西秦岭成矿带成矿系列、成矿规律与找矿方向.pdf
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1、2023 年 7 月 地 球 学 报 Jul.2023 第 44 卷 第 4 期:649-659 Acta Geoscientica Sinica Vol.44 No.4:649-659 本文由中国地质调查局“中国矿产地质志”项目(编号:DD20221695-22;DD20190379-23;DD20160346)和青海省财政资金项目“青海省矿产地质志编制”(编号:2021074007ky007)联合资助。收稿日期:2022-08-22;改回日期:2022-09-01;网络首发日期:2022-09-07。责任编辑:闫立娟。第一作者简介:王雷,男,1984 年生。本科,高级工程师。长期从事区域成
2、矿规律、成矿预测等研究工作。E-mail:。西秦岭成矿带成矿系列、成矿规律与找矿方向 王 雷 青海省第一地质勘查院,青海海东 810600 摘 要:青海省西秦岭成矿带成矿条件优越,成矿带内金、铜、汞、钨、锑、砷、石灰岩等矿产主要分布在青海南山泽库 Au-Ag-Cu-Pb-Zn-W-Sb-Fe-As-石墨-花岗岩-盐类-干热岩成矿亚带(IV-28-2)和苦海作母沟 Hg-Au-Pb-Zn-Sb-W-泥炭成矿亚带(IV-28-3)内。金属矿产空间展布上主要产出于构造活动强烈,深大断裂活动、火山活动、中酸性岩浆侵入活动和沉积地层变形-变质改造较为普遍的地区。并呈现出区域集中、带状、近等距性分布的特点
3、。研究区内 34 个矿种的成因类型以岩浆作用矿床和含矿流体作用矿床为主,其次为沉积作用矿床,成矿时代以三叠纪和第四纪为主,石炭纪三叠纪古特提斯洋演化阶段形成了以接触交代型、岩浆热液型金(银)、铜、铅锌、钨、砷,浅成中-低温热液型金、锑、铜、铅锌、汞、砷为主的内生矿床,以化学沉积型石灰岩为主的外生矿床。以区内地质构造演化与成矿时空分布特点为基础,依据成矿系列理论,共厘定出西秦岭成矿带成矿系列组 3 个,矿床成矿系列 9 个,矿床成矿亚系列 12 个,矿床式 13 个。在成矿远景区的基础上进一步指出了区内的找矿方向。关键词:矿产资源;矿床类型;成矿时代;成矿规律;成矿系列;成矿远景;青海;西秦岭
4、中图分类号:P612 文献标志码:A doi:10.3975/cagsb.2022.090601 Metallogenic Series,Regularity and Prospecting the Direction of the West Qinling Metallogenic Belt WANG Lei The First Geological Exploration Institute of Qinghai Province,Haidong,Qinghai 810600 Abstract:The metallogenic conditions of west Qinling meta
5、llogenic belt in Qinghai Province are abundant.Gold,copper,mercury,tungsten,antimony,arsenic,and limestone are mainly distributed in the QinghainanshanZeku Au-Ag-Cu-Pb-Zn-W-Sb-Fe-As-graphite-granite-salt-dry-hot rock metallogenic subzone(IV-28-2)and KuhaiZuomugou Hg-Au-Pb-Zn-Sb-W-peat metallogenic O
6、re subzone(IV-28-3).Predominantly,metal minerals are produced in areas with strong tectonic,deep and large fault,volcanic,and intermediate-acid magmatic intrusion activities,as well as deformation-metamorphism transformation of sedimentary strata.Accentuating characteristics of regional concentratio
