北祁连西段红川铜镍矿超基性岩体锆石U-Pb年龄

1研究目的(Objective)红川铜镍矿是新一轮找矿突破战略行动实施以来,甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院在北祁连造山带西段新发现的岩浆熔离型铜镍硫化物矿床,目前估算镍推断资源量已达中型规模,伴生铂族元素(Pt、Pd、Os、Ir、Rh、Ru)品位均高于伴生矿产综合利用指标。

北祁连西段黑峡口锰矿地球化学特征及成因研究

黑峡口锰矿床位于北祁连西段寒武—奥陶纪裂谷带,系晋宁期华北古板块裂解所形成的裂谷带,矿石地球化学特征表明,该矿床属热水沉积的产物。寒武纪时期黑峡口锰矿受古海底拉张断裂控制的火山喷气(液),以及深成热水作用形成的与火山沉积建造密切共生的海底热水沉积矿床作用。后经次生改造,使含锰岩系褶皱上升地表,部分锰质被淋滤,迁移,形成北祁连造山带中的锰矿成矿带。成矿带东西长约450 km,西段南北宽30 km,东段南北宽25 km,总体呈一个三角形展布格局。

北祁连西段黑石头沟锰矿地质特征及矿床控矿成因分析

研究区位于北祁连马—肃南华力西晚期铜铅锌钨钼铁金、石灰岩成矿带,为走廊弧后盆地,属典型的“优地槽”型建造,为大洋壳俯冲后期残留或萎缩洋盆深海相沉积建造,火山-沉积建造组合为该区域锰矿床的形成提供了优越的成矿地质背景。区域上在寒武-奥陶纪裂谷演化阶段和沟弧盆演化阶段,受大地构造控制,伴随洋岛火山活动,喷溢出含铁、锰高硅热水,并沉积形成含锰地层。在岩浆热液和变质作用影响下,在北祁连中西段,逐渐形成以铁、锰为主的火山-沉积型或火山-沉积-热液改造型矿床。

北祁连西段熬油沟二只哈拉达坂蛇绿岩的形成环境和时代

熬油沟蛇绿岩是北祁连造山带西段最具代表性的蛇绿岩残片之一。运用SHRIMPⅡ锆石U-Pb法,对北祁连造山带西段的熬油沟和二只哈拉达坂两地出露的细粒辉长岩和粒玄岩进行了精确同位素测年。采自熬油沟剖面的细粒辉长岩样品206Pb/238U年龄数据分布在一个很小的范围（490~508 Ma）,其加权平均年龄为501±4 Ma（MSWD=1.09）;采自二只哈拉剖面的粒玄岩样品年龄值稍小,206Pb/238U加权平均年龄为495±4 Ma（MSWD=0.98）。结合详细的野外调查、矿物化学和地球化学研究,认为熬油沟–二只哈拉达坂蛇绿岩构造破坏严重,其中基性岩浆岩代表早–中寒武世的北祁连洋壳。与新元古界朱龙关群碳酸盐岩和砂泥岩整合产出的玄武岩不能作为蛇绿岩的喷出岩系列,而有可能是震旦纪的大陆溢流玄武岩,代表新元古代全球Rodinia大陆裂解的岩浆产物。

铅同位素方法在隐伏矿深度与资源量定量预测中的应用研究——以北祁连西段寒山金矿为例

本文根据铅同位素示踪的有关理论和隐伏矿预测的方法,对北祁连地区寒山金矿作了详细的地表野外地质工作和系统剖面采样。通过对相关样品的铅同位素分析和数据处理,对该矿的隐伏矿深度和隐伏资源量进行了预测。结果显示:(1)寒山金矿自西北向东南矿体的V1与V2值存在着从低到高的规律变化,标志着矿体的暴露深度从西向东存在着由深至浅的规律变化,最深隐伏达1047m,矿体整体西高东低,向东侧伏(隐伏);(2)寒山矿区总平均隐伏系数Rs为6.1,预测资源量为106.9t,因此推测寒山金矿床为特大型金矿床。与其西南部的鹰咀山金矿进行横向对比表明,寒山金矿体与鹰咀山金矿一样也是西高东低,向东侧伏(隐伏),在两金矿区之间V2变化在40至60之间还缺少应有的数据,因此可以推断在鹰咀山与寒山矿之间可以找到V2变化在40至60之间范围的矿体,这在今后的地质勘查工作中应引起高度的重视。

