第39卷第2期西 北 地 质V o l.39,N o.2 2006年(总157期)N O R T HW ES T ERN GEO LO GY2006(Sum157)
文章编号:1009-6248(2006)02-0001-16
西北地区重要金属矿产成矿特征
及其找矿潜力
李文渊,董福辰,姜寒冰,谭文娟,王永和
(西安地质矿产研究所,陕西西安 710054)
摘 要:西北地区主要金属矿产种类繁多,大中型金属矿床309处。其地处大陆腹地,以塔里木陆块为
主体,东接华北地台西段的阿拉善地块,南、北分别由众多微陆块镶嵌的显生宙造山系构成。北造山系
以天山-兴安岭华力西造山系的西段为主体,向北接有阿尔泰-额尔古纳加里东造山系,间有准噶尔、
伊犁等微地块。南造山系则自北向南依次由秦祁昆中央造山系中西段、松潘甘孜造山系等组成,间有中
祁连、柴达木等微地块。构造复杂,是典型的陆内造山带发育地区。总体上处于古亚洲造山区,南接特
提斯造山区,东叠环太平洋造山区。西北地区以元古宙-古生代金属成矿为显著特色。岩浆熔离型铜镍
矿床、块状硫化物铜多金属矿床、海底喷流(气)型铅锌矿床、斑岩型铜钼矿床、矽卡岩型钨矿床及热
液蚀变岩型金属矿床是主要的成矿类型。依据时空统一、区域地质构造和成矿演化,结合成矿理论分析,
西北地区成矿单元划分主要处于3个成矿域:自北而南古亚洲成矿域、秦祁昆中央成矿域和特提斯成矿
域。古亚洲成矿域主要由阿尔泰、西天山-西南天山、东天山、北山成矿带组成,夹持有准噶尔盆地和
塔里木盆地,以晚古生代内生矿床产出为特点。秦祁昆中央成矿域以自西而东主要有西昆仑-阿尔金、
祁连山、东昆仑、秦岭成矿带构成,祁连山、东昆仑之间夹持有柴达木盆地,以元古宙、早古生代内生
矿床成矿为显著特点。特提斯成矿域仅出露于青海的南部,三江成矿区的北段以中新生代成矿为特点。
已有的矿产资源资料和最新地质大调查专项工作进展表明,在西北地区广大的找矿空间和良好的成矿
条件基础上,需重新认识成矿地质背景,科学地确定主攻方向,以新发现的十余处具有大型-超大型金
属矿床潜力的远景区为勘查重点,集中攻关,加强综合性研究,实现地质找矿重大突破。
关键词:重要金属矿产;成矿类型;成矿带划分;找矿潜力
中图分类号:612 文献标识码:A
西北地区是我国战略性矿产资源勘查的重点工作区之一,也是为实现国家原材料基地战略西移,寻找大型—超大型矿产资源基地的重要战略选区。根据西部大开发战略思想,西北地区除陕、甘、青、宁、新疆五省(区)外,还包括内蒙古自治区中西部,面积约320万平方千米,占全国陆地面积约1/3。经过近半个多世纪的地质找矿勘查和开发利用,西北地区金属矿产资源保有储量在我国已占有重要地位,并形成了多个重要的有色金属生产基地,但除镍、铂族金属保有储量分别占据全国的76.7%和58.1%外,铁、铜、铅、锌等重要金属矿产保有储量均不足全国的20%。表明西北地区发现重要金属矿产资源的空间容量还很巨大,亟待加强勘查工作,以实现找矿重大突破。笔者试图通过对西北地区金属矿
收稿日期:2005-08-18;修回日期:2006-06-15
基金项目:地质大调查“西北地区矿产勘查部署与选区研究”项目(200110200081)资助。
作者简介:李文渊,(1962-),男,博士,研究员,长安大学博士生导师。主要从事区域和矿床地质勘查研究工作。
通讯地址:710054,西安市友谊东路438号,西安地质矿产研究所;电话:029-********;Email:x alweny uan @cg s.g https://www.doczj.com/doc/c113944544.html,。
产区域成矿地质背景和成矿特征的总结分析,重新厘定成矿区带划分,探索可能存在巨大找矿潜力的地区和矿床类型,以助西北地区重要金属矿产勘查突破的进程。
1 西北地区成矿地质背景及重要金属矿产分布特征
1.1 区域成矿地质背景
西北地区地处欧亚大陆腹地,为典型的陆内造山带发育地区,总体上处于古亚洲造山区,南接特提斯造山区,东叠环太平洋造山区。地质上以塔里木陆块为主体,东接华北地台西段的阿拉善地块,南、北分别由众多微陆块镶嵌的显生宙造山系构成。北造山系以天山-兴安岭华力西造山系的西段为主体,向北接有阿尔泰-额尔古纳加里东造山系,间有准噶尔、伊犁等微地块;南造山系则自北而南依次由秦祁昆中央造山系中西段、松潘甘孜造山系等组成,间有中祁连、柴达木等微地块(图1)。
中国大陆处于欧亚板块向南逆冲、印度板块向北俯冲和西太平洋板块向西俯冲的交汇部位,实际是一个北西伯利亚地块、南印度地块和东西太平洋古陆地质历史上不同阶段相互作用而成的构造镶嵌体(任纪舜等,1999)。就前寒武纪而言,目前大家普遍接受的观点是,西北地区几个较大的陆块和散布于造山带中的微陆块至少在新元古代初期由于罗丁尼亚(Ro dinia)超大陆的形成可能是连结在一起的,更为古老的中元古代或古元古代-太古宙变质岩系构成陆块的基底,不同陆块、微陆块之间的关系存在着不同的认识,也是亟待探索的问题。总的成矿构造环境判断,西北地区前寒武纪镍、稀土、铅锌和铁等金属矿产的成矿背景均趋向于认为是大陆裂谷环境,至于这些所推测的大陆裂谷的关系是不清楚的,它们之间的演化也不清楚。这在一定程度上制约了前寒武纪矿产的区域找矿预测。
进入显生宙,早古生代西北地区进入了一个洋-陆转化、洋盆消减、板块碰撞造山的壳幔急剧交换的时期,但这一时期,除祁连山的块状硫化物铜多金属矿床外,并未有较多的金属矿产形成记录。相反,在碰撞造山后的晚古生代,在新疆北部的中亚造山带区域,即北造山系显示了强烈的石炭-二叠纪的陆内火山和侵入岩浆作用(夏林圻等,2004)并形成了一系列相关的内生金属矿床。南造山系则有所不同,可能与西北地区所处整个构造环境演化有关。以全球视野考察,塔里木、华北和扬子三陆块仅能算作以造山系为主体中的微陆块,是地质历史上大陆边缘较大的碎块,形式上类似于现今东亚大陆边缘的一些存在前寒武纪基底的陆块,只是规模更大而已。中国西北地区古生代处于古亚洲洋南侧,属冈瓦纳大陆边缘的组成,华力西早期造山作用形成了大规模的天山-兴安岭华力西造山系。中生代西北地区之南特提斯洋打开,并与东面的古太平洋连通,西北地区又隶属于北部劳亚大陆,构成特提斯洋之北劳亚大陆的南缘。秦祁昆中央造山带处于南北造山系的转换部位,可能形成了相对独特的构造演化历史和成矿记录。
印支期特提斯洋封闭造山作用形成了松潘甘孜印支造山系,并对昆仑山、西秦岭造山带有重要影响。而古太平洋则于燕山期封闭造山,形成中国东部众多北东-北北东向构造山系,并对西北地区东部形成重要影响。晚白垩世以后,由于印度洋的剧烈扩张,南特提斯洋最终消减,冈瓦纳大陆与亚洲大陆的强烈碰撞,形成新生代青藏高原和昆仑山、祁连山、秦岭、天山等现今山系(尹安,2001)。这一构造轮廓基本可概括中国西北地区显生宙以来的构造演化地质背景,也控制了中国西北地区金属矿产成矿的可能类型和形成地质条件。
1.2 重要金属矿产分布特征
通过上个世纪50年代初以来的矿产勘查工作,西北地区已发现超大型规模的金属矿床11处,分别为龙首山的金川岩浆铜镍铂族金属矿床、华北地台北缘的白云鄂博稀土铌铁矿床、阿尔泰的可可托海稀有金属矿床、东天山土屋斑岩型铜矿床、西秦岭厂坝热水沉积型铅锌矿床等;大型矿床78处、中型矿床220处(表1)、小型矿床670处及矿点(矿化点)843处,共计发现矿床(点)1822处。特大型矿床主要为铜镍、稀有稀土金属、铜铅锌矿,主要在阿尔泰、天山、华北地块西段的南北缘、秦岭。成矿时代为中元古代和晚古生代(西安地质矿产研究所,2006)。
