北-中祁连过渡带龙王山花岗岩体与 花石峡钨钼矿关系讨论

王国良，陈发彬，李五福，曹锦山，韩海臣，刘荣，保广普

(1.青海省地质调查院，青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海 西宁 810012； 2.青海省水文地质工程环境地质调查院，青海 西宁 810008)

祁连山构造带是在元古代褶皱基底上发展起来的造山带，既是中国大陆主要造山带，也是国内重要的构造成矿带(张小军等，2003)。区域上北祁连造山带北邻阿拉善地块，南接中祁连地块，西端以阿尔金断裂为界与敦煌地块相望。自西往东主体沿托来山、大通北山、大坂山等地展布。由于特殊的构造位置和成矿背景，该造山带长期以来倍受地学界关注。自20世纪70年代至今，前人在该地区取得一系列研究成果(肖序常等，1978；李春昱等，1978；左国朝等，1987；陈化奇，2007；刘宝山等，2016)，并且在北祁连造带相继发现了小柳沟钨钼、塔尔沟钨矿等代表的典型矿床或矿(化)点12余处，表明祁连山地区也是中国西北地区最重要的钨资源区(毛景文等，1999；张作衡等，2002；刘晓煌等，2007)。20世纪60年代通过1∶20万天祝县幅区调在北祁连山首次发现了花石峡钨钼矿[注]甘肃省革命委员会地质局.1∶20万天祝幅区域地质测量报告，1972.。由于该区交通不便，地理环境、相对高差极大等因素的影响，目前有关花石峡钨钼矿的特征、矿床成因及成矿时代的研究比较滞后，导致这一地区找矿勘查一直未取得重大突破。

笔者通过参加青藏高原基金项目“青海1∶50 000玉龙滩地区4幅区域地质调查”[注]青海省地质调查院.青海省1∶5万玉龙滩地区4幅区域地质调查报告，2012.，在已有区域资料研究基础上，通过对该项目成果资料的总结，从矿床地质、地球物理、地球化学资料及矿区主要矿体的地、物、化综合剖面等方面进行再研究。重点对该矿点地质特征、成因及与有关二长花岗岩年代学特征进行探讨，以期对该地区下一轮地质找矿工作提供基础资料。

1 区域地质背景

1.1 大地构造位置

本次研究的花石峡钨钼矿位于青海省东部的大坂山脉，地理坐标为东经102°10′50″，北纬为36°53′58″，大地构造位置整体处于北祁连构造带和中祁连地块结合位置(张雪亭等，2007)(图1)。祁连山为一复合型造山带，曾经历了元古宙时期的原始大陆裂解、愈合，震旦纪末至志留纪大陆裂谷演化(俯冲体制与裂谷体制共存)，志留纪末的碰撞造山作用以及泥盆纪以后的陆内造山作用等复杂的构造演化过程。

区域断裂构造发育，规模较大的断裂有冷龙岭北缘大断裂、宝库河-峨堡河北缘断裂和托莱河-南门峡断裂。总体构造线以北西西向为主，构成该地区的主体构造格架，并对地层起控制作用。

1.2 地质建造构造

1.前寒武纪基底；2.蛇绿混杂岩； 3.双峰式火山岩；4.花岗岩；5.岛弧火山岩组合；6.分界断裂；7.蓝片岩；8.地质界线；9.断层；10.研究区及范围；11.钨钼矿床/点；12.钨矿床/点；13.钼矿床/点；14.钼钨矿床/点；K1.塔尔沟钨矿；K2.小柳沟钨钼矿；K3.干巴河钼钨矿；K4.野马滩钨钼矿；K5.油胡芦钼矿点；K6.清水河钼矿点；K7.龙门钨矿点；K8.大黑山钨矿床； K9.卡里果玛钨钼矿；K10.花石峡钨钼矿；K11.朱岔钨钼矿；K12.白家坡钨矿床图1 祁连山地质构造略图(据李怀坤等，2007略有修改)Fig.1 Sketch map of showing the geological and tectongic fram ework of the Qilian Mountains and sampling localities

