青海省柴北緣成礦帶礦床成礦系列

王進壽,潘 彤,李 鵬,田永革,安永蔚,余福承,雷曉清

(1. 青海省地質調查院 青海省青藏高原北部地質過程與礦產資源重點實驗室,青海 西寧 810012; 2. 青海省地質礦產勘查開發局,青海 西寧 810001; 3. 青海省第一地質礦產勘查院,青海 海東 810600)

0 引 言

礦床成礦系列是指在一定的地質歷史時期或構造運動階段，在一定的地質構造單元及構造部位，與一定的地質成礦作用有關，形成一組具有成因聯系的礦床自然組合，屬于礦床的一種基本自然分類，具體反映特定成礦帶礦床成礦期、成礦地質環境、成礦作用及礦床類型組合的特征和規律。該理論的“全位成礦、缺位找礦”思維方法對區域成礦預測及找礦勘查部署具有重要指導意義。

青海省成礦系列研究成果公開較少，以往偏重于工作程度較高的東昆侖、北祁連重要成礦帶或全省域主要礦種的成礦系列研究。長期以來，由于柴北緣地區重大成礦地質事件背景不清、成礦時代及礦床類型模糊等因素，使得成礦規律總結和成礦系列厘定研究薄弱，影響了該地區的找礦突破。本文以《中國礦產地質志》子項目青海省礦產志為契機，從礦床成礦系列理論“四個一”內涵著眼，以區域成礦構造時空演化-成礦作用耦合關系為統一體，研究柴北緣地區礦床成礦系列的形成分布和時空演化規律，對柴北緣成礦帶53個礦種、298處礦產地的成礦系列進行探索，深化該地區成礦規律認識，希冀為新的戰略性找礦提供支撐。

1 區域成礦地質背景

圖1 柴北緣地區成礦區帶劃分及重要礦種分布簡圖Fig.1 Division of Metallogenic Belts and Distribution of Important Minerals in the Northern Margin of Qaidam Basin

表1 柴北緣成礦帶成礦單元劃分Table 1 Division of Metallogenic Units in the Northern Qaidam Metallogenic Belt

研究區地層除缺失新元古界青白口系、志留系、下泥盆統、中二疊統—中三疊統和上白堊統外，自新太古界至第四系均有出露，尤其發育古元古界和新生界地層，為典型的中淺覆蓋景觀區。其中，灘間山巖漿弧分布含礦地層，主要以中元古界薊縣系淺變質碎屑巖、奧陶系海相中基性火山巖-碎屑巖夾碳酸鹽巖組合和第四系鹽湖沉積為特點；柴北緣蛇綠混雜巖帶與成礦相關的地層較為復雜，有古元古界變質地層、寒武系基性海相火山巖夾細碎屑巖組合、上石炭統—下二疊統陸表海碳酸鹽巖建造和中—下侏羅統河湖相、湖沼相碎屑巖建造等；歐龍布魯克被動陸緣新元古界變質地層、中—下奧陶統碳酸鹽巖建造、石炭系碳酸鹽巖建造和中—下侏羅統河湖相、湖沼相碎屑巖建造等含礦性明顯。

區內巖漿活動頻繁且強烈，巖漿作用相對集中于加里東造山期從大洋俯沖、大陸碰撞到造山帶垮塌的各個階段。與蛇綠巖相關的基性、超基性巖以及與增生/碰撞造山有關的中、酸性巖漿侵入和火山活動均發育，前兩者較為強烈，灘間山巖漿弧與柴北緣蛇綠混雜巖帶中不乏與之相關的黑色金屬、有色金屬、貴金屬和稀有金屬礦產資源?；鹕綆r時代分別屬南華紀、奧陶紀和泥盆紀，其中已知僅有奧陶紀火山巖與區域成礦關系密切，其成巖年齡為(486±13)Ma，主要為火山-沉積組合中的中基性海相火山巖，巖石具鈣堿性、E-MORB和N-MORB地球化學特征，可能形成于大陸邊緣弧后盆地擴張環境，控制著海相火山巖型鉛鋅(銀)礦床的成礦；而南華紀裂谷環境基性火山巖出露零星，其和泥盆紀中酸性陸相火山巖中均未發現礦化現象。

反映古陸成型、裂解-造山演化過程的前南華紀基底變質、奧陶紀超高壓榴輝巖帶形成、加里東期和華力西期—印支期巖漿侵入接觸等區域變質及交代變質作用較普遍，伴隨出現較多的變成型、受變質型非金屬礦產和接觸交代型多金屬礦產。近年來，在榴輝巖帶中發現了大型金紅石礦床，取得了找礦突破。

2 礦產時空分布特征及礦床類型

截至2020年底，柴北緣地區已發現不同礦種的礦床(點)共計298處，包括超大型礦床7處(茫崖石棉礦床、大柴旦湖硼礦床、錫鐵山鉛鋅(銀)礦床、艾力斯臺石英巖礦床、尕海南山石灰巖礦床、旺尕秀石灰巖礦床、丁叉叉山南坡金紅石礦床)、大型礦床10處、中型礦床19處、小型礦床50處。礦種達53種之多，優勢礦種為金、鉛、鋅、鉻、煤、石棉、硼、鹽類、石灰巖、地下水等。區內礦產資源歸屬于能源礦產、金屬礦產、非金屬礦產和水氣礦產等4個大類10個亞類，其中能源、黑色金屬、有色金屬、貴金屬、工業礦物類、工業巖石(土)礦產亞類礦產地280處，占礦產地總數的93.96%。

