地质调查项目成果报告(终止项目)

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1 地质调查项目成果报告 东昆仑祁漫塔格地区多旋回构造岩浆 演化与多金属成矿 中国地质科学院矿产资源研究所 二 一三年五月

2 东昆仑祁漫塔格地区多旋回构造岩浆演化与 多金属成矿 项 目 编 码 : 任 务 书 编 号 : 资 [2010] 矿评 资 [2011] 资 [2012] 工作起止年限 :2010 年 2012 年 项 目负 责 人 : 丰成友 项目副负责人 : 张大权 李大新 报 告 主 编 : 丰成友 报 告编 写 人 : 中国地质科学院矿产资源研究所丰成友 李大新 赵一鸣 刘建楠 肖晔 于淼北京大学地球与空间科学学院韩宝福青海省第三地质矿产勘查院李东生 何书跃吉林省地质调查院李洪茂 周安顺新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队丁海波 单 位负 责 人 : 王瑞江 提交单位 ( 盖章 ): 中国地质科学院矿产资源研究所 提 交 时 间 : 二〇一三年五月 计划项目名称 : 重要成矿带找矿疑难问题研究 实 施 单 位 : 中国地质科学院矿产资源研究所

3 目 录 前言... 1 一 项目来源 目标任务... 1 二 工作区范围及地质工作现状... 1 三 完成工作量和报告编写分工... 4 四 主要工作进展... 5 五 致谢... 6 第一章区域成矿地质背景... 8 第一节构造位置及构造单元划分... 8 一 构造单元划分... 8 二 深大断裂... 8 三 区域构造演化 第二节地层 一 古元古界长城系金水口群 二 中元古界蓟县系冰沟群 三 下古生界 四 上古生界 五 中生界 第三节岩浆岩 一 火山岩 二 侵入岩 第二章区域地球物理和地球化学特征 第一节区域地球物理特征 一 主要岩 ( 矿 ) 石的磁性特征 二 物探找矿方法 三 研究区遥感地质分析 第二节区域地球化学特征 一 区域化探特征 二 含矿岩系地球化学特征 第三章典型金属矿床地质特征 第一节卡而却卡矽卡岩 - 斑岩型铜多金属矿床 一 概述 二 矿区地质 i

4 三 矿床地质 四 矿床成因 五 找矿标志 第二节虎头崖矽卡岩型铜铅锌多金属矿床 一 概述 二 矿区地质 三 矿床地质 四 矿床成因 五 找矿标志 第三节四角羊矽卡岩型铅锌矿床 一 概述 二 矿区地质 三 矿床地质 四 矿床成因 五 找矿标志 第四节尕林格矽卡岩型铁多金属矿矿床 一 概述 二 矿区地质 三 矿床地质 四 矿床成因 五 找矿标志 第五节野马泉矽卡岩型铁锌多金属矿床 一 概述 二 矿床地质 三 矿床成因 四 找矿标志 第六节肯德可克铁多金属矿床 一 概述 二 矿区地质 三 矿床地质 四 矿床成因讨论 五 找矿标志和找矿方向 第七节维宝铅锌矿床 一 概述 ii

5 二 矿区地质 三 矿床地质 四 矿床成因 五 找矿标志和找矿方向 第八节白干湖钨 ( 锡 ) 矿田 一 概述 二 矿田地质 三 矿床地质特征 四 矿床成因 五 找矿标志 第九节迪木那里克沉积变质型铁矿床 一 概述 二 矿区地质 三 矿床地质 四 矿床成因 五 找矿标志 第四章重要类型矿床综合成矿模式与勘查模型 第一节迪木那里克式前寒武纪沉积变质型铁矿勘查模型 一 构造背景 二 地质环境 三 矿床地质特征 四 地球物理特征 五 主要找矿标志 六 综合性勘查模型 七 主要金属矿床实例 第二节白干湖式志留纪高温热液型钨锡矿勘查模型 一 构造背景 二 地质环境 三 矿床地质 四 地球化学特征 五 地球物理特征 六 主要找矿标志 七 综合性勘查模型 第三节祁漫塔格式三叠纪矽卡岩型多金属矿勘查模型 iii

6 一 构造背景 二 地质环境 三 矿床地质特征 四 地球化学特征 五 地球物理特征 六 主要找矿标志 七 综合性勘查模型 八 成矿模式 九 主要金属矿床实例 第四节乌兰乌珠尔式斑岩型铜矿勘查模型 一 构造背景 二 地质环境 三 矿床地质 四 地球化学特征 五 地球物理特征 六 主要找矿标志 七 综合性勘查模型 第五章金属矿床成矿规律及多旋回构造 - 岩浆时空格架 第一节区域成矿规律 一 金属矿床类型 二 矿床 ( 点 ) 的时空分布规律 三 区域矿床成矿系列 第二节主要控矿因素 一 地层对成矿的控制作用 二 侵入岩的类型 地球化学特征及其对成矿的控制作用 三 构造对成矿的控制作用 第三节构造 - 岩浆活动时空格架 一 构造分区及演化 二 岩浆岩时空分布 结语 主要参考文献 ( 包括内部资料 ) 内容摘要... 封底 iv

7 前 言 一 项目来源 目标任务 东昆仑祁漫塔格地区多旋回构造岩浆演化与多金属成矿 为中国地质调查局下达的 隶属于地质矿产调查评价专项计划项目 重要成矿带找矿疑难问题研究 的一个综合研究类工作项目, 项目编码 : 该项目于 2010 年 1 月由中国地质调查局资源评价部批准立项,2010 年 5 月完成项目总体设计 工作起止时间 :2010 年 年, 总经费 310 万元, 项目承担单位 : 中国地质科学院矿产资源研究所, 参加单位 : 北京大学 (30 万元 ) 青海省第三地质矿产勘查院 (30 万元 ) 吉林省地质调查院 (30 万元 ) 根据中国地质调查局下达的任务书 ( 任务书编号 : 资 [2010] 矿评 资 [2011] 资 [2012] ), 本项目的总体目标任务是 : 在对研究区已有的基础地质 物化探 遥感 矿产地质和科研成果等资料进行综合分析基础上, 以岩浆 - 构造控矿特征研究为突破口, 构建区内多旋回构造 - 岩浆时空格架, 总结成矿地质条件 主导控矿因素 重要找矿标志, 以及岩浆 - 构造多期活动与成矿的关系, 进而总结区域成矿规律 以铁 铜 铅 锌 钨 锡为主要矿种, 以矽卡岩型 斑岩型等为主要成因类型, 选择区内重点矿床进行解剖, 建立不同地质时段相应的综合勘查模型, 指导区内重要矿产勘查找矿工作 总体预期成果是 :(1) 建立不同地质时段多金属矿床的综合勘查找矿模型, 指导区域找矿 ;(2) 提交项目最终研究成果报告 二 工作区范围及地质工作现状 ( 一 ) 工作区范围及交通 研究区位于青海省西部与新疆维吾尔自治区东南之间的祁漫塔格山一带, 东起乌图美仁乡一带, 西止于 NE 向阿尔金断裂, 北与柴达木盆地相邻, 西南与库木库里盆地相接, 东西长约 550km, 南北宽约 75km, 面积约 41250km 2 行政区划隶属于青海省格尔木市和新疆维吾尔自治区若羌县 且末县管辖 ( 图 1 ) 地理坐标 : 东经 , 北纬 图 1 祁漫塔格地区交通位置图 1

