西北地質(zhì)調(diào)查與戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦勘查

張照偉，譚文娟,*，王小紅，彭素霞，高永寶，2，姜寒冰，趙國(guó)斌，張江偉，李智明

（1. 自然資源部巖漿作用成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心/西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，陜西 西安 710054；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安礦產(chǎn)資源調(diào)查中心，陜西 西安 710100）

地質(zhì)調(diào)查是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要的先行性、基礎(chǔ)性工作，是保障國(guó)家能源資源、礦產(chǎn)資源及水資源安全和生態(tài)文明建設(shè)的重要支撐，是為社會(huì)公眾提供地質(zhì)公共信息產(chǎn)品服務(wù)和各級(jí)政府自然資源管理決策提供重要的科學(xué)依據(jù)（莫宣學(xué)，2019；毛景文等，2019a；侯增謙等，2020）。新中國(guó)成立初期，工業(yè)和國(guó)防建設(shè)急需鐵礦等大宗礦產(chǎn)原料作為支撐，地質(zhì)工作得到了黨和國(guó)家的高度重視，礦產(chǎn)勘查和科學(xué)研究成就卓顯，為新中國(guó)建立獨(dú)立的工業(yè)體系提供了重要的礦產(chǎn)資源保障。伴隨國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也發(fā)生著重要變化（陳華勇，2020；王汝成等，2020）。改革開(kāi)放以來(lái)，現(xiàn)代化工業(yè)體系初步建立，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)大宗緊缺和戰(zhàn)略新興礦產(chǎn)資源的需求愈加凸顯（任紀(jì)舜等，2017；李廷棟等，2019）。進(jìn)入21世紀(jì)，地質(zhì)調(diào)查工作不斷得到加強(qiáng)，隨著《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定》出臺(tái)，危機(jī)礦山勘查專(zhuān)項(xiàng)、青藏高原地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)專(zhuān)項(xiàng)，新疆“358”項(xiàng)目及全國(guó)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)（2011～2020年）的實(shí)施等，西北地區(qū)新發(fā)現(xiàn)一批大型-超大型礦床，資源儲(chǔ)量大幅提升，已成為全國(guó)礦產(chǎn)資源的接替和保障基地。尤其是黨的十八大以來(lái)，在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，國(guó)家能源資源安全、資源環(huán)境并重、新興產(chǎn)業(yè)崛起及綠色發(fā)展等一系列重大國(guó)家需求，對(duì)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源提出了新的挑戰(zhàn)，也為地質(zhì)工作提供了新的契機(jī)和發(fā)展機(jī)遇。自西安地質(zhì)調(diào)查中心成立以來(lái)的60年，西北地質(zhì)找礦勘查經(jīng)歷了地表找礦與群眾報(bào)礦、勘查技術(shù)與礦床深邊部及淺覆蓋區(qū)找礦、創(chuàng)新成礦理論與勘查技術(shù)綜合找礦、將成礦理論轉(zhuǎn)化為找礦思維、指導(dǎo)區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測(cè)及勘查部署等發(fā)展歷程，形成了在國(guó)際知名、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的基性-超基性巖、海相火山巖學(xué)科方向，每個(gè)階段都取得了找礦和研究成就。

當(dāng)前，國(guó)際貿(mào)易爭(zhēng)端跌宕起伏，逐漸由經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域擴(kuò)展到高科技領(lǐng)域，并蔓延至礦產(chǎn)資源領(lǐng)域。世界各主要國(guó)家對(duì)礦產(chǎn)資源，尤其是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需關(guān)鍵礦產(chǎn)的爭(zhēng)奪日益加劇，紛紛制定發(fā)布戰(zhàn)略報(bào)告，搶占新一輪礦產(chǎn)資源爭(zhēng)奪的制高點(diǎn)（毛景文等，2019b）。隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，美國(guó)較早開(kāi)始了新一輪的關(guān)鍵礦產(chǎn)研究，美國(guó)能源部、美國(guó)國(guó)防研究所、美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)等機(jī)構(gòu)都分別發(fā)布了關(guān)鍵礦產(chǎn)研究報(bào)告（唐金榮等，2014）。近年來(lái)，逆全球化趨勢(shì)加劇，中美貿(mào)易摩擦不斷升溫。繼美國(guó)內(nèi)政部發(fā)布《關(guān)鍵礦產(chǎn)清單》（草案）之后，又號(hào)召剛果民主共和國(guó)、贊比亞、納米比亞、博茨瓦納、秘魯、阿根廷、巴西、菲律賓和澳大利亞等9個(gè)國(guó)家加入美國(guó)戰(zhàn)略礦產(chǎn)倡議，十大礦業(yè)國(guó)家組建“大聯(lián)盟” （韓見(jiàn)，2020）?？梢?jiàn)，國(guó)際上對(duì)戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)的爭(zhēng)奪日益激烈，資源安全形勢(shì)每況愈下，安全隱患持續(xù)加劇。

綜合當(dāng)前國(guó)際資源安全形式和國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀。筆者在系統(tǒng)學(xué)習(xí)前人找礦成果和地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，首先回顧了以往找礦發(fā)現(xiàn)及服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的重大成效；在此基礎(chǔ)上對(duì)西北地區(qū)重要成礦帶所取得找礦成果進(jìn)行成礦規(guī)律與理論認(rèn)識(shí)的簡(jiǎn)要總結(jié)；分析西北地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的找礦潛力；同時(shí)提出找礦過(guò)程中存在的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，旨在明確新一輪戰(zhàn)略性礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)勘查的部署建議；提升中國(guó)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源供應(yīng)能力，進(jìn)一步保障中國(guó)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源安全。

1 礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)與服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略成效

西北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化復(fù)雜，礦產(chǎn)資源豐富（西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，2006；李文淵，2007）。在全國(guó)新確立的重要成礦區(qū)帶中（表1），西北地區(qū)阿爾泰-準(zhǔn)噶爾北緣、天山西段、東天山-北山、西昆侖-阿爾金、東昆侖、祁連、秦嶺和西南三江（北段）等成礦帶，金屬礦產(chǎn)勘查實(shí)現(xiàn)了重大找礦突破（圖1）（夏林圻等，2013）。自1999年以來(lái)，隨著新一輪國(guó)土資源大調(diào)查工作的實(shí)施，西北地區(qū)又相繼開(kāi)展了一大批地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目，并伴隨新疆“358”、“青藏專(zhuān)項(xiàng)”及全國(guó)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)的成功實(shí)施，提交了豐富的地質(zhì)資料與大批新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地，形成了16處大型礦產(chǎn)資源基地。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)超大型礦床25處、大型礦床140處，新查明資源儲(chǔ)量增加顯著，一批大型資源基地的雛形初現(xiàn)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供了重要的礦產(chǎn)資源支撐。

表1 西北成礦單元?jiǎng)澐址桨敢挥[表（據(jù)徐志剛等，2008；楊合群等，2017修訂）Tab.1 The schedule on metallogenic unit division schemes in Northwest China

圖1 西北地區(qū)大型-超大型礦床、大型資源基地及重點(diǎn)調(diào)查區(qū)分布略圖Fig. 1 The distribution of large-super large deposits, resource base and key prospecting areas in Northwest China

1.1 西北地區(qū)找礦發(fā)現(xiàn)支撐服務(wù)新中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

建國(guó)初期，國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)化體系亟待振興，鋼鐵等原材料極度匱乏，中央和地方礦產(chǎn)調(diào)查工作聯(lián)合部署、密切合作。西北地區(qū)鐵礦會(huì)戰(zhàn)，先后發(fā)現(xiàn)了雅滿(mǎn)蘇鐵礦、莫托沙拉鐵礦、式可布臺(tái)鐵礦、磁海鐵礦、蒙庫(kù)鐵礦、切列克其菱鐵礦、肯德可克鐵礦、小沙龍鐵礦、鏡鐵山鐵礦等礦床，提交了大批鐵礦儲(chǔ)量，為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)化體系初步建立奠定了資源基礎(chǔ)（圖1）。銅金屬與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，在西北地區(qū)先后發(fā)現(xiàn)并勘查評(píng)價(jià)了白銀廠銅礦、德?tīng)柲徙~鈷礦、阿舍勒銅礦、包古圖銅礦、土屋銅礦等大型-超大型礦床，提交了大批銅金屬儲(chǔ)量，為西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