区域岩浆活动强烈而频繁。岩石类型较多，基性、超基性岩、中酸性岩等均有产出，其中以中酸性岩最为发育。多呈岩基、小岩株状，侵入时代以加里东期为主，岩石组合为二长花岗岩、花岗闪长岩、正长花岗岩等，前寒武纪变质花岗岩少量产出。火山岩广泛产于寒武、奥陶纪的古海相地层中，受区域构造控制，具有多类型、多时代、多成因和形成于多种构造环境的特征(贾群子等，2006)。

2 龙王山花岗岩体特征

2.1 岩体规模、形态及产状

研究区花石峡钨钼矿区龙王山花岗岩体主体位于龙王山一带(图2)，出露面积约50 km2。主要侵入于古元古界托赖岩群角闪岩相变质岩、早古生代达坂山构造混杂岩低绿片岩相大理岩中，在科胜措卡一带侵入于蓟县纪磨石沟组、青石坡组浅变质碎屑岩中，侵入界线清楚。岩体呈岩基、岩株或岩瘤状产出，平面图上呈多个不规则椭圆形，长轴方向以北西向为主。空间上以龙王山和科胜措卡侵入体出露面积最大，其余呈小岩体在本区零星出露。

1.第四系沉积物；2.新近系沉积物；3.下白垩统河口组；4.上石炭统羊虎沟组；5.上泥盆统老君山组；6.中志留统泉脑沟山组；7.中奥陶统大梁组；8.上奥陶统扣门子组；9.下奥陶统阴沟群；10.蓟县-待建系克素尔组；11.蓟县系青石坡组；12.蓟县系磨石沟组；13.古元古界托赖岩群；14.寒武—奥陶系达坂山混杂岩；15.晚志留世石英闪长岩；16.晚志留世花岗闪长岩；17.晚志留世二长花岗岩；18.晚奥陶世花岗岩；19.晚寒武世花岗岩；20.中元古代变质中酸性花岗岩；21.韧性剪切带；22.断层及编号； 23.角度不整合界线；24.钨钼矿；25.铁矿点；26.煤矿点；27.金矿点；28.黄铁矿；29.同位素测年采样点及年龄图2 花石峡钨钼矿地质矿产简图(叶占福等，2012)Fig.2 Sketch map of the Huashixia tungsten-molybdenum deposits

2.2 岩性特征

龙王山花岗岩体以二长花岗岩和花岗闪长岩为主，石英闪长岩零星出露。岩石以浅灰色、浅灰白色为主。岩体中见少量暗色包体，与寄主岩界线清楚，多呈深灰色，直径为1～40 cm，形态呈棱角状-椭圆状，少数呈次浑圆状。

中细粒二长花岗岩：灰白色，半自形粒状结构，块状构造。由钾长石(33%)、斜长石(32%)、石英(25%)及少量绢云母(4%)、黏土矿物等组成。钾长石呈半自形粒状，具弱的高岭石化，晶内可见斜长石条纹及斜长石包裹体。斜长石呈半自形粒状，晶内可见聚片双晶及绢云母蚀变物。石英呈他形粒状，见波状消光。绢云母呈细小鳞片状，散布于斜长石内。高岭石呈显微鳞片状，由长石变化而成。绿泥石呈鳞片状，为斜长石的变化物。副矿物有褐铁矿、锆石等，含量微。

花岗闪长岩：中细粒花岗结构，他形-半自形粒状结构，块状构造。岩石矿物由斜长石(40%～57%)、石英(25%～28%)、黑云母(6%～10%)及钾长石(6%～12%)组成。斜长石呈半自形板状晶及半自形粒状晶，具环带构造。钾长石呈他形粒状晶，格状双晶发育，为微斜长石。石英呈他形粒状及不规则粒状晶。黑云母呈片状，色泽呈褐色，多色性显著，具绿泥石化蚀变。副矿物为磷灰石、白钛石、绿帘石。

石英闪长岩：岩石为灰-浅灰白色，细粒半自形粒状结构，块状构造。岩石矿物由斜长石、钾长石、石英、黑云母和角闪石组成。斜长石含量为54%～60%，呈半自形粒状晶，少数呈半自形柱状晶。钠长石双晶常见，测得An=35左右，为中长石。钾长石含量为1%～3%，他形板状，具黏土化，为微斜长石。石英含量为5%～15%，呈充填状，分布在中长石和暗色矿物。角闪石含量为10%～15%，呈柱状晶，部分呈粒状晶。角闪石和黑云母片的大小为0.1 mm×0.4 mm，以细粒级晶粒为主。黑云母含量为5%～8%，被绿石交代，析出榍石。其他矿物为磷灰石(少量)、锆石(微量)、褐铁矿、白钛石。

