3 構(gòu)造與成礦作用

北祁連成礦帶由裂谷型槽地演化而成，早階段由沉降作用所主，出現(xiàn)初始洋盆或小洋盆，且火山活動頻發(fā)，并伴有基性、超基性巖巖體侵位，是帶內(nèi)成礦物質(zhì)充沛、成礦作用活躍時期。相繼發(fā)生的構(gòu)造變動使槽地閉合成為褶皺帶，但引發(fā)的成礦活動非常微弱。區(qū)內(nèi)造山期及造山期后的巖漿侵入活動均會產(chǎn)生不同程度的成礦作用。北祁連成礦帶內(nèi)地層以造山期定型的復(fù)式向斜構(gòu)造為基本格局，并向西北方向傾伏。黑河—八寶河位于復(fù)向斜的核部位置，分布成礦較好的下奧陶統(tǒng)及寒武系。該復(fù)式向斜構(gòu)造由一系列走向斷層所割切，以主褶皺形成的走向斷裂與成礦、聚礦關(guān)系非常密切，其中的野牛臺—盤坡—仙米斷裂帶和柯柯里—默勒—麻莊斷裂帶，分別產(chǎn)生在復(fù)式向斜構(gòu)造的核部和南部邊緣，對成礦具有十分重要意義。

1.4 巖漿活動與成礦作用

北祁連成礦帶巖漿活動比較強(qiáng)烈，基性、超基性、中—酸性巖漿侵入活動(加里東期)和火山噴發(fā)活動都有，巖漿活動明顯受構(gòu)造控制[3]。

基性、超基性巖呈脈狀透鏡狀產(chǎn)出，主要分布于峨堡以西走廊南山和托萊山，并侵位于寒武系、奧陶系。基性、超基性巖往往成群分布并緊密伴生，多數(shù)地段與火山巖并存組成蛇綠巖建造。基性巖以輝長巖、桿欄輝長巖為主，蝕變較強(qiáng)。蝕變巖有蛇紋巖、滑石菱鎂礦等。超基性巖大部分為鎂質(zhì)超基性巖，基性、超基性巖在成因上存在聯(lián)系，屬殘余地幔巖漿上涌產(chǎn)物，其形成定位與地質(zhì)事件緊密相關(guān)，與其有關(guān)的礦產(chǎn)有鉻鐵礦、金、鈷礦、鎳，大部分為巖漿熔離產(chǎn)物。中—酸性侵入巖，屬造山期產(chǎn)物，巖漿活動從早期—晚期由強(qiáng)—弱，時代屬加里東期，巖石類型較多，大部呈巖株產(chǎn)出，以二長花崗巖為主?；鹕交顒娱_始于中寒武世，結(jié)束于早志留世，主要為中寒武—早奧陶世和晚奧陶世兩個時期，早志留世火山活動很微弱。

中寒武世—早奧陶世以基性玄武巖、細(xì)碧巖和中酸性火山巖為主，主要分布于走廊南山—冷龍嶺；晚奧陶世火山巖以中基性為主，主要分布于托萊山—大坂山。火山巖與沉積巖組成明顯的韻律層，構(gòu)成北祁連復(fù)式構(gòu)造，其形成與構(gòu)造環(huán)境有關(guān)，屬溝弧盆系列的火山活動產(chǎn)物，大部具雙峰式海相火山巖特征。區(qū)內(nèi)鐵、多金屬礦主要賦存于火山巖—沉積巖系中，其形成與上述兩時期火山活動有密切的關(guān)系。

2 地球物理特征

該成礦帶的特點(diǎn)為具有北高南低的重力異常。阿爾金到北祁連具有巨大的重力梯級帶，大體對應(yīng)于華北地臺南緣西段界線。以祁連縣城為界又可分為兩段：西段重力等值線緊密，說明梯度大；東段等值線顯得疏緩，并逐漸分解成三支次一級梯級帶。

該成礦帶總體為北西走向的磁場異常帶。按照異常特點(diǎn)又可分為3段：以祁連縣北西西向磁異常帶為界，以西有兩類異常，一是強(qiáng)度高，呈窄條帶形，他們系基性超基性巖體引起；二是異常值低，呈面形，他們反映下元古界的磁性基底的存在，這也說明了北祁連是發(fā)育于下元古界結(jié)晶基底之上；以東至門源縣城，異常多橢圓形，強(qiáng)度高，他們多可能主要由基性火山巖和部分中酸性巖體引起。

