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西秦嶺成礦帶礦床成礦系列概論

2022-02-27 06:37:10楊合群趙國斌姜寒冰辜平陽溫志亮李宗會
西北地質(zhì) 2022年1期
關(guān)鍵詞:成礦作用礦床成礦

楊合群,趙國斌,姜寒冰,辜平陽,溫志亮,李宗會

(中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西 西安 710054)

西秦嶺地處于西秦嶺造山帶(圖1),夾持于古亞洲洋構(gòu)造域、特提斯構(gòu)造域和太平洋構(gòu)造域三大構(gòu)造域之間,經(jīng)歷漫長而復(fù)雜的地質(zhì)演化過程,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,成礦條件優(yōu)越,孕育了西秦嶺成礦帶。該成礦帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)主要有:能源礦產(chǎn)(油頁巖、煤、鈾、地?zé)岬?,金屬礦產(chǎn)(鐵、錳、鉻、釩,銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、銻、汞,金、銀等),非金屬礦產(chǎn)(硫、砷、磷、螢石、鹽、紅柱石、長石、重晶石、石膏、芒硝,石灰?guī)r、白云巖、耐火黏土、水泥配料用黃土、水泥配料用黏土、泥炭、花崗巖、大理巖、板巖、硯石等),水氣礦產(chǎn)(地下水、礦泉水等)。在總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律時,已有學(xué)者(李永軍等,2003;劉建宏等,2006)從成礦系列的角度進行了研究,但在空間范圍僅重點覆蓋西秦嶺甘肅段,并有很多礦種尚未納入其中。筆者試圖全面消化西秦嶺成礦帶幾十年來地質(zhì)勘查及研究成果,重新歸納總結(jié)本區(qū)礦床成礦系列,并進行概略論述。研究區(qū)范圍:北側(cè)以鴛鴦鎮(zhèn)-關(guān)子鎮(zhèn)-唐藏縫合帶為界,南側(cè)以阿尼瑪卿-勉略縫合帶為界,西界在哇洪山-溫泉斷裂,東界在佛坪隆起西側(cè)。

1 礦床成礦系列厘定

成礦系列是中國地質(zhì)學(xué)家經(jīng)過長期研究,自主創(chuàng)新總結(jié)出來的成礦理論學(xué)說。程裕淇等(1979,1983)初論和再論礦床的成礦系列問題,奠定了成礦系列理論基礎(chǔ);陳毓川等(2006,2015,2016)三論、四論、五論和王登紅等(2020)六論礦床的成礦系列問題,進一步完善了成礦系列理論體系,其理論成為國內(nèi)地學(xué)界開展區(qū)域成礦規(guī)律研究的重要指導(dǎo)思想。厘定礦床成礦系列的4要素為:構(gòu)造空間、成礦時間、成礦作用、元素或礦種。筆者采用的礦床成礦系列代號構(gòu)成方法為:成礦帶編號·成礦時代代號·成礦作用代號。

西秦嶺成礦帶在全國成礦區(qū)帶劃分方案中編號為Ⅲ-28,屬于秦嶺-大別成礦省的最西段(徐志剛等,2008)。其構(gòu)造空間對應(yīng)西秦嶺造山帶;成礦時間有早古生代(Pz1)—晚古生代(Pz2)—中生代(Mz)—新生代(Cz);成礦作用有沉積作用(S)、巖漿作用(I)、變質(zhì)作用(M)、流體作用(F)、表生作用(H)。根據(jù)西秦嶺地質(zhì)礦產(chǎn)資料,按成礦時代-成礦作用編制出成礦譜系(表1)。