Ni元素是不銹鋼工業(yè)不可或缺的金屬原料，建國(guó)初期，中國(guó)缺鎳少鉑，和石油一樣，被西方國(guó)家看成是貧油國(guó)、貧鎳國(guó)（莫宣學(xué)，2020；翟裕生，2020）。西北地區(qū)地質(zhì)工作者不懈努力，湯中立院士等率先發(fā)現(xiàn)了金川超大型巖漿銅鎳鉑族元素礦床，一舉改變了中國(guó)缺鎳少鉑的局面，可與原子彈爆炸相媲美（李文淵，2015）。隨后發(fā)現(xiàn)了喀拉通克銅鎳礦、黃山東銅鎳礦等一系列大-中型巖漿銅鎳硫化物礦床，為西北地區(qū)工業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ)原料?？煽赏泻Ｏ∮薪饘俚V，世界上最著名的3號(hào)脈，賦存了世界上最大的鈹?shù)V床，被譽(yù)為“稀有金屬天然博物館”，為中國(guó)軍事、航空工業(yè)的發(fā)展提供了不可或缺的關(guān)鍵原料，為20世紀(jì)60年代經(jīng)濟(jì)發(fā)展、幫助中國(guó)度過(guò)最困難時(shí)期做出了突出的貢獻(xiàn)，被譽(yù)為中國(guó)的功勛礦山也是實(shí)至名歸（李娜，2021）。

羅布泊鉀鹽礦、察爾汗鹽湖、廠壩鉛鋅礦、鄧家山鉛鋅礦、金堆城鉬礦、阿希金礦及小秦嶺和西秦嶺金礦等一系列大型-超大型非金屬、金屬礦床的發(fā)現(xiàn)和勘查評(píng)價(jià)，提交了大批資源量和儲(chǔ)量，支撐西北地區(qū)乃至建國(guó)初期以來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和新中國(guó)大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)及工業(yè)體系建立，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的礦產(chǎn)資源需求。當(dāng)然，除了165處大型、超大型礦床之外，還發(fā)現(xiàn)了上千處中型及小型礦床，這些都為礦集區(qū)、整裝勘查區(qū)或礦產(chǎn)資源基地的勘查開(kāi)發(fā)奠定了資源基礎(chǔ)；成礦理論認(rèn)識(shí)及找礦勘查方法的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)加速了后期整裝勘查找礦突破和礦產(chǎn)資源基地的形成（圖1）。

1.2 礦產(chǎn)資源勘查開(kāi)發(fā)助力工業(yè)體系現(xiàn)代化建設(shè)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)家先后印發(fā)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定》（國(guó)發(fā)〔2006〕4號(hào)）、《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)國(guó)土資源部等部門(mén)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)綱要（2011～2020年）的通知》（國(guó)辦發(fā)〔2011〕57號(hào)）等文件，對(duì)地質(zhì)找礦、礦產(chǎn)勘查等工作作出了具體部署。隨著青藏高原地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評(píng)價(jià)專(zhuān)項(xiàng)、新疆“358”項(xiàng)目的實(shí)施，已取得了顯著找礦成果，大幅提升了西北地區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作程度，改變了西北礦產(chǎn)資源格局；大批礦產(chǎn)資源的勘查開(kāi)發(fā)，為西北地區(qū)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)有力保障，有效支撐了國(guó)家礦產(chǎn)資源需求保障（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，2018）。

西昆侖瑪爾坎蘇富錳礦帶的突破，改變了中國(guó)錳礦分布格局，也結(jié)束了中國(guó)北方?jīng)]有大型富錳礦的歷史。隨著阿克陶縣奧爾托喀納什富錳礦床的開(kāi)發(fā)利用，在助力地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和解決就業(yè)等方面做出了重要貢獻(xiàn)。西天山阿吾拉勒鐵礦帶、西昆侖塔什庫(kù)爾干鐵礦帶、阿爾金山迪木那里克等鐵礦的勘查開(kāi)發(fā)，形成了國(guó)家鐵礦資源基地，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了資源保障（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，2018）。土屋-延?xùn)|銅（鉬）礦床、黃山南銅鎳礦床、柯可卡爾德鎢（錫）礦床、白山鉬礦床、東戈壁鉬礦床、卡特巴阿蘇金礦床、夏日哈木鎳礦床、錫鐵山鉛鋅礦床、多才瑪鉛鋅礦床、尕林格鐵礦床、銅峪溝銅礦床、多彩銅鉛鋅礦床、瓦勒根金礦床、大場(chǎng)金礦田、烏拉根鉛鋅礦床、火燒云非硫化物鉛鋅礦床、苦水湖一帶鹽湖型硼礦、小柳溝鎢礦床、大水金礦床、大橋金礦床、李壩金礦床、煎茶嶺鎳礦床、雙王金礦、八卦廟金礦、煎茶嶺金礦等大批大型-超大型礦床的發(fā)現(xiàn)和突破，為西北地區(qū)工業(yè)體系現(xiàn)代化建設(shè)和支撐服務(wù)西部大開(kāi)發(fā)國(guó)家戰(zhàn)略奠定了礦產(chǎn)資源保障能力的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3 西北地區(qū)找礦戰(zhàn)略行動(dòng)改變資源格局

黨的十八大以來(lái)，西北地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作在國(guó)家規(guī)劃布局指導(dǎo)下有序?qū)嵤?，中央和地方緊密合作，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一部署、共同實(shí)施、成果共享，取得了一批找礦重大成果和新發(fā)現(xiàn)，為全國(guó)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)成果目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，取得了令國(guó)人為之振奮的重大成效（李文淵，2018；張國(guó)偉等，2019）。先后形成了小秦嶺金礦、甘-陜南部金鉛鋅礦、甘肅夏河-合作金礦、白銀外圍銅礦、龍首山銅鎳鈷（鉑族元素）礦、都蘭金礦、柴達(dá)木鉀鹽鋰鈹銅鎳礦、柴達(dá)木中西部鋰鈹鉀鹽硼礦、羅布泊鉀鹽、阿爾金鋰鈹螢石礦、哈密銅鎳鉛鋅礦、西天山鐵金礦、黃羊山石墨礦、喀什-克州鐵錳銅鉛鋅金礦、大紅柳灘鋰鈹?shù)V、和田鉛鋅鋰礦等大型戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源基地（圖1）。西北地區(qū)的找礦突破和勘查開(kāi)發(fā)，及時(shí)助力脫貧攻堅(jiān)和生態(tài)文明建設(shè)，引領(lǐng)服務(wù)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展，有力支撐了國(guó)家重大戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的礦產(chǎn)資源需求。

戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬元素以“稀”為主要特征。它們的地殼豐度很低（一般為10-6級(jí)以下），成礦需要元素?cái)?shù)百至上萬(wàn)倍的超常富集，成礦條件苛刻（陳駿，2019；張洪瑞等，2020）。戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬具有獨(dú)特的材料性能，未來(lái)幾十年全球?qū)﹃P(guān)鍵金屬的需求將迅猛增長(zhǎng)。未來(lái)國(guó)際礦產(chǎn)資源和科技的競(jìng)爭(zhēng)，在很大程度上將集中于對(duì)關(guān)鍵礦產(chǎn)控制力和科技、市場(chǎng)的博弈。近年來(lái)，歐盟及美國(guó)、澳大利亞和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了關(guān)鍵礦產(chǎn)發(fā)展戰(zhàn)略?？梢?jiàn)，國(guó)際上對(duì)戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)的掠奪和控制日趨激烈，中國(guó)亦不能獨(dú)善其身。西北地區(qū)除大宗緊缺礦產(chǎn)找礦實(shí)現(xiàn)重大突破外，在戰(zhàn)略新興及關(guān)鍵金屬方面，如大紅柳灘一帶鋰鈹?shù)V田、蘊(yùn)都卡拉銅鈷礦、黃羊山巖漿熱液型石墨礦床、卡爾恰爾螢石礦等新增一批資源儲(chǔ)量，取得了突破性找礦成果（張照偉等，2020），這也為戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源供應(yīng)安全奠定了基礎(chǔ)。

2 西北重要成礦帶成礦規(guī)律與理論認(rèn)識(shí)

在西北地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作過(guò)程中，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與成礦理論認(rèn)識(shí)深度融合，基于西北地區(qū)重要成礦帶構(gòu)造背景、成礦條件、成礦過(guò)程、典型礦床、成礦類(lèi)型、控礦要素、找礦標(biāo)志等的系統(tǒng)研究，在總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律、勘查技術(shù)方法等方面取得了系列創(chuàng)新認(rèn)識(shí)和成果，并進(jìn)行了資源潛力評(píng)價(jià)與礦產(chǎn)預(yù)測(cè)，評(píng)價(jià)重要成礦帶戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦潛力。重點(diǎn)從西北地區(qū)戰(zhàn)略性及優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)地質(zhì)分布特點(diǎn)、成礦模式及找礦模型等方面簡(jiǎn)要總結(jié)成礦規(guī)律和成礦理論認(rèn)識(shí)。

2.1 重要礦產(chǎn)時(shí)空分布特點(diǎn)

西北地區(qū)金屬、非金屬礦產(chǎn)資源豐富，是國(guó)家大宗緊缺和戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的重要后備基地，有41個(gè)Ⅲ級(jí)成礦（區(qū)）帶，歸屬于10個(gè)成礦省及4個(gè)成礦域（表1）（徐志剛等，2008；楊合群等，2017）。主要優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)有富鐵礦、優(yōu)質(zhì)富錳礦、銅礦、鎳礦、鈷礦、金礦、鋰鈹?shù)认∮薪饘俚V，鉀鹽、螢石、石墨等非金屬礦產(chǎn)資源（李文淵等，2006，楊合群等，2017，董福辰等，2018）。西北地區(qū)的金屬礦產(chǎn)成礦以元古宙—古生代巖漿作用成礦為顯著特色（張照偉等，2014，2015）。新疆北部、甘肅北部古亞洲成礦域范圍，新疆南部邊緣、青海，甘肅南部和陜西南部秦-祁-昆成礦域南部范圍，主要產(chǎn)出華力西期海相火山巖型銅多金屬礦床、鉛鋅礦床、斑巖型銅礦床、巖漿熔離型銅鎳礦床、熱水沉積型鉛鋅礦床和巖漿熱液型金礦等；甘肅北祁連地區(qū)則以加里東期塊狀硫化物銅多金屬礦床、矽卡巖型鎢（鉬）礦床和熱液蝕變巖型銅礦床等成礦為主要特色。印支—燕山期的成礦作用主要是中低溫?zé)嵋盒徒鸬V和對(duì)元古宙—古生代成生礦床的疊加改造（圖1）。

西北地區(qū)鐵礦主要有海相火山巖型、沉積型及沉積變質(zhì)型（圖2）。海相火山巖型鐵礦主要產(chǎn)于裂谷和島弧2種構(gòu)造環(huán)境。裂谷環(huán)境以天山阿吾拉勒石炭紀(jì)鐵礦帶為代表（查崗諾爾、備戰(zhàn)、敦德、智博等鐵礦）；島弧環(huán)境以松潘構(gòu)造帶新元古代鐵礦（楊家壩）和阿爾金早古生代鐵礦（喀臘大灣）為典型代表。沉積型鐵礦以中秦嶺泥盆紀(jì)劉嶺群前陸盆地前緣帶欠補(bǔ)償沉積型鐵礦（大西溝）為典型，另還有鄂爾多斯地塊碳酸鹽古風(fēng)化殼山西式鐵礦。沉積變質(zhì)型鐵礦主要包括塔什庫(kù)爾干新太古—古元古代結(jié)晶基底中深變質(zhì)條帶狀磁鐵建造相關(guān)鐵礦（贊坎、老并，魚(yú)洞子-黑山溝鐵礦等）和中新元古代—早古生代伸展裂谷盆地沉積相關(guān)淺變質(zhì)鐵礦（祁連鏡鐵山鐵礦、北山紅山鐵礦、阿爾金迪木那里克鐵礦等）。

西北地區(qū)富錳礦主要為海相化學(xué)沉積型（圖2），以西昆侖瑪爾坎蘇富錳礦帶（奧爾托喀訥什錳礦床）為典型，該帶延長(zhǎng)65 km，是中國(guó)北方優(yōu)質(zhì)富錳礦帶，主要分布于塔里木陸塊與西昆侖構(gòu)造帶之間的石炭紀(jì)—二疊紀(jì)裂谷環(huán)境。

圖2 西北地區(qū)鐵錳礦時(shí)空分布與成礦潛力圖（據(jù)董福辰等，2018修改）Fig. 2 The distribution of Fe-Mn deposits and metallogenic potential in Northwest China

西北地區(qū)銅礦主要有海相火山巖型和斑巖型（圖3）。海相火山巖型多產(chǎn)于地殼伸展背景，如西秦嶺二疊紀(jì)裂谷銅峪溝銅礦、阿爾泰泥盆紀(jì)弧后裂谷阿舍勒銅礦、北祁連奧陶紀(jì)弧間盆地白銀廠銅多金屬礦；斑巖型多與后碰撞中酸性巖漿事件相關(guān)，如中天山和西準(zhǔn)噶爾石炭紀(jì)與后碰撞花崗巖相關(guān)的土屋-延?xùn)|銅礦、包古圖銅礦，東昆侖三疊紀(jì)與同碰撞-后碰撞中酸性巖相關(guān)的哈日扎銅多金屬礦，青藏高原北部古近紀(jì)—新近紀(jì)與后碰撞偏堿性中酸性侵入巖相關(guān)的多彩銅鉛鋅礦、納日貢瑪銅鉬礦等。

鎳礦往往與銅鈷共（伴）生，多與地幔柱作用、造山后地殼伸展或裂谷環(huán)境密切相關(guān)，多分布在穩(wěn)定地塊邊緣，集中于阿拉善地塊西南緣、塔里木地塊東北緣、柴達(dá)木盆地南緣等（張照偉等，2016；李文淵，2018；張照偉等，2021a）。受地幔柱作用的巖漿銅鎳硫化物礦床，如東天山-北山-北準(zhǔn)噶爾二疊紀(jì)銅鎳礦（黃山、黃山東、圖拉爾根、坡一、坡十、喀拉通克）（三金柱等，2010；湯中立等，2011；宋謝炎，2019；秦克章等，2021）；與超大陸裂解或后碰撞-后造山的裂谷環(huán)境密切相關(guān)的巖漿銅鎳硫化物礦床，如與羅迪尼亞超大陸裂解或晉寧期后碰撞伸展相關(guān)銅鎳礦（金川超大型銅鎳礦）；再如東昆侖早古生代末—晚古生代初與古特提斯裂解密切相關(guān)的銅鎳礦（夏日哈木、石頭坑德、冰溝南、浪木日等）（圖3）（李文淵等，2020；張照偉等，2021a，李文淵等，2022）。

