§1.3 主要完成工作量与主要成果
本书是在已有工作基础上,先后于2003年、2004年、2006年、2007年数次到祁连地区开展野外地质调查工作,实地考察了包括小柳沟钨钼矿床、塔尔沟钨矿、石硐沟银多金属矿床、朱岔钨矿点、后长川钨矿点、石居里铜矿、镜铁山铜铁矿床、吊达坂铅锌矿带牛毛圈铅锌矿点、白银铜多金属矿床及其白银外围的猪嘴哑巴铜矿床、石青硐铅锌矿床等。与本书有关的主要实物工作量如下:
(1)野外路线地质调查剖面 100km
(2)采集岩石、矿石标本 240块
(3)岩石薄片、光片及测温片 114件
(4)岩石化学常量元素分析 44件
(5)微量与稀土元素ICPMS分析 44件
(6)成矿元素分析 44件
(7)流体包裹体镜下测温 28件
(8)激光拉曼光谱分析 21件
(9)氢氧同位素分析 15件
(10)流体成分气相、液相成分分析 10件
(11)硫同位素分析 10件
(12)铅同位素分析 15件
(13)白云母ArAr定年样品 3件
(14)辉钼矿ReOs定年样品 2件
(15)流体包裹体HeNeAr同位素分析 9件
(16)多源地学信息处理机时 500小时
(17)野外及镜下照片 400余张
本次研究取得了如下主要认识和成果:
(1)在收集前人资料的基础上,根据不同地块锆石和Nd模式年龄TDM谱系结构特征及所揭示的构造岩浆变质等热事件信息,对分布于北祁连、中南祁连的前寒武纪基底陆块的构造属性进行了综合分析和对比,进一步确认了北祁连前寒武纪基底陆块与祁连陆块同属冈瓦纳大陆的一部分。因此,前寒武纪时祁连陆块不是华北克拉通的一部分,祁连洋也不是在华北陆块基础上通过裂解洋盆化而逐渐发育演化的,而是原本就已存在的并属于古特提斯洋盆的一分支洋盆。
(2)祁连造山带总体呈现“两带三块”构造格局,即由北祁连加里东俯冲杂岩带、柴北缘加里东俯冲杂岩带和被其所分划的阿拉善地块、中南祁连地块、柴达木地块构成。祁连造山带加里东期造山带主要是阿拉善地块、祁连地块和柴达木地块三块体通过北祁连洋盆和柴北缘古洋盆的俯冲、碰撞作用而最终焊接在一起的。
(3)北祁连洋盆主要发育于早古生代,震旦纪寒武纪为洋盆的主要增生期,而奥陶纪志留纪为洋盆的俯冲消减期,志留纪早泥盆世则为北祁连洋盆闭合、碰撞造山和隆升时期。伴随洋盆从增生、俯冲到闭合等不同发育阶段,北祁连构造带发育了标志洋盆增生的蛇绿岩套及火山沉积建造、与俯冲机制相关的混杂岩以及岛弧火山岩、高压变质岩以及俯冲到与碰撞造山过程相关的花岗岩,泥盆纪时隆升形成磨拉石建造而结束造山。
(4)结合岛弧火山岩空间分布和加里东期花岗岩构造属性,本书倾向于南北双向俯冲,即北祁连早古生代洋盆沿着两个岛弧构造带分别向阿拉善地块和祁连地块俯冲,最终通过洋壳俯冲、陆陆或弧陆碰撞过程,实现华北地块与祁连地块的构造拼贴。
(5)柴北缘俯冲杂岩带主要由蛇绿岩、超高压变质岩组成。蛇绿岩由橄榄岩、辉长岩、堆集岩和辉绿岩辉长岩脉岩群组成。祁连地块南缘发育与南祁连洋盆向北俯冲有关的晚寒武世早奥陶世滩间山群岛弧火山岩,中晚奥陶世—志留纪由砂板岩、千枚岩和中基性火山岩组成的弧后盆地环境的复理石沉积,形成了祁连地块南缘岛弧增生地体。中南祁连地块与柴达木地块经历了寒武纪洋盆发育阶段、中晚奥陶世志留纪的洋盆消减俯冲阶段、志留纪洋盆闭合和陆内碰撞、逆冲等不同构造演化阶段,泥盆系磨拉石建造标志着南祁连加里东造山作用的终结。