大型矿床:铁矿11处、铜矿7处、金矿14处、铅锌矿10处、铜镍矿5处。大型铁矿中比较重要的有蒙库、镜铁山、磁海铁矿等。成矿类型有火山沉
2 西 北 地 质 N ORT HW ES T ERN GEOLOGY 2006年
表1 西北地区中型以上金属矿床一览表(据西安地矿所,2006)
Ta b.1 Distribution of th e upwa rds of medium-sized metal deposits in th e No r thw est China
序号地名矿区名称矿种成矿时代序号地名矿区名称矿种成矿时代
1富蕴县可可托海锂铍铌钽石炭纪
2大柴旦镇西台吉乃尔湖锂第四纪
3包头市白云鄂博稀土铌铁中元古代
4金川市金川铜镍铂中元古代
5成县厂坝铅锌华力西期
6格尔木市察尔汉别勒滩锂第四纪
7花土沟镇尖顶山锶新生代
8花土沟镇大风山锶上新世
9哈密市土屋铜(钼)石炭纪
10乌恰县萨瓦亚尔顿金锑晚华力西-印支期11乌恰县乌拉根铅锌古新世
12富蕴县喀拉通克一号铜镍石炭纪
13伊宁市阿希金石炭纪
14托里县齐依求Ⅰ号金石炭纪
15拜城县波孜果尔稀土铌钽二叠纪
16哈密市延东铜(钼)石炭纪
17哈密市香山铜镍石炭-二叠纪18哈密市黄山铜镍石炭-二叠纪19哈密市黄山(东)铜镍石炭-二叠纪20苏右旗温都尔庙铁加里东期
21阿图什市普昌钒钛磁铁晚华力西期
22鄯善县梧桐沟铁早泥盆世
23哈密市磁海铁早二叠世
24哈密市马庄山金石炭纪
25哈密市尾亚钒钛磁铁晚二叠世
26哈密市天湖铁新元古代
27肃北县红山或酒钢山铁前寒武纪
28敦煌市方山口钒加里东期
29乌拉特后旗东升庙铅锌中元古代
30乌后旗霍各乞铅锌银中元古代
31乌后旗炭窑口铅锌震旦纪
32乌拉特中旗甲生盘铅锌中元古代
33包头市哈达门沟金华力西晚期
34察右中旗金盆砂金第四纪
35阿克陶县哈拉墩铁太古-古元代36阿克陶县契列克其铁元古宙
37肃北县塔儿沟钨加里东中晚期38肃南县镜铁山铁长城纪
39肃南县小柳沟钨加里东中晚期40大柴旦镇锡铁山铅锌中-晚奥陶世41白银市折腰山铜锌早—中寒武世42白银市小铁山多金属早—中寒武世43都兰县大场锑金三叠纪
44兴海县铜峪沟铜三叠纪
45兴海县赛什塘多金属三叠纪
46兴海县苦海汞二叠纪
47玛沁县德尔尼铜钴华力西期
48岷县鹿儿坝锑金
49玛曲县大水金喜山期
50礼县李坝金燕山期
51华阴市华阳川铅铌
52华县金堆城钼燕山期
53洛南县黄龙铺钼54称多县卡亚吉锂铍铌钽燕山早期
55成县李家沟铅锌华力西期
56西和县邓家山铅锌华力西早-中期57西和县崖湾锑中三叠世
58文县碧口砂金
59徽县洛坝铅锌华力西期
60凤县八卦庙金燕山期
61凤县铅洞山铅锌中泥盆世
62太白县双王金燕山期
63略阳县煎茶岭金燕山期
64略阳县煎茶岭镍燕山期
65柞水县大西沟铁中泥盆世
66柞水县银洞子银铅多金属中泥盆世
67洋县毕机沟钒钛磁铁新元古代
68旬阳县公馆汞锑印支—燕山期69旬阳县青铜沟汞锑燕山期
70安康市恒口(月河)砂金第四纪
71商南县青山-新庙钛-金红石
72哈巴河县阿舍勒铜锌泥盆纪
73阿拉善左旗朱拉扎嘎金印支期
74富蕴县蒙库铁早泥盆世
75阿勒泰市可可塔勒铅锌泥盆纪
76达茂旗三合明铁晚太古代
77大柴旦镇一里坪锂第四纪
78大柴旦镇东台吉乃尔湖锂第四纪
79格尔木市察尔汉察尔汉锂第四纪
80
尉犁县
阔克塔格西
稀土铌钽
华力西晚期-印
支早期
81巴楚县瓦吉尔塔格稀土石炭纪
82巴楚县瓦吉里塔格钒钛磁铁石炭纪
83大柴旦镇金龙沟金华力西期
84宕昌县代家庄铅锌
85柞水县穆家庄铜中上泥盆世86山阳县夏家店金
87南郑县马元—白玉铅锌上震旦世
88称多县扎尕砂金第四纪
89哈巴河县多拉纳萨依金石炭纪
90阿勒泰市阿巴宫铅锌泥盆纪
91富蕴县柯鲁木特锂铍铌钽石炭纪
92富蕴县阿克布拉克铍石炭纪
93富蕴县1301高地铅锌石炭纪
94富蕴县萨尔布拉克金石炭纪
95富蕴县索尔库都克铜钼泥盆纪
96富蕴县喀拉通克二号铜镍石炭纪
97青河县阿斯喀尔特铍石炭纪
98青河县阿拉塔斯金石炭纪
99温泉县库斯台锡石炭纪100温泉县喇嘛苏铜石炭纪101伊宁市伊尔曼德金石炭纪102尼勒克县哈勒尕提铁铜石炭纪103托里县齐依求Ⅱ号金石炭纪104托里县阔个沙也金石炭纪105昭苏县加曼台锰早石炭世
4 西 北 地 质 N ORT HW ES T ERN GEOLOGY 2006年
续表1 序号地名矿区名称矿种成矿时代序号地名矿区名称矿种成矿时代
106尼勒克县群岩铜二叠纪
107新源县式可布台铁石炭纪
108和静县查汗萨拉锑中泥盆世
109和静县查岗诺尔铁早石炭世
110和静县卡克扎铁石炭纪
111昌吉市萨日达拉金新元古代
112乌鲁木齐市后峡砂金第四纪
113乌鲁木齐市望峰金439M a
114和静县莫托沙拉铁锰早石炭世
115和静县乌斯腾达坂锰泥盆纪
116鄯善县小热泉子铜锌石炭纪
117托克逊县铜花山钴石炭纪
118鄯善县石英滩金早二叠世
119鄯善县康古尔塔格金石炭纪
120鄯善县马头滩金石炭纪
121哈密市葫芦铜镍石炭-二叠纪
122哈密市镜儿泉铜镍石炭-二叠纪
123哈密市土墩铜镍石炭-二叠纪
124阿勒泰市阿巴宫铁早泥盆世
125肃北县狼娃山(M682)铁华力西期
126哈密市白山泉铁石炭纪
127肃北县红尖兵山钨华力西期
128哈密市明水西铅锌石炭纪
129福海县库卡拉盖锂石炭纪
130额济纳旗黑鹰山铁华力西期
131额济纳旗流沙山钼金华力西期
132 四子王旗
白乃庙
铜金
加里东期
(-华力西期)
133阿图什市霍什布拉克铅锌晚泥盆世134乌什县坎岭镉奥陶纪(?) 135尉犁县且干布拉克钒早寒武世136托克逊县独山锡二叠纪137鄯善县尖山一矿铁志留纪138哈密市维权铜银石炭纪293山阳县中村钒
139鄯善县红云滩铁早石炭世140鄯善县铁岭Ⅰ号铁石炭纪141鄯善县赤龙峰铁石炭纪142鄯善县帕尔岗铁早泥盆世
143 若羌县 红十井
(红石井)
金
华力西末-
印支期
144哈密市雅满苏铁早石炭世145哈密市库姆塔格铁石炭纪146哈密市沙垄铁新元古代147若羌县磁海南铁早二叠世148哈密市金窝子金石炭纪149哈密市金窝子210金石炭纪150肃北县黑山铜镍? 151哈密市平台山钒早寒武世152安西县拾金坡金华力西期153安西县210金矿金华力西期154安西县花黑滩钼
155安西县花牛山铅锌燕山期156肃北县明锡山锡砷华力西期157肃北县公婆泉铜华力西期158安西县安北铁华力西期
159肃北县小西弓金银华力西期
160额济纳旗七—山钨钼加里东期
161金塔县白山堂铜铅华力西期
162金塔县二道红山铁华力西期
163阿拉善左旗叠布斯格铁中太古代
164达茂旗赛乌素金华力西期
165达茂旗白云鄂博北矿金华力西期
166乌拉特前旗书记沟铁新太古代
167乌拉特前旗东五分子铁新太古代
168固阳县公义明铁新太古代
169达茂旗高腰海(119)铁新太古代
170达茂旗黑脑包铁新太古代
171福海县托依托库孜砂金第四纪
172包头市壕赖沟(东河区)铁早太古代
173卓资县白银河(中下游)砂金第四纪
174乌恰县沙里塔什铅锌中泥盆-早石炭世175乌恰县帕恰布拉克锶古新世