表1 西秦嶺成礦帶成礦譜系表Tab.1 Metallogenic pedigree of west Qinling metallogenic belt

按照上述4要素,西秦嶺成礦帶可以厘定出11個礦床成礦系列:①早古生代沉積作用有關(guān)鉬-釩-錳-磷-石煤-石灰?guī)r礦床成礦系列(Ⅲ-28·Pz1·S)。②晚古生代沉積作用有關(guān)鉛-鋅-鐵-磷-石灰?guī)r-白云巖-石膏-煤-黏土-硯石礦床成礦系列(Ⅲ-28·Pz2·S)。③晚古生代巖漿作用有關(guān)銅-鉛-鋅-錫-鉻-飾面超基性巖礦床成礦系列(Ⅲ-28·Pz2·I)。④中生代沉積作用有關(guān)白云巖-石灰?guī)r-煤-油頁巖礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz·S)。⑤中生代變質(zhì)作用有關(guān)大理巖-紅柱石-飾面角巖礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz·M)。⑥中生代巖漿作用有關(guān)鐵-銅-鉛-鋅-金-銀-鉬-鎢-錫-銻-砷-飾面花崗巖礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz·I)。⑦中生代流體作用有關(guān)鐵-銅-鉛-鋅-金-銻-汞-硫礦床成礦系列(Ⅲ28·Mz·F)。⑧中生代晚期—新生代早期流體作用有關(guān)金-鈾礦床成礦系列(Ⅲ28·Mz2Cz1·F)。⑨新生代沉積作用有關(guān)砂金-砂鎢-黃土-石膏-鹽-泥炭礦床成礦系列(Ⅲ-28·Cz·S)。⑩新生代表生作用有關(guān)鐵-鉛-鋅礦床成礦系列(Ⅲ-28·Cz·H)。新生代流體作用有關(guān)地下水-礦泉水-地?zé)崴V床成礦系列(Ⅲ28·Cz·F)。

2 礦床成礦系列解析

上述厘定的11個礦床成礦系列僅僅是一種粗線條的歸納?,F(xiàn)進一步細(xì)化成礦時代、成礦作用,解析出礦床成礦亞系列,并逐個予以概略論述。以下論述中,西秦嶺北帶指橫穿同仁—禮縣的東西向延伸地帶,西秦嶺南帶指橫穿碌曲—武都的東西向延伸地帶。

2.1 早古生代沉積作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Pz1·S)

早古生代沉積作用有關(guān)鉬-釩-錳-磷-石煤-石灰?guī)r礦床成礦系列,僅包含1個亞系列:志留紀(jì)沉積作用有關(guān)鉬-釩-錳-磷-石煤-石灰?guī)r礦床成礦亞系列。

2.1.1 成礦地質(zhì)環(huán)境

早古生代,古秦嶺洋南側(cè)大陸邊緣屬于統(tǒng)一揚子基底基礎(chǔ)上發(fā)展起來的被動大陸邊緣。西秦嶺北緣沿武山鴛鴦鎮(zhèn)、天水關(guān)子鎮(zhèn)、鳳縣唐藏一線斷續(xù)存在早古生代洋殼蛇綠混雜巖殘片。其中,已有的輝長巖鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)為[(518±2.9)Ma、(471±1.4)Ma、(457±3)Ma],表明洋盆主體發(fā)育于早古生代,向東連接?xùn)|秦嶺商丹帶(梁文天等,2008)。

早古生代晚期,秦嶺洋殼陸續(xù)向北俯沖消減。到志留紀(jì)末—泥盆紀(jì)初,秦嶺洋盆基本閉合??p合帶之南的西秦嶺保留有被動大陸邊緣海相沉積建造:西秦嶺北帶僅零星出露頂上志留統(tǒng)林口組海酒山組(成縣吳家山地段,二者曾被稱吳家山組)和頂上志留統(tǒng)太陽寺組及底寒武統(tǒng)羅漢寺巖組(兩當(dāng)太陽寺鄉(xiāng)以北地區(qū));西秦嶺南帶出露有少量震旦系白依溝群寒武系太陽頂群(四川若爾蓋縣朗木寺一帶)奧陶系中下奧陶統(tǒng)拉路組上奧陶統(tǒng)大堡組,大片的志留系白龍江群(甘肅迭部—武都—徽縣一帶)。

南帶志留系起初被稱為“白龍江系(白龍江群)”,出露有變砂巖、碳質(zhì)板巖、碳硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r等。近年來,將白龍江系(白龍江群)修訂為下統(tǒng)迭部組(有的地段則細(xì)分為羊腸溝組塔爾組拉垅組下地組)—中統(tǒng)舟曲組-頂上統(tǒng)卓烏闊組,各組均呈連續(xù)沉積,整合于上奧陶統(tǒng)大堡組之上。該時期本區(qū)沉積形成錳、鉬釩、磷、石煤、石灰?guī)r礦產(chǎn),處于陸緣淺海環(huán)境。