北祁连西段熬油沟蛇绿岩的矿物学研究

本文对北祁连熬油沟蛇绿岩中的辉石、长石、铬铁矿和铁钛氧化物的成分进行了研究 ,结果表明 ,铬铁矿具有高的 Al、Mg含量和低 Fe3 + 及 Cr含量 (Cr* 值为 0 .4 8～ 0 .4 9)的特点 ,反映了其形成于大洋中脊下的低熔地幔。辉石、铬铁矿和铁钛氧化物中 Fe3 + 的含量均较低 ,表明这些矿物的分离结晶作用是在低氧逸度条件下进行的 ,因而熬油沟蛇绿岩中的玄武质岩石均不是初始岩浆 ,而是分离结晶以后形成的残余岩浆 。

北祁连西段卡瓦铁矿的地球化学特征及其地质意义

卡瓦铁矿位于北祁连造山带西段，是新近发现的沉积变质型铁建造。矿石全铁（Fe2O3T，平均45．28％）含量最高，其次为SiO2含量（平均40．50％），并具有较高的亲生物化合物P2O5（平均0．73％）及陆缘碎屑组分Al2O3（平均4．69％）、TiO2（平均0．31％）；Ba以及对氧化还原敏感的元素U、Th相对富集，Nb、Ta、Sr、Zr、Hf相对亏损；稀土元素总量较高，LREE亏损、HREE富集，弱的La正异常，无Eu、Ce、Y异常，Sr／Ba、Y／Ho比值与陆源沉积物相近。综合分析认为卡瓦铁矿是中元古代早期海洋化学沉积的产物，在形成过程中伴有较多陆缘碎屑物质的加入。此外，卡瓦铁矿缺乏Ce负异常，U、Th的相对富集．表明铁矿沉积于低氧的环境。

北祁连西段钨钼矿地质特征及其成矿规律

采用趋势面分析方法对甘肃境内北祁连西段1∶20万化探数据进行处理后圈定了一批W、Sn、Mo、Bi趋势剩余异常,不论从其空间分布特征、地层岩性、断裂构造、岩浆岩的关系分析,还是与已知矿床(点)的吻合对应情况来看,都与研究区地质情况吻合较好。指出北祁连西段钨钼矿的产出,W、Sn、Mo、Bi趋势剩余异常在空间上整体表现为棋盘格子状展布,受北西向板块边缘缝合带及北东向隐伏断裂交错控制,在中酸性岩体侵入地段,则形成W、Sn、Mo、Bi矿集区,同时受地层岩性、断裂构造、岩浆岩控制明显,当上述条件耦合在一起时,则形成规模大、类型复杂、有用组分多的中—大型多金属矿床。

北祁连西段钨矿床成矿地质特征对比与研究

北祁连西段达到大型规模的钨矿床有3处,分别是塔儿沟钨矿、小柳沟钨矿和西柳沟钨矿,空间上自西向东展布;其地质特征各有特点,成矿条件也不尽相同。通过对3个矿床地质特征的对比和成矿条件的分析,认为北祁连西段钨矿是加里东期的产物,初始矿源来自元古界古老地层,构造控制矿体数量、产状和规模,酸性花岗质岩体侵入热液作用使W元素富集最终成矿,成矿期从中奥陶世延续到晚志留世。塔儿沟钨矿和小柳沟钨矿成矿在"板块俯冲"时形成,西柳沟钨矿在"陆陆碰撞"时形成。北祁连西段具有良好的钨矿成矿背景和有利的成矿条件,矿床外围地质工作程度低,在其外围和深部开展工作,找矿会有重大突破,勘查方法以钻探为主。

北祁连西段鹰咀山金控矿规律与找矿方向

通过对鹰咀山金矿的控矿规律的总结,结合矿区钻孔及井下构造,了解到西段矿体赋存于矿化蚀变带底部,紧邻火山碎屑熔岩和超基性岩,打破了以往矿体赋存于矿化蚀变带顶部的惯例,指示了在剪切带内存在第二矿化富集带。矿体的展布严格受到剪切带控制,分布于黑茨沟组第2段与第3段之间。矿区南侧破碎蚀变带探槽内发现了石英菱镁岩型金矿石,为矿区金的找矿工作提出了新思路。

北祁连西段寒山金矿床铅同位素等时线年龄及意义

北祁连西段寒山金矿床位于阿尔金断裂南侧,赋存于阿尔金断裂南侧的北西西向次级断裂中。对于该矿床的成矿时代一直存在很大争议,为此根据北祁连西段寒山金矿床中43个金矿石样品的铅同位素分析数据,获得的铅同位素等时线年龄为(404±7)Ma。通过与之相距仅7km的鹰咀山金矿床有关资料的对比,认为它们的成矿时代相同,这一发现对该区今后的找矿工作有一定的指导意义。

