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北祁连造山带是我国一个重要的铜铅锌钨钼铁等多金属成矿带。北祁连西段通过近年来基础性地质工作的不断开展、深入,获得了一批较好的找矿信息,取得了较大的找矿效果,显示出了良好的钨成矿前景,将成为我国钨产业的资源接替区。加强该区地质评价,深入研究钨成矿规律和成矿预测,具有重要的意义。
北祁连造山带北西向前长城系北大河群与成矿关系密切。造山带经历了长期复杂的构造运动和变质作用,属祁连造山带的次级构造单元,总体呈北西西走向,褶皱构造为-“W”形复式向斜;断裂构造主要为北西西向深大断裂和北东、北西、近南北向断裂。加里东晚期侵入岩最发育,大多数岩体(群)沿北西和北西西向区域性大断裂带两侧呈串珠状岩株、岩脉、条带状单斜产出,酸性岩浆活动对钨多金属成矿起了决定性的作用。
北祁连西段主要钨矿有小柳沟和塔儿沟大型钨矿床,是北祁连西段主要的钨成矿区。小柳沟和塔儿沟大型钨矿床其成矿主要受高钙的火山-沉积岩系、酸性侵入体、断裂构造三大因素控制。构造运动使该区地层褶皱变形,并伴随有强烈的岩浆活动,热液沿构造薄弱地段及层间构造接触面上涌侵位,与岩体周围地层中高钙岩系(矿源层)发生接触交代变质,使得矿源层中钨在岩体的外接触带及有利地段富集成矿。
成矿规律是指矿床形成和分布的空间、时间、物质共生关系及内在成因联系等的总和。依据成矿物质来源、成矿空间、成矿时间、成矿系列,总结的北祁连西段钨成矿规律为:
1、成矿物质来源加里东期酸性侵入体为成矿提供了丰富的物质来源。与中酸性岩浆体系有关的金属元素成矿作用相当广泛,成矿流体作为酸性岩浆体系与金属矿床成矿系统之间的媒体和纽带,贯穿于成矿作用过程的始终,在金属矿床成矿过程中的作用尤为重要。北祁连西段酸性侵入体中含钨矿物的占80%以上,加里东期中酸性花岗岩是钨的矿源岩。加里东期酸性侵入体的就位提供的热源和流体源为地层中成矿元素的活化、迁移、富集提供了条件,使分散在地层中的成矿元素进一步富集,层源成矿物质和岩源成矿物质的叠加大大提高了成矿的概率。
钨成矿物质来源于一定的地层。北祁连西段前长城系北大河群就是古老的结晶基底,钨成矿与古地块关系密切的主要原因是这些老地块中含钨丰富,为钨矿成矿规律提供了丰富的成矿物质。随着北大河群地层被花岗闪长岩岩浆的重熔,在下伏花岗岩岩浆的热驱动下,钨从地层中被逐渐分馏或淋滤,从而达到在成矿系统中的富集。北大河群之上或侧部,形成了朱龙关群,海底热液喷流作用,使成矿物质再次向朱龙关群迁移,形成富矿层位,在构造有利部位富集成矿。
2、成矿空间分布规律北祁连西段大型钨矿床空间分布与构造和岩体定位关系密切。构造活动对成矿侵入体的定位起了决定性的作用,同时也利于深部成矿物质向上迁移,是成矿岩浆上升的通道。
北祁连山西段钨成矿的空间分布规律为构造定位岩体,岩体定位矿床。钨矿床产于北西向大断裂与南北或北东向隐伏断裂交汇部位附近。 3、成矿时间规律北大河群火山岩形成于古元古代,反映出地层为后期的钨成矿提供了一定的物质条件,为钨成矿元素的初步富集期。加里东期酸性侵入体为成矿提供了丰富的物质来源,是北祁连西段钨的主成矿期。
4、成矿系列
单个矿区具成矿系列性,矿化元素也具有明显的水平分带,由矿化中心向边缘矿化元素分带依次为Cu、Mo-W、Cu-Pb、Zn、Ag。区内大型钨矿床中心为铜钼矿,随着钨矿化尖灭,代之而出现了银铅锌矿化。
在地层、岩浆岩、构造演化分析的地质基础上,结合物、化、遥等信息综合因素,根据成矿理论和成矿规律进行的成矿预测,将北祁连西段划分为四个钨多金属成矿带,在此成矿带内圈定出两个Ⅰ类预测区,两个Ⅱ类预测区和一部分Ⅲ类钨成矿预测区。