176阿克陶县塔木铅锌早石炭世
177阿克陶县卡兰古铅泥盆—石炭纪178若羌县白尖山铁元古宙
179若羌县塔什铁元古宙(蓟县纪) 180肃北县大道尔吉铬加里东期
181肃北县黑刺沟金加里东期
182大柴旦镇青龙沟金华力西期
183安西县寒山金华力西期
184肃北县鹰嘴山金志留纪
185肃北县四道沟铁中寒武世
186肃北县柳沟峡铁铜长城纪
187肃北县大东沟铅锌前寒武纪
188肃南县镜铁山铜前寒武纪
189肃南县西柳沟铁长城纪
190肃南县祁青白尖铁
191肃南县金儿泉铁长城纪
192海北州珠龙金
193祁连县小沙龙铁早奥陶世(?) 194肃南县石居里(雪泉)铜加里东期
195阿拉善右旗卡休他他铁多金属
196张掖市窑泉铁锰蓟县纪
197张掖市窑泉铅锌蓟县纪
198祁连县童子坝金华力西期
199祁连县天朋河(西矿)砂金喜马拉雅期
200祁连县天朋河(东矿)砂金喜马拉雅期
201永昌县东大山铁元古宙
202府谷县天桥则铝土
203皮山县黑黑孜站干铁早志留世
204格尔木市肯德可克铁印支—燕山期205格尔木市尕林格铁印支—燕山期206大柴旦镇大柴旦湖锂全新世
207都兰县洪水河铁元古宙(蓟县纪) 208都兰县沙柳河多金属早古生代
209都兰县小卧龙铁锡印支期
210兴海县什多龙铅锌银印支期
211门源县红沟铜加里东期
212门源县松树南沟金加里东期
5
第39卷 第2期 李文渊等:西北地区重要金属矿产成矿特征及其找矿潜力
续表1 序号地名矿区名称矿种成矿时代序号地名矿区名称矿种成矿时代
213平安县上庄稀土加里东期214平安县元石山铁镍时代不明215门源县浪力克铜加里东期216乐都县高庙砂金喜马拉雅期217白银市火焰山铜锌早—中寒武世218治多县风火山砂岩铜晚白垩世219格尔木市驼路沟钴金震旦—寒武纪220都兰县开荒北金三叠纪
221格尔木市东大滩锑金印支期
222都兰县清水河铁元古宙(蓟县纪) 223玛多县柯尔咱程砂金第四纪
224曲麻莱县大场砂金第四纪
225曲麻莱县巴干砂金第四纪
226都兰县督冷沟铜钴晚石炭世227兴海县日龙沟锡三叠纪
228泽库县老藏沟铜多金属三叠纪
229同德县穆黑汞三叠纪
230同德县沙尔诺汞三叠纪
231合作市枣子沟金
232临谭县下拉地银铅华力西晚期233迭部县尼洛沟铁中泥盆世234碌曲县马尔则岔铁中泥盆世235迭部县当多铁中泥盆世236玛曲县拉尔玛金燕山晚期237迭部县黑拉铁中泥盆世238庄浪县蛟龙掌铅锌加里东期239武山县锁龙金
240天水市柴家庄金
241礼县金山金燕山期
242礼县马泉金燕山期
243礼县陈家湾金
244张家川县陈家庙铁铜前寒武纪245两当县花崖沟金
246山阳县桐木沟锌中泥盆世247华阴市蒲峪金
248潼关县东桐峪Q8号金燕山期
249潼关县桐峪金燕山期
250潼关县桐峪善车峪金燕山期
251洛南县大王西峪金燕山期
252华县桃园钼(铀)
253华县桃园钼
254洛南县木龙沟铁
255杂多县纳日贡玛铜钼喜山期
256玉树县赵卡隆铁铅银晚三叠世257徽县向阳山铅锌
258成县毕家山铅锌印支期
259西和县尖崖沟～三洋坝铅锌
260舟曲县坪定金
261西和县六巷河砂金第四纪262成县镡河砂金第四纪263略阳县铧厂沟金华力西期264康县岸门口砂金第四纪265文县石鸡坝金
266宁强县燕子砭(阳平关)砂金喜山期267凤县八方山多金属
268凤县二里河铅锌
269凤县银母寺铅锌中泥盆世270凤县蜂崖铅锌
271周至县马鞍桥金燕山期272凤县银洞梁铅锌
273徽县马家山汞中泥盆世274略阳县徐家坪(白水江)砂金喜山期275汉中市天台山锰早寒武世276略阳县横现河(略阳城)砂金喜山期277略阳县黑山沟铁古元古代278略阳县鱼洞子铁古元古代279略阳县嘉陵江砂金喜山期280略阳县东沟坝金银印支期281略阳县铜厂铜华力西早期282略阳县巨亭—白雀寺砂金喜山期283宁强县黎家营锰中元古代284略阳县杨家坝铁
285镇安县金龙山金
286镇安县锡铜沟铅锌
287镇安县月西铅锌
288安康市大河熊山沟钛金红石
289汉阴县月河(汉阴县)砂金第四纪290商州市南台钼钨燕山期291商州市高岭沟锑
292丹凤县蔡凹锑加里东期293山阳县中村钒
294和布克赛尔县库仑铁布克铬侏罗纪(?) 295茫崖镇尕斯库勒锂更新世296察右中旗新地沟岩金新太古代297达茂旗合教铁新太古代298乌拉特中旗对门山锌中元古代299眉县铜峪铜加里东期300哈巴河县恰奔布拉克金石炭纪301哈巴河县托库孜巴依金石炭纪302福海县西岔河砂金第四纪303托里县萨尔托海铬泥盆纪304阿勒泰市蒙库卡拉苏铍石炭纪305阿勒泰市铁木尔特多金属泥盆纪306肃北县460金矿金华力西期307安西县新金厂金华力西期308安西县老金厂金华力西期309肃北县南金山金银印支期
6 西 北 地 质 N ORT HW ES T ERN GEOLOGY 2006年
积型、沉积变质型、玢岩型、铁质基性岩型。形成时代:元古宙和晚古生代。成矿环境:大陆裂谷/裂陷槽。主要分布于阿尔泰、天山、北山、西昆仑、祁连山、秦岭。大型铜矿主要有白银厂、阿舍勒V M S 型铜矿、赛什塘、铜峪沟热水沉积型铜矿、德尔尼过渡型铜钴矿。形成时代:主要为晚古生代(祁连山白银厂为早古生代)。形成环境:大陆裂谷/裂陷槽。成矿类型:V M S型、热水沉积型、德尔尼为岩浆熔离和热液过渡型。主要分布于阿尔泰、北山(华北地块北缘)、祁连山、东昆仑。大型金矿主要有阿希、哈达门沟、大水、鹿儿坝、八卦庙、双王等。成矿类型有火山岩型、动力变质岩型、微细浸染型、角砾岩型。形成时代:晚古生代和中生代。主要分布于天山、秦岭地区。大型铅锌矿主要有锡铁山、可可塔勒VM S型矿床和李家沟、邓家山、洛坝、铅洞山热水沉积型矿床。形成时代:晚古生代。成矿环境:大陆裂谷。主要形成于阿尔泰、秦岭和南祁连(柴达木地块南缘)。大型岩浆铜镍硫化物矿床主要有喀拉通克、黄山、黄山东、香山、煎茶岭矿床等。成矿时代:主要为晚古生代(煎茶岭形成于新元古代)。形成环境:大陆拉张构造背景。
西北地区发现矿床数量最多的成矿区带依次为祁连山、秦岭、北山和天山,东昆仑、西昆仑、阿尔金、三江北段发现矿床数量较少。表明地质工作程度高的成矿带发现的矿床数量多,但总体以中小型矿床为主。已发现的中型以上矿床矿种以镍、铜、铅锌、金、钼、铁、稀有稀土金属为主,成矿类型主要为:①岩浆铜镍矿床。②斑岩型铜钼矿床。③块状硫化物型矿床(VM S)。④热水沉积型铅锌矿床(Sedex)。⑤伟晶岩型稀有矿床。⑥造山带型金矿床。
⑦沉积变质(磁铁石英岩)型铁矿床。⑧火山沉积型铁矿床。⑨玢岩型铁矿床等。
除祁连山有早古生代成矿,三江北段和秦岭有中新生代成矿外,西北地区成矿显著表现为中新元古代和晚古生代成矿。这一成矿时代在西北地区主要与早古生代洋-陆演化的板块构造无关,内生成矿主要发生于陆内,与传统基础地质研究热衷于重塑板块研究呈现不协调性,成矿地质背景需要重新认识。
自1999年开展地质大调查以来,西北地区主要在13个成矿区带(或工作片区)开展点上矿产调查和部分综合研究工作。新发现矿产地88处,主要矿种为金、铅锌、钨、铜、镍、铁等。主要成矿类型为:①斑岩型铜钼矿床。②密西西比河谷型铅锌矿床(M V T)。③矽卡岩-石英脉型钨矿床。④火山沉积型铜多金属矿床。⑤岩浆铜镍矿床。⑥后期改造多成因金矿床。⑦沉积变质铁矿床等。与过去发现的矿床类型相比有大的差异,成矿时代更是趋向于晚古生代和元古宙成矿。地域上除祁连、秦岭、阿尔泰和北山有新的发现外,天山土屋、延东斑岩型铜矿的发现是最显著的,以往工作程度低的西昆仑、阿尔金、东昆仑均有重要矿产地发现,特别是三江北段有多处重要矿产地的发现,展示很好的找矿前景。