2.1.2 礦產(chǎn)地實例

白龍江系(白龍江群)中有(陜)略陽縣沙壩坪鉬釩礦床,(甘)隴南市武都區(qū)灰崖子水泥灰?guī)r礦床、趙河壩、柯岔溝石煤礦點,舟曲縣廟兒溝釩礦點、灶音崖、石門坪石煤礦點,成縣南陳家莊錳礦床、金家坪、石門溝、西溝里錳礦床、楊溝石煤礦點,徽縣虞關(guān)磷礦點。

2.1.3 主要成礦作用

沉積成礦作用具體為化學(xué)和生物化學(xué)沉積成礦作用(錳礦、鉬釩礦、磷礦、石煤、石灰?guī)r)。其中,石灰?guī)r富含生物碎屑,后期雖然遭受一定變質(zhì)作用,但石灰?guī)r尚未變?yōu)榇罄韼r,因此仍按沉積成礦作用有關(guān)礦床成礦系列來論述。

2.2 晚古生代沉積作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Pz2·S)

晚古生代沉積作用有關(guān)鉛-鋅-鐵-磷-石灰?guī)r-白云巖-石膏-煤-黏土-硯石礦床成礦系列,進一步可解析為下述2個礦床成礦亞系列。

2.2.1 泥盆紀(jì)沉積作用有關(guān)鉛-鋅-鐵-磷-石灰?guī)r-白云巖-石膏-硯石礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。早古生代洋盆在志留紀(jì)末基本閉合,進入泥盆紀(jì),西秦嶺出現(xiàn)板內(nèi)伸展作用,白龍江隆起的南北分別發(fā)育裂陷盆地。

西秦嶺泥盆系盆地基底為志留系淺變質(zhì)沉積地層,除了迭部等地段呈整合接觸之外,多為平行不整合接觸或微角度不整合接觸。早泥盆世,西秦嶺南帶地層比較發(fā)育,迭部—洛大—南石門溝一帶下泥盆統(tǒng)發(fā)育較全,以濱岸-陸棚碎屑巖和碳酸鹽巖為主;北帶西漢水小區(qū)和南帶留壩一帶僅見極少的近岸碎屑沉積。中泥盆世北部均被海水淹沒,西漢水小區(qū)起初除吳家山古島出露海面,環(huán)島發(fā)育濱岸碎屑沉積之外,遠(yuǎn)離古島的地段與南帶的武都小區(qū)一樣均為遠(yuǎn)岸-陸棚碎屑沉積;后來吳家山演變?yōu)楣潘侣∑?,發(fā)育碳酸鹽巖臺地-生物礁沉積,武都小區(qū)則以碳酸鹽巖緩坡型-臺地-陸棚沉積為主;再后來沉積分異加劇,西漢水小區(qū)以深水盆地和重力流沉積為特色,碳酸鹽巖建隆和鮞粒灘移至徽成一帶,而武都—舟曲—迭部一帶仍以緩坡型臺地沉積為主(杜遠(yuǎn)生1995)。

西秦嶺泥盆系:北帶南部有西漢水群(下泥盆統(tǒng)安家岔組中泥盆統(tǒng)黃家溝組中—上泥盆統(tǒng)紅嶺山組上泥盆統(tǒng)雙狼溝組)。其北側(cè)有中泥盆統(tǒng)舒家壩群,其上平行不整合覆蓋上泥盆統(tǒng)大草灘群。南帶有下泥盆統(tǒng)普通溝組、尕拉組中—下泥盆統(tǒng)當(dāng)多組中泥盆統(tǒng)下吾那組、蒲萊組中—上泥盆統(tǒng)擦闊臺組上泥盆統(tǒng)陡石山組。西秦嶺泥盆紀(jì)裂陷海盆沉積環(huán)境形成了鉛-鋅-鐵-磷-石灰?guī)r-白云巖-石膏-煤-黏土-硯石礦床成礦亞系列。

(2)礦產(chǎn)地實例。普通溝組中有(甘)兩當(dāng)縣廣金無煙煤礦區(qū),尕拉組中有(甘)迭部縣當(dāng)多-下吾那白云巖礦床、隴南市武都區(qū)下猴子石膏礦床。

當(dāng)多組-下吾那組中有(甘)碌曲縣馬爾則岔、扎根恰熱、尕海溝、且熱加瑪、割孔隆、且加木括合、噶爾括合、花爾干山、帕熱-西帕熱鐵礦床,迭部縣當(dāng)多、黑拉、尼洛溝、牙那、牙列巴鐵礦床及當(dāng)多磷礦床,宕昌縣李家石灰?guī)r礦床。