8 工作区距青海省西宁市约 1200km, 距青海西部重镇格尔木市约 500km, 由格 - 茫二级公路西行 280km 至甘森泵站进入工作区, 新疆白干湖地区需由青海最西部的花土沟镇前往 总体上, 区内交通不便, 车辆通行困难, 大多数地区只能以骆驼和马作为运输工具, 部分地区因雪山 冰川 沼泽等影响人类无法逾越 区内除肯德可克 卡而却卡矿区建有移动通讯网络外, 其它地区通信状况较差 ( 二 ) 工作区自然地理及气候条件 工作区地形地貌较为复杂, 祁漫塔格山脉横亘于工作区内, 祁漫塔格山最高峰滩北雪峰海拔 5675 米, 常年白雪皑皑 冰雪覆盖, 平均海拔 米, 山势险峻雄伟, 切割剧烈, 相对高差一般在 1000 米左右 工作区气候异常, 每年 10 月到来年 4 月份为冰冻期, 米以上的山峰常年积雪, 工作区北部的塔里木盆地南缘 柴达木盆地周边降雨量稀少, 总体蒸发量远大于降雨量, 工作季节 7 8 月份午后常有冰雹和大雪天气, 总体属内陆高原干旱 寒冷的气候特征 区内水系不甚发育, 属柴达木盆地和库木库里盆地内陆水系, 长年流水的河流有古尔嘎赫德河 阿达滩河 那陵格勒河 鸭子泉河 大沙河等, 其余河流皆为近南北流向的时令河 工作区北部位于柴大木盆地西南缘, 水系极不发育, 所有沟谷常年干枯 工作区气候炎热干燥, 多风少雨, 昼夜温差悬殊, 可达 29, 降雨量稀少, 气候变化无常, 总体蒸发量远大于降雨量 ;10 月到次年 4 月份为冰冻期, 元月份最低气温为 -27.2,8 月份最高气温为 21.2,1 5 月多西北风,6 9 月多东北风 ; 空气稀薄, 含氧量只有内地的 60%-70%; 水的沸点只有 C, 属于典型的高原大陆荒漠干旱气候 ( 三 ) 工作区社会经济状况 工作区内人烟稀少, 属高原无人区, 无固定居民, 仅在阿特阿特坎河畔 鸭子泉河谷地和土房子等地, 夏季有少量游动牧民, 青海省境内以藏族 蒙古族为主, 新疆自治区境内以维吾尔族为主 在鸭子泉设有阿尔金山国家级自然保护区管理站 总之, 工作区经济发展较为落后, 随着西部大开发战略和青藏高原国土资源大调查项目的实施, 工作区矿产资源勘查和开发迎来了良好的发展机遇 ( 四 ) 以往工作程度 1. 区域地质调查始于上世纪 80 年代初期, 由新疆地质局区测大队完成的东昆仑 - 阿尔金地区 万区域地质调查覆盖本区 自 1959 年以来, 青海省境内祁漫塔格全部完成了 1 20 万区域地质调查 2000 年以来, 由中国地质调查局部署, 新疆 青海 陕西和广西地质调查院承担完成的 1 25 万区域地质调查工作全部覆盖本区 上述区域地质调查成果为本区开展地质找矿工作提供了丰富的基础地质资料, 但限于综合研究水平, 对一些与成矿有关的重大基础地质问题尚未解决和统一认识 年, 新疆维吾尔自治区在维宝 土窑洞和恰普一带分别布置实施了 3 幅联测 1 5 万区域地质矿产调查工作, 总面积约 3680 平方千米 年, 中国地质调查局在祁漫塔格地区部署了 12 幅 1 5 万区域地质矿产调查, 其中青海境内 8 幅 新疆境内 4 幅 2. 矿产地质工作自 20 世纪 70 年代后陆续开展了矿产地质工作, 青海省地矿局先后在野马泉地区对铁矿组织会战, 探明了一批铁矿资源 ;80 年代后转入以铜 多金属为主的矿产普查, 发现了一批中小型铅锌 银 锡矿床和大量的铁 多金属矿点 ;1995 以来, 青海省有色地勘局通过化探扫面和异常检查, 在肯德可克 黑山一带发现了独立的金 钴 铋矿体, 而后开展了以金 钴 铋为主的多金属矿勘查工作, 年通过国土资源大调查项目的实施, 圈出数条规模较大 品位较高的金 钴铋复合矿体, 确定了肯德可克矿区为一以铁 金为主的复合型矿床 此外, 青海地矿局地质一队于 1976 年发现了卡尔却卡铜矿, 并做了踏勘检查 1978 年该队采用磁法 电法及化探等手段对矿区进行了检查,1979 年进行了初步检查评价 吉林省地质调查院 2001 年在新疆若羌地区开展国土资源大调查时, 根据 1 10 万水系沉积物异常发现了白干湖钨锡矿床 通过 年 3 年的进一步勘查工作, 对该矿床的研究取 2

9 得了重大进展, 目前该矿带控制长 14km, 宽 2km, 发现矿体 29 个, 初步控制矿床远景规模可达到大型以上 3. 区域化探受地理和交通条件限制, 工作起步较晚 年, 新疆地矿局第一区调大队开展的东昆仑 - 阿尔金地区 1 50 万水系沉积物测量工作覆盖了本区大部分 年, 吉林地质调查院先后承担完成的 新疆东昆仑西段北带矿产资源调查评价 新疆东昆仑西段黑山 - 祁漫塔格成矿带钨锡矿产资源调查评价 项目, 在古尔嘎 祁漫塔格 黑山 吐拉 戛勒赛等地区完成了 1 10 万水系沉积物测量 5938 平方千米 1 5 万水系沉积物测量 400 平方千米 年, 新疆地调院承担完成了布喀达坂峰 嘎斯煤田一带 1 20 万水系沉积物测量 东部邻区青海省境内已基本完成了 1 20 万区域化探扫面工作 年, 新疆维吾尔自治区国土资源厅在本区维宝一带完成了 6 幅 1 5 万化探普查, 面积约 2050 平方千米 2006 年, 吉林省地质调查院在祁漫塔格成矿带白干湖和大沙沟地区开展了 5 幅 1 5 万战略性矿产远景调查, 其中包括了 1 5 万水系沉积物测量 上述地球化学测量圈定了大量地球化学异常, 发现了一大批矿床 矿点和矿化点, 取得了显著找矿成果 4. 区域物探 年, 中国国土资源航空物探遥感中心完成了包括本区在内的青藏高原 万航空磁测工作, 航空物探总队完成了祁漫塔格青海省境内的 1 50 万航空磁测工作 2006 年由吉林省地质调查院承担的白干湖和大沙沟地区 1 5 万战略性矿产远景调查项目开展了 1 5 万地面高精度磁测工作 在该成矿带的青海省境内近年来已完成了 1 5 万地面高精度磁测工作 5. 矿产资源调查评价工作该工作始于 2000 年以来, 其中由中国地质调查局部署的矿产资源调查评价类项目就有 17 项 其中, 吉林地质调查院于 年期间在古尔嘎 祁漫塔格 黑山 吐拉地区开展了矿产资源调查评价工作, 进行了 1 10 万水系沉积物测量, 共圈定 Au Ag Cu Pb Zn W Sn Bi Mo As Sb Hg Co Cd La Th Y Be Zr Nb 等单元素异常 435 处, 综合异常 96 处 ; 发现小型金矿产地 1 处 大型钨锡矿床 1 处 小型煤矿产地 1 处, 共计发现矿床 ( 点 )23 处 年, 该院又开展了 1 5 万新疆大沙沟地区矿产远景调查和 1 5 万新疆白干湖地区矿产远景调查项目, 除完成 1 5 万地质填图 1 5 万遥感解译 1 5 万地面高精度磁测 1 5 万水系沉积物测量等面积性工作外, 对 15 处物化探异常进行了 Ⅲ 级 Ⅱ 级查证, 对 2 个矿点进行了检查 新疆地质调查院于 年完成的 1 20 万布喀达坂峰 - 依吞布拉克区域化探, 圈定单元素异常 974 个, 初步圈定以 Cu Pb Zn Ag Hg Sb W Sn Mo 等成矿元素为主的综合异常 36 个, 发现了维宝铅锌矿 蟠龙峰铁矿 攀岩峰铁矿及大量铜 银 钨锡矿化线索 年, 新疆地矿局陆续投入资金对这些矿产地开展了普查评价, 除评价维宝铅锌矿达大型远景规模外, 另外还新发现了维东和青龙岭铅锌矿 阿尼亚拉铁多金属矿 攀岩峰铁矿等有较大找矿前景的矿产地 新疆地调院承担完成的嘎斯煤田幅 攸苏普阿雷克幅 雅鲁拉克幅 1 20 万区域化探圈定了 1358 个单元素异常和以 Cu Pb Zn Ag Hg Sb W Sn Mo 等成矿元素为主的综合异常 46 个 通过异常查证发现了一道梁钨矿化点 此外, 该院完成的 1 25 万布喀达坂地区地面磁测圈定磁异常 11 处 西安地质调查中心在祁漫塔格 - 迪木那里克矿集区东段长沙沟一带开展了超基性岩找矿工作 长沙沟中段岩体具较强的磁异常, 异常与磁铁矿化超基性岩分布范围一致 ; 长沙沟东段岩体发现较好的铜镍矿化 初步认为该区具有较好的磁铁矿找矿潜力 6. 科研工作以往主要为区域科研工作附带涉及研究区的部分地区, 近年来主要在重点找矿地区部署矿产资源调查评价工作时设置了综合研究课题, 总体上, 真正的科研工作开展的很少, 科研工作十分薄弱 已开展的科研工作包括 : 西北有色地质研究所和青海省有色地质矿产勘查局联合开展了 柴达木盆地周边地区大型金铜矿床成矿规律及找矿预测研究 ; 中国地质科学院矿产资源研究所开展了 东昆仑地区综合找矿预测与突破 ; 青海省有色地勘局开展了 东昆仑肯德可克及外围钴多金属找矿突破研究 ; 吉林地调院开展了 新疆东昆仑西段黑山 - 祁漫塔格成矿带钨锡资源调查评价 ; 青海省地质调查院开展了 青海省东昆仑祁漫塔格地区铜矿评价 等 九五 以来, 本区先后开展了一系列的国家和部门的科技攻关项目 年间地科院矿产资源研究所实施地质矿产部 九五 科技攻关项目 柴达木盆地南 3