2.1 礦產時空分布特征

2.1.1 成礦時代分布

柴北緣成礦帶自前南華紀至第四紀歷經5個成礦構造演化旋回，各旋回成礦強度及礦床類型差異較大。根據298處礦產地(含86處小型規模及以上礦床)成礦時代統計(圖2)，以南華紀—泥盆紀、石炭紀—三疊紀、侏羅紀和新近紀礦床占多數，表明柴北緣地區主要成礦時代為南華紀—泥盆紀、石炭紀—三疊紀、侏羅紀—白堊紀和新生代。不同類型礦床的主要成礦時代迥然不同，如巖漿熱液型礦床主要形成于南華紀—泥盆紀，接觸交代型礦床大量形成于石炭紀—三疊紀。從區域地質演化來看，南華紀—泥盆紀經歷了復雜的造山過程，石炭紀—三疊紀為特提斯演化時期，兩個構造階段巖漿作用均十分強烈，內生礦床大量形成；而侏羅紀—白堊紀、新生代地殼趨于穩定，以沉積作用為主的外生礦床較為常見。目前，研究區已發現的石炭紀—三疊紀巖漿熱液型礦床以及南華紀—泥盆紀接觸交代型礦床數量、規模與地質作用匹配程度遠不及預期，找礦潛力較大。

圖2 柴北緣成礦帶各成礦時代礦產地/礦床數量直方圖Fig.2 Number Histogram of Mineral Deposits in Each Ore-forming Period in the Northern Qaidam Metallogenic Belt

2.1.2 礦產資源空間分布

柴北緣地區298處礦產地不均勻分布于5個Ⅳ級成礦亞帶中。按照各成礦亞帶中礦產地數量的多少排序，Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山成礦亞帶礦產地數量最多(107處)，Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山成礦亞帶次之(105處)，Ⅳ24-3大煤溝成礦亞帶為34處，Ⅳ24-1俄博梁成礦亞帶為32處，Ⅳ24-4歐龍布魯克成礦亞帶為20處。

綜合來看，空間上與灘間山巖漿弧賽什騰—布果特山段對應的Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山成礦亞帶，以及與柴北緣蛇綠混雜巖帶相對應的Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山成礦亞帶成礦地質背景優越，成礦強度大，內生礦床控礦地質體以與造山過程階段洋陸轉換有關的巖漿巖較發育為顯著特征，與巖漿成礦作用緊密相關的礦產地數量眾多。其中，Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山成礦亞帶與巖漿作用有關的礦床類型有6種，海相火山巖型錫鐵山鉛鋅(銀)礦床、巖漿熱液型灘間山金礦田等14處礦床即產出于該亞帶；Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山成礦亞帶巖漿作用礦床有6種，以巖漿熱液型、巖漿型和接觸交代型為主的鐵、錳、銅、鉛、鋅、金、鈮鉭、鉻、鈾等礦床有16處之多。

2.2 礦床類型

依據成礦地質背景、礦床地質特征、成巖成礦同位素定年、礦產空間分布規律等資料梳理，將柴北緣地區礦床類型厘定為15種(圖3)，其中重要類型有7種(巖漿型、巖漿熱液型、海相火山巖型、變成型、淺成中低溫熱液型及成因不明型、蒸發沉積型以及生物化學沉積型礦床)，主要類型有2種(接觸交代型和化學沉積型礦床)，次要類型有6種(偉晶巖型、斑巖型、陸相火山巖型、受變質型、風化型、機械沉積型礦床)。巖漿作用礦產地以巖漿熱液型、巖漿型礦床最為重要(計83處，占柴北緣成礦帶礦產地的27.95%)，生物化學沉積型礦床則在沉積作用礦床中較重要。

圖3 柴北緣成礦帶礦床類型統計圓餅圖Fig.3 Pie Diagram of the Proportion of Deposit Types in the Northern Qaidam Metallogenic Belt

3 礦床成礦系列劃分

3.1 劃分原則

柴北緣成礦帶礦床成礦系列劃分主要依據“一定的地質歷史發展階段所形成的一定地質構造單元內，與一定的地質成礦作用有關且在特定的地質構造部位形成的一組具有成因聯系的礦床”核心內涵。按照第一序次(礦床成礦系列組合、礦床成礦系列組、礦床成礦系列)→第二序次(礦床成礦系列)→第三序次(礦床成礦亞系列)→第四序次(礦床式)→第五序次(礦床)進行劃分。本次研究第一序次主要采用礦床成礦系列組合，其后考慮地質成礦作用來進一步劃分，即以巖漿、沉積、變質、含礦流體和表生成礦作用共劃分為5個序次。

3.2 劃分結果

基于柴北緣地區地質構造演化與成礦時空分布規律，根據礦床成礦系列理論，將柴北緣成礦帶共厘定出礦床成礦系列組合15個、礦床成礦系列20個、礦床成礦亞系列16個、礦床式23個(表2)。

4 礦床成礦系列基本特征

作為礦床的一種自然分類，礦床成礦系列隨礦床成礦期、成礦地質環境、成礦作用及礦床類型組合的改變而以特定的面貌出現在各成礦單元，并且隨構造演化而不斷演進保存或轉化或消失，進而表現出復雜性和獨特性。往往其越是復雜，則成礦強度可能越高，礦種多樣性越豐富，但受后期保存條件的約束，其不一定代表現今觀察到的礦床規模。

本次研究突出柴北緣地區大地構造演化與成礦的關系，從本質上反映了以成礦時代為主線、按構造-成礦旋回建立礦床成礦系列的格架及其特征。

4.1 時間特征

按照礦床成礦系列“四個一定”的思路分析，區內15個礦床成礦系列組、20個礦床成礦系列、16個礦床成礦亞系列、23個礦床式均屬具有成因聯系的不同礦床“自然組合體”，也是柴北緣成礦帶各個地質歷史演化階段重大地質-成礦事件的必然產物。顯然，礦床成礦系列的時代結構及其發育規律與主要礦產地及礦床的時代結構及其產出規律基本相似，更說明成礦時代產出規律的本質屬性，即它們均為柴北緣成礦帶各個地質歷史時期“四維”成礦有序演化的結果。

