北祁连加里东期多金属成矿带地质特征及找矿潜力

杜承文，苗敏强，祁贞明，金 鹏

(1. 青海省第一地质矿产勘查院，青海 海东 810600； 2. 青海省地质调查局，青海 西宁 810000)

北祁连加里东期多金属成矿带地质特征及找矿潜力

杜承文1，苗敏强1，祁贞明1，金 鹏2

(1. 青海省第一地质矿产勘查院，青海 海东 810600； 2. 青海省地质调查局，青海 西宁 810000)

北祁连加里东期多金属成矿带属于秦祁昆晚加里东造山系的祁连造山带。为寻求找矿突破，加快青海省探矿工作步伐，提高矿产资源对经济发展的保证程度，在对北祁连地质特征研究的基础上，采用物探与化探相结合的方式开展工作，并结合前人研究成果，认为北祁连加里东期多金属成矿带找矿潜力巨大。

多金属成矿带；地质特征；祁连造山带

0 前 言

北祁连加里东期多金属成矿带东起门源县朱固寺，西至祁连县洪水坝，南以中祁连北缘断裂带为界，范围与北祁连造山亚带一致，省内长约430 km，宽约40～60 km，向东向西段及北部均延入甘肃境内。该成矿带内地质勘查研究工作历史久远，且已发现和评价了一批矿产地，并认识到该区成矿系列为与加里东期超基性岩有关的铬、(铂)铜成矿系列和与活动区海相火山岩有关的铜、铁、铅、锌、金、银矿床成矿系列。该成矿带的矿产勘查工作多集中在50～60年代，勘查方法技术落后，成矿理论不成熟，系统普查评价开展不多。而80年代开展的铜、多金属、贵金属调查评价，由于经费投入不足，方法手段单一，研究不够深入等原因，找矿成果并不显著。目前，青海经济借西部大开发的契机正高速发展，经济发展对矿产资源的需求愈来愈强烈，可供开发的矿产资源不足的矛盾也已突显出来。因此，加强地质勘查提高矿产资源对经济发展的保证程度，已是当务之急。

1 地质特征

1.1 大地构造

北祁连成矿带范围与北祁连造山亚带一致，属于秦祁昆晚加里东造山系的祁连造山带[1-2]。该亚带成生于元古宙晚期联合古陆解体时的华北古陆南部背景之上，由裂解和离散形成槽地或裂谷。其中有残存的裂解块体成为前造山期组分。槽地经历了寒武—奥陶纪由沉降主导和志留纪由隆升主导的造山期，于志留纪末闭合成为褶皱带，而进入造山期后发展阶段。

1.2 地层及含矿性

该成矿带内分布3处前造山期的块体，均为古元古界英云质、长英质和角闪质的片岩与片麻岩夹石英岩及大理岩的岩石组合，成矿物质分散，可能与所遭受的中—高级区域变质作用有关。造山期的地层以奥陶系、寒武系含矿性较好，具体表现为：a碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩构成旋回沉积和韵律结构时，常富集铁、锰等金属；b火山机构发育的地段常富集成矿物质；c双模式组合的酸性端员更有利于成矿。造山期后的地层，除了石炭系和上三叠统有煤层和菱、赤铁矿产出之外，其含矿性普遍不佳。

1.3 构造与成矿作用

北祁连成矿带由裂谷型槽地演化而成，早阶段由沉降作用所主，出现初始洋盆或小洋盆，且火山活动频发，并伴有基性、超基性岩岩体侵位，是带内成矿物质充沛、成矿作用活跃时期。相继发生的构造变动使槽地闭合成为褶皱带，但引发的成矿活动非常微弱。区内造山期及造山期后的岩浆侵入活动均会产生不同程度的成矿作用。北祁连成矿带内地层以造山期定型的复式向斜构造为基本格局，并向西北方向倾伏。黑河—八宝河位于复向斜的核部位置，分布成矿较好的下奥陶统及寒武系。该复式向斜构造由一系列走向断层所割切，以主褶皱形成的走向断裂与成矿、聚矿关系非常密切，其中的野牛台—盘坡—仙米断裂带和柯柯里—默勒—麻庄断裂带，分别产生在复式向斜构造的核部和南部边缘，对成矿具有十分重要意义。

