甘肅北山鉛爐子溝地區(qū)金屬礦成礦規(guī)律及礦產預測

劉彥良,高 雅,謝洪春,何海蛟

(甘肅省有色地質調查院,甘肅蘭州 730000)

0 引言

研究區(qū)位于甘肅省酒泉市金塔縣境內，前人主要完成了1∶20萬區(qū)調、1∶25萬區(qū)調和1∶5萬區(qū)調等工作，筆者等2010年承擔了《甘肅省金塔縣鉛爐子溝地區(qū)1∶5萬礦產遠景調查》項目，先后完成了1∶5萬遙感地質解譯及異常提取、1∶5萬高精度磁法測量、1∶5萬水系沉積物測量以及礦點檢查等工作。研究區(qū)雖然完成了比較系統(tǒng)的區(qū)域地質調查和礦產勘查評價工作，但總體上來說，地質工作程度相對較低：聶鳳軍和江思宏(2002)對研究區(qū)以北的區(qū)域成礦規(guī)律做了研究，但側重于內蒙古境內的金礦方面；左國朝等(2003)從板塊理論的角度對北山板塊的成礦規(guī)律做了簡單分析；殷勇和殷先明(2008)基于1∶25萬區(qū)域資料，對整個北山地區(qū)的成礦規(guī)律進行了粗略的總結；馮罡等(2015)對整個北山地區(qū)的鎢錫鉬稀有金屬礦成前景進行了研究。本文將在綜合分析本次工作以及以往區(qū)域資料的基礎上，系統(tǒng)總結研究區(qū)的成礦規(guī)律，劃分成礦遠景區(qū)，圈定找礦靶區(qū)，并進行金屬礦產找礦預測，以期對該地區(qū)進一步找礦提供新的資料和參考。

1 區(qū)域地質成礦背景

研究區(qū)大地構造上處于塔里木-中朝板塊北緣大陸邊緣區(qū)柳園-穿山馴前陸成礦帶東南段(何世平等，2002)，是塔里木-中朝板塊和柴達木-祁連板塊的結合部位(圖1a)，是我國著名的多金屬成礦帶(張新虎，2007)。其北東以紅柳河-牛圈子-洗腸井早古生代縫合帶為界與西伯利亞-哈薩克斯坦板塊相鄰，南西以阿克塞-馬鬃山深大斷裂為界與柴達木-祁連板塊相接，呈北西西向帶狀展布。研究區(qū)經歷了從前長城紀基底形成，從長城紀到志留紀祁連從塔里木-中朝板塊南緣裂解-軟碰撞從而形成溝-弧-盆體系，再到晚古生代以來發(fā)展為逆沖推覆造山，中新生代進入陸內演化等演化過程，長期劇烈的地質構造活動為金屬礦床的形成創(chuàng)造了良好的成礦條件，形成了豐富的礦產資源(左國朝等，2003)。在過去的幾十年中，區(qū)內先后發(fā)現鐵鎳鎢鉬砷銻銅鉛鋅金銀等幾十種金屬礦產和大理巖、石英巖、螢石礦等非金屬礦產，特別是玉山大型鎢礦床、白山堂中型銅礦床、小西弓中型金礦床等的發(fā)現和開發(fā)利用，為國家奉獻了寶貴的礦產資源(郭曉東等，2002；惠衛(wèi)東等，2013；于明杰等，2014；祁振輝和曹俊，2014；雷一蘭，2017)。