大草灘群中有(甘)卓尼縣洮硯鄉(xiāng)洮硯石礦床,古道嶺組中的(陜)鳳縣河口黃牛溝、磨溝石灰?guī)r礦床。

西漢水群中有(甘)成縣廠壩、李家溝、黃廠、畢家灣、焦溝、塔溝里、清水溝、甘蔗溝、熊家河、空子溝、薛家溝、徐明山、向陽山、甘溝鉛鋅礦床,畢家山鉛鋅礦床,廟溝鉛鋅礦床及重晶石礦床(即成縣銀洞灣重晶石礦床),徽縣郭家溝、油露洞、楊家山、銀洞灣、元壩子、柳林鎮(zhèn)、張家山、洛壩、蔡家河鉛鋅礦床,西和縣鄧家山、尖崖溝、磨溝、人土山、頁水河鉛鋅礦床,侯家村、上方家山、水貫子鉛鋅礦床,宕昌縣開源鉛鋅礦床,禮縣硐花溝-灘后頭鉛鋅礦床,岷縣半溝、耳陽溝鉛鋅礦床。

古道嶺組—星紅鋪組中有(陜)太白縣王家楞崖房溝鉛鋅礦床,雙王鈉長石礦床,鳳縣八方山-二里河、鉛硐山-東塘子、譚家溝、峰崖、銀洞梁、手搬崖、葦子坪洞溝、安溝、尖端山、核桃壩、長溝、洞溝、銀母寺、大黑溝鉛鋅礦床,星紅鋪組中還有(陜)鳳縣九子溝銅礦床,甘溝、葦子坪、太山廟、巖前山、銅牌溝銅礦點。

(3)主要成礦作用。以沉積成礦作用為基礎(chǔ),后疊加了淺變質(zhì)作用、熱液作用等。例如,生物化學(xué)沉積作用形成磷礦,化學(xué)沉積作用形成鐵礦,2種作用都有形成石灰?guī)r(后來局部受熱動力形成有大理巖);蒸發(fā)沉積成礦作用形成石膏、白云巖;機械沉積成礦作用加上區(qū)域淺變質(zhì)形成洮硯石;海底熱液噴流沉積作用形成鉛、鋅礦層及金礦源層,疊加印支—燕山期熱液改造作用,最終展現(xiàn)為層控?zé)嵋盒豌U、鋅、金礦(著名西成-鳳太礦集區(qū),可作為典型代表)。其中,金在泥盆紀(jì)尚未形成礦體。

2.2.2 石炭紀(jì)—二疊紀(jì)沉積作用有關(guān)鐵-石灰?guī)r-白云巖-黏土礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。從泥盆紀(jì)開始的西秦嶺伸展裂陷盆地至石炭紀(jì)時期,裂陷盆地呈線形,主要局限在西秦嶺的南北邊緣地帶,沉積形成石灰?guī)r、白云巖。二疊紀(jì)地層廣泛分布,地層出露較齊全,由海相碳酸鹽巖、碎屑巖夾火山巖組成,以潮下帶碳酸鹽巖為主,潮間帶碎屑巖-碳酸鹽巖次之,化石十分豐富,總體為穩(wěn)定的淺海相沉積環(huán)境。西秦嶺南帶石炭系為碳酸鹽巖建造,劃分為下石炭統(tǒng)益哇溝組和上石炭統(tǒng)岷河組,二者整合產(chǎn)出,賦存有較多灰?guī)r及少量白云巖礦產(chǎn);西秦嶺北帶的下—中二疊統(tǒng)大關(guān)山組賦存有石灰?guī)r、黏土及鐵礦。

(2)礦產(chǎn)地實例。益哇溝組—岷河組中有(甘)成縣牛斜山石灰?guī)r礦床,迭部縣九龍峽白云巖礦床,隴南市武都區(qū)桑家灣灰?guī)r、白云巖礦床、姚寨溝、角弓南石灰?guī)r礦床,徽縣談家莊、磨壩峽灰?guī)r礦床,碌曲縣郎木寺灰?guī)r礦床,舟曲縣洋布梁石灰?guī)r礦床。