从上述分布可以看出,西北地区以元古宙-古生代金属成矿为显著特色。新疆北部、甘肃北部古亚洲成矿域,新疆南部边缘、青海和陕西南部秦祁昆成矿域南部范围,主要产出华力西期海相火山岩铜多金属矿床、铅锌矿床、斑岩型铜矿床、岩浆熔离型铜镍矿床和热水沉积型铅锌矿床、热液型金矿床等(李华芹,1998),但甘肃北祁连山地区,则以加里东期块状硫化物铜多金属矿床、矽卡岩型钨(钼)矿床和热液蚀变岩型铜矿床等成矿为主要特色。印支-燕山期的成矿作用主要在特提斯成矿域三江成矿带的北段和部分受环太平洋成矿叠加的秦岭地区,主要是斑岩型铜(钼)矿床、热液蚀变岩型金矿床等,同时对元古宙-古生代成生矿床改造,而明显与中国东部相别。
2 西北地区主要金属矿产成矿类型
2.1 有色金属矿产及其主要成矿类型
西北地区有色金属矿床的成矿类型主要有6种(表2):岩浆熔离型铜镍矿床,块状硫化物型铜多金属矿床,斑岩型铜、钼矿床和矽卡岩型钨矿床,热水沉积-改造型铅锌矿床,热液蚀变岩型铜、铅锌、锡、锑矿床和沉积型铜矿床等。这些典型矿床类型的存在并不是孤立的,它们响应于所在构造单元的地质构造作用,与一定的地质事件相互联系。主要内生有色金属矿床主要是地质历史上重要壳幔物质演化(包括流体)的产物,特定的地质历史时期和作用形成一定的矿床类型,而且其成矿并不是单一的,常伴随大地构造事件的发生、构造发育和结束,形成了一系列有成因联系的矿床组合(李文渊等, 2002)。
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第39卷 第2期 李文渊等:西北地区重要金属矿产成矿特征及其找矿潜力
表2 西北地区有色金属矿床主要成矿类型一览表
T ab.2 M ain mine raliza tio n types o f nonfer ro us o re depo sits in the N o rthw est China
成矿类型成矿元素赋矿围岩成矿时代成矿背景主要成矿带典型矿床潜在找矿区
岩浆熔离
矿床
块状硫化
物矿床
斑岩型
矿床
矽卡岩型
矿床
热水沉积-改造型矿床
复合热液
型矿床
沉积型
矿床
Ni、Cu、
PGE
Cu、Co
Cu、Pb、
Zn
Cu、Zn
Cu
M o
W、(M o、
Cu)
Pb、Zn
Cu、Sn、
Sb
Cu
超镁铁岩
镁铁岩
镁铁岩
中酸性海相
火山岩
基性海相
火山岩
花岗斑岩
花岗岩、
古老基底
泥盆纪砂
岩、灰岩
石英脉、
蚀变岩
砂砾岩
元古宙
晚古生代
晚古生代
早古生代
晚古生代
早古生代
晚古生代
中生代
早古生代
晚早古
生代-?
晚古中
生代
古生代
中-新生代
大陆裂谷
裂陷槽
裂陷槽
大陆裂谷
裂陷槽
弧后盆地
活动大
陆边缘
活动大
陆边缘
裂陷槽
造山带
前陆盆地
山间盆地
北山、秦岭金川、煎茶岭龙首山、塔北缘
阿尔泰、东天山喀拉通克、黄山博格达、甘肃北山
秦岭德尔尼 阿尼玛卿
祁连白银厂 北祁连
阿尔泰、西秦岭阿舍勒、赛什塘柴北缘、东天山
祁连石居里、红沟 北祁连
东天山、北山土屋、公婆泉
东天山及东延、北祁
连、西昆仑、东昆仑
秦岭金堆城 北秦岭
北祁连西段小柳沟、塔尔沟北祁连、东天山
西秦岭厂坝、李家沟 西秦岭
北秦岭青铜海 北秦岭
北祁连天鹿 北祁连
三江北段风火山松潘、西南天山
对北祁连山早古生代区域构造-火山岩浆-成矿系统的深入研究(夏林圻等,2001),提供了中国加里东造山带造山前沟-弧-盆系的典型重塑,但北祁连西段镜铁山微陆块的存在,对北祁连早古生代成矿构造背景的认识产生颇多争议(Zhang Zh M, et al.,1984;葛肖虹等,1999)。
考察镜铁山微陆块产出大面积花岗岩基、中酸性火山岩和矽卡岩型钨(钼)矿床共存的大陆岩浆弧特点(Hyndman et al.,1985),暗示我们北祁连早古生代自东而西存在构造转换,即东段为洋-洋碰撞的沟-弧-盆系,以块状硫化物矿床的产出为主要成矿特点;西段则为洋-陆碰撞的活动大陆边缘,形成壳重熔型花岗岩和矽卡岩型钨矿床,并可能存在斑岩型铜矿床(李文渊,2005)。由于古生代大陆规模和质量不同于中新生代的特点,这种大陆边缘的构造转换在古生代可能是普遍的,它控制了同一成矿带成矿类型在区域上的重要变化。
西北地区主要为中亚巨型成矿域的东延部分,有一个突出特点是:已发现的蛇绿岩基本上属于早古生代,例如,北准噶尔的洪古勒楞蛇绿岩年龄为411±53Ma奥陶纪的洋壳,阿尔曼太-札河坝蛇绿岩年龄为561±41Ma震旦-早寒武世的洋壳(张旗等,2001),但已知矿床如前所述,基本是晚古生代华力西期的产物(韩春明等,2002),而且成矿环境的已有的证据多倾向于大陆裂谷或裂陷槽环境。这给我们提出了一个重要的问题:大洋化壳幔物质急剧交换的过程中,没有成矿物质的显著聚集,特别是没有大陆边缘环境矿床的形成。地质背景研究与成矿事件的不协调,反映了该区成矿研究尚存在诸多疑问。
2.2 黑色金属矿产及其主要成矿类型
西北地区黑色金属矿产主要与建造作用有关,产出的矿种有铁、钒、钛、锰等,其中铁是优势矿种,且找矿潜力较大。铁矿主要成矿类型有:产于前寒武纪古老变质岩系中的沉积变质型铁矿、形成于晚古生代泥盆—石炭纪的火山岩型铁矿,另外还有矽卡岩型铁矿等。沉积变质型铁矿分布于嵌入造山带中的前寒武纪块体及其边缘部位,进一步还可分绿片岩-麻粒岩型、海相火山沉积变质型,如天湖铁矿、鱼洞子铁矿、温都尔庙铁矿等,目前以华北地台边缘产出最多,规模最大;火山岩型铁矿主要产于晚古生代泥盆纪和石炭纪的火山岩分布区,进一步可细分为海相火山沉积型、陆相火山沉积型和火山热液型,如蒙库铁矿、黑鹰山铁矿等;矽卡岩型铁矿形成于晚古生代、中生代中酸性岩浆岩与不
8 西 北 地 质 N ORT HW ES T ERN GEOLOGY 2006年
同时代地层的接触带,如安北铁矿、二道红山铁矿、肯德可克铁矿等。钒、钛矿床的形成多与基性或基性-超基性杂岩有关,并与铁相伴生,主要为铁质基性岩型,如普昌钒钛磁铁矿、尾亚钒钛磁铁矿等;另外还有寒武纪早期沉积型钒矿床,如方山口钒矿等。
2.3 贵金属矿产及其主要成矿类型
西北地区贵金属矿种主要为金、铂,其中金资源量丰富,为优势矿种。金矿主要成矿类型有热液蚀变岩型、与地质建造作用有关含碳碎屑岩型、陆相火山岩型等,与斑岩型铜钼矿相伴生的金资源丰富。热液蚀变岩型金矿床主要分布于秦岭成矿带,早、中三叠纪地层构成汞锑金矿源层,后期岩浆热液活动萃取、运移、富集金元素成矿,如煎茶岭金矿等。含碳细碎屑岩型金矿床主要分布在新疆西南天山、北疆的阿尔泰南缘、北山东段等,矿床受断裂构造及蚀变破碎带控制,古生代含碳细碎屑岩为赋矿层位,如萨瓦亚尔顿超大型锑金矿床、滩间山、沙尔布拉克、阿拉塔斯金矿床等。陆相火山岩型金矿床在西北地区成矿期主要为晚古生代,如西天山阿希大型早石炭世的陆相火山岩金矿床、东天山石英滩早二叠世陆相火山岩型金矿等。
2.4 稀有稀土矿产及其主要成矿类型