圖1 研究區(qū)大地構造位置圖(a)及礦產地質簡圖(b)(據何世平等，2002；馮罡等，2015；劉彥良等，2018修改)Fig.1 Sketch showing tectonic setting (a) and geology (b) of the study area (modified from He et al.,2002;Feng et al., 2015;Liu et al.，2018)1-第四系；2-下白堊統(tǒng)新民堡群；3-下白堊統(tǒng)赤金堡組；4-中下三疊統(tǒng)二斷井組；5-中二疊統(tǒng)方山口組；6-下二疊統(tǒng)雙堡塘組；7-上石碳統(tǒng)甘泉組；8-薊縣系平頭山組；9-長城系鉛爐子溝群；10-長城系古硐井群；11-二疊紀細粒正長花崗巖；12-二疊紀細粒正長花崗斑巖；13-二疊紀細粒輝長巖；14-石炭紀細粒二長花崗巖；15-石炭紀細粒二長花崗斑巖；16-石炭紀細粒角閃石石英閃長巖；17-石炭紀細粒角閃石輝長巖；18-石炭紀花崗巖；19-石炭紀閃長巖；20-石炭紀肉紅色中粒正長花崗巖；21-花崗閃長巖脈；22-花崗巖脈；23-花崗閃長斑巖脈；24-石英脈；25-閃長巖脈；26-輝綠/灰綠巖脈；27-實測地層整合界線及侵入接觸界線；28-實測地層不整合界線；29-實測正斷層；30-實測逆斷層；31-實測平移斷層；32-實測性質不明斷層；33-區(qū)域逆沖斷裂；34-鐵礦；35-錳礦；36-銅礦；37-鉛礦；38-鎳礦；39-鉛鋅礦；40-鉛銅礦；41-金礦；42-輝銻礦；43-螢石礦；44-大型礦床；45-中型礦床；46-小型礦床；47-礦點；48-礦化點；49-Ⅰ級構造分區(qū)界線；50-Ⅱ級構造分區(qū)界線；51-西伯利亞-哈薩克斯坦板塊；52-塔里木-中朝板塊；53-磁海-紅柳園-白山堂晚古生代陸內裂谷(柳園-穿山馴前陸)帶；54-雙鷹山-馬鬃山弧后盆地；55-敦煌基底雜巖隆起(微地塊)；56-龍首山基底雜巖帶；57-柴達木-祁連板塊；58-玉石山-小紅山華力西期中酸性巖漿帶；59-小鐵山-雙堡塘-大紅山華力西期中酸性巖漿帶；60-俞家山-俞井子-俄博廟晚古生代陸內裂谷火山巖帶；61-營盤大墩-穿山馴華力西中酸性巖漿帶；62-敦煌基底雜巖隆起帶；63-東鉛爐子華力西中酸性巖漿帶1-Quaternary；2-Lower Cretaceous Xinminbu Group；3-Lower Cretaceous Chijinbu Formation；4-Low-Middle Triassic Erduanjing Formation；5-Middle Permian Fangshankou Formation；6-Low Permian Shuangbutang Formation；7-Upper Carboniferous Ganquan Formation；8-Jixian System Pingtoushan Formation；9-Changcheng System Qianluzigou Group；10-Changcheng System Gutongjing Group；11-Permian fine grained syenogranite；12-Permian fine-grained syenogranite porphyry；13-Permian fine-grained gabbro；14-Carboniferous fine-grained monzogranite；15-Carboniferous fine-grained monzonitic porphyry；16-Carboniferous fine grained hornblende quartz diorite；17-Carboniferous fine-grained hornblende gabbro；18-Carboniferous granite；19-Carboniferous diorite；20-Carboniferous flesh red medium grain syenogranite；21-granodiorite vein；22-granite vein；23-granodiorite porphyry vein；24-quartz vein；25-diorite vein；26-diabase (vein)；27-measured stratigraphic conformity boundary and intrusive contact boundary；28-measured unconformity boundary；29-measured normal fault；30-measured reverse fault；31-measured parallel fault；32-measured unknown fault；33-regional thrust fault；34-iron mine；35-manganese mine；36-copper mine；37-lead mine；38-nickel mine；39-lead-zinc mine；40-lead-copper mine；41-gold mine；42-stibnite mine；43-fluorite mine；44-large deposit；45-medium deposit；46-small deposit；47-ore spot；48-mineralization site；49-boundary of first-order structure；50-boundary of second-order structure；51-Siberia-Kazakhstan Plate；52-Tarim-Sino-Korean plate；53-Cihai-Hongliuyuan-Baishantang Late Paleozoic intra-continental rift(Liuyuan-chuanshanxun foreland belt)；54-Shuangyingshan-Mazongshan back arc basin；55-Dunhuang base complex uplift (micro block)；56-Longshoushan basement complex belt；57-Qaidam-Qilian Plate；58-Yushishan-Xiaohongshan Variscan intermediate-acidic magmatic zone；59-Xiaotieshan-Shangbutang-Dahongshan Variscan intermediate-acidic magmatic zone；60-Yujiashan-Yujingzi-Ebomiao Paleozoic intra-continental rift magmatic zone；61-Yingpandadun-Chuanshanxun Variscan intermediate-acidic magmatic zone；62-Uplift of Dunhuang basal complex；63-East Qianluzigou Variscan intermediate-acidic magmatic zone

研究區(qū)內地層主要有長城系古硐井群(ChG)、長城系鉛爐子溝群(ChQ)、薊縣系平頭山組(Jx2p)、干泉組(C2g)、二疊系雙堡塘組(P1sp)、方山口組(P2f)、三疊系二斷井組(T1-2ed)、白堊系赤金堡組(K1c)、新民堡群(K1x)及第四系(Q)等。區(qū)內可劃分出磁海-紅柳園-白山堂晚古生代陸內裂谷帶、敦煌微地塊2個二級構造單元，玉石山-小紅山華力西中酸性巖漿帶、小鐵山-雙堡塘-大紅山華力西中酸性巖漿帶、俞家山-俞井子-俄博廟晚古生代陸內裂谷火山巖帶、營盤大墩-穿山馴華力西中酸性巖漿帶、敦煌基底雜巖隆起帶、東鉛爐子華力西中酸性巖漿帶6個三級構造單元。區(qū)內巖漿活動強烈，并與金屬礦產關系密切；變質巖主要分布在元古宇和古生界。

2 成礦地質條件

2.1 地層條件

研究區(qū)內地層一方面控制著沉積礦產，另一方面特定的地層為金屬礦產提供了礦源(楊合群等，2008)。

中元古界變質碎屑巖和中基性火山巖建造普遍含較高的Fe、Mn、Pb、Zn、Au、Ag、As、W、Sn等，為后期沉積變質型Fe、Mn礦、熱液蝕變型Pb、Zn、Ag、As、W、Sn礦和石英脈型Au、W提供了良好的礦源層(司雪峰等，2001；趙振明等，2010)。石炭紀、二疊紀發(fā)生多次構造運動與巖漿活動，將初步富集的成礦元素再次活化、富集形成具有層控屬性的熱液礦床，如賦存于長城系鉛爐子溝群的西鉛爐子銅鉛礦床、賦存于長城系古硐井群的墩墩山西南鐵礦點、穿山馴鐵礦點、營盤大墩北鐵礦點、沙棗園子原生金礦點；賦存于薊縣系平頭山組的小鐵山東銅礦點等等；同時也是中新生代砂金礦的礦源層，如鉛爐子東金礦點等。

古生界在研究區(qū)為裂谷-島弧型建造，中酸性火山巖建造提供了良好的Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、CaF等的礦源層。石炭系有關的礦產主要有玉石山螢石礦、馬山螢石礦、野馬井錳礦、俄博廟銻礦、小鐵山東鐵礦、雙堡塘鐵礦點、大紅山鐵礦點等。從與巖體的巖性空間關系上看，主要構造運動與巖漿活動密切相關，這些熱液貫入到石炭系，因熱液中含有大量的揮發(fā)份而形成礦產(劉彥良等，2018)。與二疊系有關的礦產主要為鐵鎳礦化，主要分布在小紅山巖體和二疊紀輝長巖體周圍，產于巖體與地層的內外接觸帶上，且都受斷裂構造控制。