大關(guān)山組中有(甘)夏河縣麻尾山水泥灰?guī)r礦床,武山縣馬力、吉子坪、支鍋峽、老虎嘴水泥石灰?guī)r礦床,和政縣亞子溝、水泥石灰?guī)r礦床,臨潭縣大石山水泥石灰?guī)r礦床,漳縣樊家磨水泥灰?guī)r礦床,和政縣蔥花嶺耐火黏土礦床,卓尼縣康縣鄉(xiāng)鐵礦床。

(3)主要成礦作用。沉積成礦作用具體為化學(xué)沉積-生物化學(xué)沉積成礦作用(石灰?guī)r、白云巖及鐵礦)和機械沉積成礦作用(黏土)。

2.3 晚古生代巖漿作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Pz2·I)

晚古生代巖漿作用有關(guān)銅-鉛-鋅-錫-鉻-飾面超基性巖礦床成礦系列進一步可解析為下述2個礦床成礦亞系列。

2.3.1 晚古生代海相火山-沉積作用有關(guān)銅-鉛-鋅-錫礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。西秦嶺伸展裂陷盆地從泥盆紀(jì)開始—石炭紀(jì)—二疊紀(jì),局部地段出現(xiàn)基性火山巖,并有蛇綠巖組合出現(xiàn),由裂谷轉(zhuǎn)換為小洋盆。西秦嶺西段,北緣有隆務(wù)峽-甘家小洋盆,西緣有苦海-賽什塘裂谷及初始洋盆,南側(cè)有布青山-阿尼瑪卿有限洋盆。其中,布青山(西支)、阿尼瑪卿(東支)、苦海-賽什塘(北支)3條蛇綠構(gòu)造混雜巖帶構(gòu)成三聯(lián)結(jié)構(gòu)幾何形態(tài)。在石炭紀(jì)—二疊紀(jì)海相火山-沉積巖系中形成銅-鉛-鋅-錫礦床成礦亞系列。

(2)礦產(chǎn)地實例。石炭系火山-沉積巖地層中有(甘)卓尼縣下拉地、窯溝、甲可山鉛鋅礦床,宕昌縣塔兒里鉛鋅礦床;二疊系火山-沉積巖地層中有(青)興??h銅峪溝銅礦床、賽什塘銅礦床(印支晚期疊加礦除外)、日龍溝錫銅礦床。

(3)主要成礦作用。巖漿成礦作用具體為海相火山-沉積成礦作用,其成礦機理具海底火山噴流成礦-沉積噴流成礦之間過渡的特點(青海興海縣銅峪溝銅礦床是噴流成礦特征保留較為明顯的典型實例)。此外,上述礦產(chǎn)地中普遍疊加有晚期巖漿侵入作用或熱液活化再造成礦作用(青海興??h賽什塘銅礦床是晚期中酸性巖侵入作用疊加強烈的實例;甘肅卓尼縣下拉地鉛鋅礦床是晚期熱液活化強烈改造的實例)。

2.3.2 晚古生代鎂質(zhì)超基性巖侵入作用有關(guān)鉻-飾面超基性巖礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。在白水江-神河構(gòu)造巖漿巖帶,陜西留壩縣姜窩子一帶,出露有11處泥盆紀(jì)末期或石炭紀(jì)初期超基性小巖體,侵位于閘口石構(gòu)造帶志留系變質(zhì)地層,與圍巖呈底劈侵入關(guān)系,主要集中在樓房溝和南河兩地段。巖性為蛇紋石化橄欖巖、蛇紋石化斜輝輝橄巖、滑石菱鎂巖和蛇紋巖。主體巖石類型為蛇紋石化橄欖巖、灰白色透閃片巖、灰白色滑石菱鎂巖等,形成鎂質(zhì)超基性巖侵入有關(guān)鉻-飾面超基性巖礦床成礦亞系列。

(2)礦產(chǎn)地實例。華力西期超基性巖侵入體中有(陜)留壩縣樓房溝鉻鐵礦及飾面超基性巖礦床。

(3)主要成礦作用。巖漿成礦作用具體為鎂質(zhì)超基性巖侵入成礦作用,主要形成鉻鐵礦、飾面超基性巖,伴生鋨、釕等鉑族元素。

2.4 中生代沉積作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz·S)