西北地区稀有稀土金属矿产主要与花岗伟晶岩、花岗岩以及碱性岩有关,矿床类型主要为伟晶岩型、碱性岩型。主要分布在阿尔泰、西南天山地区,如可可托海超大型伟晶岩型锂铍铌钽矿床、波孜果尔霓石花岗岩大型富含稀土的钇铌钽锆矿床等;位于华北地台北缘的白云鄂博稀土铌铁矿床产于中晚元古代变质岩内,具层控特点,其成因属复合类型(沉积变质后期改造)。
3 西北地区金属矿产成矿区带划分及主要成矿特征
3.1 成矿区带划分
成矿区带的划分是为了认识一个地区的成矿特征开展的一项区域成矿研究工作,是基础地质与矿产勘查研究紧密结合的产物。据区域构造特征和成矿类型组合,已展现出了西北地区金属成矿的总的时空分布特征(图1)。与区域构造划分一致,西北地区总体属元古-古生代古亚洲成矿域,南接中生代特提斯成矿域,东叠中新生代环太平洋成矿域(Chen Y ch,et al.,1996)。一般又将秦祁昆中央造山系单独划为秦祁昆成矿域,其北部主要为加里东祁连-北秦岭造山带,南部则由华力西-印支昆仑-西秦岭造山带构成。反映了秦祁昆成矿作用的独特,总体属于古亚洲构造作用范畴,但南部特提斯作用显著,系古亚洲构造域与特提斯构造域转换部位。值得指出的是,古亚洲洋总体向北俯冲,西伯利亚地台由北而南增生,先阿尔泰-额尔古纳加里东造山系、后天山-兴安岭华力西造山系。概貌上类似于现今西太平洋西海岸主动边缘海的祁连-北秦岭洋(主要北祁连洋),于加里东期早于古亚洲主洋封闭造山,似乎在构造解释上存在难点。除非古亚洲洋开始首先于加里东期向南俯冲于冈瓦纳大陆,但未发现主体向南俯冲的证据。另一种解释就是,祁连-北秦岭洋(主要北祁连洋)是与古亚洲洋并行发育的大洋,需进一步研究。
西北地区重要金属矿产基本形成于大陆边缘或显生宙以来形成的造山带中,自北而南重要金属矿产的分布,大致可划分为10个Ⅱ级成矿带(图2)。其中,以祁连、秦岭、阿尔泰、和东天山成矿带工作程度相对较高,发现的金属矿床数量也较多。3.2 主要成矿区带特征
西北地区包括古亚洲成矿域、秦祁昆成矿域和特提斯成矿域三大成矿域。其中各个成矿带有各自的成矿特征。
西北地区不同成矿域内各成矿带的重要金属成矿类型和时间,可显著反映其区域成矿时空分布特点(图1、表1)。与主要构造事件相一致,古亚洲成矿域以华力西期成矿作用为主,并有元古代和加里东期成矿作用发育,向东部出现与环太平洋构造作用叠加相配套的中新生代的有色、贵金属成矿。总体上,古亚洲成矿域元古代主要发育与大陆裂解事件有关的幔源镁铁-超镁铁质深成岩硅酸盐岩浆-硫化物液相不混溶作用形成的铜镍矿床、喷流沉积型铁、铜、铅锌矿床等,主要分布于大陆元古宙的裂谷带(或未发育即消亡的陆壳减薄的裂解带)中(李文渊,1996),如阿拉善陆块的金川超大型铜镍矿床(汤中立等,1995)、伊犁地块的特克斯铜镍矿床,以及秦祁昆成矿域碧口地块的煎茶岭铜镍矿床、天湖铁矿、温都尔庙铁矿、东升庙铜多金属矿。总的看来,元古宙整个中国大陆裂解事件是普遍的,是
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第39卷 第2期 李文渊等:西北地区重要金属矿产成矿特征及其找矿潜力
图2 西北地区金属成矿带划分及主要金属矿床分布图
Fig.2 Distributio n map o f metal metallog enic belts and main m etallic depo sits in the N o rthw est China
Ⅱ- 1.阿尔泰铜、铅锌成矿带;Ⅱ-2.西南天山-西天山金、锑、汞、铜、铅、锌成矿带;Ⅱ-3.东天山铜、镍、钨成矿带;Ⅱ-4.北山铜、镍、铅、锌、钨、钼成矿区;Ⅱ-5.西昆仑铅、锌、钨、锡、锑、铜、镍成矿带;Ⅱ- 6.阿尔金金、铜、镍、铅、锌成矿带;Ⅱ-7.祁连山镍、铜、铅、锌、钼、钨成矿带;Ⅱ-8.东昆仑金、铜、铁、锰、铅、锌成矿带;Ⅱ-
9.秦岭金、铜、铅、锌、钼、钨成矿带;Ⅱ-10.西南三江地区北部金、铜、钼、锡成矿带。矿床名称及类型见表1
有限大陆快速增长的一种方式,只有在大陆较大、较深规模裂解部位才有可能造就成矿的环境。进入显生宙以后,中国大陆的构造作用明显分化,加里东期主要表现为大陆裂解洋盆打开及其消减过程形成的一系列与火山热液作用、构造-侵入热液作用有关的铜、铅锌、钨(钼)、锡、金、铁等矿床。在秦祁昆成矿域中的北祁连、柴北缘有较大规模有色金属矿床产出,例如北祁连山的白银厂铜多金属矿床、石居里沟富铜矿床、塔尔沟-小柳沟钨(钼)矿床和柴北缘的锡铁山大型铅锌矿床等,同时由于碰撞构造-岩浆热液作用还形成有镜铁山、筏子坝等热液蚀变型铜矿床等(李文渊等,1999;夏林圻等, 2001)。
华力西期是古亚洲成矿域的最主要成矿时期,主要表现为造山带中伴随急剧的壳幔演化形成的铜、镍、铅锌、钨、钼、金和稀有稀土矿床,古亚洲洋整个古生代的发育历史,在中国新疆北部主要呈现为泥盆纪-中石炭世的岩浆作用,早古生代岩浆作用分布有限,这可能与加里东构造作用在新疆地区表现不明显,或被华力西的强烈作用掩盖所致。伴随古亚洲洋在泥盆纪的再次发育,相应的产有与海相火山作用有关的块状硫化物铜锌矿床(阿舍勒)、铅锌矿床(科克塔勒)、海相火山沉积型铁矿(蒙库),与中酸性侵入岩有关的斑岩型铜矿(土屋-延东、喇嘛苏、公婆泉、白山堂)、稀有稀土矿(可可托海),与镁铁-超镁铁岩有关的铜镍矿床(黄山、喀拉通克),以及热水沉积和热液蚀变型铅锌矿床(霍什布拉克)等。除土屋-延东和喇嘛苏等斑岩型铜金矿床的形成环境存在争议外,这些矿床的成矿背景据目前的研究似乎都与裂谷或裂陷槽有关,少见洋-陆碰撞带(ocean-co ntinent collision zo ne)(Hy ndman et al.,1985;Wilso n et al.,1989)环境的成矿类型。这可能反映了中亚成矿的特殊性,不同于环太平洋成矿作用建立起来的成矿构造模式
10 西 北 地 质 N ORT HW ES T ERN GEOLOGY 2006年
的特点(Kerrich et al.,2001)。秦祁昆成矿域南部的华力西成矿作用也相当发育,以西秦岭西成铅锌矿田、铜峪沟和赛什塘铜矿床和阿尼卿山的德尔尼铜钴矿床最为重要。
印支-燕山期成矿作用主要表现在东部环太平洋成矿域叠加地区和特提斯成矿域,例如西秦岭著名的金堆城斑岩型钼矿床,纳日贡玛铜钼矿,以及热液型钼钨矿床(南台)等。
阿尔泰成矿带:主体位于新疆阿勒泰地区,属于西伯利亚板块西南缘阿尔泰陆缘活动带和准噶尔微板块及缝合带上。主要形成晚古生代的金、铜、镍、铅锌、稀有金属、铁、钼等金属矿产,铜、镍、铁、铅锌为优势矿种。典型矿床有阿舍勒V HM S型铜锌矿床、喀拉通克岩浆铜镍矿床和可可托海花岗伟晶岩型稀有金属矿床等大型矿床。新近在新疆青河县发现了具有大型远景的哈腊苏斑岩型铜矿床。
西天山-西南天山成矿带:位于新疆天山西—西南段,塔里木板块北缘。区内古缝合带、碰撞带、混杂带、韧性剪切带发育。其中,推覆构造带、断裂带、褶皱带复杂多样,不同的构造单元控制了不同的成矿带,各种构造都与不同矿产有着密切的关系。主要产出金、铜、镍、铁、铅锌、锰、铀、钨、锡、锑矿,以金、铜、铅锌、铁、锰、铀为优势矿种。典型矿床有阿希超大型陆相火山热液型金矿床、萨瓦亚尔顿超大型构造蚀变岩型锑矿床、库捷尔泰大型可地浸砂岩型铀矿床和瓦吉尔塔格岩浆分异型稀土矿床等。新近发现了乌拉根Sedex型铅锌矿等。