西北地區(qū)鈷礦主要是與銅鎳伴生的巖漿硫化物型，賦存于金屬硫化物中。其他類(lèi)型鈷礦以產(chǎn)于阿尼瑪卿構(gòu)造帶的德?tīng)柲徙~鈷礦床為典型代表，是卷入蛇綠構(gòu)造混雜巖的石炭紀(jì)海相火山噴流熱液沉積形成的塊狀硫化物銅鋅礦，后期Co元素在銅鋅礦邊部磁黃鐵礦交代黃鐵礦同時(shí)富集形成了“套鞋狀”鈷礦體（圖3）（宋忠寶等，2007；王焰等，2020；張照偉等，2021b），復(fù)雜特征及成因概括起來(lái)稱(chēng)為蛇綠混雜巖型銅鋅鈷礦床（楊合群等，2017）。除此之外，與巖漿熱液密切相關(guān)的鈷礦在西北地區(qū)也有了新發(fā)現(xiàn)，如在南秦嶺、東昆侖、阿爾泰-準(zhǔn)噶爾北緣等地均發(fā)現(xiàn)了獨(dú)立和伴生的鈷礦，有的已達(dá)大型規(guī)模，找鈷礦潛力巨大（朱伯鵬等，2020；張照偉等，2021a）。

鉛鋅礦也是西北地區(qū)的重要優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)之一，除前期發(fā)現(xiàn)的阿爾金喀臘大灣鉛鋅成礦區(qū)、西秦嶺西成-鳳太鉛鋅重點(diǎn)成礦區(qū)、東天山彩霞山鉛鋅礦、西南天山烏拉根鉛鋅成礦區(qū)及秦嶺-大巴山的馬元鉛鋅成礦帶之外，近幾年在西昆侖甜水海地區(qū)鉛鋅找礦取得重要進(jìn)展，尤其是火燒云巨型鉛鋅礦的突破，一舉改變了鉛鋅礦產(chǎn)資源在中國(guó)的分布格局（滕家欣等，2021）。

西北地區(qū)鋰礦分為鹽湖鋰和硬巖鋰。鹽湖鋰主要為新生代，尤其是晚更新世—全新世內(nèi)陸湖泊化學(xué)沉積鹵水型液體、固液共生鋰礦，占總量95%以上，主要分布于柴達(dá)木盆地（西臺(tái)吉乃爾湖、東臺(tái)吉乃爾湖、一里坪、大浪灘、南翼山等），并與鉀鹽伴生；硬巖鋰主要為后碰撞-后造山花崗偉晶巖型鋰鈹鈮鉭礦，如西昆侖晚三疊世大紅柳灘超大型鋰鈹?shù)V、阿爾泰晚石炭世—早侏羅世可可托海稀有金屬礦、柯魯木特鋰鈮鉭礦等。此外，還有和田喀拉卡鋰鈹?shù)V等（圖4）。

圖3 西北地區(qū)銅鎳鈷礦時(shí)空分布與成礦潛力圖（據(jù)董福辰等，2018修改）Fig. 3 The distribution diagram of Cu-Ni-Co deposits and metallogenic potential in northwest China

圖4 西北地區(qū)稀有金屬礦時(shí)空分布與成礦潛力圖（據(jù)董福辰等，2018修改）Fig. 4 The distribution of rare metals deposits and metallogenic potential in northwest China

西北地區(qū)金礦成因復(fù)雜，但其形成離不開(kāi)有利的礦源層和不同成因的熱源。東昆侖-西秦嶺造山帶是印支晚期—燕山早期由擠壓造山向造山后伸展轉(zhuǎn)換的重要構(gòu)造部位，擠壓推覆與滑脫構(gòu)造作用、深部中酸性巖漿作用導(dǎo)致的熱液活躍；在南秦嶺構(gòu)造帶早期被動(dòng)陸緣盆地和前陸盆地伴隨同生斷裂構(gòu)造熱蝕變（鈉化等）的欠補(bǔ)償細(xì)碎屑巖-碳酸鹽巖礦源層中，形成了西北地區(qū)重要的區(qū)域金成礦帶。前者如寨上、李壩、八卦廟、雙王等金礦，后者如陽(yáng)山-石泉、大場(chǎng)、加給隴洼、瓦勒根、加甘灘、早子溝、大水、大橋、陽(yáng)山等金礦；黑色巖系礦源層相關(guān)“薩瓦亞爾頓式”金礦與此類(lèi)似。古老陸塊結(jié)晶基底中深變質(zhì)巖是重要金礦源層，后期熱液再造形成重要金礦（小秦嶺桐峪、葫蘆溝，東昆侖五龍溝、賀蘭山牛頭溝等）。陸相火山巖型金礦主要分布于天山構(gòu)造帶，并主要與早石炭世中酸性-中基性火山巖相關(guān)，產(chǎn)于火山穹窿環(huán)狀與放射狀斷裂系統(tǒng)及潛火山巖、遠(yuǎn)火山口層間破碎帶中（阿希、京希、索爾巴斯陶金礦等）。另外，在長(zhǎng)期活動(dòng)的構(gòu)造帶構(gòu)造-巖漿復(fù)雜條件下形成大型金礦（西準(zhǔn)哈圖金礦、卡拉麥里金礦、那拉提構(gòu)造帶卡特巴阿蘇金礦等）。

西北地區(qū)鉀鹽有現(xiàn)代鹽湖型和地下鹵水型2種。前者主要分布在塔里木盆地羅布泊和柴達(dá)木盆地察爾汗、大浪灘、察汗斯拉圖、昆特依、尕斯庫(kù)勒等成鹽盆地；后者主要為柴達(dá)木盆地西部賦存于古近紀(jì)—新近紀(jì)細(xì)碎屑巖、泥灰?guī)r、藻灰?guī)r中的封閉條件下成礦的南翼山鉀鹽礦產(chǎn)。

2.2 重要成礦理論認(rèn)識(shí)

在長(zhǎng)期的礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查和成礦認(rèn)識(shí)研究的過(guò)程中，中國(guó)學(xué)者從地質(zhì)勘查實(shí)踐出發(fā)，以能支撐和指導(dǎo)野外找礦實(shí)現(xiàn)突破的成礦模式和成因認(rèn)識(shí)為創(chuàng)新點(diǎn)，找礦實(shí)踐和理論研究深度融合，形成了西北地區(qū)戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)成礦理論認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了成礦理論創(chuàng)新和支撐找礦實(shí)踐的雙突破。成礦模式和成礦理論既來(lái)源和孕育于找礦實(shí)踐，反過(guò)來(lái)又指導(dǎo)找礦實(shí)踐（李建威等，2019）。中國(guó)幾代礦床學(xué)家針對(duì)西北地區(qū)主要礦床類(lèi)型建立了符合地質(zhì)實(shí)際的礦床模式，并逐漸完善，形成和創(chuàng)新了一系列成礦理論認(rèn)識(shí)。基性-超基性巖漿作用與成礦和海相火山巖漿作用與成礦一直是西北地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和科技創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)學(xué)科和重點(diǎn)方向，巖漿銅鎳鈷（鉑族元素）礦床和VHMS礦床也是西北地區(qū)戰(zhàn)略性?xún)?yōu)勢(shì)礦產(chǎn)的主要礦床類(lèi)型；勘查研究形成了超大型礦床成礦背景-過(guò)程-勘查的成礦系統(tǒng)（陳永清等，2021），創(chuàng)新建立成礦模式與找礦模型（曾慶棟等，2021），形成了小巖體成大礦及海相火山巖漿成礦的支撐和指導(dǎo)西北地區(qū)找礦持續(xù)實(shí)現(xiàn)突破的成礦理論認(rèn)識(shí)。