中生代沉積作用有關(guān)白云巖-石灰?guī)r-煤-油頁巖礦床成礦系列,進一步可解析為3個礦床成礦亞系列。

2.4.1 三疊紀(jì)沉積作用有關(guān)白云巖-石灰?guī)r礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。西秦嶺三疊系分布很廣,與二疊系呈連續(xù)沉積。在西秦嶺青海段,三疊系較好地連片分布,層序從下向上有中—下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組、中三疊統(tǒng)古浪堤組、上三疊統(tǒng)日鬧熱組華日組。向東進入甘肅境內(nèi),三疊系呈指狀向東延伸,北帶內(nèi)僅零星分布,層序類似青海段。南帶主要分布于白龍江復(fù)式背斜的兩翼:北翼有下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組,南翼有下三疊統(tǒng)扎里山組馬熱松多組;中三疊統(tǒng)郭家山組光蓋山組;中—上三疊統(tǒng)大河壩組。無論怎樣劃分,中—下三疊統(tǒng)主體建造以細(xì)碎屑巖為主,夾灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖,南部相對北部而言,碳酸鹽巖的比例更高,西段有少量海相火山巖。沉積環(huán)境有淺海陸棚、陸棚內(nèi)緣斜坡、次深海盆地、次深海斜坡亞相;晚三疊世沉積環(huán)境演化為陸相盆地,并且有陸相火山巖顯示,西段明顯比東段發(fā)育。

(2)礦產(chǎn)地實例。隆務(wù)河組-扎里山組中有(青)貴德縣乜龍寺灰?guī)r礦床,(甘)臨夏縣鐵寨鄉(xiāng)三岔溝灰?guī)r礦床,宕昌縣新坪小型水泥灰?guī)r礦床,(陜)略陽縣吳家營、白石崖、蹇家壩石灰?guī)r礦床。

隆務(wù)河組-馬熱松多組中有(甘)瑪曲縣忠克白云巖礦點,碌曲縣尕兒娘白云巖礦點。

隆務(wù)河組中還有(青)循化縣古昌板巖礦點。

(3)主要成礦作用。沉積成礦作用具體為化學(xué)沉積-生物化學(xué)沉積成礦作用,主要形成石灰?guī)r,次為白云巖及黏土巖。黏土巖后期微弱變質(zhì)為板巖,但礦產(chǎn)性質(zhì)變化不大,這里仍歸納在沉積礦產(chǎn)中。

2.4.2 侏羅紀(jì)沉積作用有關(guān)煤-油頁巖礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。侏羅紀(jì),西秦嶺地區(qū)分布多個山間盆地,發(fā)育河流-湖沼相碎屑巖夾煤系地層,局部疊加有火山巖。侏羅系從下向上劃分為:下侏羅統(tǒng)炭和里組,中侏羅統(tǒng)龍家溝組郎木寺組,上侏羅統(tǒng)賈家河組。龍家溝組為一套含黃褐-灰-紫紅色礫巖、灰色砂巖、頁巖組成的含煤地層;郎木寺組為一套中酸性火山巖-火山碎屑巖-碎屑巖組成的含煤地層。實質(zhì)上,煤-油頁巖只與沉積巖有關(guān),而與其中夾雜的火山巖無關(guān)。

(2)礦產(chǎn)地實例。龍家溝組及郎木寺組中有(甘)隴南市武都區(qū)龍家溝煤礦區(qū)-油頁巖礦床(草灣、馬池壩、石炭坡井田煤-油頁巖、后溝、華橋子井田煤),宕昌縣小石門煤礦區(qū)-油頁巖礦點,舟曲縣武坪、金錢溝煤礦區(qū),兩當(dāng)縣西坡煤礦區(qū),碌曲縣尕海、財寶山東煤礦區(qū),(陜)鳳縣戶家窯煤礦區(qū)。

(3)主要成礦作用。沉積成礦作用具體為生物化學(xué)沉積成礦作用,形成礦種主要為煤,次為油頁巖。

2.4.3 白堊紀(jì)沉積作用有關(guān)煤礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。白堊紀(jì),西秦嶺地區(qū)仍繼承侏羅紀(jì)的幾個山間盆地的格局。這些盆地內(nèi)發(fā)育有山麓河湖相碎屑巖夾煤系地層,局部疊加有火山巖。下白堊統(tǒng)的主要巖石地層單位為東河群,從下向上分為田家壩組(以紫紅色巨厚層礫巖為主的粗碎屑巖)周家灣組(一套紫紅-黃綠-灰綠色的雜色泥巖、粉砂巖夾砂巖、礫巖)雞山組(一套以灰綠-灰黑色為主的泥巖、粉砂巖夾砂巖、砂礫巖、礫巖及煤層或煤線的煤系地層)。但在郎木寺北財寶山一帶,下部為含煤巖沉積組,上部為中酸性火山巖組,稱后者為財寶山組。