10 北缘成矿地质环境及找矿远景研究 ; 年地科院矿产资源研究所开展了 十五 国家科技攻关项目 青海柴达木盆地北缘重要金属矿找矿技术集成及示范 ; 年间实施国家有色金属工业局重大科研项目 柴达木盆地周边铜金多金属成矿规律与找矿预测 ; 年有色地质调查中心和地科院矿产资源所实施国家 十一五 科技支撑课题 柴达木南北缘大型铜铅锌矿资源基地评价技术开发及应用 7. 最新工作进展和成果在新疆祁漫塔格境内, 目前区内已发现的矿种包括钨 锡 铁 铜 铅 锌 金 石盐 芒硝 岩盐 石膏 煤等, 共有金属矿床 ( 点 )47 处, 新发现矿床 ( 点 )30 处, 其中钨锡矿床 ( 点 )6 处 钨铜矿点 2 处 铜矿床 ( 点 )15 处 金矿床 ( 点 )7 处, 初步确定了迪木那里克铁矿 白干湖钨锡矿 维宝铅锌矿三个矿集区 白干湖矿集区仅在柯可卡尔德矿床详查区获得资源量 ( ) 为钨金属量 吨 锡资源量 吨 铜资源量 吨 银资源量 2624 吨 镓资源量 7804 吨 根据成矿地质条件和化探异常综合分析, 白干湖钨锡矿田中的巴什尔希和戛勒赛矿区的钨锡资源量更大, 可见找矿潜力巨大 在维宝矿集区的维宝矿区东段, 初步求得 Pb+Zn 资源量 ( ) 吨, 矿床已达中型规模, 具大型以上远景 迪木那里克矿集区的迪木那里克铁矿 迪木那里克西铁矿和长沙沟中段铁矿规模已达 2 亿吨, 该矿集区铜矿资源潜力巨大, 已发现长沙沟 阿克萨依 鱼目泉 朝阳沟等地超基性岩具铜镍矿化, 保守估计铜镍资源量可达 150 万吨以上 在青海省境内的祁漫塔格地区近年来找矿成果亦十分显著 到目前, 区内已发现铁 铜 铅 锌 钼 钴 铋 金 锡 银 镍 镉等 10 余个矿种的矿床 矿点 矿化点 100 余处, 矿床类型主要有矽卡岩型 斑岩型 沉积变质型 沉积型 热水沉积 - 改造型 热液型 火山岩型等 尤其值得一提的是在卡而却卡铜矿 野马泉铁矿 尕林格铁矿 四角羊铅锌矿 虎头崖铅锌矿 它温查汉铁铜铅锌多金属矿等取得的重大找矿突破 三 完成工作量和报告编写分工 总体上, 本项目按照总体设计和年度工作方案有序开展各项工作, 目前野外地质调查 矿床 ( 点 ) 调查解剖 样品制备 分析测试等实物工作量均完成或超额完成任务 年间, 项目设计和完成主要实物工作量见表 1 序号实物工作量名称单位 表 1 项目设计和完成主要实物工作量一览表 设计工作量 2010 年 2011 年 2012 年 已完成总工作量 完成率 / % 1 野外地质调查人 天 典型矿床重点解剖处 矿床 ( 点 ) 地质调查处 野外采样件 岩 矿石光薄片制片片 包裹体制片件 岩 矿石光薄片鉴定片 单矿物制样件 主 微量元素分析件 Sr-Nd-Pb 同位素分析件 锆石 U-Pb 测年件 辉钼矿 Re-Os 测年件 云母 Ar-Ar 测年件 氢 氧同位素分析件 6 15 硫 铅同位素分析件 8 4

11 本项目自 2010 年初实施以来, 项目负责单位和参加单位先后有多名人员参加了野外与室内工作, 包括中国地质科学院矿产资源研究所的丰成友 李大新 赵一鸣 刘建楠 肖晔 马圣钞 李国臣 于淼 ; 中国地质调查局的张大权 ; 北京大学地球与空间科学学院的韩宝福 王增振 ; 青海省第三地质矿产勘查院的李东生 何书跃 ; 吉林省地质调查院的李洪茂 周安顺 ; 新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队的丁海波等 本项目成果是项目组全体科研人员集体劳动的结晶, 文字报告由五章正文 前言 结语和主要参考文献组成, 具体编写工作分工如下 : 前言, 丰成友 第一章, 赵一鸣 第二章, 李东生 何书跃 肖晔 第三章, 第一节和第八节, 李大新 ; 第二节和第五节, 刘建楠 ; 第三节和第七节, 丰成友 ; 第四节, 于淼 ; 第六节, 肖晔和赵一鸣 ; 第九节, 丁海波 第四章, 第一节, 丁海波 ; 第二节和第四节, 李大新 ; 第三节, 丰成友 第五章, 第一节和第二节, 赵一鸣 ; 第三节, 丰成友 报告初稿完成后, 丰成友对所有章节进行了修改与补充, 并最终统筹定稿 四 主要工作进展 三年来, 项目组以岩浆 - 构造控矿特征研究为突破口, 以创新重要成矿区带和整装勘查区金属成矿理论和找矿技术方法为主线, 坚持区域展开 重点突破的原则, 采用了分层次 有重点 逐步推开的工作方案 在主攻矿种上, 以铜 富铅锌 钨锡 铁为主 ; 主攻类型中以矽卡岩型 斑岩型 岩浆热液型和沉积变质型为主 ; 主攻地区为青海祁漫塔格构造岩浆活动结合带 盆山结合带偏盆地覆盖区一侧 以及新疆祁漫塔格吐拉 - 白干湖地区等 在主管部门正确领导 专家组悉心指导和协作单位的大力支持与配合下, 项目组成员克服东昆仑地区野外工作高寒缺氧 山高艰险 山洪频发等重重困难, 通过团结拼搏, 全面超额完成了项目设计工作量和目标任务, 取得的主要进展和成果为 : (1) 开展了代表性矿床重点解剖和矿床 ( 点 ) 野外调查, 获得了大量第一手矿床地质特征资料和基本认识 重点解剖的典型矿床包括青海卡而却卡大型铜多金属矿 虎头崖大型铜铅锌多金属矿 四角羊大型铅锌矿 尕林格大型铁多金属矿 野马泉铁锌多金属矿 肯德可克铁多金属矿 维宝大型铅锌矿 白干湖大型钨锡矿 迪木那里克大型铁矿等 9 个矿床 ; 野外调查的有它温查汉铁铜多金属矿 喀雅克登铁多金属矿 乌兰乌珠尔铜矿 蟠龙峰铁矿 于沟子铁矿 巴什尔希钨锡矿 阿瓦尔钨锡矿等 16 个矿床 ( 点 ) 通过对大中型代表性矿床的地层 构造 矿带 矿体 矿石 蚀变及分带 成矿期与成矿阶段 找矿标志等成矿地质事实的系统剖析, 认为该区金属成矿元素组合复杂 (Fe-Cu-Pb-Zn-W-Sn-Mo-Ag- -Co-Bi), 矿床类型多样 ( 正接触带矽卡岩亚型 外接触带矽卡岩亚型 斑岩型 高温热液型 沉积变质型 ) (2) 获得一批高精度印支期 (237~204 Ma) 花岗岩成岩和矽卡岩 - 斑岩型铁铜铅锌钼多金属矿成矿的年龄数据, 提出祁漫塔格地区印支期侵入岩浆活动强烈 多金属成矿意义重大的认识 项目对研究区代表性矽卡岩型和斑岩型矿床以及与之有密切成因联系的花岗岩类岩体, 利用锆石 U-Pb 法 (SHRIMP SIMS LA-ICP MS) 辉钼矿 Re-Os 法 云母 Ar-Ar 法等方法获得了一批高精度成岩成矿年龄数据 确定了本区与花岗 ( 斑 ) 岩侵入活动有关的矽卡岩型 斑岩型多金属成矿作用发生于中 - 晚三叠世, 提出印支期是本区成矿强度最大 最具有经济意义的多金属成矿期, 印支期成岩成矿地球动力学背景为区域主碰撞之后的晚碰撞至后碰撞构造阶段, 对应于东昆仑复合造山带之晚古生代 - 早中生代构造旋回 (3) 详细研究了印支期花岗岩的岩石学 岩石地球化学特征 结果表明, 印支期强烈岩浆侵入活动集中于中 - 晚三叠世, 中三叠世花岗岩以发育暗色微粒包体为特征, 主要形成于 237~230 Ma; 晚三叠世花岗岩大多具斑状或似斑状结构, 形成于 228~204 Ma, 集中在 228~220 Ma 侵入岩元素和同位素地球化学研究显示, 中 - 晚三叠世花岗岩均为高钾钙碱性系列 准铝质到弱过铝质花岗岩类, 晚三叠世花岗岩具有更高的 K 2 O/Na 2 O 比值 富集大离子亲石元素 (LILE) 和轻稀土元素 (LREE), 明显亏损高场强元素 (HFSE) 中等初始锶比值和偏负的 ε Nd (t) 值表明它们主要源于古老地壳物质的深熔或重熔, 并可能有幔源物质的 5