东天山成矿带:位于新疆天山东段,横跨哈萨克斯坦与塔里木两大板块,位于哈萨克斯坦—准噶尔板块和塔里木—华北板块及两板块缝合带上,构造发育,尤其是断裂构造,构成错综复杂的断裂系统,分割具有不同地质建造特征的大地构造单元,同时也控制了区内岩浆岩和矿产的分布,成矿条件有利。东天山是新疆最重要的有色金属、黑色金属和贵金属矿产地之一,已知矿产有铁、金、银、铜、镍、铅、锌、钼、钛、锰、钨、煤、石灰岩、白云岩、硅灰石、盐类、石材等。其中铁、金、银、铜、镍、钛、煤、石灰岩、白云岩、石材等为区内的优势矿产。典型矿床有土屋、延东大型斑岩型铜矿,黄山、黄山东大型岩浆型铜镍矿,康古尔、马头滩、马庄山等中型金矿;新近发现的明水西铅锌矿(中型)、彩霞山铅锌矿(中型以上)是东天山地区找铅锌银矿的新突破。
北山成矿带:范围为甘蒙北山,包括甘肃省最北部和内蒙古自治区的西部。北山地区处于西伯利亚板块、塔里木板块、中朝板块三大板块的结合部位,属天山-兴安造山系的中段。北山成矿带有3个重要的成矿时代,即中元古代变质成矿时代,主要形成了铁、锰、金矿;晚古生代构造-岩浆成矿时代,在各陆块边缘形成斑岩型矿床,内部形成了与中酸性侵入岩有关的热液矿床;中生代后(印支—燕山期)为花岗岩类重要活动时代,形成了重要热液矿床。已发现矿产有金、铁、铜、钨、锡、镍、铅锌、稀有金属、钒、铀、钼等,以金、铁、铜、钨为优势矿种。典型矿床有黑鹰山大型火山岩型铁矿,平台山大型沉积型钒(磷)矿、方口山大型沉积型钒(磷铀)矿,马庄山大型金矿、南金山中型火山热液型金矿,金窝子、照壁山中型岩浆热液型金矿,公婆泉中型斑岩铜矿、白山堂中型斑岩铜铅矿、黑山中型岩浆铜镍矿、花牛山中型Sedex型铅锌银矿床等。近年新发现了坡北具大型远景的铜镍矿产地、玉山白钨矿产地等。
祁连成矿带:位于柴达木盆地—青海湖以北,西与阿尔金山相连,东南与秦岭山脉相连,是中国重要的早古生代金属成矿带之一。祁连是一个复合型的造山带,经历了大陆裂谷、洋壳削减俯冲、弧-陆碰撞、陆-陆碰撞和陆内推覆等构造作用,有的矿床是多期次形成的,后期叠加、改造现象十分普遍,使一些矿床显示多期多阶段的成矿特点。加里东成矿期是该区的成矿高峰期,其次是华力西成矿期和前寒武纪成矿期。产有铜、铅锌、铁、钨、钼、铬、锰、金、银等矿产,以铜、铁、铅锌、金、钨为优势矿种。以白银厂大型铜多金属矿床、镜铁山大型沉积变质(热液叠加)铁铜矿床、大道尔基岩浆分异型铬铁矿床等、塔尔沟黑钨矿矿床、拉水峡岩浆铜镍矿床和寒山、鹰嘴山金矿床为代表。近年新发现北祁连山小柳沟钨多金属矿床,祁连山石居里(雪泉)塞浦路斯型铜(锌)矿床。
阿尔金成矿带:位于青藏高原北缘的新、青、甘交界地区,横跨塔里木地块、柴达木地块和昆仑褶皱系之间。阿尔金地区经历了太古宙古陆核的形成;古中元古代太古宙古陆核的边缘增生;中元古代陆壳的裂解和会聚;新元古代末期—早古生代陆壳破裂和焊接;晚古生代活动大陆边缘演化和中新生代
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第39卷 第2期 李文渊等:西北地区重要金属矿产成矿特征及其找矿潜力
走滑作用。漫长而复杂的地质演化历史、多期多旋回的地质构造运动和岩浆热事件为成矿作用提供了优越的地质条件。但由于该地区工作程度很低,目前发现的矿床、特别是大型特大型矿床还很少,个别矿种如石棉在全国有重要影响。已发现有金、钨、锡、铜、铅锌、铁、镍、铂等金属矿产,以金、钨、锡、铜、铅锌为优势矿种。主要有大平沟小型岩浆热液型金矿床、祥云中型变质热液型铜金矿床、喀拉大湾中-大型远景的V HM S型铜铅锌矿床、秦布拉克岩浆铜镍矿点、白尖山中型沉积变质铁矿床。
西昆仑成矿带:位于我国西部边陲,塔里木盆地南缘的西南部山区,工作程度低。西昆仑处于古亚洲和特提斯两大构造域的结合部位,位于兴都库什-帕米尔-昆仑晚古生代弧形构造成矿带东翼,东北部属塔里木板块,西南部属华南板块。地质构造复杂,岩浆活动较频繁,成矿地质构造条件优越。发现有铁、铜、铅锌、锑、镍、金、稀有金属矿产,以铁、铜、铅锌、锑、稀有金属为优势矿种。主要有切列克其大型沉积菱铁(铅)矿床、黑黑孜站干中型沉积型菱铁(铜)矿床、布琼中型沉积变质型铁矿床、铁克列克小型MV T型铅锌矿床、阿克塔什小型V HM S型铜锌矿床、库地小型接触交代型含铜磁铁矿床、大红柳滩中型铷锂矿床等。近年首次在西昆仑发现具大型远景的黄羊岭热液型锑矿床。
东昆仑成矿带:位于青海省中西部北邻柴达木盆地,南止于北巴颜喀拉一线。东昆仑是青藏高原北部的重要地质单元,它自早元古代固结成结晶基底,中晚元古代形成沉积盖层以来,经历了多期大陆裂解与拼合、褶皱造山及断块造山作用,与此形成的造山带和微陆块依次叠加,构成复杂的地质构造格局。已发现有金、铁、铜、钴、铅锌、汞、锑、钨等金属矿产,以金、铜、钴、钨(铅锌)为优势矿种。主要有大场超大型卡林型金矿床、五龙沟大型岩浆热液型金矿床、开荒北大型岩浆热液型金矿床、东大滩中型岩浆热液型锑金矿床、督冷沟中型V HM S型铜(钴)矿床、驼路沟大型Sedex型铜钴矿床、肯德可克大型接触交代型铁钴矿床、苦海大型沉积-热液改造型汞矿床。近年来新发现白干湖大型岩浆热液型钨矿床,钴、钴铋、钴铜矿床等,预示着该地区可能将成为我国钨、钴矿勘查的重要基地之一。
秦岭成矿带:位于秦-祁-昆成矿域的东段。秦岭造山带以商丹带和勉略两条古蛇绿构造混杂岩带,将秦岭分划为华北板块、秦岭微板块和扬子板块(张国伟等,1996)。多种构造体制的转化,导致了秦岭及邻区多期构造热事件和成矿作用的发生,为金属元素的大规模富集成矿创造了条件。由于不同时期构造体制不同,所形成的含矿建造、成矿作用及矿床组合具有多样性。秦岭成矿带是我国有色、贵金属工业的重要矿产资源基地,也是我国最具成矿潜力和找矿远景的地区之一,已发现有金、铅锌、铜、镍、钴、银、汞锑、钼、铌、铀、锰等金属矿产,以金、铅锌、铜、钼、汞锑为优势矿种。带内主要有大水超大型、阳山超大型、八卦庙超大型、拉尔玛大型、李坝大型、鹿尔坝大型等卡林型金矿床,煎茶岭大型等构造蚀变岩型金矿床,双王特大型和二台子小型钠长角砾岩型金矿床,桐峪大型变质热液金矿床,赛什塘大型、铜峪沟大型接触交代型铜矿床、德尔尼大型岩浆熔离型铜钴矿床,煎茶岭大型岩浆镍矿床,金堆城超大型斑岩钼矿床和厂坝—李家沟特大型、邓家山、毕家山、洛坝、银硐沟、八方山、银硐子等大型铅锌银矿床,以及分馆大型、青铜沟大型汞锑矿床,穆黑沟大型汞矿床等。近年新发现了M V T成因类型的甘肃代家庄铅锌矿床、陕西马元—白玉铅锌矿,另有陕西柞水穆家庄铜矿,以上矿床远景规模具大型或超大型。
三江北部成矿带:属特提斯成矿域,位于青藏高原腹地的青海南部三江成矿带北西段。大地构造位置处于欧亚大陆南缘、扬子古陆西缘。三江北部成矿带处于多构造带的交汇部位,构造十分复杂。区内岩浆侵入活动主要以喜山期中酸性岩为主,次有少量燕山期中酸性岩。喜山期的花岗斑岩体是该区铜钼(多金属)矿的主要含矿母岩。已发现有铜、钼、铅锌、铁、金、银等金属矿产,以铜、钼、铅锌为优势矿种。主要有纳日贡玛大型斑岩型铜钼矿床、旦荣火山热液型铜矿床、然者涌中型热液型富锌银矿床、东莫扎抓中型热液型铅锌矿床、宗陇巴中型Sedex型铅锌矿床和赵卡隆中型Sedex型铁多金属矿床等(西安地质矿产研究所,2006)。
4 西北地区重要金属矿产找矿潜力
4.1 与前寒武纪大陆增生-裂解作用有关的铜、镍、
铁、稀有稀土和铅、锌矿产
12 西 北 地 质 N ORT HW ES T ERN GEOLOGY 2006年