中新生代研究區(qū)為較穩(wěn)定的沉積盆地，分別有沉積型煤礦、石膏礦、粘土礦及砂金礦等形成。

2.2 巖漿巖條件

研究區(qū)內巖漿活動強烈，與金屬礦產成礦關系密切，石炭紀、二疊紀為巖漿活動高峰期，伴隨火山活動形成一系列銅、鉛、鋅等多金屬礦產(王玉往和王京彬，2005)。區(qū)內發(fā)育4條與成礦有關的巖漿巖帶和1條陸內裂谷火山巖帶，作為研究區(qū)的主要三級構造單元。

玉石山-小紅山華力西中酸性巖漿帶(Ⅱ11-1)出露的主要巖漿巖為石炭系中酸性火山巖、二疊系雙堡塘組酸性火山巖、石炭紀細粒角閃石石英閃長巖、石炭紀斑狀黑云母花崗閃長巖、石炭紀中細粒角閃石花崗閃長巖、石炭紀斑狀二長花崗巖、石炭紀細粒二長花崗巖、二疊紀細粒輝長巖和二疊紀斑狀鉀長花崗巖等，這些巖漿活動與鐵等金屬礦以及螢石礦的形成關系密切，帶內發(fā)育玉石山(螢石礦26、27)、小紅山(鐵礦1)、紅柳峽(螢石礦28)等等。

小鐵山-雙堡塘-大紅山華力西中酸性巖漿帶(Ⅱ11-2)出露主要巖漿巖為石炭系中酸性火山巖，石炭紀細粒角閃石輝長巖、石炭紀斑狀二長花崗巖、石炭紀細粒二長花崗巖和石炭紀細粒角閃石石英閃長巖等，這些巖漿活動與銅鐵等金屬礦的形成關系密切，帶內有小鐵山東(銅礦4)、小鐵山東(鐵礦4)、雙堡塘(鐵礦5)、大紅山(鐵礦3)等礦。

俞家山-俞井子-俄博廟晚古生代陸內裂谷火山巖帶(Ⅱ11-3)出露主要巖漿巖為二疊系方山口組酸性火山巖，二疊紀細粒輝長巖、石炭紀細粒角閃石石英閃長巖、石炭紀細粒二長花崗巖和石炭紀肉紅色中粒正長花崗巖等，這些巖漿活動與鎳鐵錳等金屬礦的形成關系密切，帶內有俞家山(鎳礦2)、俞井子東南(鐵礦20)、俞井子東(鐵礦22)、俞井子東南(鐵礦21)、野馬井(錳礦24)等礦。

營盤大墩-穿山馴華力西中酸性巖漿帶(Ⅱ21-1)出露主要巖漿巖為石炭紀中細粒角閃石花崗閃長巖，這些巖漿活動與銅鉛金鐵等金屬礦的形成關系密切，帶內有西鉛爐子(銅鉛礦6)、沙棗園子(毒砂礦29)、沙棗園子(金礦8)、營盤大墩北(鐵礦9～11)、穿山馴(鐵礦12～16)、穿山馴(金礦17)、墩墩山西南(鉛礦18、19)等礦。

東鉛爐子華力西中酸性巖漿帶(Ⅱ21-3)出露主要巖漿巖為石炭紀斑狀花崗閃長巖和石炭紀中粒二長花崗巖，這些巖漿活動與鉛鋅金銻等金屬礦的形成關系密切，帶內有鉛爐子東(金礦7)、東鉛爐子(鉛鋅礦23)、俄博廟(輝銻礦25)等礦。

2.3 構造條件

構造與區(qū)內金屬礦產的形成關系密切，區(qū)內銅、鉛、鋅、金、鐵、錳、銻、毒砂等金屬礦產的分布，基本上受到區(qū)域斷裂的控制，構造的多期活動不僅產生了一部分構造熱液，更主要的是為成礦物質的運移、富集、沉積成礦提供了較好的導礦通道和容礦空間(左國朝等，2003；許榮科等，2010)，故與成礦關系密切的物化探異常在空間分布上也受構造體系的控制(見圖2)。

圖2 研究區(qū)成礦遠景區(qū)及找礦靶區(qū)分布圖Fig.2 Distribution of metallogenic prospective areas and ore-search targets in the study area1-地球化學綜合異常范圍及其編號；2-高精度磁法局部磁異常范圍及其編號；3-航磁異常范圍及其編號；4-1∶20萬重砂異常范圍及其編號；5-1∶5萬重砂異常范圍及其編號；6-遙感綜合異常范圍及其編號；7-鐵礦；8-錳礦；9-鉛礦；10-鎳礦；11-鉛鋅礦；12-鉛銅多金屬礦；13-金礦；14-輝銻礦;15-銅礦；16-螢石礦；17-大型礦床；18-中型礦床；19-小型礦床；20-礦點；21-礦化點；22-三疊紀礦產；23-二疊紀礦產；24-石炭紀礦產；25-中低溫熱液礦床；26-沉積變質礦床；27-沉積砂礦床；28-接觸交代礦床；29-Ⅳ級成礦亞帶界線 (Ⅰ級構造分區(qū)界線)；30-Ⅴ級成礦遠景區(qū)范圍及編號；31-Ⅵ找礦靶區(qū)范圍及編號；32-Ⅱ級構造分區(qū)界線1-range and number of comprehensive geochemical anomaly；2-range and number of local magnetic anomaly by high accurate magnetic survey；3-range and number of aeromagnetic anomaly；4-range and number of 1∶200000 placer minerals anomaly；5-range and number of 1∶50000 placer minerals anomaly；6-range and number of remote sensing comprehensive anomaly；7-iron mine；8-manganese mine;9-lead mine；10-nickel mine；11-lead-zinc mine；12-lead-copper mine；13-gold mine；14-stibnite mine；15-copper mine；16-fluorite mine；17-large deposit；18-medium deposit；19-small deposit；20-ore occurrence；21-mineralization occurrence；22-Triassic ores；23-Permian ores；24-Carboniferous ores；25-mesothermal and epithermal deposits；26-sedimentary metamorphic deposit；27-sedimentary placer deposit；28-contact metasomatic deposit；29-grade IV metallogenic subzone boundary(division boundary of grade I structure)；30-range and number of grade Ⅴ metallogenic prospect；31-range and number of grade Ⅵ prospecting target area；32-division boundary of grade Ⅱstructure