找礦實(shí)踐發(fā)現(xiàn)巖漿銅鎳硫化物礦床主要賦存在鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)小巖體中，總結(jié)了“小巖體成大礦”的規(guī)律認(rèn)識(shí)及幔源巖漿多期次侵位貫入-擴(kuò)散成礦、巖漿深部熔離-貫入成礦等成礦模式（湯中立等，1991）。研究表明，苦橄質(zhì)、玄武質(zhì)或玻鎂安山質(zhì)母巖漿經(jīng)歷殼源物質(zhì)（S、SiO2、CO2等組分）的混染是硫化物熔離、巨量金屬元素聚集和巖漿硫化物礦床形成的關(guān)鍵因素，而大量幔源巖漿的連續(xù)補(bǔ)給則是巨量金屬富集和形成大型-超大型礦床的重要條件（宋謝炎等，2010；Wang et al.，2018；李文淵等，2021）。隨著東天山圖拉爾根大型銅鎳硫化物礦床和東昆侖夏日哈木超大型銅鎳硫化物礦床的突破，逐漸地認(rèn)識(shí)到中國(guó)巖漿銅鎳硫化物礦床的形成不僅與地幔柱作用下的裂谷環(huán)境關(guān)系密切，也可能由俯沖-碰撞過(guò)程導(dǎo)致的造山帶背景有關(guān)（Song et al.，2016；秦克章等，2017；Liu et al.，2018；張照偉等，2020），也可能是裂谷環(huán)境的產(chǎn)物（東昆侖夏日哈木礦床）（李文淵等，2021）。西北地區(qū)超鎂鐵質(zhì)巖有關(guān)鎳礦不僅有同生型礦床（以甘肅金川超大型銅鎳礦床為代表），還有后生型礦床（以陜西煎茶嶺大型鎳礦床為代表）和風(fēng)化型礦床（以青海元石山大型鐵鎳礦床為代表）（楊合群等，2017）。

火山成因塊狀硫化物礦床或賦存于火山巖中的硫化物礦床是指與海底巖漿活動(dòng)有關(guān)的含礦熱液噴出海底并在海底火山巖或沉積巖中堆積而成的多金屬硫化物礦床，一般形成于弧后盆地或大陸邊緣裂陷盆地，與蛇綠巖-基性火山巖或雙峰式火山巖有關(guān)（李建威等，2019）。西北的VHMS礦床主要分布在祁連-秦嶺造山帶、阿爾泰造山帶等地，典型代表為甘肅白銀廠銅多金屬礦床（黃崇軻等，2001）。白銀廠銅礦床位于北祁連晚元古代—早古生代造山帶早寒武世海相石英角斑巖中。宋叔和（1991）初步提出白銀廠銅礦床屬于中溫深成熱液交代礦床，銅礦化與容礦的中酸性火山巖有關(guān)。隨后，明確提出白銀廠銅礦床為火山成因塊狀硫化物礦床即VHMS礦床，基于礦床的蝕變分布、礦石類(lèi)型和分帶、流體包裹體類(lèi)型與成因、成礦流體演化與礦石沉淀機(jī)制的研究，建立了礦床成因模式（鄔介人等，1994；彭禮貴等，1995；侯增謙等，2003），并指導(dǎo)找礦實(shí)踐獲得新突破。

2.2.1 重大地質(zhì)事件與成礦

地質(zhì)歷史上，重大地質(zhì)事件多數(shù)伴隨有重要的成礦作用（Li et al.，2008）。最典型的就是地幔柱與巖漿礦床，如西伯利亞大火成巖省、峨眉山大火成巖省、塔里木大火成巖省，對(duì)應(yīng)的地幔柱巖漿活動(dòng)分別成就了世界上最大的俄羅斯諾里爾斯克銅鎳硫化物礦床和中國(guó)的攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床及瓦吉里塔格釩鈦磁鐵礦礦床；新疆北部晚古生代巨量?jī)?nèi)生金屬礦床的集中爆發(fā)與塔里木地幔柱關(guān)系密切（李文淵等，2019）。有學(xué)者研究認(rèn)為，世界第三大金川巖漿銅鎳硫化物礦床也是地幔柱作用的結(jié)果（李獻(xiàn)華等，2004；Franco et al.，2008）。地幔柱是地球動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分，與地幔柱活動(dòng)有關(guān)的大火成巖省記錄了地球各圈層之間物質(zhì)和能量的交換，為形成大規(guī)模的巖漿礦床提供了重要條件（李獻(xiàn)華，2021）。西北地區(qū)與地幔柱有關(guān)的大火成巖省是塔里木大火成巖省，形成大量與鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)巖石相關(guān)的銅鎳硫化物礦床和釩鈦磁鐵礦床。地幔柱成礦作用與巖漿過(guò)程有關(guān)，地幔柱活動(dòng)引發(fā)的大規(guī)模巖漿作用為巨量金屬元素的聚集和成礦提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，而再循環(huán)洋殼熔/流體與巖漿源區(qū)橄欖石反應(yīng)是形成含礦母巖漿的重要條件，復(fù)雜的巖漿過(guò)程（源區(qū)不均一性、不同的巖漿分離結(jié)晶和地殼混染過(guò)程）及含礦巖漿從地殼深部巖漿房沿巖漿通道上升侵位過(guò)程的復(fù)雜變化則是地幔柱成礦多樣性及礦體空間定位多變性的主要控制因素（李建威等，2019）。

新疆北部晚古生代大量?jī)?nèi)生金屬礦床集中爆發(fā)，是什么成礦理論認(rèn)識(shí)促使了這些礦床的集中發(fā)育（李文淵等，2012）。以往認(rèn)為最晚寒武紀(jì)古亞洲洋已存在，奧陶紀(jì)就已發(fā)生洋殼俯沖消減，并一直持續(xù)存在于晚古生代，也就是說(shuō)大量的與巖漿作用有關(guān)的內(nèi)生金屬礦床是與板塊俯沖消減的巖漿島弧有關(guān)。Yang et al.（2006）根據(jù)塔里木火山巖的發(fā)育規(guī)模和發(fā)育特征，結(jié)合全球其他大火成巖省的特點(diǎn)，首次提出了塔里木早二疊世大火成巖省的概念。夏林圻則提出天山（塔里木）石炭紀(jì)—早二疊世大火成巖?。↙IPs）的主張（夏林圻等，2006；Xia et al.，2008）。李文淵等（2012）研究認(rèn)為，新疆北部晚古生代大規(guī)模巖漿作用和集中成礦的特點(diǎn)可能是地幔柱與板塊構(gòu)造同時(shí)并存疊加的反映（圖5）。大火成巖?。↙IPs）是短時(shí)間內(nèi)巨量噴發(fā)的結(jié)果，通常小于1 Ma，但可再現(xiàn)（劉月高等，2019）。地幔柱活動(dòng)時(shí)間則可長(zhǎng)達(dá)5億年，一個(gè)地幔柱活動(dòng)可以產(chǎn)生多個(gè)大火成巖省（Marschall et al.，2012）。這樣板塊構(gòu)造解釋了地殼與淺地幔對(duì)流作用，地幔柱解釋了地殼與深地幔的關(guān)系（李三忠等，2019）。李文淵等（2019）提出了地幔柱與板塊構(gòu)造疊加的概念模型，發(fā)現(xiàn)不僅在巖漿作用方面，在成礦特點(diǎn)上也與斑巖型銅礦、巖漿型銅鎳礦及巖漿型磁鐵礦等特征一致，表現(xiàn)出了區(qū)域找礦的指導(dǎo)意義。

圖5 板塊構(gòu)造與地幔柱兩種地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制疊加的成礦動(dòng)力學(xué)模式圖（李文淵等，2019）Fig. 5 The metallogenic dynamic model of mechanism superposition between plate tectonics and mantle plume