中国的铜镍矿床主要形成于3个时期:元古代、加里东早中期和华力西中晚期,都无一例外的与大陆裂谷初始阶段环境或造山带碰撞造山后的局部裂陷槽有关。西北地区只发现元古代和华力西中晚期两期有工业价值的铜镍矿床。从全球范围看,大规模铜镍矿床的形成,需有大规模的地壳裂解事件存在,才可能提供必要的成矿物质和动力,金川矿床是中国原始大陆中元古代(1508Ma)大规模裂解事件的产物(汤中立等,1995)。早古生代处于冈瓦纳大陆边缘海地位的秦祁昆构造系,其有限的裂解和裂解深度,不可能造就类似金川矿床那样规模的金属铜镍富集,而新元古代末或加里东早期古亚洲洋打开前处于罗丁尼亚(Rodinia)超大陆裂解部位的塔里木-华北地台北缘及残存的微地块中,其统一大陆的裂张规模,可能形成较大规模铜镍矿岩浆房的产生。昆仑-柴达木陆块南缘,响应印支期特提斯洋的形成,在华力西中晚期的大陆裂解也有可能有较深幔源镁铁-超镁铁岩的上侵,形成铜镍矿成矿的有利条件。
西北地区太古宙、古元古代的古老变质岩系中较普遍分布的条带状磁铁矿(鞍山式铁矿)。因此,在造山带中镶嵌的古陆块是寻找该类型铁矿的有利地区,如西昆仑、东天山、秦岭等地区。其中西昆仑布伦口一带石英岩型磁铁矿产于喀拉昆仑构造带塔什库尔干微陆块古元古代布伦阔勒群石英片岩中,已发现磁铁矿8处,矿体厚5～27m,相连成带,呈延长200余千米的富磁铁矿带,远景磁铁矿资源量可达10亿吨以上。问题是自然条件严酷,需通过1∶5万高精度航磁,快速评价其潜力,再开展调查和勘查工作。中新元古代由于太古宙、古元古代基底的拉张而发生裂陷,在裂陷槽或裂谷内形成喷流沉积型的铁、铅、锌、铜等矿产,主要矿床分布于内蒙古中西部地区,也是进一步找矿的最有潜力地区。
陕西南郑县的马元-白玉M V T型铅锌矿,位于扬子地块北缘,仅汉南碑坝穹隆周缘震旦纪灯影组白云岩中发现长大于60km,宽10～200m的铅锌矿带,已发现40余条铅锌矿体,平均品位Pb为0.6%～7%,Zn1.5%～10%,预计全区可获得333 +3341类铅锌资源量300万吨。其中南矿带约170万吨,中矿带约100万吨,北矿带均30万吨。区域上6个远景区有铅锌1000万吨资源潜力。需要深入研究的问题是矿带显著受震旦纪灯影组白云岩层控制,但并不是有灯影组白云岩分布就有矿体,因而急需控矿因素、成矿预测和区域综合研究工作,以实现该矿带的重大找矿突破。
4.2 与早古生代陆缘聚敛作用有关的铜、铅锌、钨、
钼矿产
西北地区早古生代主要表现为大陆裂解洋盆打开及其消减过程,早古生代岩浆作用分布有限。从目前已发现的矿床看,总体成矿作用并不显著,主要形成一系列与火山热液作用、构造-侵入热液作用有关的铜、铅锌、钨(钼)、锡、金、铁等矿床。东昆仑白干湖钨锡矿位于柴达木微地块南缘祁曼塔格加里东造山带,加里东期二长花岗岩侵入于古元古代金水口群中成矿,可分为3个矿段,目前控制29条矿体。钨锡矿体长600～1300m,平均厚度4.55～31.61m,WO3平均品位0.99%～ 6.25%,Sn平均品位0.61%～ 1.46%。全矿区面积按20000km2计算,预计WO3潜在资源量可达700余万吨。问题是由于评价工作进展较快,成矿规律、控矿因素研究亟待开展,以指导进一步找矿工作,同时进一步扩大区域找矿工作。点上深入、面上展开、加强综合研究,同时近年来在东昆仑发现的驼路沟大型热水沉积-改造型钴金矿床,将有可能成为钴矿勘查的重要基地之一。
4.3 与晚古生代陆内伸展作用有关的铜、铅锌、钨、
镍、钼矿产
晚古生代是古亚洲成矿域的最主要成矿时期,可能与碰撞期后板内伸展阶段(晚泥盆世-早中二叠世)构造有关,主要表现为造山带中伴随急剧的壳幔演化形成的铜、镍、铅锌、钨、钼、金和稀有稀土矿床。需要指出的是阿尔泰-准噶尔的包古图-哈腊苏斑岩型铜矿。包古图铜矿区经过1∶5万化探发现6个华力期铜矿化花岗闪长斑岩体,其中对Ⅴ号岩体进行十字型钻探剖面深部评价,岩呈漏斗状,发现厚几十到几百米不等矿(化)体多条,Cu 品位平均0.4%,初步估算获得333+3341铜金属资源量92万吨,显示了该区巨大的找矿潜力。哈腊苏铜矿区的铜矿化带分布于花岗闪长斑岩及其南侧中基性火山岩中,地表铜矿化断续长7km,初步圈出3条矿化带,在带内已圈出16条矿体(矿化体),长32～800m,宽2～38m,平均18m,品位0.28%～0.70%。已有两个钻孔见到100m以上,铜平均品
13
第39卷 第2期 李文渊等:西北地区重要金属矿产成矿特征及其找矿潜力
位0.67%以上的铜矿体。目前存在的问题:西准包古图、东准哈腊苏尽管由中新生带准噶尔盆地相隔,但均属华力西期与陆内伸展作用有关中酸性岩浆活动的产物。哈腊苏钻孔已见到可供开发的厚大富矿体,包古图矿贫,需探索较富的矿体。本区西邻中亚产有众多的大型超大型铜矿、金矿。例如西准噶尔—哈萨克斯坦的科翁腊德-萨亚可斑岩型铜矿(790万吨以上),哈萨克斯特普纳克铜矿(1200～1500万吨),西天山吉尔吉斯库姆托尔黑色岩系金矿(360吨)。因此,该地区进一步工作后可望评价出大型斑岩型铜矿,进一步显示出本区巨大的找矿潜力。同时北山的坡北晚古生代铜镍矿产地、祁连山的小柳沟-温泉加里东-印支期矽卡岩、斑岩型钨钼矿,三江北段的然者涌一带铜铅锌矿都是具有寻找大型—超大型矿床的潜力区,由于以往勘查、研究程度相对较低,所以其规模和前景目前并不明朗,有待进一步工作。
4.4 与中新生代陆内和碰撞造山作用有关的铜、铅
锌、钨、钼、金矿产
中新生代成矿作用主要表现在东部环太平洋成矿域叠加地区和特提斯成矿域。太平洋板块向欧亚板块俯冲和印度洋板块与欧亚板块碰撞挤压,不仅形成了一系列与火山热液作用、构造-侵入热液作用有关的铜、铅锌、钨(钼)、金等矿床,而且对以前形成的矿床有一定的改造作用。因此秦岭、三江成矿区北段是形成中新生代斑岩型铜、钼(钨)矿及热液型钼、钨、金矿和矽卡岩型铁、铅锌多金属矿最具潜力的地区。例如三江北段的然者涌—众根涌一带铜、铅锌矿孔是有形成较大规程矿带的潜力。
5 结语
西北地区地处欧亚大陆腹地,为典型的陆内造山带发育地区,主要金属矿产种类繁多,以元古宙-古生代金属成矿为显著特色。根据区域成矿地质背景,结合成矿理论分析,西北地区成矿单元自北而南划分为古亚洲成矿域、秦祁昆中央成矿域和特提斯成矿域,其中各个成矿带有各自的成矿特征。目前地质工作程度较高,发现矿床数量最多的成矿区带依次为:祁连山、秦岭、北山和天山,但总体以中小型矿床为主。东昆仑、西昆仑、阿尔金、三江北段发现矿床相对数量较少。已发现的中型以上矿床矿种以镍、铜、铅锌、金、钼、铁、稀有稀土金属为主,成矿类型主要为岩浆熔离型铜镍矿床、斑岩型铜钼矿床、块状硫化物型铜多金属矿床(VM S)、热水沉积型铅锌矿床(Sedex)、矽卡岩型钨矿床、伟晶岩型稀有矿床、热液蚀变岩型金矿床、沉积变质型铁矿床等。
现有矿产资源资料和最新地质大调查专项工作进展表明,在西北地区广大的找矿空间和良好的成矿条件基础上,需重新认识成矿地质背景,科学划分成矿区带,确定主要成矿类型和主攻矿种方向,以新发现的十余处具有大型-超大型金属矿床潜力的远景区为勘查重点,集中攻关,加强综合性研究,实现地质找矿重大突破,对我国西部大开发和矿产资源基地西移具有重要意义。
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Metallogenetic Characteristics and Prospecting Potential