鐵礦為研究區(qū)內已發(fā)現的主要礦產，產出了營盤大墩北鐵礦(鐵礦9～11)、穿山馴鐵礦(鐵礦12～16)、小鐵山東(鐵礦4)、雙堡塘(鐵礦5)、大紅山(鐵礦3)、俞井子東南(鐵礦20)、俞井子東(鐵礦22)、俞井子東南(鐵礦21)等一系列中小型已開發(fā)利用的鐵礦產基地。這些礦床主要分布于北西西向與北東向斷裂構造帶復合部位的石炭紀巖漿巖與地層接觸帶附近，礦床分布受這些斷裂帶控制顯著。營盤大墩北(鐵礦9～11)和俞井子(鐵礦20～22)在北東-南西向擠壓作用力下形成一對共軛剪節(jié)理，后期又在北東-南西向力偶作用下，由引張力作用形成張節(jié)理，經過這種輕微改造，形成二次追蹤張裂隙，含礦熱液沿著北西西走向和北東走向的裂隙充填富集成礦。穿山馴赤鐵礦沿北西西向斷裂破碎帶富集，后期北東向的張裂隙比較發(fā)育，為成礦物質沉淀、富集成礦提供了空間增大、壓力降低等有利條件。小鐵山東鐵礦產于褶皺轉折端的滑脫構造中。

研究區(qū)內金礦主要為巖金礦，主要成因類型為巖漿期后熱液脈型，包括鉛爐子東(金礦7)、沙棗園子(金礦8)、穿山馴(金礦17)等金礦床(點)(郭曉東等，2002)，其分布具明顯的分帶性，主要受到北西西向斷裂構造的影響并疊加了后期北北東向斷裂構造的改造。金礦點或礦化點分布于東、西兩個擠壓破碎帶內，兩者呈斜列式展布，含金石英脈發(fā)育于上部長城系鉛爐子溝群的破碎帶內，與鄰區(qū)西山煤窯、躍進山和金廟井擠壓破碎帶及穿山馴含金擠壓破碎帶，共同構成一個多字形構造體系。東部擠壓破碎帶總體走向為北西西向，西部擠壓破碎帶總體走向為北北東向，含金石英脈沿這些破碎帶斷續(xù)分布，構造裂隙為含金溶液提供了良好的運移通道及聚集和沉淀的場所。含金石英脈以單脈或者復脈的形式多呈雁行狀排列，礦體的形態(tài)也受到北西西向或北北東向斷裂構造的控制。

錳、鉛、鋅、銅、鎳礦(化)點受北西向和北東向斷裂構造的共同控制，大多產于褶皺轉折端的滑脫構造或單斜地層的層間斷裂中。如野馬井(錳礦24)就產于雙堡塘組第三巖性段形成的背斜轉折端的滑脫構造中；西鉛爐子(銅鉛礦6)和東鉛爐子(鉛鋅礦23)產出于鉛爐子溝群第三巖組形成的單斜層的層間斷裂中；墩墩山西南(鉛礦18)產出于古硐井群第二巖組形成的單斜層的層間斷裂中；小鐵山東(銅礦4)產出于薊縣系平頭山組下段形成的單斜層的層間斷裂中；俞家山(鎳礦2) )產出于二疊紀細粒輝長巖的構造裂隙中，這些礦體展布和礦點分布均嚴格受北西向斷裂帶的控制，但同時可見受后期北東向(局部可見轉變?yōu)楸北睎|向)斷裂帶構造和右行扭動等多期次構造疊加改造的特征。

輝銻礦(化)點受近東西走向斷裂構造的控制，大多產于褶皺轉折端的滑脫構造中，如俄博廟(輝銻礦25)產于石炭系甘泉組上巖段的褶皺轉折端的滑脫構造中。礦體展布嚴格受近東西走向的小向斜構造控制，礦帶本身就是一個復雜的斷褶構造破碎帶，是該礦南側近東西走向大斷裂的伴生構造。

重砂礦物異常及水系沉積物測量金屬元素異常的分布具有明顯的分帶性，這些異常帶的延伸方向及展布范圍恰與北西向構造帶的影響范圍相一致。

非金屬礦產如沙棗園子毒砂礦點、神螺山螢石礦、玉石山螢石礦、紅柳峽螢石礦點等的分布亦受到北西向或北東向斷裂構造的控制。

3 地球物理、地球化學、遙感異常特征

研究區(qū)航磁場值總體較弱，呈北西-南東向帶狀展布，自南向北呈低-高-低帶狀分布?；ê?金塔盆地以南，航磁場值較低，中間沿北西-南東向重力梯度帶，航磁場值較高，在區(qū)北東角航磁場值較低。這和區(qū)內地層、主要構造線以北西-南東向為主相吻合(安永康等，2010)。區(qū)內發(fā)現1∶20萬航磁異常9處，集中分布于石板泉南-雙堡塘-大灣一線之南及俞井子-營盤一線以北地區(qū)，區(qū)域上稱為野馬井山-尖泉子異常帶，該帶較穩(wěn)定，異常比較集中，呈北西西向延伸。異常多和石炭紀閃長巖及花崗巖接觸帶的鐵富集現象關系密切，為尋找隱伏鐵礦提供了重要線索。如穿山馴附近的M-633及M-634異常很可能是含鐵礦液沿斷裂局部富集，形成穿山馴鐵礦等的反映。研究區(qū)1∶5萬高精度磁法異常共圈定出42個局部磁力異常(見圖2)，其中CM-3-6號局部異常與穿山馴鐵礦區(qū)對應，CM-8號局部異常與沙棗園子金砷礦(化)體對應且化探異常濃集，成礦潛力巨大。

