甘肅北山地區礦產特征及分布規律

馬永勝，程建軍

（甘肅省地質礦產勘查開發局第二地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730020）

1 區域地質概況

甘肅北山地區位于河西走廊北部，西部毗鄰新疆尾亞，東連內蒙古黑河綠園，北部越過內蒙和蒙古接壤，南部至甘肅瓜州，東西跨度達550km，南北跨度270km，面積15萬km2，地形地貌以低山、丘陵為主。其主體位于西伯利亞板塊南部、哈薩克斯坦板塊東部結合部，是典型的多單元構造結合體。

圖1 甘肅北山地區構造位置圖

1.1 地層

甘肅北山地區地層發育相對完善，由于侵入巖體穿插以及斷裂結構被破壞的緣故，地層結構成破碎狀。從太古界到新生代時期地層都有一定程度的分布，這當中元古界分布范圍最為廣泛，下古生界則是最為關鍵的賦礦層。長城系、前長城系等多存在于海相火山巖，石炭-二疊系、奧陶系是火山碎屑巖、基性熔巖；泥盆系、上二疊系是火山石沉積形成的[1]。

1.2 構造

該區呈斷裂構造發育，火山活動較為頻繁，并存在20條規模較大的斷裂，呈E-W、NNE、NNW-NE走向，NEE向斷裂構造發育較較晚，同時存在較淺、較深層次的張性斷裂和擠壓斷裂，活動周期久[2]。活動層次以元古代、古生代、古生代等的地層為主，并在活動過程中呈現出形式多樣、層次復雜的顯著特點，斷裂構造同時也是構造單元之間的分界線。

1.3 巖漿巖

該區火山活動和巖漿侵入極為頻繁，侵入巖出露面積達28000km2，火山巖出露面積達16000km2。

大部分地區火山巖都有出露，只有寒武系、中-新生代未出露。侵入巖新生代印支-燕山期等都存在出露層位。在巖漿活動中，華力西期運動最為突出。

2 礦產類型及特征

該區地質結構極為復雜，侵入巖發育和火山噴發較為頻繁，為成礦打下了基礎。經地質勘測，北山區共有礦床440多處，礦物類型超過20種，主要包括錫、鐵、金、鎢、鉑、銀、鐵、鋅、鉛等類型的金屬，儲藏總量較為大，尤其是金、銅等資源。

2.1 礦產規模、種類

當前已經勘測到的礦床56個，這當中的大型礦床5個、中型12個、小型39個，礦點近400處。具體來說，出露大型礦床共5個，包括2個大型鐵礦床、1處大型鎢鉑礦床、2處銅鎳礦床，也就是尾亞鐵礦床、黃山銅鎳礦床、黃山東銅鎳礦床、小白石頭鎢鉑礦床、黑鷹山鐵礦床。

中型礦床主要包括2個銅礦床、5個金礦床、2個銅鎳礦床、1個鎢鉬礦床、1個鐵礦創，也就是金窩子金礦床、莊山金礦床、新金廠金礦床、金廠溝金礦床、黃山北銅鎳礦床、馬南金山金礦床、土墩子銅鎳礦床、白山堂銅礦床、花牛山鉛鋅礦床、紅尖兵鎢鉑礦床、公婆泉銅礦床、碧玉山鐵礦床[3]。

2.2 礦產成因類型

該區礦產成礦成因較為復雜，主要存在熱液型、接觸交代型、火山巖型、板巖型、沉積變質型等類型的成礦，但不同類型的成礦成因不盡相同。

金礦成礦類型主要有火山巖型、侵入巖內接觸代型等類型。馬莊山金礦是火山巖型金礦的代表性礦床，金窩子金礦床是侵入巖外界觸代行金礦的代表性礦床。

銅礦成礦的主要類型包括石英脈型、接觸交代矽卡巖型以及斑巖型三種。公婆泉礦床是斑巖型礦床的代表，石英脈型礦床分布范圍較廣但礦產總量較小，輝銅山銅礦床是接觸交代矽卡巖型的代表。

鐵銅礦床主要構成為接觸交代矽卡巖型和巖漿熱液型，其中黃山鐵礦床是巖漿熱液型的代表。而鎢鉑礦床除小白石鎢鉑銅礦床是矽卡巖型的形式外，都屬于石英脈型礦床。鉛鋅礦成礦類型主要存在碎裂蝕變巖型以及熱液填充型等類型。

2.3 礦產成礦特征

該區大多數礦床在成礦過程中同時存在多階段、多期性特點，且出露的各種礦床都在不同方面體現出礦床來源物質復雜性、成礦多階段、多時期的特點。如花牛山鉛鋅礦體是震旦系洗腸井群第三巖性段大理巖夾板巖中形成的，且銀、鉛等物質含量水平都超出了克拉克值基本水平，有一定的成礦選擇性，豐度較高，以礦源層的形式存在。