具體而言，柴北緣成礦帶礦床成礦系列隨成礦柴北緣成礦帶主要礦床成礦系列的成礦時代呈現以南華紀—泥盆紀為成礦高峰值(36.84%)的偏正態、基本對稱分布規律。具體來說，南華紀—泥盆紀居首，發育7個礦床成礦系列、9個礦床成礦亞系列、8個礦床式；其次為石炭紀—三疊紀，發育有5個礦床成礦系列、7個礦床成礦亞系列、9個礦床式；第三為古近紀—第四紀，發育3個礦床成礦系列、3個礦床式；并列第三為前南華紀，發育有3個礦床成礦系列、1個礦床式；第五為侏羅紀—白堊紀，發育2個礦床成礦系列、2個礦床式(表2)。

表2 柴北緣地區3級成礦單元成礦系列劃分方案Table 2 Division Scheme of Metallogenic Series for Three Levels of Metallogenic Units in the Northern Margin of Qaidam Basin

續表 2

續表 2

構造演化旋回大致呈現前南華紀簡單→南華紀—泥盆紀復雜→石炭紀—三疊紀中等復雜→侏羅紀—白堊紀簡單→新生代簡單的特點(圖4)，即造山階段復雜程度高于裂谷階段和陸內演化階段，陸內演化階段和基底形成階段礦床成礦系列最為簡單。從礦床成礦系列的復雜程度可以直觀看出相應成礦構造演化旋回中重大成礦地質事件發生的強度。

圖4 柴北緣成礦帶各成礦時代礦床成礦系列及亞系列數量直方圖Fig.4 Number Histogram of Metallogenic Series and Sub-series in Each Ore-forming Period in the Northern Qaidam Metallogenic Belt

4.2 空間特征

柴北緣成礦帶的5個Ⅳ級成礦亞帶中，礦床成礦系列、礦床成礦亞系列及礦床式屬Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶最多(共有礦床成礦系列及礦床成礦亞系列8個)，其次為Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山Pb-Zn-Au-Mn-Cr-Fe-W-稀有金屬-金紅石-石灰巖-黏土成礦亞帶(共有礦床成礦系列及礦床成礦亞系列6個)。

礦床成礦系列在不同構造單元(成礦亞帶)的大致分布規律為：灘間山巖漿弧復雜，柴北緣蛇綠混雜巖帶復雜，阿爾金造山帶中等，歐龍布魯克被動陸緣簡單，即構造單元中地質構造環境及建造組合簡單，則礦床成礦系列亦簡單，反之亦然。

考慮到柴北緣地區區域地質發展歷經前南華紀古陸基底演化、南華紀—泥盆紀原特提斯洋演化超大陸裂解-造山、石炭紀—三疊紀古特提斯洋演化、侏羅紀—白堊紀特提斯洋演化陸內造山以及古近紀—第四紀高原碰撞隆升5個旋回的構造演化，構造環境復雜，總體表現出以巖漿成礦作用、沉積作用和變質作用為主的鮮明特色，但各成礦單元不同的成礦作用隨成礦環境的變遷呈現出疊加的特征(圖5)。例如，在茫崖采石溝一帶，侏羅紀—白堊紀與沉積作用有關的礦床成礦系列疊加于南華紀—泥盆紀與巖漿作用有關的礦床成礦系列之上；在沙柳河一帶，石炭紀—三疊紀與巖漿作用有關的礦床成礦系列和與含礦流體作用有關的礦床成礦系列疊置；在布果特山一帶則出現了與變質作用、巖漿作用、含礦流體作用及沉積作用有關的礦床成礦系列多重疊置現象，可能有利于形成一定規模的成礦。礦床成礦系列的疊加即體現了成礦的多樣性和復雜性，也預示著多期次疊加成礦條件有利于區域成大礦的可能性。部分礦床成礦系列的相互疊加對成礦預測有著積極作用，而一些礦床成礦亞系列很可能與礦床成礦系列的譜系演化相關。例如，對沙柳河一帶石炭紀—三疊紀與巖漿作用有關的礦床成礦系列成礦作用分析認為，三疊紀酸性侵入巖的分異演化產生偉晶巖型稀有金屬-長石-白云母-綠柱石-水晶礦床成礦亞系列，三疊紀酸性侵入巖與圍巖接觸交代成礦產生接觸交代型Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag-W-Sn礦床成礦亞系列，表明與巖漿作用有關的不同礦床成礦亞系列可能由同一成礦系統演化而來。它們構成巖漿熱液型-接觸交代型、巖漿熱液型-偉晶巖型等礦床組合，但有些則無明確的找礦意義，應當結合成礦地質環境做具體分析。因而，以礦床成礦系列的思想深入開展成礦預測理論研究具有重要的科學意義。

圖5 柴北緣地區礦床成礦系列分布Fig.5 Distribution of Metallogenic Series of Deposits in the Northern Margin of Qaidam Basin

4.3 成礦作用特征

柴北緣地區5個成礦構造演化旋回中，因成礦地質動力學背景的不同而造成成礦作用特征的巨大差異。其中，南華紀—泥盆紀成礦構造演化旋回發育的礦床成礦系列多樣，從礦床成礦系列及礦床成礦亞系列數量來看，成礦高峰期表現出巖漿作用成礦、沉積作用成礦與變質作用成礦。與巖漿作用有關的礦產地數量達79處，占該成礦構造演化旋回礦產地總數(116處)的68%，涉及巖漿型、偉晶巖型、接觸交代型、斑巖型、巖漿熱液型、海相火山巖型共6種類型礦床，組成3個礦床成礦系列、6個礦床成礦亞系列、6個礦床式；沉積作用成礦形成的礦產地數量為11處，涉及以化學沉積型為主、以機械沉積型為輔的兩種礦床類型，組成2個礦床成礦系列、1個礦床式；變質作用成礦形成的礦產地數量為13處，礦床類型以變成型為主，其次為受變質型，組成1個礦床成礦系列、3個礦床成礦亞系列、1個礦床式。