北祁连西段小柳沟钨钼矿床矿物学、硫同位素特征及其地质意义

小柳沟钨钼(铜)矿床位于北祁连西段镜铁山_朱龙关裂谷带内,矿化主要产于长城系朱龙关群碳酸盐岩及基性火山岩中,它是一个与花岗质岩石有关的斑岩_矽卡岩_石英脉型矿床。其中,钨矿化主要为矽卡岩型,钼矿化主要为斑岩型。小柳沟花岗质岩石主要由二长花岗岩和花岗闪长岩组成,与成矿作用关系密切的为二长花岗岩。文章以小柳沟花岗质岩石中的主要造岩矿物和矽卡岩中的石榴子石为对象,利用电子探针对其矿物学特征进行研究。结果表明,小柳沟花岗质岩石的成岩物质主要来源于地壳,并有地幔物质的加入,岩体形成于较高氧逸度环境〔(logfO2>Ni_NiO〕,是钨钼(铜)矿形成的有利条件。小柳沟矽卡岩中的石榴子石属于钙铝榴石_钙铁榴石系列,以钙铝榴石为主,矽卡岩属于交代成因的钙矽卡岩,主要形成于还原环境。石榴子石环带的核部相对富Al,边部相对富Fe,暗示成矿流体温度降低、氧逸度和p H值升高。矿物成分分析表明,石榴子石的Mn/Fe比值和矿化金属类型之间存在一定联系。硫化物的硫同位素显示,S可能来源于岩浆热液,结合前人的研究成果,认为小柳沟钨钼矿床的钨可能来源于岩浆及地层,钼主要来源于岩浆。

北祁连西段石炭-二叠纪含煤地层沉积模式研究

为揭示北祁连西段石炭-二叠纪含煤地层沉积模式及聚煤规律,采用野外露头观察、钻孔岩心描述、测井分析及综合作图等方法对其进行研究,识别出太原组砂砾岩段发育河流相,羊虎沟组和太原组含煤段发育潟湖相、潮坪相、碳酸盐台地及沼泽相;沉积环境经历了陆源碎屑体系发育、泥炭沼泽体系发育、碳酸盐体系发育、陆源碎屑体系复活4个阶段。研究表明:成煤期主要发育潟湖—潮坪沉积模式,厚煤层主要形成于潟湖泥炭沼泽环境,在潮坪成煤环境煤层较薄或不发育;太原组含煤段发育M5、M6和M3、M4两套主采煤组,聚煤中心分布在东部的日旭-青羊沟-阿力克一带和西部的五林沟-野马泉滩一带。

北祁连西段卡瓦矿区熬油沟组玄武岩地球化学特征及其地质意义

北祁连造山带北与阿拉善地块相接,南与中祁连地块相隔,西北被阿尔金走滑断层相切.北祁连洋从新元古代到早古生代晚期经历了裂解、扩张、俯冲、闭合、弧陆碰撞及陆内造山的构造演化过程^（[1-10]）.在朱龙关群熬油沟组中发现一套呈整合产出的洋岛玄武岩（图1）,对深入研究北祁连西段中元古代的构造演化具有重要意义.

北祁连西段牛毛泉东金矿地质特征、成矿时代及成因分析

牛毛泉东金矿位于北祁连造山带与阿尔金断裂的结合部位,该地区被誉为西北的"金三角"。牛毛泉东金矿为该地区近年来新发现的受脆韧性剪切带控制的金矿床,金矿体产于阴沟群安山质凝灰岩、安山质凝灰熔岩中的近东西向脆韧性剪切蚀变带,矿化受构造控制显著,成矿具有多阶段性,金主要形成于硫化物-石英-金矿化阶段。矿脉两侧热液蚀变强烈,与成矿有关的蚀变主要为硅化。通过石英流体包裹体测得金矿石中流体包裹体的均一温度112～191℃;成矿流体盐度0.35%～7.86%,平均4.77%;密度为0.92～0.96 g/cm^3,平均0.95 g/cm^3,显示成矿流体具有浅层低温热液特征。对黄铁绢英岩型矿石中绢云母^(40)Ar-^(39)Ar测年获得坪年龄为(296.7±2.8) Ma,对应于北祁连陆内伸展拉张构造演化过程。矿床的地质特征及成矿时代与邻近的寒山金矿类似,并受同一条韧性脆性断裂构造带控制,均为低硫浅成低温热液型金矿,主成矿时代为华力西晚期。牛毛泉东金矿的发现及成因研究对指导区域找矿方向具有重要的意义。

北祁连西段吊达坂地区水系沉积物地球化学特征及找矿预测

以北祁连西段吊达坂水系沉积物测量地球化学特征为研究对象,通过元素含量的概率分布、元素富集与分异、单元素异常、元素相关性分析及异常元素组合等特征的研究,在区内共圈定综合地球化学异常18处,划分出3个铜铅锌多金属找矿远景区,发现矿点4处。研究结果显示水系沉积物测量在北祁连西段半干旱高寒山区找矿效果明显。