12 加入 (4) 首次系统开展了青海祁漫塔格地区矽卡岩型铁铜铅锌多金属矿床的矽卡岩类型和矿物学特征研究, 对指示金属矿化类型 评价指导找矿具重要意义 鉴定出一套十分典型的矽卡岩矿物, 分为三类, 即钙矽卡岩 锰质矽卡岩和镁矽卡岩 钙矽卡岩一般伴生 Fe Cu (Mo) 矿化, 锰质矽卡岩主要伴生 Pb Zn(Ag) 矿化, 而镁矽卡岩仅伴生磁铁矿矿化 (5) 研究探讨了代表性矿床金属成矿物质和成矿流体来源 测定了 3 个斑岩型矿床的矿石矿物的 δ 34 S 值, 为 0.5 ~4.5, 显示为深部岩浆来源 6 个矽卡岩型矿床的矿石矿物样品的 δ 34 S 值变化较大, 介于 -2.1 ~+10.1, 主要与矽卡岩的类型和被交代的岩性有关 卡而却卡矽卡岩 - 斑岩型铜多金属矿床流体包裹体地球化学研究表明, 斑岩矿化均一温度集中区间为 260~400, 而湿矽卡岩阶段均一温度也集中于 260~400, 包裹体氢氧同位素组成表明成矿流体均来源于岩浆水 对白干湖柯可 卡尔德钨锡矿床流体包裹体岩相学观察 显微测温等研究表明, 该矿床系中高温 中低盐度的岩浆热液矿床, 成矿流体早阶段经历了含 ( 富 )CO 2 流体的不混溶作用, 岩浆流体与大气降水混合作用则自早阶段至晚阶段都有发生, 流体混合作用和不混溶作用可能是促使矿质沉淀的主要因素 提出该地区矽卡岩型和斑岩型矿床系印支期同一构造岩浆活动在不同阶段 不同深度和不同部位发生成矿作用的产物 (6) 建立了祁漫塔格地区不同地质时段重要类型矿床成矿模式与综合勘查找矿模型 基于典型矿床解剖, 以及成矿地质背景 控矿要素配置 示矿信息显示和成矿规律等研究, 总结了迪木那里克式前寒武纪沉积变质型铁矿 白干湖式志留纪高温热液型钨锡矿 祁漫塔格式三叠纪矽卡岩型多金属矿和乌兰乌珠尔式三叠纪斑岩型铜矿的表格式综合找矿模型及主要找矿标志, 分别包括基本地质特征 矿体地质 成矿作用地球化学 地球物理和地球化学等内容 (7) 详细梳理了东昆仑祁漫塔格地区的构造和侵入岩浆活动时空格架, 总结了区域成矿规律 主导控矿因素和矿床成矿系列 总体上, 在白干湖断裂以西的断裂构造主要为北东向, 以东主要为北西向, 北西与北东向断裂交汇部位控矿效果最好 岩浆活动强烈 时间长 且具多旋回性 ( 中 - 新元古代 加里东 华力西 印支 燕山 ) 和分带性 ( 自西向东有加里东期 华力西期 印支 - 燕山期变化趋势 ) 以祁漫塔格蛇绿岩为界, 以北加里东 - 华力西期岩体发育, 以南印支期 - 燕山期岩体发育 ; 以白干湖断裂为界, 以西加里东期侵入岩发育, 以东华力西 - 印支期侵入岩发育 研究区成矿作用复杂 矿床类型多样 成矿历史长 成矿期次多, 成矿受地层 侵入岩 构造多重控制 基于区域控矿地层 成矿地质体 矿床类型等特征, 共划分出 5 个金属矿床成矿系列 : 与前寒武纪构造旋回有关的 Fe 矿床成矿系列, 与加里东期花岗岩类有关的 W Sn 矿床成矿系列, 与海西期 (?) 基性 超基性岩有关的 Cu Ni(Pt) 矿床成矿系列, 与印支期闪长岩 花岗闪长岩 二长花岗岩有关的 Fe Cu Pb Zn(Au Co Bi) 矿床成矿系列, 与印支期花岗闪长岩 二长花岗岩有关的 Cu Pb Zn(Fe Mo Au) 矿床成矿系列 (8) 提出了主攻矿种 主攻矿床类型和重要找矿方向 认为祁漫塔格地区构造 岩浆侵入活动强烈且具多旋回性, 成矿条件十分优越, 找矿前景和找矿潜力巨大, 主攻矿种为 Fe Cu Pb Zn W Sn Mo Au 等, 主攻矿床类型为矽卡岩型 斑岩型 沉积变质型和高温热液型等, 重要找矿部位为斑状 似斑状 ( 二长 ) 花岗岩产出区, 以及高钾钙碱性中酸性侵入岩与元古代金水口群白沙河组 狼牙山群 奥陶 - 志留系祁漫塔格群和石炭纪大干沟组 缔敖苏组等侵入接触带 指出肯德可克矿区和虎头崖矿区深部的共伴生铜矿及斑岩型矿床可望取得找矿突破, 应引起重视, 建议部署找矿勘查工作 五 致谢 在本项目实施过程中, 陈毓川院士 裴荣富院士 王瑞江研究员 张德全研究员 王保良研究员 毛景文研究员 王宗起研究员 邢树文研究员 秦克章研究员 陈正乐研究员曾给予多方面指导, 中国地质调查局资源评价部的薛迎喜主任 江云华处长 高一鸣博士, 以及中国地质科学院矿产资源研究所科技处给予了大力支持 野外工作期间, 得到了青海省第三地质矿产勘查院的张占玉高工 张爱奎高工 苏生顺高工 舒晓峰高工 刘国燕工程师, 青海省柴达木综合地质矿产勘查院的李洪普教授级高工, 青海省有色地勘局地质矿产勘查院 6

13 的杨小斌总工 保广英高工 刘洪川高工, 吉林省地质调查院的王速高工 张斌高工 李鑫工程师, 新疆维吾尔自治区地质矿产局的冯京总工及其他有关同仁的大力帮助 主要实验测试工作在北京离子探针中心 (SHRIMP) 中国地质科学院矿产资源研究所 LA-ICP MS 实验室和同位素地质实验室 国家地质实验测试中心 Re-Os 同位素实验室 中国科学院地质与地球物理研究所离子探针中心 (CAMECA IMS-1280) ICP-MS 实验室和固体同位素地球化学实验室 中国地质大学 ( 北京 ) 地球化学流体实验室等完成 项目进行过程中, 收集了大量前人资料和相关地质勘查部门提供的资料 在此, 项目组全体人员对上述各位专家 地质同行和各有关单位表示最诚挚的感谢! 7