(6)祁连加里东期花岗岩地球化学的系统研究和对比表明,加里东中期(奥陶纪)花岗岩主要形成于与俯冲机制有关的火山弧环境,而加里东晚期(志留纪)花岗岩则主要形成于同碰撞造山环境。前者以野马南山花岗岩与野牛滩花岗岩为代表,其中野马南山花岗岩具有埃达克岩地球化学特征,野牛滩岩体则为正常的弧花岗岩,源区组成显示前者源区为角闪岩或变质玄武质到英云闪长质岩石,后者则含有少量变质杂砂岩组分及相对富K2O,两者均为以I型为主的花岗岩。加里东晚期(志留纪)花岗岩主要表现为同碰撞花岗岩特点,因而其岩浆岩侵位既可沿古板块边缘,也可以沿块体内部的深大断裂侵位。成岩源区以上地壳重熔为主,源岩主要为沉积岩,形成以S型为主的花岗岩,其形成主要与加里东晚期板块碰撞作用产生的地壳重叠加厚、增温以及造山后的减压熔融有关。两类花岗岩具有不同的成矿特征,前者主要以W矿化为主,后者则以WMo伴生为主,反映花岗岩源区与花岗岩含矿性具有明显的依存和继承关系。
(7)对祁连造山带主要的钨钼多金属矿床成矿环境、成矿年代、成矿要素的地质和地球化学系统研究表明,祁连造山带钨钼成矿作用主要发育于391—428Ma之间,其成矿时间与祁连造山带碰撞造山过程由挤压向伸展转化阶段相对应,与花岗岩成岩时间近同时或稍晚。流体包裹体、稳定同位素研究显示,成矿流体主要为岩浆水与天水的混合,为低盐度,中低温,富Cl-、SO2-4的流体。成矿物质除部分来自围岩外,主要来自花岗岩或与花岗岩类似的来源。成矿受花岗岩浆活动控制,具有空间上与花岗岩相依,时间上与花岗岩侵位时间相近的特点,矿床为与花岗岩相关的中低温热液矿床。
(8)在地质和成矿作用研究基础上,收集研究区已有的地质、地球物理、地球化学和遥感资料,进行了资料整理和二次开发,探讨了航磁、重力、地球化学块体、遥感与矿床之间的关系。在此基础上,通过成矿预测参数选取、优化和模型建立,基于GIS数据库和综合信息证据权方法,对祁连地区开展了包括W、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等多种矿床的成矿预测和有利成矿区的优选,圈定了4个WMo成矿有利区、4个Cu成矿有利区、1个铅锌有利区和6个Au成矿有利区。
本次研究工作中承蒙甘肃省有色金属地质勘查局、甘肃省国土厅和中国地质大学(武汉)领导及各单位职能部门的大力支持,工作过程中得到项目顾问姚书振教授的多次指导,甘肃省有色金属地质勘查局第四地质队汪海峰队长、刘堆富总工程师、张玉成高级工程师,106队周廷贵总工程师、董新总工程师、邓海军高级工程师以及甘肃省有色金属地质勘查局第三地质队刘天祥队长、周宏总工程师、周俊烈总工程师,甘肃省有色金属地质勘查局魏晓辉处长、安涛处长、张世新处长,甘肃省有色金属地质勘查局地质调查院王军锋院长在工作过程中给予了大力的帮助,西安地质调查中心的李宝强教授级高级工程师、甘肃省地质勘查局的刘建宏高级工程师为项目提供了部分资料,在此向为项目提供支持和帮助的所有同事、同行们一并表示衷心的感谢!在野外工作期间,得到了第四地质队和106队野外分队同行的大力配合和帮助,在此向他们表示最崇高的敬意!宜昌地质矿产研究所、中国地质科学院矿产资源研究所、国家地质分析测试中心、中国科学院地质与地球物理研究所、湖北省地质勘查局武汉测试中心以及中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室为项目样品测试分析提供了支持,甘肃省有色金属地质勘查局和中国地质大学各职能部门和下属单位为项目的顺利开展和完成做了大量的工作,在此一并表示深深的谢意!
全书由高兆奎、丁振举、宋史刚、韩要权和陈守余分工完成,最后经高兆奎、丁振举统一编撰而成。
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