2.3 岩石化学、微量元素特征

岩石地球化学样品均采于与成矿关系密切的龙王山花岗岩体中，共7件，其中1～3号采自细粒花岗闪长岩，4～7采自二长花岗岩。样品由国土资源部武汉矿产资源监督检测中心实验室完成分析，主量元素分析采用熔片法-X射线荧光光谱法(XRF)、容量法及重时法测定；微量元素和稀土元素采用等离子质谱法(ICF-MS)、X射线荧光光谱法(XRF)及等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定，分析结果见表1、表2。

表1 龙王山花岗岩主量元素分析结果表(%)Tab.1 Data of Major element contentsintrusive rocks for Longwangshan granites(%)

2.3.1 岩石化学特征

由表1可看出，龙王山花岗闪长岩和二长花岗岩两类岩石具有相似的岩石化学特征：SiO2含量为67.02%～72.45%，平均值为70.61%，接近于世界花岗岩I型(578)平均值(69.17%)，表现出酸性花岗岩的化学成分特征。TiO2含量为0.24%～0.61%，平均值为0.38%，略低于世界花岗岩I型平均化学成分(0.48%)(吴锁平等，2007)；Al2O3含量为13.88%～15.78%，平均值为14.55%，略高于世界花岗岩S型(578)平均值(14.10%)；Na2O+K2O含量为5.08%～7.22%，碱含量偏高，K2O/Na2O=0.54%～1.67%，总体呈酸性，富碱，高K，贫P(P2O5为0.07%～0.18%)，碱度率AR为1.69%～2.58%；A/ACNK为1.03～1.06，岩石CIPW标准矿物组合为Q、Or、Ab、An、C、Hy，属SiO2过饱和型。在火成岩的AFM图解中(图3a)显示岩石具有钙碱性系列趋势，并具有富碱贫镁的特征；在ACNK-ANK图解中(图3b)，样品均落于过铝质花岗岩区；在SiO2-K2O图解中(图3c)样品在钙碱性系列和高钾钙碱性系列分布。

总体上龙王山花岗岩由早期花岗闪长岩向晚期二长花岗岩演化，具高MgO、Al2O3、K2O、CaO，低Fe2O3、Na2O、TiO2的特点，与P2O5-SiO2图解和Na2O-K2O图样品投点取得一致的结果，表明该岩体属I型花岗岩(吴锁平等，2007；李献华等2007；COLLINS et al.,1982)。

图3 (a)龙王山花岗岩AFM、(b)ACNK-ANK和(c)SiO2-K2O图解Fig.2 (a)AFM、(b)ACNK-ANK and (c)SiO2-K2O diagram of Longwangshan granites

2.3.2 微量元素特征

表2列出了岩石样品的稀土、微量元素数据。两类岩石稀土总量变化不大(ΣREE= 127×10-6～298×10-6，平均值为175.29×10-6)，轻稀土元素含量为118×10-6～280×10-6，重稀土元素含量为9.23×10-6～18.00×10-6，LREE/HREE=10.7～16.9，(La/Yb)n=11.8～24.9，轻重稀土分馏强烈,δEu为0.50～0.88，弱负Eu异常，表明在成岩过程中存在一定程度的斜长石分离结晶作用。在稀土元素球粒陨石标准化分配模式图中(图4a),各样品的稀土配分曲线向右倾斜且近于平行，表现为轻稀土富集而重稀土亏损配分模式。总体上反映龙王山花岗岩是下地壳部分熔融分离结晶的产物，具地壳重熔型花岗岩特征。

在以原始地幔为标准化蛛网图(图4b)中，龙王山花岗岩取得较为一致的曲线形式，呈现左侧明显凸起，而右侧较平缓的分布型式，相对富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子元素(LILE)，而明显亏损Ta、Nb、Ti等高场元素(HFSE)和重稀土元素，显示出岛弧岩浆岩的基本特征(WILSON，1989)。大离子不相容元素Sr呈弱富集，且具有Ba、Sr和P负异常。P、Ti等元素的负异常，可能与源区有斜长石、磷灰石、角闪石等矿物的残留有关。Rb/Sr为0.17～0.57，平均值为0.39，介于上地幔值(0.034)与地壳值(0.35)之间(TAYLOR，1965)，同样反映出壳源的特点。