研究區(qū)富集元素有Fe、Mn、Co、Ni、Pb、Zn、Cu、Bi、Sn、Ag、Mo、Au、Cr、W、As、Sb、Hg、Au、Mn等。Fe、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Cu等元素的濃度克拉克值一般為2.0～4.8，局部最高達33.6，為強分異組合的地球化學異常。Fe、Cu、Au的疊加值較大，其中Fe疊加值為14.5，Cu為5.25，Au為6.54。Au元素在長城系鉛爐子群中含量較高，Ni元素在二疊紀輝長巖中含量較高，Pb元素在長城系鉛爐子群、長城系古硐井群、二疊系方山口組中變化系數較大(康明等，2004；宋慈安等，2004)。1∶5萬水系沉積物地球化學異常分布明顯受構造和巖性控制(見圖2)，主體方向呈北西向展布，大多數異常分布在構造和巖脈發(fā)育的區(qū)域。這些地球化學綜合異常對找礦的指示作用是顯著的，在HS-2綜合異常中發(fā)現了神螺山螢石礦(16)；在HS-3綜合異常中發(fā)現了小鐵山東鐵礦(4)、雙堡塘鐵礦(5)；在HS-4綜合異常中發(fā)現了玉石山螢石礦(27)；在HS-8綜合異常中發(fā)現了大紅山鐵礦(3)；在HS-11綜合異常中發(fā)現了俞家山鎳礦(3)；在HS-12綜合異常中發(fā)現了西鉛爐子銅鉛礦(6)；在HS-13綜合異常中發(fā)現了穿山馴(金礦17)、穿山馴(鐵礦13)、穿山馴(鐵礦14)、穿山馴(鐵礦15)、穿山馴(鐵礦16)、沙棗園子金(礦8)、沙棗園子(毒砂礦29)，鉛爐子東(金礦7)等礦；在HS-18綜合異常中發(fā)現了墩墩山西南鉛礦(18)、墩墩山西南鐵礦(19)、在HS-23綜合異常中發(fā)現了俞井子東鐵礦(22)、俞井子東南鐵礦(20)；在HS-25綜合異常中發(fā)現了東鉛爐子石英礦(32)；在HS-27綜合異常中發(fā)現了東鉛爐子鉛鋅礦(23)；在HS-30綜合異常中發(fā)現了俄博廟銻礦點等等；這些為下一步找礦指明了方向。

另外，1∶20萬重砂綜合異常對研究區(qū)內找礦有重要指示意義(見圖2)：鉛爐子溝錫石異常區(qū)(1)組合礦物有毒砂、曲晶石、獨居石、釷石和磷釔礦等，與沙棗園子毒砂礦對應。鉛爐子溝南西錫石異常區(qū)(5)組合礦物有毒砂、曲晶石、獨居石和釷石等，與東鉛爐子鉛鋅礦對應。穿山馴錫石異常區(qū)(12)礦物組合有金、方鉛礦、磷釔礦、重晶石等，與穿山馴金礦對應。鉛爐子溝鉛族礦物異常區(qū)(3)與鉛爐子溝鉛礦點重疊。西鉛爐子北西及南東均有鉛礦物較明顯的反映；穿山馴東、俞井子南等地的個別樣品中有金礦物出現，這些對今后找礦提供了一定線索。

本次遙感解譯工作提取遙感綜合異常17處(見圖2)，羥基異常約26 km2、鐵染異常約54 km2。其中Y02遙感綜合異常和已經發(fā)現的俞家山鎳礦(2)對應；Y05遙感綜合異常和Hs-8(甲)綜合地球化學異常以及大紅山鐵礦(3)對應；Y06遙感綜合異常和Hs-6(乙)綜合地球化學異常以及紅柳峽螢石礦(28)對應；Y08遙感綜合異常和Hs-13(甲)綜合地球化學異常以及沙棗園子金礦(8)、沙棗園子毒砂礦(29)對應；Y10遙感綜合異常和穿山馴金礦(17)對應；Y13遙感綜合異常和Hs-23(甲)綜合地球化學異常以及俞井子東南鐵礦(20-22)對應；Y1-4遙感綜合異常和Hs-11(甲) 綜合地球化學異常對應；Y14-16遙感綜合異常和Hs-30(甲)綜合地球化學異常相對應。這些線索對區(qū)內找礦具有一定的指導意義(彭自棟等，2015) 。

4 成礦規(guī)律

成礦規(guī)律主要表現在成礦的時空分布規(guī)律、礦產的共生關系及內在成因規(guī)律等方面，而這些規(guī)律又與成礦物質來源密切相關(劉彥良等，2018，2020)。

4.1 礦床(點)空間展布特征

研究區(qū)礦產在空間上具有成群成帶集中分布的特征，主要受巖體和構造的控制。按空間分布特征及礦床地質特征可劃分出2條Ⅳ級成礦亞帶(蘇建平和張翔，2003；張新虎，2007；秦晉昌，2008)(見圖2)：

峽東-白山堂華力西期銅、金、鐵、鎢、鉬、鉛、鋅成礦帶(Ⅳ-10)在研究區(qū)內主要由小鐵山-雙堡塘鐵礦成礦區(qū)、玉石山-小紅山螢石、鐵成礦區(qū)組成。地球化學異常上富集元素有Fe、Cu、W、Sn、Bi、Au、Ag、Pb、Zn等，襯值均大于1。Fe、Cu、Au的疊加值較大，其中Fe疊加值為14.5，Cu為5.25，Au為6.54。帶內有與華力西期巖漿熱液成礦作用有關的大紅山、雙堡塘、小鐵山東、小紅山等矽卡巖型鐵 (銅)礦點5處，銅礦化點1處；帶內已經發(fā)現螢石礦包括神螺山、玉石山、紅柳峽三處；帶內圈出Fe、Mn、Co、Ni、Pb、Zn、Cu、Bi、Sn、Ag、Mo、Au、Cr、W、Sb等綜合地球化學異常11處，沿區(qū)域構造線方向展布，是成礦有利區(qū)帶。