石炭紀—三疊紀成礦強度僅次于南華紀—泥盆紀，因古特提斯洋演化出現板內海相、復合巖漿弧及陸內裂谷的復雜構造環境，所以該成礦構造演化旋回巖漿作用、沉積作用以及流體作用尤為強烈，礦產地眾多(98處)、礦種復雜，可劃分出多個礦床成礦系列。與巖漿作用有關的礦產地數量達40處，礦床類型有巖漿型、偉晶巖型、接觸交代型、巖漿熱液型、陸相火山巖型、海相火山巖型，可劃分出2個礦床成礦系列、5個礦床成礦亞系列、5個礦床式。沉積作用成礦形成的礦產地數量為23處，礦床類型有化學沉積型、機械沉積型、蒸發沉積型3種，組成1個礦床成礦系列、2個礦床成礦亞系列、3個礦床式。

侏羅紀—白堊紀主要以侏羅紀生物化學沉積作用形成煤礦床成礦系列，新近紀陸相沉積作用主要形成黏土礦床成礦系列，第四紀形成與湖盆沉積有關的鹽類礦床成礦亞系列。

5 區域構造演化與成礦作用

柴北緣地區大地構造位置處于古亞洲構造域與特提斯構造域結合部位弧盆造山系。按照威爾遜旋回思想和巖石-構造學說觀點以及大陸造山帶碰撞-垮塌過程中地質作用的構造環境特征不同，根據地殼演化、巖漿巖帶復合與疊加等特點，將柴北緣地區自太古代至第四紀經歷的漫長地質構造演化劃分為5個成礦構造演化旋回(表3)，即前南華紀(AnNh)基底形成、南華紀—泥盆紀(Nh—D)原特提斯形成、石炭紀—三疊紀(C—T)古特提斯形成、侏羅紀—白堊紀(J—K)特提斯演化和古近紀—第四紀(E—Q)高原碰撞隆升演化。其中，早古生代中期(奧陶紀)、早古生代晚期(志留紀—泥盆紀)以及早中生代(晚三疊世)階段是柴北緣成礦帶內生金屬成礦的高峰期。

表3 柴北緣地區成礦構造演化旋回劃分結果Table 3 Division of Metallogenic Tectonic Evolution Cycles in the Northern Margin of Qaidam Basin

5.1 前南華紀基底形成與成礦

前南華紀為研究區結晶基底形成和基底蓋層沉積廣泛發育的階段，元古代是基底發育的重要時期。該階段構造演化響應了Rodinia超大陸的匯聚和裂解事件，下元古界為基底變質產物，中元古界沉積處于濱淺海環境，形成于擴張的構造背景。以德令哈雜巖、達肯大坂巖群、萬洞溝群為代表的上太古界—中元古界變質程度普遍達到高綠片巖相或角閃巖相，而德令哈雜巖中的花崗質片麻巖則預示著晚太古代—早元古代后碰撞花崗巖巖漿活動的存在，中元古代陸內沉降期沉積形成的陸源碎屑巖-碳酸鹽巖沉積巖系變質程度較淺，鎂質碳酸鹽巖得以保留?？傮w來看，元古界成礦強度較弱，礦床規模一般較小，但中元古界萬洞溝群可能作為早期Au的富集地層，灘間山金礦床即以其為賦礦圍巖。柴北緣地區不但識別出了古元古代—新元古代超基性侵入巖、中酸性侵入巖帶，近年來也陸續發現有中元古代含白云母偉晶巖。因而，該成礦時期礦床類型主要為與變質作用相關的變成型礦床、與沉積作用有關的化學沉積型礦床、與巖漿作用有關的偉晶巖型礦床。相應的礦床成礦系列有3類(圖6)：一是與變質作用有關的礦床成礦系列；二是與沉積作用有關的礦床成礦系列；三是與巖漿作用有關的礦床成礦系列。

I為與巖漿作用有關的礦床成礦系列；S為與沉積作用有關的礦床成礦系列；M為與變質作用有關的礦床成礦系列；H為與表生作用有關的礦床成礦系列；N為與含礦流體作用有關的礦床成礦系列圖6 柴北緣地區構造演化與成礦作用Fig.6 Tectonic Evolution and Mineralization in the Northern Margin of Qaidam Basin

該成礦階段礦床成礦系列主要為與古—中元古代變質作用有關的Fe-石墨-石英巖-藍晶石-透閃石礦床成礦系列、與中—新元古代碳酸鹽巖沉積作用有關的白云巖礦床成礦系列和與古—中元古代偉晶巖有關的白云母礦床成礦系列。然而，目前已發現小型規模及以上礦產地僅有1處，屬與變質作用有關的礦床成礦系列，礦床實例為茫崖行委大通溝南山石墨礦床，礦點有鐵石溝鐵礦點、茫崖行委黑長梁山石墨礦點；與沉積作用有關的礦床成礦系列代表性礦產地為大柴旦鎮萬洞溝白云巖礦點。