2.4 岩体时代测定

2.4.1 测试原理

本次用于LA-ICP-MS的锆石原位微区同位素样品(样号IJD3041)，采自于矿点西侧(图2)，样点地理坐标为北纬36°55′08″，东径102°09′38″，岩性为灰白色细粒二长花岗岩。样品在河北廊坊地质调查院实验室完成，先机械性粉碎样品至100目，利用重力分选方法进行锆石的挑选，在双目镜下选择了25颗透明度好、包裹体少、无裂隙、晶形好、颗粒较大的锆石。锆石单矿物制靶在天津地质矿产研究所进行。在双目镜下将分选的锆石和具有代表性的锆石粘贴在双面胶上，并对其表面进行抛光至锆石内部暴露，然后进行锆石显微照相、阴极发光(CL)显微图像研究。并利用激光等离子体质谱法(LA-ICP-MS)进行测试。样品测试仪器设备为NEPTUNE，数据处理软件为GLITTER4.4，年龄计算、制作图形软件为Isoplot3.23。锆石的测年的精度、分析流程和原理详见梁细荣等(2002)。

表2 龙王山花岗岩稀土和微量元素分析结果表(10-6)Tab.2 REE Composition and Trace element Composition of Longwangshan granites (10-6)

图4 (a)龙王山花岗岩稀土配分模式和(b)微量元素原始地幔标准化株网图Fig.4 (a)Chondrite-normalized trace element patterns and (b)Primitive manrtle-normalized REE spider diagrams from Longwangshan granites

2.4.2 分析结果

所分析25颗锆石多为无色透明，大部分呈短柱状，少量为长柱状，淡棕色，透明，锆石CL图像上(图5)总体表现为典型的岩浆韵律环带和明暗相间的条带振荡型特征，具有岩浆锆石的特征(吴元保等，2004)。锆石U-Pb同位素分析结果见表3。25颗锆石的U、Pb含量变化不大。25个分析结果显示年龄变化范围小，在误差范围内取得较为一致的n(206Pb)/n(238U)、n(207Pb)/n(235U)、n(207Pb)/n(206Pb)、n(208Pb)/n(232Th)、n(232Th)/n(238U)值，其206Pb/238U年龄的加权平均年龄值为(418.2±1.1)Ma(置信度95%，MSWD=0.14，n=22)(图6)。其中分析点16和21，206Pb/238U年龄加权平均年龄值分别为(556.0±4.0)Ma和(768.0±5.0)Ma，可能为岩浆侵位过程中捕获锆石的年龄。在锆石(U-Pb)谐和图上成群集中分布于谐和线上(图6)，代表了花石峡钨钼矿二长花岗岩结晶年龄，属加里东期旋回岩浆活动的产物。

图5 龙王山二长花岗岩锆石特征(样品IJD3041) 和LA-ICP-MS测点位置Fig.5 Characteristics and dating spots of zircons(sample IJD3041)of Longwangshan two long grarnite

点号含量(10-6)同位素比值表面年龄(Ma)PbU206Pb/238U207Pb/235U207Pb/206Pb208Pb/232Th232Th/238U206Pb/238U1σ207Pb/235U1σ207Pb/206Pb1σ1152050.066 80.507 70.055 10.021 70.612 9417341711417562212650.066 80.508 20.055 20.020 50.920 7417341713421683353990.067 10.509 60.055 10.021 71.419 241834189417464951 2050.066 90.509 60.055 20.019 21.033 241834184422185253440.067 10.509 60.055 10.018 30.678 1419341812416606646970.067 00.509 40.055 10.017 82.016 141834186418317294060.067 10.507 80.054 90.021 50.530 141934176406328638730.067 20.509 90.055 00.018 60.669 54193418641331991290.066 80.507 50.055 10.019 10.510 241744172241611410293920.066 90.508 00.055 00.020 10.691 44183417104145511394910.066 90.509 10.055 20.019 51.034 1417341854212812527890.067 10.510 10.055 10.020 30.258 141934191041647131271 9520.067 00.507 40.054 90.019 90.209 94183417340916141872 2960.067 00.509 20.055 10.021 61.073 44183418441718151912 5730.066 90.509 10.055 20.020 90.715 6417341834201516981 1280.090 10.729 70.058 70.024 80.190 7556455655571517527740.067 00.507 50.055 00.023 20.268 4418341744101818769590.067 50.509 60.054 80.040 40.506 34213418340316191179840.126 51.131 50.064 90.044 00.062 8768576867701720436020.067 20.509 00.054 90.019 80.567 44193418104095421182340.066 90.836 30.090 70.030 10.577 34173617101 44028222974 4110.067 00.509 00.055 10.017 50.397 54183418341715231752 6160.066 90.507 60.055 00.017 40.381 5417341734141524415040.067 10.509 10.055 00.020 11.142 5419341864133125364970.067 00.507 80.055 00.018 60.705 84183417441221