2.2.2 小巖體成大礦

中國(guó)造山帶中巖漿銅-鎳-鈷硫化物礦床主要集中分布于西北地區(qū)，且主要表現(xiàn)為塔里木陸塊周緣分布的特點(diǎn)（Zhou et al.，2004；湯中立等，2006）。其中，造山帶中巖漿銅-鎳-鈷硫化物礦床主要是分布于塔里木陸塊的北緣，即天山-北山、阿爾泰-東準(zhǔn)噶爾造山帶中，為“中亞型”的早二疊世造山帶中巖漿銅-鎳-鈷硫化物礦床；分布于南緣，即東昆侖-南祁連造山帶中，為“特提斯型”志留紀(jì)末—泥盆紀(jì)早期造山帶中巖漿鎳-銅-鈷硫化物礦床。“中亞型”和“特提斯型”造山帶中巖漿銅-鎳-鈷硫化物礦床與金川超大型礦床為代表的克拉通中的巖漿銅-鎳-鈷硫化物礦床相比，有顯著差別，“中亞型”和“特提斯型”之間也有明顯的不同（李文淵等，2022）。

成鎳事件與大陸裂解過(guò)程中構(gòu)造轉(zhuǎn)換關(guān)系密切（毛亞晶等，2014；姜常義等，2015；王亞磊等，2017；王巖等，2020；李文淵等，2021）。“特提斯型”夏日哈木超大型巖漿鎳-鈷硫化物礦床為古特提斯洋初期大陸裂谷環(huán)境的產(chǎn)物，“中亞型”坡一是新生的天山-北山造山帶中在地幔柱作用下，發(fā)生地幔廣泛的部分熔融，形成的一系列二疊紀(jì)巖漿型銅-鎳-鈷硫化物礦床及鎂鐵-超鎂鐵巖體（Matthew J et al., 2016）。中國(guó)3期巖漿鎳-銅-鈷硫化物成礦事件實(shí)際與全球超大陸旋回密切關(guān)聯(lián)：①新元古代羅迪尼亞大陸超大陸離散。②早古生代岡瓦納超大陸離散。③晚古生代潘吉亞超大陸匯聚和離散（李文淵等，2021）。

軟流圈部分熔融“大巖漿”與上侵貫入地殼“小巖體成大礦”?！癛”因子（硅酸鹽巖漿與硫化物的質(zhì)量比）模擬計(jì)算，金川“R”因子為150～1 000，夏日哈木為100～1 000，坡一為500～5 000，平均為2 333；說(shuō)明硫化物均是從“大巖漿”中熔離出來(lái)的（劉美玉等，2020；李文淵等，2021）。母巖漿成分模擬計(jì)算，金川、夏日哈木、坡一MgO含量分別為11.79%～12.9%、9.79%～12.48%、12.26%～14.91%，表明均發(fā)生了較高程度的部分熔融（張照偉等，2017，2018）。母巖漿基性程度并不是成礦決定性因素，關(guān)鍵在于后期的巖漿演化與地殼混染過(guò)程中的熔離與分異，深部熔離形成富礦礦漿上侵到地表，才能表現(xiàn)出“小巖體成大礦”，但僅僅就地熔離是不可能形成大礦。

俯沖消減至軟流圈洋殼對(duì)成礦的間接貢獻(xiàn)（Marsh et al.，2013；祁生勝等，2014）。地幔柱作用在軟流圈發(fā)生部分熔融，形成的熔體則可能沿著陸塊邊緣的構(gòu)造薄弱帶上升，期間吸收了先期俯沖洋殼物質(zhì)中的Cu、Ni、Co和S等，同時(shí)接受陸殼物質(zhì)混染，促使熔體銅-鎳-鈷硫化物液相與硅酸鹽熔體之間熔離，即深部熔離作用（李文淵等，2021）；這個(gè)“深部”是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，并非一個(gè)特定的深度。大洋巖石圈的銅、鎳、鈷物質(zhì)和陸殼物質(zhì)混染對(duì)造山帶中的巖漿銅-鎳-鈷硫化物礦床的形成有著重要的貢獻(xiàn)（Zhang et al.，2014，2017）。絕大多數(shù)大型礦床都是超級(jí)地質(zhì)作用導(dǎo)致金屬元素異常集中的結(jié)果，多發(fā)生于一個(gè)地質(zhì)作用結(jié)束或另一個(gè)地質(zhì)作用開(kāi)始時(shí)期，并且均發(fā)生在地殼之中。實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究表明，地幔部分熔融形成的幔源巖漿硫是不飽和的，而且隨著巖漿的上升硫的溶解度與壓力之間呈反相關(guān)關(guān)系，更不利于巖漿中硫的過(guò)飽和。地殼物質(zhì)混染是導(dǎo)致巖漿中硫過(guò)飽和的關(guān)鍵因素（李文淵等，2021）。Sr-Nd同位素模擬計(jì)算，金川礦床母巖漿發(fā)生了約20%的上地殼物質(zhì)混染，夏日哈木約10%～30%的混染，坡一礦床僅約3%～8%的混染。坡一的δ34S值明顯小于夏日哈木，指示了夏日哈木混染了較多的地殼硫（Li et al.，2015；Song et al.，2016；Liu et al.，2018；張照偉等，2019）。后期陸內(nèi)造山作用使含礦鎂鐵-超鎂鐵巖空間就位（Zhou et al.，2009；Zhang et al.，2018），夏日哈木和坡一礦床同樣也經(jīng)歷了該過(guò)程，但目前該方面的研究則相對(duì)較弱，尤其是坡一礦床；目前，發(fā)現(xiàn)的礦體多位于巖體的中、下部，巖體的整體抬升將有利于其進(jìn)一步出露地表，增加其開(kāi)發(fā)價(jià)值及經(jīng)濟(jì)意義（曾昭發(fā)等，2020；Wang et al.，2021）。塔里木陸塊周緣3期巖漿銅鎳鈷硫化物礦床成礦代表了中國(guó)最重要的3期成鎳事件，實(shí)際反映了塔里木陸塊在全球大陸聚散演化中與超大陸之間關(guān)鍵的聚散事件（李文淵等，2021）。其中，后2期形成于造山帶中，并非造山作用的產(chǎn)物，只是其造山的縫合帶更容易拉裂，使幔源含礦巖漿易于上升（Matthew et al.，2020）。