該成礦階段礦床成礦系列在空間上分布相對較為分散(圖7)，各地質構造單元中均有見及，但不同成礦單元中的分布差異較大。其中，與變質作用有關的礦床成礦系列主要集中于Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶、Ⅳ24-3大煤溝煤-U-黏土成礦亞帶兩個成礦單元，少量見于Ⅳ24-1俄博梁石棉-Cu-Ni-Au-白云母-稀有金屬成礦亞帶、Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山Pb-Zn-Au-Mn-Cr-Fe-W-稀有金屬-金紅石-石灰巖-黏土成礦亞帶。與沉積作用有關的礦床成礦系列零星見及，目前僅發現有2處白云巖礦點，為樂東溝白云巖礦點和萬洞溝東白云巖礦點。

圖7 柴北緣地區前南華紀礦床成礦系列分布簡圖Fig.7 Distribution of Metallogenic Series of Pre-Nanhua Period Deposits in the Northern Margin of Qaidam Basin

5.2 原特提斯構造域形成與成礦

南華紀—泥盆紀，柴北緣地區處于原特提斯洋演化旋回，這也是該地區最重要的加里東造山運動期，歷經裂解(764～521 Ma)、俯沖消減(516.0～444.2 Ma)、碰撞-碰撞后伸展(444～396 Ma)等3個階段。在活動陸緣大規模的俯沖-碰撞作用之下，大陸邊緣弧盆體系構造組合較齊全，沉積-巖漿-變質-流體產物及建造豐富，成礦內生礦產、外生礦產和復合/改造礦床的形成提供了適宜的物理化學條件和充足物質條件，為柴北緣成礦帶構造-成巖-成礦的高峰期。尤以奧陶紀—志留紀俯沖、造山背景下火山弧發育時段殼幔物質能量交換產生的巨量熔體-流體裹挾大量金屬元素為(超)大型金屬礦床形成的必備物源。

南華紀—震旦紀，全吉地塊接受陸內拉張裂谷環境下的一套濱海相以碎屑巖為主夾鎂鐵質碳酸鹽巖和冰磧礫巖組成的淺水型-陸相穩定型沉積，其中石英質碎屑巖受后期變質作用發育形成受變質型石英巖礦床，與近同期發育的磷、鐵等礦產構成南華紀—寒武紀與變質巖有關的Fe-P-石英巖礦床成礦亞系列(Nh：D-M-6c)。在灘間山巖漿弧，自早寒武世就開始了洋陸俯沖，發育弧后、弧前兩種環境的蛇綠巖，形成了加里東期與鎂質超基性侵入巖有關的SSZ型蛇綠巖型鉻鐵礦床，如落鳳坡鉻鐵礦床、綠梁山鉻鐵礦床、弧環境輝長雜巖中的巖漿巖型磁鐵礦床。中—酸性侵入巖巖漿活動強烈，形成與偉晶巖有關的鈮鉭礦床；同時，俯沖期間還發育有海相火山巖型銅、硫鐵礦床以及與深俯沖超高壓變質作用相關的金紅石礦床；俯沖末期(O)弧后(內)盆地中形成了海相火山巖型鉛鋅礦床。志留紀—泥盆紀，柴北緣地區處于碰撞-碰撞后伸展階段(444～396 Ma)，志留紀形成與侵入巖有關的巖漿熱液型金、石棉、白云母等礦產地，泥盆紀總體屬于碰撞后伸展環境，產生與侵入巖有關的銅鎳鈾等礦產。

南華紀—泥盆紀與上述成礦環境相應的礦床成礦系列較為齊全(圖6)，與巖漿作用有關的礦床成礦系列分別為寒武紀—泥盆紀與基性—超基性巖有關的Cu-Cr-Ni-U-Ti-P-石棉-蛇紋巖(玉石)礦床成礦系列、奧陶紀與海相火山巖有關的Fe-Mn-Cu-Pb-Zn-Au-Ag礦床成礦系列、寒武紀—泥盆紀與中酸性侵入巖有關的Fe-Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Nb-Ta-U-稀土-白云母礦床成礦系列；與沉積作用有關的礦床成礦系列包括泥盆紀與沉積巖有關的Cu-U礦床成礦系列、寒武紀—奧陶紀化學沉積型P-石灰巖-白云巖礦床成礦系列；與變質作用有關的礦床成礦系列為南華紀—奧陶紀與變質作用有關的Ti-Fe-P-石英巖-石榴子石-玉石-桃花石-蛭石礦床成礦系列；與巖漿含礦流體作用有關的礦床成礦系列為奧陶紀—志留紀與含礦流體作用有關的Cu-Pb-Zn-冰洲石礦床成礦系列。各礦床成礦系列包含的礦床類型多樣。沉積作用礦床有化學沉積型(代表性礦床為黃石梁白云巖礦床)、機械沉積型；巖漿作用礦床包括巖漿型(代表性礦床為綠梁山落鳳坡鉻礦床、牛鼻子梁銅鎳礦床)、偉晶巖型(代表性礦床為交通社鈮鉭輕稀土礦床)、接觸交代型、斑巖型、巖漿熱液型(代表性礦床為查查香卡鈾礦床)、陸相火山巖型和海相火山巖型(典型礦床為錫鐵山鉛鋅(銀)礦床、哈莉哈德山錳礦床、青龍灘含銅硫鐵礦床、綠梁山銅礦床)；變質作用礦床有受變質型和變成型，代表性礦床有丁叉叉山南坡金紅石礦床、灰狼溝玉石礦床、艾力斯臺石英巖礦床等；含礦流體作用礦床(非巖漿-非變質作用礦床)則為淺成中低溫熱液型礦床及成因不明礦床，以茫崖石棉礦床、烏日塔多金屬礦床為代表。