3 地球化學(xué)特征

北祁連地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化和造山運(yùn)動，元素的分布、分配、集散規(guī)律顯得復(fù)雜而又有一定規(guī)律，在全省26個三級成礦帶中頗具特色。北祁連成礦帶豐度較高的元素和氧化物有Cu、Co、Ni、Cr、Nb、Au、Ti、V、Fe2O3、U、Th、Zn、Mn、P、Be、K2O、Mo、W、Ba、Hg、Sb、Pb、Ag、Cd、Bi等，與全省其它25個三級成礦帶相比，Cu、Co、Ni、Cr、Nb、Au、Ti、V、Fe2O3等名列第1，U、Th位居第2，Zn、Mn位居第3位，顯示多元素具高豐度特色，這是北祁連地區(qū)多期構(gòu)造—巖漿活動蘊(yùn)育的結(jié)果。

該成礦帶Cu、Co、Ni、Cr、Nb、Cd、Mo、Ti、Au、Hg、As、Bi等標(biāo)準(zhǔn)化方差較大，且其相對其他元素具較大的離異傾向，均化傾向明顯。該成礦帶在全省25個三級帶中標(biāo)準(zhǔn)化方差排序分別是Cu、Co、Ni第1位，Cr、Nb第3位，Li、U第4位，Cd、Fe2O3、MgO第5位，Au、Mo、P第6位，Bi、Ti、Y、Na2O第8位，Hg、As第9位，Be、Ba、F、Th第10位，其余元素居中后位置，顯示該成礦帶多元素離異性明顯，有多元素成礦的可能性。高值點(diǎn)(高端剔除點(diǎn)數(shù))多并能集中于某個局部地帶或異常區(qū)，則對局部地區(qū)成礦是非常重要的。高值點(diǎn)的集散狀況依據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)信息和地球化學(xué)異常檢視，Cr、Ni、Co、Cu高值點(diǎn)分布與北祁連超基性巖帶的分布密切關(guān)聯(lián)，北祁連西段(省內(nèi)部分)最突出，其中玉石溝、川刺溝及隴孔地區(qū)是Cr、Ni、Co、Cu高值點(diǎn)集中分布區(qū)；Cu、Co、Ni除在超基性巖區(qū)聚集外，中基性火山巖也是高值點(diǎn)集中區(qū)，典型地帶有扎麻什東溝、紅柳槽、浪力克—銀燦、柯柯里、敖包大南山、紅溝、老虎溝等；Nb高值點(diǎn)主要集中于牛心山雜巖體分布區(qū)；Au主要集中于隴孔、玉石溝、川刺溝及松樹南溝等礦床區(qū)。4個成礦帶中，北祁連成礦帶多元素高值點(diǎn)占有較大比例，以Cu、Co、Ni、Cr、Nb、Au所占比例為大，異化傾向明顯。除上述元素外，其它元素雖然高值點(diǎn)不是很多，但在上述地區(qū)也呈集中趨勢，一般來說多元素集結(jié)有益于成礦[4]。As、Ba、Bi、Cd、Mo、Ti等元素雖有較高的豐度和標(biāo)準(zhǔn)化方差，可高值點(diǎn)的聚集性較差，以零散性分布為特征，目前尚未發(fā)現(xiàn)成型礦床，甚至具有一定強(qiáng)度和規(guī)模的地球化學(xué)異常也甚少。

本帶元素R型聚類分析譜系圖顯示：a在相關(guān)系數(shù)γ=0.25水平上，譜系圖上顯示5個元素組，從上至下分別是：Ag、Cu、Cd、Mo—礦化因子組；La、Zn、Th、Y、Al2O3、K2O、Rb、Be、U、Sn、W—中酸性侵入巖相關(guān)元素組；Nb、P、Ti、V、Zn、Fe2O3、Li、B—中基性火山巖建造相關(guān)元素組；Mn、Pb、Co、Mg、Cr、Ni、As、Sb—超基性巖相關(guān)元素組；CaO、Sr—碳酸鹽建造相關(guān)元素組。這5組宏觀地反映了本成礦帶40元素于不同地質(zhì)環(huán)境下相關(guān)關(guān)系上的態(tài)勢。b在相關(guān)系數(shù)γ=0.55時，譜系圖上顯示3個組，即Tn、Y、Al2O3、K2O、Rb、Be、U—中酸性侵入巖特征元素組；Nb、P、Ti、V、F、Zn、Fe2O3—中基性火山巖特征元素組；Co、MgO、Cr、Ni—超基性巖特征元素組。這3組反映北祁連地區(qū)巖漿巖不同巖類基本元素的構(gòu)成及演化狀況。c礦化因子及部分成礦元素與幾大巖類的親疏關(guān)系：在相關(guān)系數(shù)γ=0.08水平時，礦化因子組(Ag、Cu、Cd、Mn、Au)才與中酸性侵入巖、中基性火山巖及超基巖性相關(guān)元素存在相關(guān)關(guān)系，說明礦化因子組與上述各組關(guān)系并不十分緊密，對母巖環(huán)境的要求并不十分苛刻，特別是Au；Be、U、Sn、W、Bi元素則不同，對母巖的要求僅限于中酸性侵入巖；Cr、Ni、Co、Pb、Mn偏于超基性巖環(huán)境，特別是Cr、Ni。