of Major Metallic Minerals in Northwest China
LI Wen-y uan,DO N G Fu-chen,JIAN G Han-bing,
T AN Wen-juan,W AN G Yo ng-h e
(X i′an Institute of G eology and m ineral Resourc es,X i′an710054,China)
Abstract:No rthw est China has abundant mineral reso urces with309la rg e-,m edium-size m etallic ore de-posits found.As centered by the Ta rim block,the regio n co nnects w ith the Alashan m assif situated o n the no rthw estern m argin of the No rth China crato n to its ea st,w hile to the north and so uth,there a re the Pha nerozoic o rogenic system s consisting of num ero us microblocks.The orog enic sy stem to no rth is repre-sented by the Hercynia n Tiansha n-Hing gan o rog en that co nnects the Caledo nian Altay-Erg un o rogen w ith sandwich of the Jungga r and lli m assifs in betw een.The so uthern o rogenic system is co mpo sed o f the cen-tral a nd w estern Qinling-Qilian-Kunlun a nd Song pa n-Ganzi orog ens from no rth to south,with the middle Qilian and Qaidam massifs.The region belong s to a complex intracontinental o rog enic belt.As a whole, no rthw est China is surrounded by the Paleo-Asian o rog enic belt,the Tethyan orog enic belt and by the cir-cum pacific o rogenic zo ne to its no rth,south and east,respectively.The Protero zoic a nd Palaeozoic are tw o main metallogenic periods in the region.The main m etallog enic types are mag ma liquation Cu and Ni deposits,m assiv e sulphide Cu and poly metallic deposits,sea floor ex halatio n Pb and Zn deposits,po r-phy ry Cu and M o deposits,skarn W deposits a nd hydro thermal altera tion m etallic depo sits.Acco rding to regio nal g eo log y and m etallog enic evo lution,w e divided the m etallog enic unit in northw est China into3 o re-fo rming domains,fro m no rth to south,th ey are:the Paleo-Asia n m etallog enic dom ain,the Qinling-Qilian-Kunlun metallogenic domain and Tethyan metallog enicdo main.The Paleo-Asian m etallog enic do-main is made up of Altay,w est-so uthw est Tianshan,east Tiansha n and Beishan metallo genic belts w ith the Jungga r and Ta rim basins,characterized by la te Pa leo zoic endogenic mineralization.The Qinling-Qil-ian-Kunlun metallogenic domain co ntains w est Kunlun-Alty n Tagh,Qilian,east Kunlun and Qinling met-allog enic belts having the Qaida m basin inside,fea tured by Pro tero zoic and early Paleo zoic mineralizatio n. The Tethyan metallogenic domain consists mainly of north Sanjiang m etallog enic belt loca ted in so utheast Qinghai-Tibet plateau,with middle Cenozoic being the majo r m etallog enic period.Ex isting evidence a nd new dev elopment of the mineral resource inv estigation indicate tha t nor thw est China possesses fav orable m etallog enic co nditions and a g reat po tential fo r further prospecting w ork.We hav e to re-study the g eolog-ical and meta llogenic backg round a nd focus on key exploration w o rk ov er10po tential larg e-and super la rg e-size m etallic ore-fo rming areas in o rder to hav e g reat break throughs in pro specting.
Key words:m etallic o re deposit;m etallog enic type;metallogenic belt;prospecting po tential