多期次的斷裂構造，特別是主干斷裂和礦產類型、礦產品分布有著直接關系；次級結構在空間上直接關系到礦床分布、礦體形態。礦區內的花崗巖類的侵入巖體和成礦有著較大關系，是成礦主要來源物質。早期的華力西花崗巖的pb豐度值大約是41.6PPm；中期的華力西花崗巖的pb豐度值大約是195.1PPm，Ag的豐度值大約是0.18PPm，Zn的豐度值大約是70.5PPm；印支期花崗巖體的pb豐度值是140.7PPm。這表明花崗巖是成礦的銀、鋅等物質主要來源[4]。

根據礦床鉛同位素的勘測，模式年齡相對分散，有一定多時代性的特點。按照H，H法一級DOL法的推算，鉛模式平均年齡在186.3M～375.4M。這當中180Ma±占比大約是11%，300Ma±占比大約是33%，350Ma～375Ma占比56%。其鉛同位素年齡值分別表示：第一組和礦區內印支期肉紅色花崗巖成巖期基本保持一致；第二組和礦區內華力西中期花崗巖成巖期相近；第三組和礦區內華力西早期花崗閃成巖期較為接近(巖體鉛同位素年齡值為386.08Ma)，其主要代表礦床的成礦期。這表明鉛、鋅等是礦床主要成礦物質，主要存在成礦物質來源復雜、成礦多階段以及成礦多期性等特點。

綜合前文觀點可以看出，該區40多個礦床從不同方面體現出礦床成礦物質來源復雜、成礦多期性、多階段的特點。此外，也體現出單一礦床成礦經常存在多礦種、多元素的規律特點，隨著地殼運動的轉變，成礦也隨之發生變化。

3 礦產分布規律

3.1 空間分布規律

該區地質結構極為復雜，不同期次、不同規模、不同強度的火山活動和巖漿侵入活動都是沿著尾亞、白山、索井的方向進行俯沖，并作為哈薩克斯坦板塊、塔里木中-朝板塊之間的分界線，該區的17條斷裂以平行于俯沖帶的形式分布整個北山地區，同時也是不同次級構造單元之間的分界線。這樣的分布特點也決定了次級構造單元呈東向西的分布。

不同層級單元、巖漿巖帶以及構造，都是以由東向西的形式進行分布，從而造成該區礦產、礦床空間分布上，呈現出南北向分帶性以及由東向成帶分布的特點來。同時，地質結構特點的不斷轉變，也導致不同構造單元礦產類型不同的特點。分布在大斷裂帶周圍的六條蛇綠巖帶，是銅鎳等礦產主要成礦帶，由于俯沖帶的影響，和大陸距離較遠，分別是弧后擴張槽、公婆泉島弧區、中晚華力西沙紅山裂谷、中晚華力西柳園裂谷帶。不同的結構特點，決定了礦產組合的不同。

3.2 構造單元對礦產的控制特點

該區內的II級構造單元由東到西，梯次向大斷裂帶分布，并以深大斷裂為界，構成了北山地區不同層級的構造單元，其成礦類型、特點也各不相同。北山區的銅鎳硫化物礦床，和主要基性-超基性巖帶有著較大關系；尾亞-白山-索索大斷裂，是南北板塊的俯沖消減帶，在該帶兩側主要分布鉛、鋅、鐵、銅等多種類型的熱液型礦床；公婆泉島弧形成的火山巖型銅礦、金礦，則是和重巖溶型有關的金屬礦；外生礦則和區域內局部沉積洼地有著較大的關系，或者經沉淀后再形成鉛、銀等多種類型的金屬礦；不同構造單元碎屑巖地層，尤其是碳酸鹽巖和內侵入巖接觸帶，產生的接觸帶型銅礦、鐵礦。

綜合以上所述可以看出，該區款產分帶性和巖漿活動特點、結構巖性、結構特點、圍巖性質、斷裂深度有著較大關系。

4 結語

綜合以上觀點，北山地區礦產次級結構帶、巖漿巖帶和區域結構特點有著較大關系，并由東向西分布。該區礦產在II級構造單元中，都成群、成帶的形式進行分布，成礦類型和礦產總量，和大地結構、巖漿巖帶有著極大關系，體現出土地結構不同時期不同礦產不同分布的特點。礦床成礦規律特點和土地結構、層級結構、巖漿侵入有著極大關系，體現出成礦物質來源、成礦時期性、成礦規律的特點。