橋灣-西鉛爐子加里東-華力西期金、鐵、鎢、鉛、鋅、銅成礦帶(Ⅳ-11)在研究區(qū)內主要由俞家山鎳成礦區(qū)、沙棗園子金鎢砷成礦區(qū)、俞井子東南鐵成礦區(qū)、俄博廟-李家黑山銻成礦區(qū)、營盤大東北鐵成礦區(qū)、穿山馴-墩墩山西南鐵成礦區(qū)、東鉛爐子鉛成礦區(qū)組成。地球化學異常有Au、Fe、W、Pb、Zn、Cu為強分異組合。以小西弓型構造蝕變巖型金礦為主，有鉛爐子東、沙棗園子、穿山馴等金礦床(點)3處，有西鉛爐子銅鉛礦、墩墩山西南鉛礦、東鉛爐子鉛鋅礦等銅鉛鋅礦(化)點3處，有營盤大墩北鐵礦、穿山馴鐵礦、俞井子東南鐵礦等鐵礦床(點)6處，有俞家山鎳礦、野馬井錳礦、俄博廟輝銻礦等等。帶內圈出W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb、Hg、Au、Mn、Fe、Ni、Cr、Co等綜合地球化學異常19處，沿區(qū)域構造線方向展布，該帶具有極大的找金鐵礦潛力，同時也是尋找銅鉛鋅鎳錳銻等礦的重要區(qū)帶之一。

4.2 成礦時間演化規(guī)律

礦產分布特征與成礦時間有著密切的關系，不同時代成礦具有相應的賦礦地層、巖漿熱液活動、地質構造等。依據地質構造發(fā)展史(左國朝等，2003；張新虎，2007；秦晉昌，2008)，結合成礦地質條件，將研究區(qū)的成礦時間演化規(guī)律探討如下：

中元古代(呂梁-晉寧期)成礦期的變質碎屑巖和中基性火山巖建造為后期變質型礦床的形成提供了良好的礦源層，同時也形成了少量的沉積變質型、巖漿熱液(脈)型的礦床(點)。這一時期的巖層在沉積過程中富集了Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn等元素，它們的濃度克拉克值一般為2.0～4.8，最高達33.6。特別是在潮間帶沉積形成的含藻席灰?guī)r中，含上述元素更為豐富。賦存于長城系古硐井群中的穿山馴鐵礦、墩墩山西南鉛礦、墩墩山西南鐵礦、沙棗園子原生金礦、沙棗園子毒砂礦等，賦存于長城系鉛爐子溝群發(fā)育的西鉛爐子銅鉛礦、鉛爐子東金礦、穿山馴金礦、墩墩山西南鐵礦等，賦存于薊縣系平頭山組的小鐵山東銅礦等等，其成礦都與這一成礦期關系密切，大部分礦未在這一時期成礦定型，但已經初具雛形。如墩墩山西南鉛礦賦存地層中的疊層石鑒定資料大致是8.5～7億年，相當于長城紀早期。

早古生代(加里東期)成礦期在研究區(qū)表現為強烈擠壓抬升，既沒有沉積地層也少見巖漿活動，強烈的構造作用使得賦存于元古代地層中的礦點進一步活化，富集成礦，如西鉛爐子銅鉛礦、穿山馴金礦均可見多期次的構造改造，有早于志留紀的活化成礦痕跡，推測即為此期作用所致。

晚古生代(華力西-印支期)成礦期研究區(qū)內主要是裂谷-島弧型建造，中酸性火山巖建造提供了良好的Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、CaF等的礦源層。上述兩個成礦期具備雛形的大多數金屬礦產，都隨著構造運動與巖漿活動進一步活化富集成礦并最終定型。在研究區(qū)內可見與石炭系有關的礦產主要有玉石山螢石礦、馬山螢石礦、野馬井錳礦、俄博廟銻礦、小鐵山東鐵礦、雙堡塘鐵礦、大紅山鐵礦等。與二疊系有關的礦產主要為鐵鎳礦，以俞井子東南鐵礦和俞家山鎳礦為代表。

中新生代(燕山-喜山期)研究區(qū)為較穩(wěn)定的沉積盆地，分別有沉積型煤礦、石膏礦、粘土礦及砂金礦等形成。

總體來看，本區(qū)成礦演化具有明顯的繼承性，這和區(qū)域地球化學成果中元素富集情況在各個時代具有明顯繼承性完全吻合。

4.3 礦產共生組合規(guī)律

金屬礦產在時間和空間的分布普遍具有不均勻性和集中性的特點，大多數內生金屬礦產成礦區(qū)常出現礦產分類、聚集的現象。研究區(qū)多金屬礦共生組合具有如下特點：

海相沉積-熱液再造型礦產共生組合：其特征是成礦物質主要來源于中元古界海相變質碎屑巖和海相中基性火山巖建造、古生代以來的海相中酸性火山巖建造中,礦床(點)產于這些海相火山巖建造的一定層位，成礦作用受到后期特別是石炭紀-二疊紀中酸性巖漿侵入活動的熱液驅動活化，形成一系列海相沉積-熱液再造型金屬礦床(點)，其礦床(點)的展布嚴格受石炭紀巖漿活動的影響和控制，同時也受北西西向和北東向構造疊加的控制。該礦產共生組合類型在區(qū)域上已經發(fā)現有玉山大型鎢礦、白山堂中型銅礦等，是研究區(qū)的主要找礦方向之一。區(qū)內對應的礦種有鐵、金、毒砂、錳、銅、鉛、鋅、輝銻礦等，可見3類主要礦產共生組合：第一類是與長城系變質碎屑巖和中基性火山巖建造有關的銅鉛、鐵、金、毒砂、鉛、鉛鋅等礦床(點)共生組合(孫礦生和彭德啟，2005)，主要產于鉛爐子溝-穿山馴一帶的長城系古硐井群、鉛爐子溝群變質巖系中，銅鉛多金屬礦、鉛鋅多金屬礦為同礦床共生，鐵、金、毒砂、鉛礦同礦帶共生；第二類是與薊縣系濱海相變質碳酸鹽建造有關的鐵、金、銅等礦床(點)共生組合(蘇建平和張翔，2003)，主要產于小鐵山-大紅山一帶的薊縣系平頭山組變質巖系中，鐵、金、銅礦同礦帶共生；第三類是與早古生代以來的中酸性火山巖建造有關的鐵、錳、輝銻礦床(點)共生組合，主要產于俞井子-野馬井-俄博廟一帶的石炭系中統(tǒng)干泉組、二疊系下統(tǒng)雙堡塘組、中統(tǒng)方山口組、三疊系上統(tǒng)二斷井組淺變質巖系中，鐵、錳、輝銻礦床(點)同礦帶共生。