14 第一章 区域成矿地质背景 第一节 构造位置及构造单元划分 本区大地构造位置处于古亚洲与特提斯构造域结合部位的东昆仑多岛弧造山系的西段, 大致相当于任纪舜等 (1980) 划分的祁漫塔格优地槽褶皱带和东昆仑中间隆起带 成矿区带隶属于秦祁昆成矿域昆仑成矿省 东昆仑成矿带之祁漫塔格 Fe-Cu-Pb-Zn-W-Sn-Au(Co)- 盐岩成矿亚带 ( 徐志刚等,2008) 一 构造单元划分 关于东昆仑祁漫塔格及其邻近构造单元划分, 任纪舜等 (1980) 曾把东昆仑褶皱系划分成 8 个次级构造单元, 即 : 阿尔金优地槽褶皱带 祁漫塔格优地槽褶皱带 东昆仑中间隆起带 布尔汉布达优地槽褶皱带 欧龙布鲁克隆起带 柴达木北缘优地槽褶皱带 达肯大坂褶皱带和柴达木拗陷 姜春发等 (1992) 又把东昆仑造山带划分为昆北构造带和昆中构造带 青海省地质矿产局 (1991) 对本省构造单元进行了划分, 把柴达木地台南缘划分出了 5 个二级构造单元, 即 : 柴达木盆地台拗 大通沟南山断隆 祁漫塔格断褶带 东昆仑北坡断隆和柴达木南缘台缘褶带 综合最新资料, 丰成友等 (2010) 对本区构造单元进行了重新划分 ( 图 1-1-1), 自北向南分别为 : 1. 柴达木地块 ; 2. 祁漫塔格构造混杂岩带 ; 3. 昆中构造混杂岩带 ; 4. 南昆仑晚古生代裂陷带其中, 祁漫塔格构造混杂岩带又被北东向延伸的白干湖断裂带分为东 西两段 ; 白干湖断裂西北部大致与其平行的阿尔金南缘断裂以北则为阿尔金造山带 ( 图 1-1-1) 本区的极大部分金属矿床都集中分布于祁漫塔格构造混杂岩带中 图 东昆仑祁漫塔格及邻区构造单元图 ( 据丰成友等,2010) 二 深大断裂 深大断裂一般具有规模大 延伸长和深度大的特点, 常切穿硅镁层进入上地幔, 地表往往构成主要构造分区的界线 沿断裂常有基性 超基性岩分布, 并控制区域花岗岩类成带出露及大型断陷盆地的形成与演化 但在其演化的后期, 往往转化成地壳型断裂带 8

15 祁漫塔格及其邻区, 既有切割硅镁层的深大断裂, 也有一些规模较大的地壳型断裂, 控制着区域地层 岩浆岩和矿产的分布 主要 ( 深 ) 大断裂有以下几条 : 昆北断裂 昆中断裂 昆南断裂 阿尔金断裂和白干湖断裂等, 现分别简述如下 : 1 昆北断裂带昆北断裂是分隔昆北和昆中构造带一条区域性东西向断裂, 西起祁漫塔格西南, 经那陵格勒河, 东至格尔木 诺木洪和香日德山前地带, 在东部截止于哇洪山 - 温泉断裂, 长约 700 km 沿断裂大部分区段由于第四系覆盖而隐伏, 其延伸主要由区域物探资料推断 结合昆北和昆中带地层特征分析, 该断裂在加里东期就已经开始活动, 控制了早古生代裂陷槽的发生和发展, 并显示一定左行走滑, 形成了诸如巴音格勒呼都森断陷谷地等 ( 孙丰月等,2007) 青海省地质矿产局 (1991) 认为, 昆北断裂带由一组东西向断裂组成, 主断裂有两条, 即格尔木隐伏断裂和那陵格勒河断裂 前者在地表未出露, 据物探和钻孔资料推测, 西起祁漫塔格西南, 东经格尔木北 香日德, 交于柴北缘断裂西南端, 呈北西西 - 东西向延展, 长 700km, 构成二级构造分区界线 后者 ( 那陵格勒河断裂 ) 处于半隐伏状态, 西越省境跨入新疆库木库盆地, 东经那陵格勒河 ( 被第四系覆盖 ), 再切割元古代地层及上奥陶统, 在格尔木附近与格尔木隐伏断裂相交 呈东西向延伸, 长 340 km, 构成祁漫塔格褶皱带与东昆仑北坡断隆的分界 2 昆中断裂昆中断裂在青海省境内为近东西向 西端在吐拉附近被阿尔金断裂所切, 沿南东东向经阿其克库勒湖, 过求免雷克南缘进入青海省, 经青海 - 新疆交界的塔鹤托坂日, 向东沿喀雅克登塔格北坡延伸, 经大干沟南 - 诺木洪小庙南 乌妥 - 清水泉北一带, 被东坡哇洪山 - 温泉断裂所截, 东西延伸约 900 km 断裂总体北倾, 倾角 60 ~80, 表现为北盘的元古代地层逆冲于南盘的古生代地层之上 ( 姜春发等,1992) 沿断裂带出现大量蛇绿岩岩石组合, 构成东昆中蛇绿岩带, 因而也被称为东昆中缝合带 蛇绿岩时代主要集中在中元古代和早古生代两个时代 沿断裂带糜棱岩类构造岩及挤压片理发育 ( 孙丰月等,2003) 昆中断裂分开了昆中带和昆南带, 具韧性 - 脆韧性 - 脆性的多期叠加复合构造带, 两侧的重力值北高南低, 莫霍面北高南低, 有 10km 的起伏 断裂带两侧沉积相差异显著, 北以前寒武系和地台型石炭系为主, 南为晚古生界和中三叠统地槽型沉积为主 ( 潘裕生,1996) 3 昆南断裂昆南断裂西段呈近东西向, 在布青山以东向南东偏转, 变为北西西 - 北西向 断裂带总体北倾, 倾角 50 ~70 由碎屑质糜棱岩构成的韧性剪切带, 表现为左行平移的运动学特征 绢云母单矿物 40 Ar- 39 Ar 年龄值为 234~237Ma, 从而确定东昆南断裂主期次变形时代为中三叠世 ( 青海省地质矿产局,1991; 姜春发等,1992; 胡旭丽等,2010) 昆南断裂分开昆南带与巴颜喀拉带, 其北侧的上冲盘为昆仑型三叠系浅变质岩和中酸性岩浆岩, 有强烈的挤压而引起地层褶皱和倒转 变质作用在不同区段有所差异, 但中 - 高压动力变质作用显著 南侧的下插盘则表现为蛇绿岩混杂堆积 (P 2 ~T 1-2 ) 和巴颜喀拉型的下三叠统滑塌堆积 本断裂带属板块缝合带 ( 李春昱等,1982) 4 阿尔金南缘断裂该断裂位于本区西北部, 沿硝尔库里谷地作北东东向延伸, 长达 1000 多公里 由于在卫星相片上显示特别清晰, 且规模宏大, 属走向滑动断裂 倾向时北时南, 倾角 68 ~80 不一 沿断裂有元古代及华力西期蛇绿岩分布 据物探资料, 认为它是切过岩石圈达到上地幔的断裂 ( 滕吉文,1974) 断裂带由反复活动的历史: 中元古代基性 中酸性和酸性火山岩主要集中在该断裂以北, 而古生代加里东期和华力西期侵入岩广泛分布在南侧, 紧靠深断裂展布 在红柳沟等断陷中的下侏罗统常见顺断裂侵入的花岗岩小岩株和岩脉 沿断裂带地震遗迹广布 1924~1982 年间, 曾发生多次 5~7 级以上的地震 ( 新疆维吾尔自治区矿产局, 1993) 5 白干湖断裂带位于本区北部, 为阿尔金南缘断裂的次一级断裂, 延长 200 余 km 总体走向 60, 向北与阿尔金断裂斜交 该断裂是具有多期活动的复合型断裂构造, 有早期形成的糜棱岩 构造片岩 千糜岩以及脆性变形的断层角砾岩 断层泥和碳化带 由千糜岩 构造片岩 糜棱岩组成的剪切带宽 2~5 km, 其内夹杂大小不等的透镜状岩块 ( 岩片 ) 种种迹象表明, 白干湖断裂带在经历早期的韧性逆冲推覆活动后, 左行走滑作用则占据主导地位 脆性断裂呈平 9