隨著構造單元地質環境、成礦環境、成礦單元及含礦建造的不同，南華紀—泥盆紀礦床成礦系列空間分布差異較大(圖8)。例如，與巖漿作用有關的礦床成礦系列主要分布于加里東期巖漿作用強烈的灘間山巖漿弧和柴北緣蛇綠混雜巖帶，在其他構造單元與巖漿活動有關的礦床成礦系列則少見。而與沉積作用有關的礦床成礦系列主要分布于Ⅳ24-4歐龍布魯克石灰巖-石英巖-P-脈石英成礦亞帶，少量見于Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶。與變質作用有關的礦床成礦系列和與含礦流體作用有關的礦床成礦系列則不甚普遍。這種特點充分反映出造山帶以巖漿作用為主的重大地質事件與內生金屬成礦事件的耦合性，即俯沖-造山環境中巖漿作用對內生金屬礦床成礦起著主要的控制作用。

圖8 柴北緣地區南華紀—泥盆紀礦床成礦系列分布簡圖Fig.8 Distribution of Metallogenic Series of Nanhua Period-Devonian Deposits in the Northern Margin of Qaidam Basin

Ⅳ24-1俄博梁石棉-Cu-Ni-Au-白云母-稀有金屬成礦亞帶主要匹配與基性—超基性巖有關的巖漿型Cu-Ni礦床成礦亞系列(代表性礦床為牛鼻子梁銅鎳礦床)、偉晶巖型“三稀”礦床成礦亞系列(代表性礦床為交通社鈮鉭輕稀土礦床)、巖漿熱液型Au-石棉-白云母成礦亞系列(典型礦床為茫崖石棉礦床)。

Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶主要為奧陶紀與海相火山巖有關的Fe-Mn-Cu-Pb-Zn-Au-Ag-S礦床成礦系列(典型礦床為錫鐵山鉛鋅(銀)礦床、青龍灘含銅硫鐵礦床)，其次為偉晶巖型“三稀”礦床成礦亞系列(代表性礦床有沙柳泉銣鈮鉭礦床)。值得注意的是，在該成礦亞帶西段賽什騰山和布赫特山一帶，中酸性侵入巖建造較發育，疊加多種成礦作用(圖8)，發現有少量巖漿熱液型金鐵礦點，成礦條件有利但工作程度較低，推測該區應存在巖漿熱液型及淺成中低溫熱液型礦床成礦亞系列及相應礦床。

柴北緣蛇綠混雜巖帶之上的Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山Pb-Zn-Au-Mn-Cr-Fe-W-稀有金屬-金紅石-石灰巖-黏土成礦亞帶內，與蛇綠混雜巖帶超基性巖有關的Cr-Cu-Ni-U-Ti-P-石棉-蛇紋巖(玉石)礦床成礦亞系列(代表性礦床為綠梁山落鳳坡鉻礦床)、巖漿熱液型U-Th-Nb-稀土礦床成礦亞系列(查查香卡鈾礦床)與超鎂鐵質巖、俯沖增生雜巖的發育相輔相成。另外，奧陶紀與超高壓變質榴輝巖有關的金紅石Ti-石榴子石礦床成礦亞系列與深俯沖超高壓變質作用密切關聯。

Ⅳ24-4歐龍布魯克石灰巖-石英巖-P-脈石英成礦亞帶在寒武紀為拉張環境下的被動陸緣沉積，發育一套濱淺海相碎屑巖+碳酸鹽巖組合。礦床成礦系列與沉積作用有關，厘定為寒武紀—奧陶紀化學沉積型P-石灰巖-白云巖礦床成礦系列。

5.3 古特提斯構造域形成與成礦

石炭紀—三疊紀，研究區構造帶是古特提斯構造域的重要組成部分，處于柴達木—華北板塊與南方特提斯洋盆共存格局相互作用的階段。以往成巖成礦時代同位素年齡研究證實，大規模成礦集中于三疊紀，其與古特提斯洋閉合后的大陸碰撞造山作用密切相關。早—中三疊世沉積從半深海環境砂礫巖組合至濱淺海環境白云質灰巖夾碎屑巖組合，在歐龍布魯克、阿爾茨托山等地產出少數穩定陸表海環境下的化學沉積型石灰巖礦產，其他地區零星產出煤礦點、黏土礦點和石膏礦點。研究區西端的阿爾金地區已脫離海相環境，東部除阿木尼克山等局部陸表海尚接受石炭紀碳酸鹽巖夾碎屑巖沉積外，其余地區直至侏羅紀再無沉積作用發生。

石炭紀巖漿巖不太發育，但灘間山一帶金礦床的形成卻與中酸性侵入巖密切相關；二疊紀—三疊紀，在阿爾金、小賽什騰、阿木尼可、布果特至野馬灘一線均發育醒目的巖漿弧花崗巖帶，同時伴隨俯沖板片脫水富集的巨量流體作用活躍運移于中上地殼不同部位。印支期形成偉晶巖型稀有金屬礦床、接觸交代型鐵銅礦床以及巖漿熱液型鎢錫鉛鋅等礦床，易于形成與巖漿作用有關的礦床成礦系列，巖漿熱液型和接觸交代型礦床成礦亞系列較為普遍，主要有金、鉛、鋅、鐵、稀有金屬、稀散金屬等礦床(圖9)，局部尚能形成與淺成中低溫含礦熱液有關的鉛、鋅、銅、鈾、冰洲石等礦點。

圖9 柴北緣地區石炭紀—三疊紀礦床成礦系列分布簡圖Fig.9 Distribution of Metallogenic Series of Carboniferous-Triassic Deposits in the Northern Margin of Qaidam Basin