北祁连西段双龙镁铁质-超镁铁质岩地球化学特征及构造意义

北祁连西段双龙一带出露的镁铁质-超镁铁质岩主要由蛇纹石化二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩及玄武岩组成,这些岩石单元与构造卷入的前寒武纪变质岩系和深海沉积的硅质岩一起构成蛇绿混杂岩带。辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为464±2 Ma(MSWD=1.3)。Zr/TiO_2-Nb/Y图解显示辉绿岩为拉斑玄武岩系列,玄武岩为碱性系列,两者均具有低的MgO和相容元素Cr、Ni含量,指示在岩浆作用过程中发生过橄榄石、辉石的分离结晶作用。球粒陨石标准化稀土元素配分模式图显示,辉绿岩呈平坦型,(La/Yb)_N=1.35~1.45,无Eu异常(δEu=1.0~1.1),以及Lu/Yb(~0.15)、Zr/Y(~2.5)、Y/Tb(~39)比值等均类似于N-MORB;但它们又相对富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Pb,以及Nb/U(~21)、Zr/Nb(~16)、Th/Ta(~5.7)比值则显示了岛弧玄武岩或弧后盆地玄武岩的特征,推测辉绿岩应源于受俯冲流体交代的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。玄武岩地球化学特征明显不同于辉绿岩,表现为相对富集LREE,~8.48,轻微负Eu异常(δEu=0.91),以及Zr/Y(~8)、Y/Tb(~30)、Ta/Yb(~0.6)、Th/Yb(~2.5)比值等类似于OIB,指示玄武岩应源于富集地幔部分熔融的产物,但岩石又表现出富集Rb、Ba、Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf,亏损Nb、Ta、Ti、P,以及Th/Ta(~4.8)、Zr/Nb(~14)、Nb/Yb(~10)、Nb/U(~11)比值又具有岛弧或弧后盆地玄武岩的亲缘性,显示了玄武岩应源于地幔深部流体交代的石榴石二辉橄榄岩或尖晶石+石榴石二辉橄榄岩部分熔融的产物,表明早古生代北祁连古大洋在俯冲闭合过程中具有洋岛或海底高原的增生作用。结合区域地质背景,利用全球大数据建立的构造判别图解综合研究认为,北祁连西段熬油沟-玉石沟-双龙-小龙孔-卡瓦-东沟等镁铁质-超镁铁质岩共同构成一条重要的SSZ型蛇绿岩带,为北祁连古大洋向南俯冲形成的弧后盆地的残留体。

北祁连西段卡瓦铁矿床与镜铁山铁矿床对比研究

从卡瓦铁矿床和镜铁山铁矿床的成矿地质背景、矿床地质、铁矿石地球化学特征、成矿时代及沉积环境等方面进行对比研究,结合野外地质,认为卡瓦铁矿床无论在地质还是地球化学特征上均与镜铁山铁矿床有明显差异,二者在时空上具有连续性,是两个完全独立的铁建造.地层、构造和地球化学等是卡瓦铁矿床的找矿标志,为北祁连西段沉积变质型铁矿进一步勘查工作提供理论依据.

甘肃北祁连西段刃岗沟-古浪峡成矿带铁矿床分布特征及找矿方向

研究区内铁矿产地达60余处,目前已探明大型铁矿床2处、中型矿床3处、小型矿床12处,矿点35处。近年新发现正在开展地质找矿工作的大型铁矿床3处(黄沙泉铁矿、卡瓦铁矿、小张龙铁矿),其中卡瓦铁矿具有特大型前景。矿石类型十分丰富,主要有磁铁矿、菱铁矿、镜铁矿、赤铁矿,同时又有共生的铜、铅锌等。铁矿床成因类型有:岩浆热液型、矽卡岩型、海相热卤水"Sedex"型(镜铁山式)、海相火山岩-沉积类"VMS"型(朱龙关式)、海相火山沉积变质型、海相沉积型。因此对本区内铁矿床进行系统研究,成矿期次划分,初步的成矿系列研究具有理论上和实践上的重要意义。本文通过对矿床的分布特征进行分析归纳,进而指明该成矿带内铁矿的找矿方向。

北祁连西段白尖铁矿床水文地质特征及矿坑涌水量预测

白尖铁矿床位于北祁连西段铁多金属成矿带内的镜铁山铁矿床外围,区域性构造线呈NW—SE向展布,矿区出露的岩性以长城系桦树沟组含铁浅变质岩为主。矿区气候为大陆性高寒半干旱气候,多风少雨,冬季寒冷。区内水系发育,地表水和地下水的补给、径流和排泄条件较简单。通过对矿床水文地质特征的分析,讨论了矿区地表水动态特征、地下水类型和特征以及矿床充水因素,并对矿区供水水源进行了初步评价。在此基础上,采用水文地质比拟法预测了矿坑涌水量,为矿区建设规划提供了可靠依据。