巖漿期后熱液(脈)型礦產共生組合：其特征是成礦物質主要來源于巖漿熱液作用形成的硫化物中，產于大中型巖體的周圍蝕變帶上，成礦作用主要與巖漿活動和構造蝕變有關，巖體的展布和出露明顯的制約礦體展布和出露。礦種有鐵、鎳、金、鉛鋅、螢石礦等，可見3類共生組合：第一類是與大紅山巖體有關的巖漿熱液(脈)型鐵、金、鉛鋅礦等的共生組合，主要產于大紅山巖體和小鐵山巖體等的構造蝕變帶中，鐵、金、鉛鋅礦同礦帶共生；第二類是與小紅山巖體和紅柳峽巖體有關的構造熱液(脈)型鐵、鎳、螢石礦等的共生組合，主要產于小紅山巖體和紅柳峽巖體周圍蝕變接觸帶中，礦種組合為鐵、鎳、螢石等，為同礦帶共生；第三類是與東鉛爐子巖體有關的鐵、鉛鋅等的共生組合，主要產于東鉛爐子巖體周圍蝕變帶中，礦種組合為鐵、鉛鋅礦等，為同礦帶共生。

接觸交代(矽卡巖)型礦產共生組合，成礦作用主要與華力西-印支期巖漿活動及其地層接觸帶關系密切，礦體常產于巖體和地層的蝕變帶上，出露和展布受接觸蝕變帶的控制，礦體規(guī)模常受限制于接觸帶內碳酸鹽巖的規(guī)模。區(qū)內礦種有鐵、鎢、螢石礦等，可見與神螺山-玉石山-小鐵山巖體有關的接觸交代(矽卡巖)型鐵、鎢、螢石礦等的共生組合，主要產于大紅山巖體、小紅山巖體與石炭系中統(tǒng)干泉組、二疊系下統(tǒng)雙堡塘組的接觸蝕變帶上，鐵、鎢、螢石礦為同礦帶共生。

5 找礦預測模型

通過對研究區(qū)典型礦床的系統(tǒng)剖析及區(qū)域成礦資料的詳細對比研究，以典型礦床為依托，總結出了研究區(qū)內典型礦床“多位一體”找礦預測模型，見表1、2、3。

表1 海相沉積-熱液再造型典型礦床找礦預測模型

6 成礦遠景區(qū)

在前人研究的基礎上，結合本次工作成果，主要依據成礦的地質條件、礦化蝕變標志及間接找礦標志和已知礦產的分布，綜合區(qū)內各種成礦有利因素，劃分成礦有利地段，按最小面積最大含礦率的原則(殷勇等，2008；劉彥良等，2018、2020)，采用經驗類比法，以成礦規(guī)律圖為底圖，從已知到未知，確定預測遠景區(qū)的邊界，并按各預測區(qū)的找礦前景，將預測區(qū)劃分為A、B、C類。研究區(qū)共劃分出成礦遠景區(qū)9處，其中A類遠景區(qū)5處，B類遠景區(qū)1處，C類遠景區(qū)3處(見圖2、表4)。

表4 成礦遠景區(qū)特征劃分表

7 找礦靶區(qū)

通過研究區(qū)外圍典型礦床特征對比及控礦因素分析，并充分考慮避開已設礦業(yè)權范圍，對成礦遠景區(qū)進一步縮小找礦目標范圍，明確主攻礦種，共劃出找礦靶區(qū)10個，其中：A類5個，B類1個，C類4個(見圖2)。其中大紅山南鐵Fe-A-1找礦靶區(qū)、玉石山東螢石CaF-A-2找礦靶區(qū)、俞井子東南鐵Fe-A-3找礦靶區(qū)、李家黑山銻Sb-C-3找礦靶區(qū)、營盤大墩北鐵Fe-A-3找礦靶區(qū)、墩墩山西南鐵Fe-A-4找礦靶區(qū)具有深部尋找接觸交代(矽卡巖)型鐵等多金屬礦產的巨大前景；玉石山東螢石CaF-A-2找礦靶區(qū)還具有深部尋找?guī)r漿期后熱液型螢石礦的前景；俞家山東南鎳Ni-C-1找礦靶區(qū)具有深部尋找大型的鎳硫化物礦床的前景；沙棗園子北鎢W-C-2找礦靶區(qū)具有找?guī)r漿期后熱液脈型鎢與砷兼顧找銅金礦的巨大前景；李家黑山銻Sb-C-3找礦靶區(qū)還具有尋找輝銻礦的前景；俄博廟西銻Sb-C-4找礦靶區(qū)具有為尋找銻、銀相關礦床的前景；營盤大墩北鐵Fe-A-3找礦靶區(qū)還具有尋找鉬礦的前景；墩墩山西南鐵Fe-A-4找礦靶區(qū)還具有尋找鉛、金等礦的前景；東鉛爐子南鉛Pb-B-1找礦靶區(qū)具有尋找海相沉積-熱液再造型鉛鋅礦的前景等。A類找礦靶區(qū)詳情簡述如下。

7.1 大紅山南鐵Fe-A-1找礦靶區(qū)