16 行式分布, 切割早期断裂系统, 其中以在白干湖断裂东北端发育的硅化白云岩质断层角砾岩最具代表性 三 区域构造演化 在漫长的地质年代史中, 本区经历了多次复杂而强烈的构造变动 不同规模和力学性质的构造行迹发育较好, 其中北西西向 北西向及东西向压性 扭性断裂组成了区域主体构造骨格, 并对各时代地层分布 各岩浆和变质作用及矿产等都起着重要的控制作用 如前所述, 祁漫塔格地区处于古亚洲与特提斯构造结合部位的东昆仑多岛弧盆造山系的西段 该区经历了如下构造演化阶段 : 1. 区内的加里东期总体表现为陆壳伸展, 形成枝裂状小洋盆 前寒武纪结晶基地强烈拉伸, 晚奥陶世至晚志留世在柴达木古陆块和昆中微陆块形成裂陷槽, 构成区域上东昆仑多岛洋的一部分, 发生沉积喷流作用并沉积了碎屑岩夹较厚的 ( 中 ) 基性火山岩和碳酸盐岩, 形成海相火山 - 沉积岩建造, 即本地区的主要赋矿围岩祁漫塔格群 晚志留世多岛小洋盆向北俯冲碰撞闭合, 岛弧拼贴于昆北微陆块上并与其进入到东昆仑加里东造山运动 ; 期间缺失早中泥盆世地层, 仅有少量上泥盆统陆相碎屑岩和火山岩角度不整合于下伏地层, 该过程有岛弧岩浆作用产生中基性岩浆岩, 并和拼贴的岛弧一起组成昆北岩浆弧 ( 殷鸿福等,1997; 罗照华等,1999; 刘成东等,2008) 2. 华力西期除个别地段 ( 昆中断裂带附近 ) 仍有伸展开裂外, 大部分地区表现为陆壳挤压, 初始洋盆闭合, 呈现逐渐抬升的趋势 石炭纪该区域闭合的昆中小洋盆再次打开成边缘海型或弧后盆地, 并在早二叠世早期大洋裂解作用达到峰期而形成洋盆 ; 晚二叠世初昆中微陆块南缘布青山 - 阿尼马卿洋 ( 特提斯洋一部分 ) 板块向北部东昆仑板块之下俯冲 ( 莫宣学等,2004) 3. 印支期挤压作用持续加强, 随着昆南断裂和昆中断裂继续向北俯冲, 全区进入强烈的造山阶段, 末期南侧的特提斯洋闭合 中三叠世俯冲结束并开始进入碰撞造山阶段 同时下石炭统 - 下二叠统的海相沉积地层转变为上三叠统陆相沉积 ; 晚三叠世 - 早三叠世形成与成矿关系密切的安第斯型钙碱性弧火山岩类和弧花岗岩类, 而晚三叠世形成陆相高钾钙碱性 - 钾玄岩质或过铝质火山岩 晚三叠世之后特提斯洋完全闭合, 进入后碰撞发展阶段, 本区由海西 - 印支旋回进入燕山旋回 4. 燕山期进入陆陆碰撞的隆升阶段, 并伴随发生昆中断裂带和昆南断裂带的强烈左行走滑 5. 喜山期本区处于陆内的断块隆升阶段, 不均衡的升降形成了盆山地貌 ( 胡正国,1998) 晚中生代 - 新生代新特提斯洋闭合, 印度板块与欧亚板块碰撞, 东昆仑造山带转而进入青藏大陆碰撞造山系统, 本区域逆冲构造系复活, 陆壳缩短促使东昆仑山脉强烈隆升, 形成本地区典型的盆 - 山构造 第二节地层 区内大部分时代地层均有出露, 但缺失太古宇 震旦系 中下泥盆统和中下三叠统 ( 表 1-1-1) 与成矿有关的主要是前寒武纪和古生代地层 概括起来, 自下而上可分为古元古界 中元古界 下古生界 上古生界 中生界和新生界 现分别概述如下 : 一 古元古界长城系金水口群 主要出露于成矿带西北部, 沿白干湖断裂北缘呈北东 - 南西向展布, 出露面积约 300 km 2 ; 其岩性主要为一套浅变质陆缘碎屑岩 - 碳酸盐岩建造, 由二云母石英片岩 绿泥绢英片岩 变质石英砂岩夹大理岩 变玄武岩 砂板岩等组成, 是白干湖钨锡矿田的重要容矿围岩 ; 地层走向北东 70 左右, 靠近白干湖断裂带, 岩石具糜棱岩化 在北部乌兰乌珠山北坡一带, 该地层变质程度较深, 为混合岩化黑云斜长片麻岩 二长片麻岩 变粒岩 斜长角闪片岩等 10

17 地层年代 界系统群组代号 新生界 表 东昆仑祁漫塔格地区地层表 接触关系 岩性地层 岩性描述 第四系 Q 风积砂 冲积物 洪积砂 冰积 - 冰水堆积物 第三系路乐河组 N 砂砾岩 砂岩 粉砂岩 泥岩局部夹石膏泥岩 中生界三叠系上统鄂拉山组 T 3 e 上古生界 下古生界 流纹质含角砾凝灰熔岩 流纹质玻屑 晶屑角砾熔岩 安山岩 流纹岩夹火山角砾岩, 底部砂岩 砾岩 二叠系下统打柴沟组 P 1 d 粉砂质灰岩 白云岩 钙质粉砂岩 石炭系 上统缔敖苏组 C 2 d 生物碎屑灰岩 白云岩 钙质粉砂岩 下统大干沟组 C 1 dg 含生物碎屑灰岩 假鲕状灰岩 砂岩 砾岩 泥盆系上统牦牛山组 D 3 m 玄武岩 安山岩 酸性凝灰熔岩 火山角砾 砾岩 长石石英砂岩夹泥质粉砂岩 志留系 白干湖组 Sb 粉砂质绢云板岩 千枚岩 碳酸盐岩岩组 OS 3 厚层大理岩 结晶灰岩 白云质灰岩 志留系 / 祁漫塔火山岩岩奥陶系格群组 OS 2 玄武岩 细碧岩夹安山 - 英安质凝灰岩和大理岩 碎屑岩岩钙质粉砂岩, 凝灰质长石石英杂砂岩 粉砂岩 板岩 二云母片岩 OS 1 组夹结晶灰岩 大理岩 中元古界蓟县系冰沟群狼牙山组 Pt 2 古元古界 长城系 金水口群 灰岩 白云质灰岩 白云石大理岩 硅质岩夹变质粉砂岩 泥质板岩 作为容矿围岩产出的主要矿床 肯德可克 四角羊 野马泉 尕林格 虎头崖 卡而却卡 肯德可克 野马泉 四角羊 它温查汉 维宝 虎头崖 Pt 1 片麻岩 变粒岩 混合岩 绢云石英片岩 硅质大理岩白干湖 蟠龙峰 柯可卡尔德 11