图6 龙王山二长花岗岩(样品IJD3041)锆石U-Pb谐和图和206Pb/238U年龄图Fig.6 Zicron U-Pb Concordia diagram and 206Pb/238U age plot of the sample IJD3041 from Longwangshantwo long grarnite

2.5 岩体与围岩接触带特征

与花石峡钨钼矿成因密切的侵入岩为龙王山花岗岩体。由于岩体后期物理改造作用，岩石破碎。岩体与围岩侵入界线清楚，矿体围岩蚀变强烈，主要为硅化、矽卡岩化、角岩化和绿泥石化等，在矿体与围岩接触处发育3条接触变质带，由内到外依次为接触交代变质带、热接触变质带、云英岩化变质带。

(1)接触交代变质带：由矽卡岩组成，共见4条，主要发育在侵入岩体外侧，与岩体直接接触，宽者为5～10 m，窄者为40～180 cm。岩石类型为深灰色透辉石矽卡岩、灰红色石榴子石矽卡岩、透闪石透辉石石榴子石矽卡岩、硅灰石石榴子石矽卡岩等，具层状、条带状构造。以透闪石透辉石石榴子石矽卡岩含矿最好，可见银灰色不规则团块状、脉状辉钼矿、黄铁矿，钨灯下可见明显星点状、单晶状白钨矿。在矽卡岩中有石英脉穿插，沿石英脉辉钼矿较为富集，反映后期热液叠加矿化明显。

(2)热接触变质带：发育在矽卡岩的外侧，主要由中-细晶大理岩、大理岩化灰岩、结晶灰岩及少量黑云母角岩、变粒岩构成，一般宽约20～40 m，最宽处可达1 000 m，一般不含矿。

(3)云英岩化变质带：在内接触带岩体中出现，不发育，宽约10～30 cm，蚀变强烈处形成云英岩。岩石中长石被石英、白云母替代，可见不规则团块状辉钼矿化、黄铁矿化和星点状白钨矿，主要岩性为细粒含辉钼矿化英云闪长岩。

3 花石峡钨钼矿化特征

花石峡钨钼矿位于北祁连加里东期铜、铅、锌、金、铬、石棉(铂、钴、汞)成矿带(杨生德等，2003)。矿区北侧为近北西向的达坂山北缘断裂(F1)，南侧为托莱河-南门断裂(F2)。断裂之间为达坂山构造混杂岩带、加里东期中酸性侵入岩和蛇绿岩组分岩块。矿区北侧外围主要为古元古界托赖岩群，南侧外围主要出露为蓟县系湟中群。构造混杂带内次级断裂十分发育，组成一系列北西向断裂系，并发育中浅构造层次韧性剪切带。带内各岩石组合构造块之间均为断层接触；晚志留世花岗岩与之呈侵入关系。花石峡钨钼矿即位于混杂带的龙王山加里东期二长花岗岩与达坂山蛇绿混杂岩碳酸盐岩组合侵入接触带中(图2)。