2.2.3 構(gòu)造轉(zhuǎn)換與成礦

區(qū)域性構(gòu)造轉(zhuǎn)換或突變（轉(zhuǎn)折端）往往能形成大型礦床，主要原因是為成礦物質(zhì)的運(yùn)移和聚集提供了通道和空間?；跂|昆侖夏日哈木早古生代末（411±2.3Ma）超大型鎳鈷硫化物礦床、帕米爾瑪爾坎蘇晚石炭世（302±9.2Ma）大型火山沉積型富錳礦和西昆侖大紅柳灘晚三疊世（211Ma）大型偉晶巖型鋰鈹?shù)V床發(fā)現(xiàn)事實(shí)，提出它們分別代表了古特提斯裂解、大洋擴(kuò)張和閉合后碰撞構(gòu)造轉(zhuǎn)換結(jié)果的認(rèn)識(shí)（李文淵等，2021）。認(rèn)為與古亞洲洋同期的原特提斯洋于志留紀(jì)末碰撞閉合后，在岡瓦納大陸北緣由于地幔柱作用改造的軟流圈發(fā)生部分熔融而裂解，形成了以夏日哈木與裂解背景幔源鎂鐵-超鎂鐵巖有關(guān)的超大型巖漿鎳鈷硫化物礦床；隨著進(jìn)一步擴(kuò)張，在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋（李榮社等，2008；李文淵等，2011），由于大洋中脊噴發(fā)提供的成礦物質(zhì)，在晚石炭世隨著大洋快速擴(kuò)張向消減的轉(zhuǎn)換，洋底碳酸鹽巖沉積中形成了瑪爾坎蘇大型富菱錳礦礦床（高永寶等，2018）；古特提斯洋閉合后，于中三疊世進(jìn)入碰撞造山階段，于晚三疊世后碰撞階段地殼重熔形成S型花崗巖高溫?zé)嵋毫黧w，并造就了大紅柳灘大型偉晶巖型鋰鈹?shù)V床（高永寶等，2020）。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的開(kāi)始，此時(shí)以秦祁昆洋為代表的原特提斯主洋已經(jīng)閉合，作為原特提斯洋弧后盆地的古亞洲洋盡管尚未閉合，但夏日哈木鎳鈷礦床則是原特提斯造山后陸殼再次裂解的產(chǎn)物，并非形成于原特提斯洋島弧或后碰撞的環(huán)境（Zhang et al.，2019；Zheng et al.，2020）；Mn是親石元素，巖漿作用中不富集，而在外生沉積作用中富集，說(shuō)明古特提斯早石炭世新生洋殼是富錳的，淋濾出的錳離子在晚石炭世相對(duì)寧?kù)o洋底深處堿性環(huán)境中形成沉積型碳酸錳礦，代表了較為強(qiáng)烈的巖漿作用階段向相對(duì)寧?kù)o的沉積環(huán)境的轉(zhuǎn)換（高永寶等，2018）；大紅柳灘S型花崗巖基及其大規(guī)模偉晶巖型鋰鈹?shù)V的產(chǎn)出，則反映了強(qiáng)烈的碰撞造山作用導(dǎo)致地殼重熔的地球動(dòng)力學(xué)背景，應(yīng)是古特提斯洋縫合造山后或后碰撞伸展的環(huán)境（王汝成等，2021）。就已有的成礦事實(shí)，東昆侖康西瓦-阿尼瑪卿古特提斯縫合帶與南部巴顏喀拉的西金烏蘭-金沙江和羌塘的龍木錯(cuò)-雙湖古特提斯縫合帶相比（校培喜等，2014；潘桂棠等，2019），更富有地質(zhì)意義。古特提斯不同時(shí)空特殊礦產(chǎn)的成礦作用所代表的構(gòu)造環(huán)境的厘定，對(duì)重塑已經(jīng)消失的古特提構(gòu)造演化特別是關(guān)鍵構(gòu)造轉(zhuǎn)換具有重要的意義，支撐鉛鋅礦的重大找礦發(fā)現(xiàn)（宋玉財(cái)?shù)龋?017；滕家欣等，2021），反過(guò)來(lái)又可幫助理解并指導(dǎo)區(qū)域找礦實(shí)現(xiàn)新突破（圖6）。

圖6 （a）特提斯構(gòu)造帶大地構(gòu)造圖和（b）昆侖古特提斯主要礦床分布圖Fig. 6 （a）The geotectonic map of Tethys tectonic belt and （b） the distribution of major deposits in Kunlun Paleotethys

在原特提斯洋閉合與阿爾金鋰鈹-螢石成礦、古特提斯洋裂離與東昆侖巖漿型鎳鈷成礦、石炭紀(jì)洋盆擴(kuò)張與西昆侖及中亞地區(qū)沉積型富錳成礦、三疊紀(jì)碰撞造山-伸展轉(zhuǎn)換與偉晶巖型鋰鈹成礦及新特提斯擴(kuò)張-閉合俯沖消減與熱液-交代型富鉛鋅成礦等成礦理論認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上（高永寶等，2019），建立了“卡爾恰爾式”熱液型螢石礦、“夏日哈木式”巖漿型鎳鈷礦、“瑪爾坎蘇式”沉積型富錳礦、“大紅柳灘式”偉晶巖型稀有金屬礦和“火燒云式”熱液-交代型鉛鋅礦成礦模型（高永寶等，2020）。

2.2.4 火山巖漿作用與成礦

對(duì)亞洲中部（中國(guó)中西部及鄰區(qū)）新元古代以來(lái)若干大規(guī)模板內(nèi)火山作用的性質(zhì)與演化進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)亞洲大陸是世界上面積最大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和演化歷史最為復(fù)雜的一個(gè)大陸（潘桂棠等，2019）。中國(guó)西北地區(qū)新元古代以來(lái)若干（新元古中—晚期、石炭紀(jì)—早二疊世、二疊紀(jì)—三疊紀(jì)之交、中—新生代）大規(guī)模板內(nèi)火山活動(dòng)和（或）大火成巖省巖漿事件，深入研究并闡釋了這些大規(guī)?；鹕綆r漿事件產(chǎn)生的地質(zhì)背景、深部過(guò)程、火山巖成因機(jī)制等，從全球構(gòu)造與火山巖漿作用的研究視角，對(duì)大陸巖石圈拉伸與火山作用的關(guān)系進(jìn)行了厘定（夏林圻等，2016）。這一大陸地質(zhì)與大陸動(dòng)力學(xué)前沿領(lǐng)域及若干區(qū)域性重大地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行的原創(chuàng)性探索，對(duì)于認(rèn)識(shí)中國(guó)和亞洲大陸地質(zhì)演化與相關(guān)成礦地質(zhì)背景和成礦作用具有指導(dǎo)作用（秦克章等，2021；牛耀齡，2022）。祁連成礦帶VHMS礦床大多是火山巖漿成礦作用的結(jié)果，典型的當(dāng)屬白銀廠銅多金屬礦床（夏林圻等，2016）。新疆阿舍勒銅礦、西天山阿吾拉勒富鐵成礦帶也是該成礦模式的代表。對(duì)西北重要成礦帶關(guān)鍵含礦火山巖系（西天山大哈拉軍組等）進(jìn)行了深入研究，在含礦火山巖時(shí)空分布及變化特征、構(gòu)造環(huán)境與成礦地質(zhì)背景及對(duì)相關(guān)金屬成礦作用的制約方面取得了一系列新認(rèn)識(shí)（夏林圻等，2013）。西天山大哈拉軍山組火山巖系是該區(qū)眾多火山巖型鐵礦、金礦的賦礦地層；提出早石炭世伊犁地塊深部可能存在相對(duì)穩(wěn)定、持續(xù)的深部地幔物質(zhì)的上涌和火山噴發(fā)，并使得早期噴出的火山巖（以基性玄武巖為主）在晚期逐漸推移至地塊兩側(cè)，類(lèi)似于洋中脊的擴(kuò)張過(guò)程的初始裂谷作用（夏林圻等，2013）；形成了多個(gè)大型-超大型鐵、金、銅礦床。

除此之外，西北地區(qū)的鉬、金等礦床都是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)和主要富集地區(qū)。斑巖鉬礦床是最主要的鉬礦床類(lèi)型，提供了全國(guó)約78%的鉬資源量（Zeng et al.，2013）。西北地區(qū)斑巖鉬礦床主要集中分布在秦嶺-大別、中亞造山帶等地。其中，秦嶺-大別地區(qū)的鉬資源量達(dá)800萬(wàn)t，超過(guò)了傳統(tǒng)斑巖鉬成礦理論誕生地Climax-Henderson鉬成礦帶的儲(chǔ)量，成為世界上鉬資源量最大的成礦省（Chen et al.，2017；Li et al.，2017）。趙東宏等（2020）系統(tǒng)研究了秦嶺地區(qū)鉬鎢礦控礦條件，認(rèn)為印支末期殼源中酸性侵入巖+北東向構(gòu)造控制了秦嶺成礦帶鉬鎢礦床的分布，礦床分布具有東西向成帶、北東向等間距成串集中分布的規(guī)律。進(jìn)一步指出鉬、鎢成礦主要與印支—燕山期的花崗巖或構(gòu)造有關(guān)；北東向構(gòu)造帶自小秦嶺地區(qū)向南延伸到寧陜-柞水一帶，與印支期—燕山期花崗巖疊加，控制了這一帶鎢鉬礦床的分布（趙東宏等，2020）。厘定了秦嶺印支期—燕山期構(gòu)造巖漿巖與巨量金屬成礦大爆發(fā)耦合的關(guān)系及金礦床成群產(chǎn)出的規(guī)律；提出了秦嶺成礦帶金礦田控礦為礦源-熱再造-賦礦空間三位一體的新模式（趙東宏等，2020）。