7、n,banded,and equidistant distribution.The main genetic types of 34 minerals within west Qinling are:magmatic and ore-bearing fluid deposits,secondary sedimentary deposits,metallogenic epoch is mainly Triassic and Quaternary,Carboniferous to Triassic Paleotethyan evolution stage formed contact metaso
8、matism,magmatic hydrothermal gold(silver),copper,lead-zinc,and tungsten.Epigenetic meso-cryogenic hydrothermal deposits are abundantly contained Au,Sb,Cu,Pb,Zn,Hg and As,whereas epigenetic deposits are dominated by chemically deposited limestone.The evolution of geological structure,the spatial and
9、temporal distribution of mineralization in the area,and the theory of metallogenic series suggest three metallogenic series groups,nine ore deposit series,12 ore deposit subseries and 13 ore deposit types are located in the west Qinling metallogenic belt.Metallogenic prospective areas highlight the
10、prospecting direction in the district for further explorations.650 地 球 学 报 第四十四卷 Key words:mineral resources;deposit types;metallogenic epoch;metallogenic regularity;metallogenic series;metallogenic prospect;Qinghai;West Qinling 西秦岭造山带位于秦岭造山带西延,是中央造山带的重要组成部分之一(张英利和王宗起,2011),经历了漫长的地质演化过程,复杂的地质构造格架,优越
11、的成矿地质条件,孕育了西秦岭成矿带丰富多样的矿产资源。本次研究区范围位于青海省境内,北界西端为大柴旦镇以北的鱼卡河,向东经德令哈市北的宗务隆山、黑马河、倒淌河至尖扎县以南的能科,向东延入甘肃省境内;南界西起大柴旦镇北、向东经德令哈市北、茶卡镇以南的哇玉香卡、兴海县北东的尕马羊曲、赛什塘、冬给措纳湖以东的那尔扎,沿阿尼玛卿山北坡经玛沁、赛尔龙,向东延入甘肃省碌曲县。研究区内通过多年的地质找矿工作,已发现243 处矿点及以上规模的矿产地,在青海省各成矿区带中占有举足轻重的地位。但青海省内针对西秦岭成矿带的成矿规律、成矿系列公开研究成果较少。本文在中国矿产地质志青海卷研编基础上,详细梳理了研究区内的
12、矿产资源总貌,总结了区域成矿规律,并对区域成矿系列进行了探讨;同时对区内的找矿前景及找矿方向提出了建议,以期为下步找矿工作提供理论依据。1 区域成矿地质背景区域成矿地质背景 青海省西秦岭成矿带位于青藏高原东北部,北邻祁连造山带,西邻昆仑造山带和柴达木地块,南邻松潘甘孜造山带和华南板块(图 1),大地构造单元归属于秦祁昆造山系,涉及宗务隆山陆缘裂谷带、泽库复合型前陆盆地、西倾山-南秦岭被动陆缘3 个三级构造单元(冯益民等,2003;张雪亭和杨生德,2007;潘桂堂等,2009)。按照造山带弧盆体系结构差异及成矿作用时空演化规律,结合前人(徐志刚等,2008;潘彤,2019)方案在西秦岭成矿带内进