18 二 中元古界蓟县系冰沟群 主要包括狼牙山岩组浅变质镁质碳酸盐岩 碳酸盐岩 硅质岩, 分布于巴音郭勒河一带 的狼牙山 虎头崖 肯德可克等地 三 下古生界 主要由奥陶 - 志留系祁漫塔格群含碳酸盐岩海相火山 - 沉积岩系和志留系白干湖组变碎屑沉积岩系组成 祁漫塔格群 ( 又名滩间山群 ) 主要分布于柴达木盆地西南缘, 为一套浅变质碎屑岩 基性 - 中酸性火山岩夹生物碎屑灰岩 白云质大理岩组成的地层序列 ; 其中, 下部为碎屑岩岩组, 中部为火山岩岩组, 上部则为碳酸盐岩岩组 由于其分布较广泛, 岩性复杂, 且与成矿关系密切, 引来较多学者的研究, 曾提出过不少新的厘定方案 滩间山群 ( 又称祁漫塔格群 ) 由青海省地层表编写组 1980 年创名, 原指分布于赛什腾山及滩涧山一带由浅变质绿色岩系 青海地质矿产局 (1991) 将其分布范围扩展至整个柴达木盆地北缘和西南缘 ; 新疆维吾尔自治区地质矿产局 (1993) 则将东昆仑地区延伸至新疆范围内的同一套地层, 称为祁漫塔格群 近年来, 不少学者纷纷指出滩间山群在柴达木盆地南北周边地区存在构造变形 岩石组合及变质程度的差异, 在对滩间山群分布在不同大地构造单元内, 划分为同一岩群是否合适提出了质疑, 同时开展了较深入的研究 ( 王向利等,2010; 高晓峰等,2011) 柴北缘滩间山群下部为中基性海相火山岩, 上部为碎屑岩 - 碳酸盐岩 ; 柴南缘下部为中基性 - 中酸性火山岩夹碎屑岩, 中部为碎屑岩夹中基性火山岩, 上部为碳酸盐岩夹碎屑岩 柴北缘和柴南缘滩间山群中玄武岩年代学和地球化学对比研究表明 ( 高晓峰等,2011), 柴北缘玄武岩形成在 510~460Ma 年龄区间, 时代为晚寒武 - 奥陶纪 ; 柴南缘滩间山群形成在 450~440Ma 左右, 为奥陶世 - 早志留世 柴北缘滩间山群玄武岩总体上具岛弧火山岩性质 ; 柴南缘滩间山群玄武岩具有 E-MORB 特征 ( 洋中脊玄武岩 ) 据此, 高晓峰等建议对滩间山群进行重新厘定, 柴北缘仍沿用滩间山群, 时代为寒武 - 奥陶纪 ; 柴南缘的滩间山群改为祁漫塔格群, 时代为奥陶 - 志留纪 王向利等 (2010) 对东昆仑西段祁漫塔格群进行研究后, 作了重新厘定 ; 认为前人所建立的祁漫塔格群或滩间山群, 包括了不同时代的浅变质碎屑岩 中酸性火山岩及基性 - 超基性岩 根据在东昆仑厘定奥陶系祁漫塔格群第一亚群 ( 含部分碎屑浊积岩 ) 中采集到早志留世笔石化石组合及同位素测年资料, 其时代包含了奥陶纪 志留纪和三叠纪等 他们提出祁漫塔格群应进行解体, 将其重新厘定为奥陶纪滩间山群 (O 3 t) 志留纪白干湖岩组(Sb) 石炭纪鸭子大坂硅质岩 (Si) 三叠纪鄂拉山组(T 3 e) 和蓟县系狼牙山组 (Jxl) 四 上古生界 该构造层包括上泥盆统牦牛山组海陆交替相碎屑岩 碳酸盐岩及基性 中酸性火山岩和下石炭统大干沟组生物碎屑灰岩 砂砾岩夹硅质岩及上石炭统缔敖苏组近源滨 浅海相碎屑岩 碳酸盐岩沉积 其中, 石炭系碳酸盐岩夹碎屑岩是青海野马泉 四角羊 肯德可克 虎头崖等多金属矿床的重要容矿围岩之一, 分布于巴音郭勒河一带 大干沟组约出露厚度 600 m 左右, 而缔敖苏组则有 1600 m 早二叠世打柴沟组零星分布于野马泉, 为台地边缘浅海相碳酸盐岩建造 岩性为燧石条 12

19 带生物灰岩类燧石结核白云岩 含白云质灰岩, 出露厚度 1000 m 左右 五 中生界 这套岩层主要为上三叠统鄂拉山组陆相火山碎屑岩夹火山熔岩 岩性有流纹质含角砾凝 灰岩 流纹质玻屑晶屑角砾熔岩 安山岩 流纹岩夹火山角砾岩, 底部有砂岩和砾岩 第三节岩浆岩 本区岩浆岩活动始于元古代, 止于新生代 自元古代以来, 间歇性的火山喷发与岩浆侵 入频繁交替 经久不息 一 火山岩 区内岩浆喷发活动频繁, 有加里东期 华力西期和印支期三个大的旋回, 分别产于祁漫塔格群 牦牛山组和鄂拉山组中 1 加里东期晚奥陶世火山岩是一套以玄武岩为主的蚀变基性熔岩, 夹泥硅质岩及碳酸盐岩等正常沉积层, 具枕状构造, 岩相及厚度变化大, 属海底喷发沉积 主要岩石类型有蚀变玄武岩 蚀变安山玄武岩 细碧岩 安山岩及变辉绿岩 在分布上, 西起新疆的阿特阿特, 东至中灶火, 断续延伸 300 km, 宽 3~5 km, 厚度大于 5216 m, 成分属碱性岩系中的拉斑玄武岩亚系,Na 2 O 大大高于 K 2 O;Fe 2 O 3 +FeO 相对较高, 可达 11.77%,Fe 2 O 3 /FeO<0.5; 而细碧岩的 Na 2 O 含量可达 7.70%( 青海省地质矿产局,1991) 2 华力西期本区晚泥盆世的火山岩较为发育, 称为牦牛山组, 呈北西西向条带展布, 其特征是火山碎屑岩多于熔岩, 局部有熔结凝灰岩出现 其岩性以中酸性 - 酸性占优势, 基性次之 主要岩石类型有安山岩 玄武岩 流纹岩 火山角砾岩 凝灰熔岩和层凝灰岩等, 常夹少量凝灰岩 粉砂质板岩及粘土质粉砂岩 3 印支期晚三叠世鄂拉山组是区内火山喷发活动规模较大的一起 火山岩分布面积广, 分布于祁漫塔 卡雅克登塔格 西延到新疆境内, 东至乌图美仁附近, 属于陆相喷发火山岩建造 其岩性有火山角砾熔结凝灰岩 流纹质熔岩 流纹岩 英安岩 含角砾晶屑岩屑凝灰岩, 夹少量流纹质晶屑玻屑凝灰岩 流纹质火山角砾岩和英安质晶屑岩屑凝灰岩 该火山岩系可划分为两个火山喷发旋回 第一旋回由砂质板岩 千枚岩 长石石英砂岩夹玄武岩 大理岩组成, 出露厚度大于 4120 m; 岩性 岩相稳定 第二旋回由玄武岩 流纹岩 火山碎屑岩组成, 厚度大于 1810 m, 出露面积相对较小 其下部为酸性火山碎屑岩 流纹岩, 上部为玄武岩 厚度 489~923 m, 在横向上与流纹岩呈相变关系 二 侵入岩 特殊的构造环境使本区岩浆活动强烈, 经历了前兴凯期 加里东期 华力西期 印支期 燕山期等构造岩浆旋回, 具多旋回性, 岩石类型众多, 从超基性 基性 中性 到中酸性 酸性岩均有出露 各期侵入岩主要受北西向和北西西向两组断裂构造控制 与成矿关系密切的主要是加里东期和印支期 13