3 分析與展望

3.1 西北地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)潛力分析與找礦前景

西北地區(qū)橫跨特提斯和古亞洲成礦域，地處歐亞大陸腹地，為典型的陸內(nèi)造山帶發(fā)育地區(qū)，主要礦種以鎳、銅、鉛鋅、金、鉬、鐵、鎢、稀有稀土金屬為主，并且以元古宙—古生代金屬成礦為顯著特色（王旋等，2021）。目前，找礦勘查工作程度較低，發(fā)現(xiàn)礦床數(shù)量較多的成礦區(qū)帶為祁連山、秦嶺、北山和天山，但總體以中小型礦床為主。近年來(lái)，在以往工作程度低的西天山、西昆侖、阿爾金、東昆侖運(yùn)用有效的技術(shù)方法，均有重要礦產(chǎn)地發(fā)現(xiàn)，多數(shù)都是大型、超大型礦床，如西昆侖瑪爾坎蘇富錳礦、大紅柳灘鋰鈹?shù)V、火燒云鉛鋅礦、東昆侖夏日哈木銅鎳礦、阿爾金鋰鈹-螢石礦等，展示了良好的成礦潛力和找礦前景。昆侖-柴達(dá)木陸塊南緣，在華力西中晚期有較深幔源鎂鐵-超鎂鐵巖的上侵，形成銅鎳礦成礦的有利條件。太古宙、古元古代的古老變質(zhì)巖系中較普遍分布的條帶狀磁鐵礦，在造山帶中鑲嵌的古陸塊是尋找該類(lèi)型鐵礦的有利地區(qū)，如西昆侖、東天山、秦嶺等重要成礦帶。西北地區(qū)以往取得的重要成礦規(guī)律認(rèn)識(shí)和礦床大發(fā)現(xiàn)，彰顯了該地區(qū)良好的成礦條件和巨大的找礦潛力，推動(dòng)礦產(chǎn)勘查轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)建全生命周期支撐戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源基地建設(shè)體系，不斷提升國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源安全保障能力，都是西北地區(qū)礦產(chǎn)資源稟賦條件所決定的。

3.2 西北地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦勘查與部署建議

西北地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作全面服從服務(wù)于《戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦行動(dòng)綱要（2021～2035年）》，在富鐵、銅、鎳、鈷、稀有金屬、螢石等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦突破方面作出新的貢獻(xiàn)。圍繞重點(diǎn)成礦區(qū)帶和大型礦產(chǎn)資源基地建設(shè)，聚焦重點(diǎn)調(diào)查區(qū)和成礦規(guī)律認(rèn)識(shí)，優(yōu)選重要勘查區(qū)塊和戰(zhàn)略靶區(qū)，摸清戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源潛力家底，全面提升西北地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源保障國(guó)家需求和資源安全的能力和水平。依據(jù)總體布局，按照五年、十年和十五年3個(gè)階段統(tǒng)籌規(guī)劃、部署和推進(jìn)西北地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查和勘查工作。

第一階段（2021～2025年），重點(diǎn)部署優(yōu)選一批戰(zhàn)略性礦產(chǎn)選區(qū)（圖1），提交一批可供進(jìn)一步勘查的勘查區(qū)塊、重要礦產(chǎn)地和找礦靶區(qū)。

西北地區(qū)銅鎳稀有金屬等礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查。立足阿爾金西段-柴北緣偉晶巖型鋰鈹?shù)V、熱液型螢石礦、東天山-北山巖漿型銅鎳礦，阿爾泰-準(zhǔn)噶爾北緣巖漿熱液型銅鈷礦等礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查，進(jìn)一步揭示西北地區(qū)重要成礦帶銅鎳鋰鈹螢石礦等成礦規(guī)律，評(píng)價(jià)成礦潛力，在卡爾恰爾-瓦石峽一帶開(kāi)展鋰鈹螢石礦“三位一體”綜合地質(zhì)調(diào)查，為大型資源基地建設(shè)提供支撐（圖1）?？偨Y(jié)完善西北地區(qū)重要成礦帶偉晶巖型鋰鈹?shù)认∮薪饘俚V、熱液型螢石礦、巖漿型銅鎳礦、巖漿熱液型銅鈷礦成礦認(rèn)識(shí)；創(chuàng)建淺覆蓋及高寒深切割地區(qū)地質(zhì)+遙感+地球化學(xué)“空地一體”快速勘查技術(shù)方法體系。圍繞西昆侖成礦帶大紅柳灘地區(qū)鋰鈹?shù)V、瑪爾坎蘇地區(qū)富錳礦、團(tuán)結(jié)峰地區(qū)銅鎳礦、東昆侖成礦帶屈庫(kù)勒克地區(qū)銻金礦、白干湖地區(qū)鎢錫礦、夏日哈木外圍鎳銅鈷礦、柴北緣成礦帶紅嶺北-石乃亥地區(qū)鋰鈹?shù)葢?zhàn)略性礦產(chǎn)成礦潛力區(qū)，開(kāi)展礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查（圖1），進(jìn)一步總結(jié)昆侖地區(qū)鋰鈹、錳、銅鎳等成礦規(guī)律，力爭(zhēng)取得鋰鈹、富錳礦找礦新發(fā)現(xiàn)；調(diào)查評(píng)價(jià)該區(qū)銅鎳等礦產(chǎn)資源潛力，提交找礦靶區(qū)和勘查區(qū)塊。通過(guò)對(duì)西南天山哈拉峻一帶進(jìn)行鎢錫、稀有金屬、螢石等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)調(diào)查區(qū)、西南天山吉根一帶錳礦調(diào)查區(qū)、波孜果爾、克其克-果兒溝等鈮鉭、錳等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)調(diào)查區(qū)、西天山加曼臺(tái)、西準(zhǔn)噶爾哈圖等錳、金戰(zhàn)略性礦產(chǎn)調(diào)查區(qū)、東天山海豹灘-亂石灘一帶銅鎳礦調(diào)查區(qū)及東天山哈密市玉西一帶鎢錫礦調(diào)查區(qū)的礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查（圖1），查明天山-準(zhǔn)噶爾鎢錫鈮鉭錳多金屬礦等的資源潛力，圈定找礦靶區(qū)，力爭(zhēng)找礦取得重要新發(fā)現(xiàn)。以陜西柞水-山陽(yáng)一帶鈷多金屬礦、甘肅龍首山一帶三稀鈾鈷礦、甘肅宕昌-西和一帶銻鈷金和陜西南秦嶺牛山-胭脂壩鋰鈹鈮鉭礦為重點(diǎn)開(kāi)展礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查（圖1），揭示秦嶺-祁連銻鈹多金屬礦成礦潛力，圈定找礦靶區(qū)?？偨Y(jié)秦嶺-祁連地區(qū)熱液型銻鈷、偉晶巖型鋰鈹、堿長(zhǎng)花崗巖型稀有稀土礦成礦規(guī)律，開(kāi)展動(dòng)態(tài)資源潛力評(píng)價(jià)；為西北地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦行動(dòng)及時(shí)取得新突破提供支撐。

第二階段（2026～2030年），在繼續(xù)加強(qiáng)勘查區(qū)塊優(yōu)選和圈定戰(zhàn)略勘查選區(qū)的基礎(chǔ)上，支撐促進(jìn)找礦重大突破和形成一批具有較大規(guī)模礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)資源基地。

第三階段（2031～2035年），重點(diǎn)加強(qiáng)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源基地的深部勘查，查明其資源潛力和開(kāi)展資源基地資源潛力、開(kāi)發(fā)條件和環(huán)境影響“三位一體”綜合評(píng)價(jià)，為礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供技術(shù)支撐。

致謝：謹(jǐn)以此文慶祝中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心成立60周年。