地層主要為石炭系，侵入巖主要有石炭紀二長花崗巖、石炭紀角閃石輝長巖、角閃石花崗閃長巖等，斷裂構造發(fā)育，主斷層走向近東西向。1∶5萬航磁異常AM2-3呈橢圓狀，軸向北東，極大值1017.44 nT，異常處于小鐵山東鐵礦的東延部位，由此推斷異常由磁鐵礦所引起。1∶5萬綜合地球化學異常Hs-8(甲)由Bi、W、Fe、Mn、Sb、Mo、Pb、Co等元素組成，元素組合好，濃集中心明顯，濃度分帶清楚。區(qū)內有大紅山(鐵礦3)、雙堡塘(鐵礦5)、小鐵山東(鐵礦4)等三處鐵礦。今后該靶區(qū)在深部尋找接觸交代(矽卡巖)型鐵礦等多金屬礦產的前景巨大。

7.2 玉石山東螢石CaF-A-2找礦靶區(qū)

地層主要為石炭系，侵入巖主要有石炭紀的石英閃長巖、斑狀二長花崗巖等；脈巖發(fā)育，見有兩條北西向的煌斑巖脈，其中在石英閃長巖中見有Cu品位為513.5×10-6的礦化蝕變帶，斷裂及褶皺構造發(fā)育。1∶5萬航磁異常AM4-7呈橢圓狀沿北東向展布，極大值426.53 nT。1∶5萬綜合地球化學異常HS-4(丁)異常由W、Mo、Bi、Sn、Sb、Zn等元素組成，與玉石山螢石礦點分布吻合；HS-5(丁)異常由Pb、Bi、W等元素組成，與小紅山(鐵礦1)分布吻合。今后該靶區(qū)在深部尋找接觸交代(矽卡巖)型鐵銅礦等多金屬礦產、螢石礦的前景較好。

7.3 俞井子東南鐵Fe-A-3找礦靶區(qū)

地層主要為二疊系，侵入巖主要有石炭紀斑狀黑云母花崗閃長巖、中粒閃長巖和細粒二長花崗巖、二疊紀中細粒輝長巖體，斷裂發(fā)育，控制著巖體及礦化帶的展布，區(qū)內發(fā)現俞井子東南(鐵礦20、21、22)。靶區(qū)內有1∶5萬高精度磁法異常BM1-9、BM1-10兩個，BM1-9異常極大值452.96 nT、BM1-10異常極大值631.94 nT。1∶5萬水系沉積物地球化學綜合異常HS-24(乙)組合元素以Hg、Cu、Mo、Au等為主。該區(qū)尋找鐵礦潛力巨大。

7.4 營盤大墩北鐵Fe-A-3找礦靶區(qū)

地層主要為長城系，侵入巖主要有石炭紀角閃石花崗閃長巖，斷裂構造發(fā)育，直接控制著營盤大東北(鐵礦11)等礦的分布。靶區(qū)有1∶5萬高精度磁法異常CM-9，極大值269.00 nT，該異常套和于1∶5萬水系沉積物地球化學綜合異常Hs-30、Hs-14、1∶20萬地球化學異鉛異常17、1∶5萬重砂異常金9異常，這些異常Hg、Sb、Bi、Mo、Cu、Au、Pb元素套和較好；區(qū)內發(fā)育有營盤大東北(鐵礦9、10、11)等礦。該區(qū)尋找鐵、鉬、鉛、金礦的潛力巨大。

7.5 墩墩山西南鐵Fe-A-4找礦靶區(qū)

地層主要為長城系，侵入巖有石炭紀角閃石花崗閃長巖，斷裂構造發(fā)育。區(qū)內有1∶20萬航磁M6-32號、M-633號異常，1∶5萬高精度磁法異常CM-3極大值1710.91nT，CM-4極大值1249.34 nT。1∶5萬水系沉積物地球化學綜合異常HS-18(甲)由Au、Sb、Cu、Co、Fe、Sn、Pb、Bi、Co、Zn、W等元素組成。區(qū)內已發(fā)現穿山馴(鐵礦12、13、14、15、16)、穿山馴(白云巖礦31)、穿山馴(金礦17)、墩墩山西南(鐵礦19)、墩墩山西南(鉛礦18)等礦。該區(qū)尋找鐵、鉛、金等礦的潛力巨大。

8 結論

(1) 研究區(qū)圈定1∶20萬航磁異常9處、1∶5萬高精度磁法局部異常42處，1∶5萬水系沉積物地球化學單元素異常(異常面積大于0.25 km2)635處，綜合異常30處，1∶20萬重砂綜合異常有5個，遙感綜合異常17處，為礦產預測和進一步找礦工作提供了豐富的、有價值的參考資料。

(2) 研究區(qū)礦產在空間上成群成帶集中分布,主要受地層、巖體和構造控制,按時空分布及礦床地質特征劃分出2條Ⅳ級成礦亞帶。根據區(qū)域地質構造發(fā)展史，結合成礦地質條件和成礦時間演化規(guī)律,劃分出4個成礦期。區(qū)內的金屬礦產共生組合常見海相沉積-熱液再造型、巖漿期后熱液(脈)型、接觸交代(矽卡巖)型三大類。在綜合分析區(qū)內典型礦床的區(qū)域成礦地質背景、成礦地質物化遙特征、成礦規(guī)律等的基礎上，總結出了區(qū)內典型礦床所代表的“多位一體”的找礦預測模型。

(3) 研究區(qū)內劃分出Ⅴ級成礦遠景區(qū)9處,其中A類5處,B類1處,C類3處。在此基礎上共圈定10個找礦靶區(qū),其中A類5個,B類1個,C類4個，為本區(qū)下一步開展礦產資源勘查評價工作指明了方向。

致謝：甘肅省有色金屬地質勘查局周俊烈教授級高級工程師、韓要權高級工程師對本文提出了寶貴的修改意見,在此表示衷心感謝！