3.1 矿体规模、产状和矿化特征

矿区辉钼矿、白钨矿主要产于外接触带矽卡岩中，外接触带矽卡岩化、角岩化发育，并沿后期石英脉富集。发现4条含矿矽卡岩(表4)，分别长55 m、225 m、>133 m；宽10 m、1～5 m、1～2.4 m，主要为白钨矿、辉钼矿及少量磁铁矿、黄铁矿、锡石等，矿石为浸染状。矿体通过地表工程控制，其中Mo最高含量为0.055%～0.13%，达到边界品位及工业品位；WO3较高值在0.023%～0.035%；WO3最高为0.083%，达到边界品位。各元素分析结果总体含量低，其中探槽工程中y8-1样品中W含量为19.9×10-6，Mo=447×10-6，Zn=503×10-6，高出其他样品同元素几百倍，Mo达到边界品位。共圈定3个钨钼蚀变矿化体。

表4 花石峡钨钼矿矿体特征一览表Tab.4 The Huashixia features list of tungsten-moly ores

3.2 矿石特征

矿石中矿物种类较多，主要金属矿物为白钨矿、辉钼矿及少量磁铁矿、黄铁矿、锡石等；此外脉石矿物为矽卡岩矿物。矿石多为原生矿石，依其构造可分块状、条带状、细脉状及浸染状矿石，后两种矿物最为普遍，块状偶尔见到。

3.3 构造

区内构造主要有2条(F1、F2)较大的北西向断裂(图2)。此外有NNW向韧、脆性断裂，后期并叠加有NE向断裂。断裂带内岩石破碎，硅化蚀变较强，性质以逆断层为主。并且在矿区外围近北西向断裂带处有金、铁矿化产出。

(1)达坂山北缘断裂(F1)：该断裂位于区内北部，整体呈弧形弯曲状NWW走向展布，区内全长约50 km。断裂面倾向北东倾，倾角在40°～50°。后期被NW向断裂切割，断裂带内岩石劈理及构造透镜体极为发育。

(2)托莱河-南门峡断裂(F2)：位于龙王山西南部，整体形态NW向北西段，消失于第四系沉积物，全长大于35 km。该断裂带中岩石普遍发生强烈的碎裂岩化、角砾岩化和糜棱岩化，局部岩石具强烈的褐铁矿化现象。

3.4 蛇绿混杂岩

达坂山构造混杂岩为矿区主要的地层。呈北西向分布于南部一带，由基性火山岩组合、碳酸盐岩组合、碎屑岩组合、中酸性火山岩组合和蛇绿岩构造块体组成。该地层亦为主要的矽卡岩型钨、钼矿化体赋存层位，由于受后期构造改造作用，岩石片理化、劈理化、糜棱岩化现象严重，糜棱面理总体北东倾。各组合之间均为断层接触，或韧性剪切带相隔。

基性火山岩组合以玄武岩为主，主要岩性有阳起石化、绿泥石化玄武岩，局部见枕状、杏仁状玄武岩；其次为基性火山角砾熔岩、火山角砾凝灰岩、沉凝灰岩等。

碳酸盐岩组合多呈构造块体或构造透镜体产出，岩性有变粉晶灰岩、结晶灰岩等，由于局部接触变质作用，岩石变为中-细粒大理岩、碎裂大理岩等。花石峡钨钼矿即产于该岩性层中。

碎屑岩组合以砂岩、粉砂岩为主，见有板岩、千枚岩，夹白云质灰岩、硅质岩、砂砾岩和蚀变玄武岩。大多组成蛇绿混杂岩的基质，充填于构造块体之间。组合内糜棱岩化、劈理化及小褶曲极发育，形成于深海-半深海增生楔环境。

中酸性火山岩组合：由中-酸性火山熔岩和火山碎屑岩组成。呈构造岩块和透镜状产出，发育强弱相间的韧性变形或片理化变形带。属岛弧高钾安山岩类型，形成于洋内弧环境。

蛇绿岩组合：主要由纯橄榄岩、辉橄岩、橄辉岩、蛇纹岩组成，尚见有玄武岩、硅质岩、硅质黏土岩等。除此之外蛇绿混杂岩带中还赋存少量古元古界托赖岩群变质岩和新元古代基性岩等外来岩块。蛇绿岩地球化学特征显示为俯冲作用SSZ型蛇绿岩。