20 1 元古宙前兴凯期侵入岩 这是本区年代最老的侵入岩, 主要是岩株状产出 其岩性包括辉长岩 闪长岩 石英闪 长岩 斜长花岗岩 富斜花岗岩和花岗岩等 其中, 在东昆仑山北坡诺木洪河口残留有一花 岗岩小岩株,Rb-Sr 同位素年龄为 1868 Ma( 青海省地质矿产局,1991), 代表古元古代的产 物 2 加里东期侵入岩 加里东期侵入岩的岩性从超基性至中酸性均有, 但以酸性岩为主, 包括超基性岩 闪长 岩 花岗闪长岩 二长花岗岩等 酸性岩主要分布在乌兰乌珠尔 滩北雪峰和白干湖一带, 侵入于金水口群白沙河组和祁漫塔格群中 加里东期侵入岩分别为早 中 晚三个期次, 但 早 中期不太发育 加里东晚期花岗岩类岩石类型复杂, 主要为石英闪长岩 英云闪长岩 斜长花岗岩 二长花岗岩 花岗闪长岩和花岗岩 已有资料表明, 加里东期岩体代表性同位素年龄数据跨度较大 ( 表 1-3-2), 其中, 辉长 岩和闪长岩类的年龄在 380~526 Ma 之间 ; 而与钨锡矿成矿关系密切的二长花岗岩和钾长花岗 岩的年龄为 417~458 Ma, 属加里东晚期产物 李国臣 (2012) 所作的二长花岗岩和钾长花岗 岩的岩石化学成分资料显示 : 钾长花岗岩 SiO 2 含量为 70.68%~73.82%; 二长花岗岩 SiO 2 含量 略低,64.74%~66.11%; 全碱 (Na 2 O+K 2 O) 含量分别为 8.59%~9.38% 和 9.54%~9.69%, 均较 高 ;K 2 O/N 2 O 比值分别为 1.08~1.31 和 1.03~1.22, 均大于 1, 相对富 K; 二者都为高钾岩系, 属 A 型花岗岩 岩石的稀土总量相对较高, 在 REE 配分模式图上显示右倾型轻稀土富集特点, 具有中等 Eu 负异常 表 加里东期岩体代表性年龄数据 岩石名称 时代 /Ma 分析方法 采样地点 资料来源 辉长岩 526±1 单颗粒锆石 U-Pb 其曼于特 韩芳林,2002 辉长岩 432±15 单颗粒锆石 U-Pb 其曼于特 韩芳林,2002 辉长岩 405.3±1 单颗粒锆石 U-Pb 鸭子泉组 陕西地调院,2003 花岗闪长岩 430 单颗粒锆石 U-Pb 乌拉斯太那 中国地大等,2003 英云闪长岩 380 单颗粒锆石 U-Pb 阿拉恩木 中国地大等,2003 花岗闪长岩 439~445 单颗粒锆石 U-Pb 十字沟 青海地调院,2003 二长花岗岩 418.2±0.6 单颗粒锆石 U-Pb 库木拉格 青海地调院,2003 二长花岗岩 408.3±5.3 SHRIMP 锆石 U-Pb 喀雅克登 青海地调院,2003 石英闪长岩 481±3.6 单颗粒锆石 U-Pb 阿拉玛斯 陕西地调院,2003 钾长花岗岩 422±3 锆石 SIMS U-Pb 白干湖 李国臣等,2012 二长花岗岩 421±3.7 锆石 SIMS U-Pb 白干湖 李国臣等,2012 钾长花岗岩 432.3±0.8 锆石 U-Pb 柯可卡尔德 包亚范等,2008 二长花岗岩 458±9 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 柯可卡尔德 高晓峰等,2010 花岗斑岩 416.7±3.3 SHRIMP 锆石 U-Pb 乌兰乌珠尔 吉林大学地调院, 2009 黑云母二长花岗岩 410.1±2.6 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 卡而却卡陈博等, 华力西期侵入岩华力西期侵入岩的岩性以中酸性岩为主, 有英云闪长岩 花岗闪长岩 二长花岗岩等, 主要以大的岩基分布 他们侵入到金水口群白沙河组 祁漫塔格群和上泥盆统中 其分布严格受区域构造控制, 多呈北西西向展布, 与区域构造线一致 其侵入年代为 382~325Ma, 如 14

21 古风宝 (1996) 提供的同位素年龄为 : 花岗闪长岩 Rb-Sr 年龄 325Ma, 正长花岗岩 K-Ar 年龄 为 376Ma, 二长花岗岩 Rb-Sr 年龄 379Ma 382Ma, 属华力西早期 前人把祁漫塔格地区华力西侵入岩分为两个阶段, 即华力西中期和华力西晚期 华力西 中期花岗岩呈岩株 岩墙 岩基状侵位 岩石组合为钾长花岗岩 花岗岩 二长花岗岩 属 高钾钙碱性系列, 稀土元素含量较低, 为轻稀土富集型,Eu 亏损较小,Cs Rb K 等含量相 对富集, 而 Nb Ti 和 P 相对亏损, 形成于碰撞后或造山晚期 华力西晚期花岗岩主要呈岩枝 小岩枝侵位于下石炭统或华力西早期岩体内 岩石组合为钾长花岗岩 花岗闪长岩 黑云母 二长花岗岩 花岗斑岩等, 属高钾钙碱性系列, 稀土元素含量高于华力西中期花岗岩,Eu 亏 损较为明显, 微量元素以 Sr Ti 和 P 更为亏损为特征, 形成于活动大路边缘到碰撞后花岗岩 的过渡环境 ( 李光明等,2001) 4 印支期侵入岩 印支期侵入岩在本区都以小岩体出现, 而在西北部则以较大的岩基形式产出, 二者均呈 北西西方向展布, 与区域构造线一致 岩性以中酸性岩为主, 包括闪长岩 石英闪长岩 花 岗闪长岩 二长花岗岩和钾长花岗岩等, 局部还有辉长岩 辉绿岩 他们多侵入到古生代地 层及华力西期侵入岩体中, 少部分侵入到晚三叠世和金水口群白沙河组 在晚三叠世陆内俯 冲阶段, 昆北区的岩浆活动开始强烈起来,I 型 S 型和 A 型花岗岩均有产出, 其构造环境包 括大陆弧同碰撞 ( 同造山 ) 造山晚期 ( 晚造山 ) 和非造山环境等, 体现了一个较完整的陆内 俯冲演化过程 表 印支期岩体代表性同位素年龄数据 地区 / 矿区岩石测试对象测试方法年龄 /Ma 资料来源 卡而却卡 含暗色包体花岗闪长岩似斑状二长花岗岩 锆石 SHRIMP 236.9±1.7 王松等,2009 锆石 SHRIMP 227.3±1.8 丰成友等,2012 鸭子沟正长花岗斑岩锆石 SHRIMP 224.0±1.6 李世金等,2008 乌兰乌珠尔花岗斑岩锆石 SHRIMP 215.1±4.5 佘宏全等,2007 虎头崖 正长花岗岩 锆石 SHRIMP 219.2±1.4 含暗色包体花岗岩 锆石 LA-ICP-MS 235.4±1.8 丰成友等,2011 景忍正长花岗岩锆石 SHRIMP 204.1±2.6 刘云华等,2006 肯德可克二长花岗岩锆石 LA-ICP-MS 230.5±4.2 奚仁刚等,2010 楚鲁套海花岗闪长岩锆石 SIMS 226.4±1.7 尕林格花岗岩锆石 SIMS 227.8±1.7 它温查汉花岗岩锆石 LA-ICP-MS 227.7±0.6 长山钾长花岗岩锆石 SHRIMP 219.2±1.3 那棱格勒河东 二长花岗岩 锆石 单颗粒 U-Pb 223.1±3.0 正长花岗岩 锆石 稀释法 214.2±1.3 丰成友等,2012 常有英等,2009 尕林格花岗闪长岩锆石 LA-ICP-MS 225.2±1.2 赵一鸣等,2013 肯德可克二长花岗岩锆石 LA-ICP-MS 229.4±0.8 肖晔等,2013 野马泉花岗岩锆石 SHRIMP 229.5±1.1 高永宝等,2012 丰成友等 (2012) 曾对祁漫塔格中 - 晚三叠世 ( 印支期 ) 花岗岩的年代学 地球化学和成矿意义做了较系统的研究, 提供和综合了大量有关二长花岗岩 正长花岗岩和花岗闪长岩的同位素测年资料 ( 表 1-3-3) 从表中可看出, 与成矿有关的花岗岩类年龄大多为 204.1~230.5Ma, 为晚三叠世侵入岩 ; 岩体中的花岗闪长岩暗色包体的年龄稍老, 为 15

22 235.4~236.9Ma 晚三叠世侵入体在祁漫塔格地区分布较广泛, 包括西北部的独雪山 景仁 牛苦头沟 苏海图, 东南部的求勉雷克 下拉尕诺 二道沟等, 总体呈 NWW 向分布 ; 岩体形态为岩株 岩枝 岩脉和不规则状, 岩性主要为浅肉红色中细粒二长花岗岩 肉红色斑状二长花岗岩 浅肉红色中细粒 ( 斑状 ) 正长花岗岩 此外, 还有少量中细粒花岗闪长岩 5 燕山期侵入岩燕山期岩浆活动总体较弱, 以中酸性侵入岩为主, 镁铁质 超镁铁质侵入岩及脉岩不繁育, 主要分布在巴颜喀拉山北缘地区 岩石类型包括石英闪长玢岩 二长花岗岩 花岗闪长岩和花岗岩等 岩体多呈小 - 中型岩株 岩脉产出 岩体与围岩界线清晰, 接触面以倾向围岩者居多 侵入岩围岩蚀变较强烈, 钾化明显, 硅化普遍, 控制了金 铜及多金属元素异常的展布 ( 赵俊伟,2008) 16

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