礦產地成因類型統計表明，石炭紀—三疊紀與成礦作用相對應的礦床成礦系列有5類(圖6、9)：一是石炭紀—三疊紀與中酸性侵入巖有關的Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag-W-Sn-Mo-Co-玉石-重晶石-脈石英礦床成礦系列；二是石炭紀—三疊紀與火山巖有關的Cu-Pb-Zn-Ag礦床成礦系列；三是石炭紀—二疊紀與陸表海沉積有關的Pb-Mn-Cu-Co-石灰巖-白云巖-煤-黏土-石膏礦床成礦系列；四是石炭紀—三疊紀與變質巖有關的大理巖礦床成礦系列；五是石炭紀—三疊紀與含礦流體作用有關的Cu-Pb-Zn-Au-U-冰洲石礦床成礦系列。

與中酸性侵入巖有關的Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag-W-Sn-Mo-Co-玉石-重晶石-脈石英礦床成礦系列為石炭紀—三疊紀最為重要的礦床成礦系列，包含3個亞系列：①偉晶巖型稀有金屬-長石-白云母-綠柱石-水晶礦床成礦亞系列，礦床式為沙柳泉式，礦床實例有沙柳泉銣鈮鉭礦床、沙柳泉長石礦床、茶卡北山鋰鈹礦點；②接觸交代型Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag-W-Sn礦床成礦亞系列，礦床式為沙柳河式和霍德森溝式，代表性礦床有霍德森溝鐵銅金礦床、沙柳河老礦溝鉛鋅銀礦床、沙柳河南區有色金屬礦床等；③巖漿熱液型Au-Pb-Zn-Ag-W-Mo-Co-玉石重晶石-脈石英礦床成礦亞系列，礦床式為金龍溝式和青龍溝式，典型礦床有金龍溝金礦床、青龍溝金礦床、細晶溝金礦床、尹克蓋玉石礦床等。

石炭紀—二疊紀與陸表海沉積有關的Pb-Mn-Cu-Co-石灰巖-白云巖-煤-黏土-石膏礦床成礦系列包含兩個亞系列：一是石炭紀—二疊紀與陸表海沉積有關的Pb-Cu-石灰巖-白云巖礦床成礦亞系列，礦床類型為化學沉積型，礦床式為柏樹山式，代表性礦床為柏樹山石灰巖礦床；二是石炭紀與柴北緣地區沉積有關的Mn-Co-石灰巖-白云巖-煤-黏土-石膏礦床成礦亞系列，礦床類型為化學沉積型和生物化學沉積型，礦床式包括尕海南山式(化學沉積型石灰巖)、旺尕秀式(生物化學沉積型煤)，主要礦床實例為尕海南山石灰巖礦床。

石炭紀—三疊紀與變質巖有關的大理巖礦床成礦系列中礦種單一，礦產地數量少，規模小，重要性一般，總體研究程度較低，礦產地實例有東次德溝腦大理巖礦點。

石炭紀—三疊紀與含礦流體作用有關的Cu-Pb-Zn-U-冰洲石礦床成礦系列在柴北緣地區重要性低。礦床式為野駱駝泉式(Au-Co)，礦床實例主要有野駱駝泉西金鈷礦床等。

5.4 侏羅紀—白堊紀陸內成礦

侏羅紀—白堊紀，柴北緣地區已完全進入陸內演化發展的階段，大部分處于陸相盆地沉積環境，為柴北緣成礦帶煤的重要成礦期(圖6)。廣泛發育生物化學沉積型煤、油頁巖礦床(點)，機械沉積型黏土礦床(點)以及化學沉積型鈾、鐵礦點等。巖漿活動微弱，僅在全吉地塊東部沙柳泉一帶發現有同位素年齡證據的少量煌斑巖脈，反映了拉張環境下的地殼深切幔源巖漿侵入活動，但目前尚未發現與其相關的礦產。其他與巖漿作用有關的礦產地為達達肯烏拉山白石泉沸石、珍珠巖、膨潤土礦點，灶火溝鈾礦點，采石嶺水晶礦點，但都缺乏可靠的成礦時代依據。因而，該成礦構造演化旋回礦床成礦系列主要為侏羅紀與河湖相沉積有關的Fe-煤-油氣-油頁巖-黏土礦床成礦系列，其次為侏羅紀與巖漿作用有關的U-水晶-沸石礦床成礦系列。

在空間分布上，與沉積作用有關的礦床成礦系列主要發育于Ⅳ24-3大煤溝煤-U-黏土成礦亞帶(圖10)，礦種以煤為主，礦床式為大煤溝式(生物化學沉積型煤)，代表性礦床有大煤溝煤礦床；也發育于Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山Pb-Zn-Au-Mn-Cr-Fe-W-稀有金屬-金紅石-石灰巖-黏土成礦亞帶，礦種主要為黏土，礦床式為柏樹山式；其余成礦亞帶零星見及該礦床成礦系列。而與巖漿作用有關的礦床成礦系列零星分布于Ⅳ24-1俄博梁石棉-Cu-Ni-Au-白云母-稀有金屬成礦亞帶、Ⅳ24-3大煤溝煤-U-黏土成礦亞帶和Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶。

圖10 柴北緣地區侏羅紀—白堊紀礦床成礦系列分布簡圖Fig.10 Distribution of Metallogenic Series of Jurassic-Cretaceous Deposits in the Northern Margin of Qaidam Basin

5.5 古近紀—第四紀高原隆升與成礦

自65 Ma印度板塊與歐亞板塊碰撞以來，昆侖山、阿爾金山等柴達木盆地周緣高大山脈不斷隆起，山間發育柴達木等大型斷陷盆地。在強烈的差異性構造升降運動下，盆山耦合形成高山深湖相互依存的地形地貌特征，山區物理風化作用強烈，低洼湖盆則接受厚層河湖相沉積。