13、一步划分出 4 个成矿亚带和 8 个矿集区(图 1、表 1)。成矿带内主体组分为覆盖在华力西褶皱基底之上的早、中三叠世沉积的活动型地层,是中三叠世晚期或期末闭合形成的造山亚带,其上为造山期后重力均衡过程产生的晚三叠世大陆型火山喷发形成的火山岩地层所覆。北部广泛分布同造山期和期后的三叠纪、侏罗纪以花岗岩类为主的岩浆侵入活动。研究区地层除缺失下古生界外,从上古生界至新生界均有出露,以中新生代广泛分布为特点。古元古界分布范围较小,仅在德令哈东侧的黑石山一带有零星出露,为一套变质程度较高的变质岩系;石炭系二叠系则呈近东西向条带状由大柴旦北山起,沿宗务隆山主脊向东延伸,直到青海南山,为裂谷盆地海相碳酸盐
14、沉积建造;三叠系沉积地层分布最为广泛,约占研究区面积的1/2,主要为半深海滨浅海的沉积建造;侏罗系仅在西部与东昆仑成矿带交接部位有零星出露,属断陷盆地含煤碎屑岩建造;古近系仅在贵德尖扎的北东的成矿带边缘有零星分布,为一套粗-细不等的红色碎屑岩组合;第四系则广泛分布于研究区各盆地内及周缘山前、河谷地带,属河湖相沉积。西秦岭成矿带内断裂属于秦祁昆断裂系,断裂主体为走向北西西近东西向逆冲兼走滑断裂,一些北西向和北东向的走滑断裂(如哇洪山温泉断裂和玛沁文都断裂)和近南北向的伸展断裂(如多禾茂断裂)居从属地位。昆南断裂和青海南山断裂属于区域中央造山带西段南北两条巨型缝合带的主断裂,向东可分别与勉略和商丹
15、构造带相连,属于超岩石圈断裂或岩石圈断裂。其余的区域性大断裂、走滑断裂等为次级构造分区的边界断裂。深大断裂通常构成相邻构造单元的界线,限制着不同类型的沉积建造和岩浆建造大致范围,从而也制约着不同类型的成矿作用和成矿带的空间分布(张国伟等,2001)。区内从元古代开始,到石炭二叠纪至中晚三叠世为岩浆活动的高峰期,至燕山早期岩浆活动减弱。侵入岩与火山岩既各具特点,又相互依存,构成多条构造岩浆活动带。以岩浆活动期次频繁,时代跨度大,且明显受区域构造的控制为特点,其中以印支期岩浆活动最为频繁且强烈。期间集中产出有大量的有色金属、贵金属矿产资源。此外区域的陆相火山活动作用也形成了一定数量的铜、铅、锌、金
16、、铁等矿产。变质作用主要集中于晚古生代及中生代,以华力西期印支期岩浆侵入接触交代变质较为普遍,伴随出现较多的接触交代型金及多金属矿产。并有零星的变成型、受变质型非金属矿产产出。2 区域成矿规律区域成矿规律 2.1 矿产资源分布特征 截至 2020 年底,青海省西秦岭成矿带内共计发现矿产地 243 处,按矿种分类划分有能源矿产 21处(全省占比 7.8%),黑色金属矿产 10 处(占比 3.0%),有色金属矿产 76 处(占比 13.2%),贵金属矿产 48 处(占比 13.2%),稀有金属矿产 2 处(占比 8.6%),矿物类非金属矿产 22 处(占比 5.4%),岩石(土)类非金 第四期 王
17、 雷:西秦岭成矿带成矿系列、成矿规律与找矿方向 651 图 1 西秦岭成矿带地质矿产简图 Fig.1 Geological and mineral sketch of West Qinling metallogenic belt 表 1 西秦岭成矿带成矿单元划分表 Table 1 Division of Metallogenic Units in West Qinling metallogenic belt 成矿带 成矿亚带 矿集区 III-28西 秦 岭Au-Pb-Zn-Cu(Fe)-Hg-W-Sb-As-干热岩-石灰岩-大理岩-花岗岩-盐类-泥炭成矿带 IV-28-1 宗务隆 Pb-Zn-
18、Au-稀有-石灰岩-花岗岩-大理岩成矿亚带 V-28-1-1 宗务隆石灰岩矿集区 IV-28-2 青海南山泽库 Au-Ag-Cu-Pb-Zn-W-Sb-Fe-As-石墨-花岗岩-盐类-干热岩成矿亚带 V-28-2-1 青海南山 Fe-稀有金属矿集区 V-28-2-2 都秀台夏布楞多金属矿集区 V-28-2-3 双朋西 Au-Cu-W 多金属矿集区 V-28-2-4 吉浪滩地区 Au 及多金属矿集区 V-28-2-5 夺确壳 Au 及多金属矿集区 V-28-2-6 瓦勒根 Au 及多金属矿集区 IV-28-3 苦海作母沟 Hg-Au-Pb-Zn-Sb-W-泥炭成矿亚带 V-28-3-1 穆黑沟地
19、区 Hg 及多金属矿集区 IV-28-4 西倾山 Hg-Sb(Au)成矿亚带 属矿产 50 处(占比 11.9%),水气矿产 14 处(占比10.6%)。包含超大型矿床 1 处、大型矿床 5 处、中型矿床 16 处、小型矿床 41 处(矿床总占比 25.93%),矿点 180 处(青海省自然资源厅,2021)。涉及矿种 34种,金属矿产以金、铜、汞、钨、锑为主;矿物类非金属矿产以砷等为优势矿种;岩石(土)类非金属矿产以石灰岩矿产地数量和成矿率最高,且矿产地规模较大。其次大理岩和泥炭矿产也占一定优势。在共和-贵德盆地中近年钻获的干热岩位列“2021年度地质调查十大进展”之首。(1)种类分布特征:
20、目前青海省西秦岭成矿带共发现矿种 34 种,其中能源矿产 4 种,以干热岩为特色矿种;黑色金属 1 种;有色金属 6 种;贵金属 2种;稀有金属 4 种;矿物类非金属矿产 6 种;岩石(土)类非金属矿产 9 种;水气矿产 2 种。(2)成矿时代分布特征:受青海省西秦岭成矿带整体工作程度的限制,研究区内多数矿产地成矿时代均在“青海省矿产资源潜力评价”工作成果(祁生胜等,2013)基础上,结合矿产地成因及产出地质体时代初步确定具体矿产地的成矿时代。经数据统计:西秦岭成矿带成矿时代跨度大且相对集中,根据已发现的 243 处矿产地成矿时代统计,以石炭纪652 地 球 学 报 第四十四卷 三叠纪产出最多
21、(188 处,占比 77.4%),其次为新生代(50 处,占比 20.6%)。形成了以三叠纪为主成矿期的不对称分布规律。反映出青海省西秦岭成矿带的矿产地多为中生代的产物。(3)空间分布特征:西秦岭成矿带内 243 处矿产地不均匀的分布于 4 个成矿亚带中,矿产地数量以IV-28-2 青海南山泽库成矿亚带内最多(172 处),其次是-28-3 苦海柯生成矿亚带(36 处),IV-28-1宗务隆成矿亚带(29 处),IV-28-4 西倾山(6 处)。从整个青海省西秦岭成矿带内的矿产分布情况看,主体位于泽库复合型前陆盆地的 IV-28-2 青海南山泽库成矿亚带成矿地质背景优越,内生矿床多与洋陆转换阶
22、段强烈的岩浆活动有关,与岩浆成矿作用密切相关的矿产地产出众多。其中 IV-28-2青海南山泽库成矿亚带与岩浆成矿作用有关的矿床类型有 6 种,以岩浆热液型和接触交代型为主,接触交代型同仁县双朋西金铜矿、同仁县江里沟钨钼矿,岩浆热液型泽库县瓦勒根金矿、泽库县多朗尕日寨砷铅银矿、兴海县尕科合银砷矿,陆相火山岩泽库县老藏沟铅锌锡矿等 18 处矿床均产于该成矿亚带。矿产地空间分布上总体表现为区域性集中分布、带状、近等距性分布的特征:多数非金属大中型矿产地多集中分布于宗务隆地区;金属矿床则集中产于同仁泽库地区;同德周边也有一定数量的金及多金属产出。带状分布表现为由北向南的近平行分布特征,依次为黑马河同仁
23、刚察接触交代型岩浆热液型浅成中低温热液型金及多金属成矿区,成矿元素主要为 Au-As-W-Sn-Mo-Fe 等;牧羊沟加吾瓦勒根金成矿区,成矿元素为Au-Cu-Pb-Zn-Ag-W-As 等;浪贝西倾山汞锑金成矿区,成矿元素为 Hg-Sb-Au-As-W。区域上 EW向与 NW 向某一区域发育聚集有大量矿床点,而在NW 向、EW 向和 NE 向则以 3050 km 作近似等间距分布,等间距规律表现为北东向,等距间距为2040 km;NW 向,等距间距为 1530 km;近东西向,等距间距为 1535 km(路英川,2016)。2.2 矿床类型 根据成矿地质背景,典型矿床地质特征,矿产分布规律等
24、资料,将西秦岭成矿带内矿床类型厘定为 14 种,其中重要类型 3 种(岩浆热液型、接触交代型和浅成中-低温热液型);主要类型 2 种(化学沉积型和陆相火山岩型);次要类型 9 种(岩浆型、伟晶岩型、海相火山岩型、变成型、受变质型、砂矿型、机械沉积型、蒸发沉积型和生物化学沉积型)。岩浆作用矿产地以岩浆热液型和接触交代型矿床最为重要(共计矿产地 74 处,占比 30.5%),含矿流体作用矿产地有 88 处,占比 36.2%。化学沉积型矿床则是沉积作用矿床中较为重要的矿床类型。2.3 成矿控制因素 研究区成矿控制因素主要沉积建造、构造和岩浆活动三个方面的因素。这三种因素在不同成因类型的矿产成矿过程中
25、,分别起着不同的控制作用。(1)沉积建造 成矿过程与含矿岩系的产生和演化过程密切相关。含矿岩系既是成矿物质来源的矿源层之一,同时又是矿床的围岩,在成矿过程中起着非常重要的作用。同仁地区多数接触交代型金及多金属矿床产于中下二叠统大关山组中,而下中三叠统隆务河组和中三叠统古浪堤组分布广泛,层内也有大量各种类型的多金属和沉积型非金属产出。值得指出的是,有研究表明茶卡北山伟晶岩源区最可能是来自全吉地块变质基底达肯大坂岩群(王秉璋等,2020)。结合区域矿产分布和产出特征,沉积建造对区域成矿的控制因素如图 2 所示。(2)构造因素 从西秦岭总体构造格局及矿产分布情况看,构造对各类矿床的形成不但有着重要的
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