1.4 岩浆活动与成矿作用

北祁连成矿带岩浆活动比较强烈，基性、超基性、中—酸性岩浆侵入活动(加里东期)和火山喷发活动都有，岩浆活动明显受构造控制[3]。

基性、超基性岩呈脉状透镜状产出，主要分布于峨堡以西走廊南山和托莱山，并侵位于寒武系、奥陶系。基性、超基性岩往往成群分布并紧密伴生，多数地段与火山岩并存组成蛇绿岩建造。基性岩以辉长岩、杆栏辉长岩为主，蚀变较强。蚀变岩有蛇纹岩、滑石菱镁矿等。超基性岩大部分为镁质超基性岩，基性、超基性岩在成因上存在联系，属残余地幔岩浆上涌产物，其形成定位与地质事件紧密相关，与其有关的矿产有铬铁矿、金、钴矿、镍，大部分为岩浆熔离产物。中—酸性侵入岩，属造山期产物，岩浆活动从早期—晚期由强—弱，时代属加里东期，岩石类型较多，大部呈岩株产出，以二长花岗岩为主。火山活动开始于中寒武世，结束于早志留世，主要为中寒武—早奥陶世和晚奥陶世两个时期，早志留世火山活动很微弱。

中寒武世—早奥陶世以基性玄武岩、细碧岩和中酸性火山岩为主，主要分布于走廊南山—冷龙岭；晚奥陶世火山岩以中基性为主，主要分布于托莱山—大坂山。火山岩与沉积岩组成明显的韵律层，构成北祁连复式构造，其形成与构造环境有关，属沟弧盆系列的火山活动产物，大部具双峰式海相火山岩特征。区内铁、多金属矿主要赋存于火山岩—沉积岩系中，其形成与上述两时期火山活动有密切的关系。

2 地球物理特征

该成矿带的特点为具有北高南低的重力异常。阿尔金到北祁连具有巨大的重力梯级带，大体对应于华北地台南缘西段界线。以祁连县城为界又可分为两段：西段重力等值线紧密，说明梯度大；东段等值线显得疏缓，并逐渐分解成三支次一级梯级带。

该成矿带总体为北西走向的磁场异常带。按照异常特点又可分为3段：以祁连县北西西向磁异常带为界，以西有两类异常，一是强度高，呈窄条带形，他们系基性超基性岩体引起；二是异常值低，呈面形，他们反映下元古界的磁性基底的存在，这也说明了北祁连是发育于下元古界结晶基底之上；以东至门源县城，异常多椭圆形，强度高，他们多可能主要由基性火山岩和部分中酸性岩体引起。

3 地球化学特征

北祁连地区经历了复杂的构造演化和造山运动，元素的分布、分配、集散规律显得复杂而又有一定规律，在全省26个三级成矿带中颇具特色。北祁连成矿带丰度较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，与全省其它25个三级成矿带相比，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，显示多元素具高丰度特色，这是北祁连地区多期构造—岩浆活动蕴育的结果。

该成矿带Cu、Co、Ni、Cr、Nb、Cd、Mo、Ti、Au、Hg、As、Bi等标准化方差较大，且其相对其他元素具较大的离异倾向，均化倾向明显。该成矿带在全省25个三级带中标准化方差排序分别是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，显示该成矿带多元素离异性明显，有多元素成矿的可能性。高值点(高端剔除点数)多并能集中于某个局部地带或异常区，则对局部地区成矿是非常重要的。高值点的集散状况依据地质矿产信息和地球化学异常检视，Cr、Ni、Co、Cu高值点分布与北祁连超基性岩带的分布密切关联，北祁连西段(省内部分)最突出，其中玉石沟、川刺沟及陇孔地区是Cr、Ni、Co、Cu高值点集中分布区；Cu、Co、Ni除在超基性岩区聚集外，中基性火山岩也是高值点集中区，典型地带有扎麻什东沟、红柳槽、浪力克—银灿、柯柯里、敖包大南山、红沟、老虎沟等；Nb高值点主要集中于牛心山杂岩体分布区；Au主要集中于陇孔、玉石沟、川刺沟及松树南沟等矿床区。4个成矿带中，北祁连成矿带多元素高值点占有较大比例，以Cu、Co、Ni、Cr、Nb、Au所占比例为大，异化倾向明显。除上述元素外，其它元素虽然高值点不是很多，但在上述地区也呈集中趋势，一般来说多元素集结有益于成矿[4]。As、Ba、Bi、Cd、Mo、Ti等元素虽有较高的丰度和标准化方差，可高值点的聚集性较差，以零散性分布为特征，目前尚未发现成型矿床，甚至具有一定强度和规模的地球化学异常也甚少。