3.5 地球化学特征

1.第一主元素浓度分带；2.第二主元素浓度分带；3.第一伴生元素；4.第二伴生元素；5.第三伴生元素；6.第四伴生元素；7.第五伴生元素；8.第六伴生元素；9.异常编号及位置；PZ1.寒武—奥陶系达坂山混杂岩；γδS3.晚志留世花岗 闪长岩；ηγS3.晚志留世二长花岗岩；α.安山岩；β.玄武岩；mb.大理岩；st+sl.粉砂岩夹板岩；ls.灰岩图7 花石峡钨钼矿及外围1∶5万水系沉积物测量综合异常图Fig.7 Huashixia tungsten and molybdenum ores and peripheral 1∶5 million streamsedimentsurvey integrated anomaly map

三级浓度分带，峰值为11.3×10-6，异常呈椭圆状分布，走向不明显，异常组合中各元素相互套合好，异常强度中等，规模中等。异常主体分布于柏木峡蛇绿构造混杂岩中，反映该区具较好的成矿地质背景及潜力。

3.6 1∶5磁测异常特征

1∶5万高精度磁测工作中依据磁测异常特征，结合区域地质背景，将本区划分4个异常带，研究区位于Ⅲ带内(图8)。异常带呈北西—南东向横穿测区西南部，整体构成了北祁连和中祁连2个构造单元之间的结合带，故其南界和北界分别由混杂带南缘断裂(托莱-南门峡断裂)和北缘断裂(达坂山北断裂)控制。自西图边水洞峡起，向东经柏木峡、龙王山、门岗峡至东南部银卡沟一带顺延出图，受北西向断裂构造制约明显。异常带展布与柏木峡构造混杂带两侧边界处的断裂构造带吻合，包含19处磁测异常。多以北西向条带状、团块状异常为主。异常带长约35 km，宽约6 km，形态较规则，边界清晰。区内磁测异常幅值变化大，异常梯度变化明显，异常最大值为1 850 nT，最小值为-970 nT。异常主要以线状、条带状异常为主。花石峡钨钼矿位于M40异常边部，异常锯齿状特征明显，边界不清。异常由若干大小不一、幅值不等的正负伴生异常组成，主体异常位于花岗闪长岩与灰岩的接触带上。

4 钨钼矿与花岗岩成矿关系讨论

4.1 花岗岩浆起源

岩浆活动与成矿作用的关系长期受到人们的重视。裴荣富(1995)总结了92个成矿模式，与岩浆岩直接相关的多达53个；汤中立等(2006)总结出了中国“小岩体成大矿”的特点；国内外与中浅成岩浆侵入作用有关的大型-超大型钨(钼)矿床大多与大规模岩浆作用晚期分异较好的侵入体有关。因此，花岗岩的研究具有现实的地质意义。花石峡钨钼矿区龙王山花岗岩体处于北祁连造山带，岩石地球化学特征表明，属高钾钙碱性岩I型花岗岩，表明其源岩为火成岩，为下地壳岩石部分熔融形成的熔体。A/ACNK值为1.03～1.8，平均值为1.11，富碱、富集大离子元素Rb、Th、U、K和轻稀元素，亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)，显示出岛弧岩浆岩的典型特征，这与在Y-Nb图(图9a)和Y+Nb-Rb图解中(图9b)落于同碰撞花岗岩和火山弧投点结果一致。在Rb/30-Hf-Ta×3图解(图9c)中，花岗岩样品分别落入火山弧和后碰撞花岗岩区域。再次将样品投于花岗岩R1和R2图解(图9d)中，反映本区花岗岩形成于碰撞大地构造环境，显示其可能形成于板块碰撞结合带环境的陆内造山阶段，与区域上已报道的塔尔沟钨矿、小柳沟钨钼矿、野马滩钨钼矿、黑石山花岗岩具有相同的岩石化学特征及构造背景(毛景文等，1999；安涛等，2002；张作衡等，2002；刘晓煌等，2007，2010)等都是加里东中、晚期岩体的岩浆事件，是早古生代晚期，随着祁连洋盆闭合，中祁连地块与北祁连奥陶纪岛弧发生碰撞，导致地壳加厚，引起下地壳玄武质岩石重熔，祁连地区的龙王山花岗岩体正是在这一背景下形成的，为碰撞型弧花岗岩。