4 成礦潛力分析

北祁連地區(qū)的地質(zhì)工作程度相對較高，但找礦潛力巨大，主要依據(jù)是：多元素具高豐度特色，且離異及均化傾向明顯，是有利于成礦的地區(qū)；本成礦帶具有找礦潛力的礦種有Au、Co、Cu、Cr、Ni、Nb、Hg、Cd、Bi、Mo、Li(Pt、Pd)等，除Au、Cr外，其余元素找礦潛力尚未挖掘。冷龍嶺一線、紅柳槽—敖包大南山地區(qū)、南部的上奧陶火山巖系，應(yīng)是尋找Cu、Co、Ni、Pt、Pd礦產(chǎn)的有利區(qū)段。Nb于祁連縣牛心山地區(qū)顯示高強(qiáng)異常，是找Nb礦的遠(yuǎn)景地段，有望成型。Pt、Pd的找礦工作程度很低，全省僅剛察大寺幅做過Pt、Pd的分析，盡管如此，還是有一定的信息(如砂金中有鉑礦物)證明北祁連地區(qū)具有找鉑鈀礦的潛力；目前北祁連已知成型金礦床(川刺溝、松樹南溝、郭米寺、駱駝河、天盆河)5處，但還有發(fā)現(xiàn)新礦床的潛力[5]。成礦條件良好且地質(zhì)條件類似的玉石溝、黑刺溝及隴孔等已有一定的工作程度，是目前需要加強(qiáng)找礦力度的重要地段。

5 結(jié) 語

北祁連成礦作用在時間演化上具有多期性，但加里東期是主要的成礦期，區(qū)內(nèi)的鐵、銅、鉛、鋅等礦床主要形成于這一時期。北祁連成礦帶多元素具高豐度特色，且離異及均化傾向明顯，是有利于成礦的地區(qū)。該成礦帶雖然地質(zhì)工作程度相對較高，但Au仍具有很大的找礦潛力，亦有發(fā)現(xiàn)新礦種的潛力，因此該帶找礦潛力巨大。

[1] 李兆鈞. 青海北祁連鉑族元素找礦前景研究[D]. 北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2013.

[2] 潘彤. 青海成礦單元劃分[J]. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2017(1)：16-33.

[3] 趙衛(wèi)東，王小成，楊軍，等. 北祁連龍哇俄當(dāng)銅多金屬礦床地質(zhì)特征及成因初探[J]. 青海國土經(jīng)略，2014(2)：59-61.

[4] 張健，李孝紅. 老撾爬奔金礦區(qū)及外圍地質(zhì)地球化學(xué)異常特征與找礦方向[J]. 中國錳業(yè)，2016, 34(6)：30-31.

[5] 葉紅剛. 北祁連鷹咀山構(gòu)造蝕變巖型金礦地球化學(xué)異常特征及成礦預(yù)測[D]. 北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2015.

Geological Characteristics and Prospecting Potential Analysis of Caledonian Polymetallic Metallogenic Belt in North Qilian

DU Chengwen1, MIAO Minqing1, QI Zhengming1, JIN Peng2

(1.FirstGeologyandMineralExplorationInstituteofQinghaiProvince,Haidong,Qinghai810600,China; 2.GeologicalSurveyofQinghaiProvince,Xining,Qinghai810000,China)

Caledonian polymetallic metallogenic belt in North Qilian belongs to Qilian orogenic belt. In the breakthrough prospecting, we will speed up the pace of prospecting to improve the degree of mineral resources for economic development on the research of geological characteristics of North Qilian. We try to carry out the work of geophysical and geochemical exploration combination to combine with the previous research in thinking that North Qilian Caledonian metallogenic belt will bring about its great prospecting potential.

Polymetallic metallogenic belt; Geological characteristic; Qilian orogenic belt

2017-04-11

杜承文(1985-)，男，青海西寧人，工程師，研究方向：地質(zhì)找礦與勘查，手機(jī)：13871194866，E-mail：261567033@qq.com.

P618.51

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.007