本带元素R型聚类分析谱系图显示：a在相关系数γ=0.25水平上，谱系图上显示5个元素组，从上至下分别是：Ag、Cu、Cd、Mo—矿化因子组；La、Zn、Th、Y、Al2O3、K2O、Rb、Be、U、Sn、W—中酸性侵入岩相关元素组；Nb、P、Ti、V、Zn、Fe2O3、Li、B—中基性火山岩建造相关元素组；Mn、Pb、Co、Mg、Cr、Ni、As、Sb—超基性岩相关元素组；CaO、Sr—碳酸盐建造相关元素组。这5组宏观地反映了本成矿带40元素于不同地质环境下相关关系上的态势。b在相关系数γ=0.55时，谱系图上显示3个组，即Tn、Y、Al2O3、K2O、Rb、Be、U—中酸性侵入岩特征元素组；Nb、P、Ti、V、F、Zn、Fe2O3—中基性火山岩特征元素组；Co、MgO、Cr、Ni—超基性岩特征元素组。这3组反映北祁连地区岩浆岩不同岩类基本元素的构成及演化状况。c矿化因子及部分成矿元素与几大岩类的亲疏关系：在相关系数γ=0.08水平时，矿化因子组(Ag、Cu、Cd、Mn、Au)才与中酸性侵入岩、中基性火山岩及超基岩性相关元素存在相关关系，说明矿化因子组与上述各组关系并不十分紧密，对母岩环境的要求并不十分苛刻，特别是Au；Be、U、Sn、W、Bi元素则不同，对母岩的要求仅限于中酸性侵入岩；Cr、Ni、Co、Pb、Mn偏于超基性岩环境，特别是Cr、Ni。

4 成矿潜力分析

北祁连地区的地质工作程度相对较高，但找矿潜力巨大，主要依据是：多元素具高丰度特色，且离异及均化倾向明显，是有利于成矿的地区；本成矿带具有找矿潜力的矿种有Au、Co、Cu、Cr、Ni、Nb、Hg、Cd、Bi、Mo、Li(Pt、Pd)等，除Au、Cr外，其余元素找矿潜力尚未挖掘。冷龙岭一线、红柳槽—敖包大南山地区、南部的上奥陶火山岩系，应是寻找Cu、Co、Ni、Pt、Pd矿产的有利区段。Nb于祁连县牛心山地区显示高强异常，是找Nb矿的远景地段，有望成型。Pt、Pd的找矿工作程度很低，全省仅刚察大寺幅做过Pt、Pd的分析，尽管如此，还是有一定的信息(如砂金中有铂矿物)证明北祁连地区具有找铂钯矿的潜力；目前北祁连已知成型金矿床(川刺沟、松树南沟、郭米寺、骆驼河、天盆河)5处，但还有发现新矿床的潜力[5]。成矿条件良好且地质条件类似的玉石沟、黑刺沟及陇孔等已有一定的工作程度，是目前需要加强找矿力度的重要地段。

5 结 语

北祁连成矿作用在时间演化上具有多期性，但加里东期是主要的成矿期，区内的铁、铜、铅、锌等矿床主要形成于这一时期。北祁连成矿带多元素具高丰度特色，且离异及均化倾向明显，是有利于成矿的地区。该成矿带虽然地质工作程度相对较高，但Au仍具有很大的找矿潜力，亦有发现新矿种的潜力，因此该带找矿潜力巨大。

[1] 李兆钧. 青海北祁连铂族元素找矿前景研究[D]. 北京：中国地质大学，2013.

[2] 潘彤. 青海成矿单元划分[J]. 地球科学与环境学报，2017(1)：16-33.

[3] 赵卫东，王小成，杨军，等. 北祁连龙哇俄当铜多金属矿床地质特征及成因初探[J]. 青海国土经略，2014(2)：59-61.

[4] 张健，李孝红. 老挝爬奔金矿区及外围地质地球化学异常特征与找矿方向[J]. 中国锰业，2016, 34(6)：30-31.

[5] 叶红刚. 北祁连鹰咀山构造蚀变岩型金矿地球化学异常特征及成矿预测[D]. 北京：中国地质大学，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，青海西宁人，工程师，研究方向：地质找矿与勘查，手机：13871194866，E-mail：261567033@qq.com.

P618.51

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.007