4.2 岩浆与围岩交代及钨钼成矿

成矿成岩的时代关系是确定矿床成因的一个重要依据。如前所述花石峡钨钼矿区龙王山花岗岩的年龄为(418.2±1.1)Ma，与区域上前人在祁连地区已发现的钨钼矿具有相同的地质时代和构造背景(表5)，说明主成矿作用与岩浆侵入时间相近，且稀土元素分析显示，花岗岩的稀土元素配分曲线存在相似性，表明花石峡钨钼矿与花岗岩有密切的联系。这也符合前人提出的观点，花岗岩在空间上与矿体的关系最为密切，有矿体的部位及其附近就有花岗岩的分布，属典型的“三位一体”成矿系列。由此可见，花岗岩的侵入对该区矿床的形成具有重要作用。志留纪在祁连山地区，由于俯冲的洋壳发生重熔，并在上升过程中同熔了下地壳中的富W、Mo、Cu、Ag等矿源层，形成I-S过渡型中酸性岩浆，在岩浆上侵-分异过程中，在区域构造热动力转化的热量在向地壳深部集聚，引起古老地壳物质重熔，从而形成了花石峡钨钼矿。

VAG.火山弧花岗岩；Syn-COLG.同碰撞花岗岩；WPG.板内花岗岩；ORG.洋中脊花岗岩;Syn-COLG.同碰撞花岗岩;1.地幔分离；2.板块碰撞前；3.碰撞后的抬升；4.造山晚期；5.非造山；6.同碰撞期；7.造山期后图9 龙王山花岗岩构造环境判别图解Fig 9 Tectonic setting discrimination diagrams for the Longwangshan granites

5 结论

(1)与花石峡钨钼矿接触的龙王山花岗岩为高钾钙碱性岩，具I型花岗岩特征，是板块碰撞前的消减产物。岩体富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子元素(LILE)，而明显亏损Ta、Nb、Ti、P等高场元素(HFSE)和重稀土元素，具有岛弧岩浆作用的基本特征。稀土元素球粒陨石标准化分配曲线向右倾斜且近于平行，表现为轻稀土富集而重稀土亏损的右倾型。总体上反映龙王山花岗岩是下地壳部分熔融分离结晶的产物。

(2)与花石峡钨钼矿接触的龙王山二长花岗岩锆石LA-MS-ICP测年获得的锆石U-Pb年龄为(418.1±1.1)Ma，岩体与花石峡钨钼矿形成具有内在的成因联系，表明花石峡钨钼矿的成矿时代与岩浆侵入时间相近，为晚志留世。

(3)晚志留世，随着北祁连洋盆闭合，中祁连地块与北祁连奥陶纪岛弧发生碰撞，导致地壳增厚，引起下地壳玄武质岩石(古老地壳物质)部分重熔，从而形成龙王山花岗岩，也形成了诸如本区花石峡钨钼矿。

(4)通过本次研究，笔者总结以下几点找矿标志。

地层标志：北祁连一带元古代及早古生代的海相火山岩-沉积岩地层与大理岩接触带处具有寻找钨、钼矿的较好前景。

构造标志：矿(化)体常与小断裂或次级断裂关系密切，而大断裂对控矿较差。深断裂主要为导矿构造，次级小型断裂为配矿构造和容矿构造。因此，在有中酸性花岗岩体的条件下，且与北西、北东向断裂接触处有可能找到具一定规模的钨、钼矿床。

蚀变标志：花石峡钨钼矿体赋存于具细粒结构、花岗结构二长花岗岩与围岩的内接触带内，与矿化作用相关的蚀变类型为硅化、矽卡岩化、大理岩化、角岩化、云英岩化现象，具有明显的分带特征。另外，在一些强烈蚀变地区，后期有次生石英脉侵入时，也是寻找矿化的有利部位。

地球化学异常标志：当异常中钨、锡元素具有较高峰值时，往往指示该异常区内具有寻找钨、锡矿床的潜力。如果水系异常范围较小，钨峰值处附近往往有钨矿化体或蚀变带的存在；当以钨为主元素的水系异常，伴有Mo、Sn、Bi等成矿元素，各成矿元素套合较好，有磁法异常时，表明该异常区内具有较好的成矿潜力。

致谢：本文起初拟定中得到青海省地质调查院高级工程师叶占福同志的有益启发和帮助；天津地质矿产研究所耿建珍研究员完成了同位素年龄样的分析测试工作；岩石薄片和光片得到范桂兰高级工程师鉴定帮助；张金明、刘建栋、丁玉进等同志参加了项目的野外生产调查工作，在此谨表谢意！