古近紀—新近紀是區內石油(含天然氣)和黏土礦的重要成礦時期(圖6)。柴達木大型沉積盆地及其邊緣于新近紀進入發育成熟期，提供了生儲油層成藏的有利條件，以花土溝鎮紅溝子油田為代表。此外，古近紀—新近紀表現為以表生風化作用主導形成的黏土礦和石英砂巖礦，礦床類型為機械沉積型，礦床式為尕海南式(黏土)，以尕海南黏土礦床和魚卡石英砂巖礦點為礦床實例。因此，由生物化學沉積型礦床和機械沉積型礦床共同組成古近紀—新近紀壓陷盆地內沉積的石油-黏土-石英砂巖礦床成礦系列(圖11)，其主要分布于Ⅳ24-1俄博梁石棉-Cu-Ni-Au-白云母-稀有金屬成礦亞帶及Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山Pb-Zn-Au-Mn-Cr-Fe-W-稀有金屬-金紅石-石灰巖-黏土成礦亞帶。

圖11 柴北緣地區古近紀—第四紀礦床成礦系列分布簡圖Fig.11 Distribution of Metallogenic Series of Paleogene-Quaternary Deposit in the Northern Margin of Qaidam Basin

已有研究表明，大浪灘、察汗斯拉圖凹陷距今約4 Ma前已開始有鹽類沉積。早更新世、中更新世，柴達木各獨立次級盆地大多出現了鹽湖相和干鹽湖相的石鹽、石膏、白鈉鎂礬、芒硝、瀉利鹽等大量鹽類沉積，各凹地普遍形成了鹽礦層，柯柯鹽湖鹽礦床即是該階段代表性的產物。更新世晚期(距今約30 ka)，區域上發生的華西運動導致柴達木盆地南、北山區大幅度不均一抬升，山前沖積平原形成機械沉積型黏土礦，而在大柴旦地區則沉積了豐富的石鹽、芒硝、固體硼礦層。全新世，干旱氣候條件下蒸發作用劇烈，在大柴旦、小柴旦地區沉積了豐富的硼礦層。因而，這一時期出現大量蒸發沉積型礦床，構成第四紀與河湖相沉積有關的鹽類-黏土礦床成礦系列；同時，在寒旱等多重氣候因素控制下，局部由物理風化作用形成零星的鐵、綠松石礦點，構成第四紀與風化作用有關的Fe-綠松石礦床成礦系列，主要分布于Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶，另在Ⅳ24-3歐龍布魯克石灰巖-石英巖-P-脈石英成礦亞帶少量出現。

6 結 語

(1)青海省柴北緣成礦帶礦產地主要分布于灘間山巖漿弧(Ⅳ24-2錫鐵山—布果特山Pb-Zn-Au-Cu-Mn-煤-鹽類成礦亞帶)、歐龍布魯克地塊(Ⅳ24-3大煤溝煤-U-黏土成礦亞帶)和柴北緣蛇綠混雜巖帶(Ⅳ24-5綠梁山—阿爾茨托山Pb-Zn-Au-Mn-Cr-Fe-W-稀有金屬-金紅石-石灰巖-黏土成礦亞帶)。礦產資源在空間展布上表現出灘間山巖漿弧產出以巖漿熱液型青龍溝式金礦床和海相火山巖型錫鐵山式鉛鋅(銀)礦床為代表，而柴北緣蛇綠混雜巖帶則賦存與印支期中酸性侵入巖有關的接觸交代型多金屬礦床為主的特點。

(2)柴北緣成礦帶成礦期地質構造環境演化可劃分為前南華紀(2.50～0.78 Ga)結晶基底形成、南華紀—泥盆紀(780.0～359.6 Ma)大陸裂解-碰撞造山、石炭紀-三疊紀(359.6～199.6 Ma)古特提斯洋演化、侏羅紀-白堊紀(199.6～65.5 Ma)陸內演化和新生代(65.5～0 Ma)高原隆升5個階段。最重要成礦期為早古生代和中生代，其次為晚古生代和第四紀，前兩者形成以海相火山巖型鉛、鋅、錳，巖漿型鉻，受變質型石英巖，接觸交代型多金屬，偉晶巖型稀有金屬等為主的內生礦床，后兩者以生物化學沉積型煤、化學沉積型石灰巖、蒸發沉積型鹽湖等為主的外生礦床。53個礦種的成因類型主要屬于巖漿作用礦床與沉積作用礦床。

(3)以柴北緣地區地質構造演化與成礦規律分析為基礎，共厘定出柴北緣成礦帶礦床成礦系列組15個、礦床成礦系列20個、礦床成礦亞系列16個、礦床式23個。早古生代造山和早中生代特提斯演化重大構造活動與內生礦床等關鍵成礦事件關系密切，尤其對巖漿型、巖漿熱液型、海相火山巖型、接觸交代型礦床具直接的約束，陸內裂解、巖漿弧和蛇綠混雜巖3種構造環境明顯控制礦床類型、礦種和成礦強度。

恰逢西安地質調查中心組建六十周年，我和王進壽教授級高工共同撰寫這篇論文表達我們的衷心祝賀！在國家找礦“358”行動實施以來，青海省地質礦產勘查開發局的找礦工作得到了西安地質調查中心(原西安地質礦產研究所)李智明先生等多位同行的大力支持和幫助。我局不論是在基礎地質工作,還是在深層含鉀鹵水、巖漿熔離銅鎳礦、共和干熱巖地質工作所取得的歷史性突破，都離不開西安地質調查中心等相關兄弟單位的大力支持！祝愿西安地質調查中心在西北地區地質調查與科技創新中取得更大的成績！本文為《中國礦產地質志·青海卷》Ⅲ-24柴北緣成礦帶的部分成果，成文過程中得到中國地質科學院礦產資源研究所王登紅研究員的悉心指導幫助，在此致以誠摯謝意！