(2)礦產(chǎn)地實例。雞山組中有(甘)徽縣馬鞍山煤礦區(qū),成縣化埡煤礦區(qū)、郁家莊、馮坪煤礦點,(陜)鳳縣東溝河煤礦點。

(3)主要成礦作用。沉積成礦作用具體為生物化學(xué)沉積成礦作用,形成的礦種主要為煤。

2.5 中生代變質(zhì)作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz·M)

中生代變質(zhì)作用有關(guān)大理巖、紅柱石、飾面角巖礦床成礦系列,僅包含一個亞系列:中生代接觸變質(zhì)作用有關(guān)大理巖-紅柱石-飾面角巖礦床成礦亞系列。

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。晚古生界(泥盆系、石炭系、二疊系),在中生代中酸性巖侵入作用熱動力影響的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境,石灰?guī)r局部變?yōu)榇罄韼r,泥質(zhì)巖石局部變?yōu)檩狼嗍t柱石角巖。

(2)礦產(chǎn)地實例。中生代中酸性巖接觸帶賦存有(甘)成縣寺兒溝大理巖礦床(泥盆系接觸變質(zhì)帶),漳縣寶珠寺板材大理巖礦床,和政縣牛圈溝、鐵溝-西溝、大峽溝北板材及工藝大理巖礦床(二疊系接觸變質(zhì)帶),(陜)留壩縣廟臺子水泥用大理巖礦床(石炭系接觸變質(zhì)帶),(甘)岷縣李家山、方溝、偏林梁飾面角巖礦床,漳縣馬路里紅柱石礦床和(陜)太白縣渾水溝紅柱石礦床(石炭系接觸變質(zhì)帶)。

(3)主要成礦作用。變質(zhì)成礦作用具體為接觸變質(zhì)成礦作用,形成的礦種主要為大理巖,次為紅柱石、飾面角巖。

2.6 中生代巖漿作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz·I)

中生代巖漿作用有關(guān)鐵-銅-鉛-鋅-金-銀-鉬-鎢-錫-銻-砷-飾面花崗巖礦床成礦系列可進一步解析為3個礦床成礦亞系列。

2.6.1 早—中三疊世海相火山作用有關(guān)銅-鉛-鋅礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。西秦嶺三疊系分布很廣,尤其是在青海境內(nèi)較好地連片分布,下—中三疊世以細(xì)碎屑巖為主,夾碳酸鹽巖及少量火山巖,并形成海相火山-沉積型銅、鉛、鋅等礦產(chǎn)。

(2)礦產(chǎn)地實例。隆務(wù)河組-古浪堤組中有(青)同仁縣恰冬銅礦床,(青)興海縣索拉溝銅鉛鋅礦床Ⅲ礦段、鄂拉山口H1區(qū)銅鉛鋅礦床。

(3)主要成礦作用。巖漿成礦作用具體為海相火山-沉積成礦作用,形成的礦產(chǎn)主要為銅,次為鉛鋅,同時,還形成銀的礦源層,直到后來疊加流體活化再造作用,才在構(gòu)造破碎帶內(nèi)沉淀產(chǎn)生銀礦體。

2.6.2 晚三疊世陸相火山作用有關(guān)鉛-鋅-錫-銅-鉬-銀-砷礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。西秦嶺西段上三疊統(tǒng)中,尤其是在青海境內(nèi),陸相火山巖比較發(fā)育,在青海興?!獫蓭臁F德—同仁及甘肅夏河一帶稱多福屯群,自下而上包含日腦熱組華日組。其中,日腦熱組下部以中基性火山巖與碎屑巖互層為主,局部夾煤線和碳質(zhì)頁巖,上部以中酸性火山巖為主夾碎屑巖;華日組下部為碎屑巖,上部為英安質(zhì)火山碎屑巖夾火山熔巖。在興海鄂拉山一帶,上三疊統(tǒng)陸相火山巖系被稱鄂拉山組。晚三疊世陸相火山作用形成鉛-鋅-錫-銅-鉬-銀-砷礦床成礦亞系列。

(2)礦產(chǎn)地實例。鄂拉山組和多福屯群中賦存有(青)澤庫縣老藏溝鉛鋅錫礦床,興??h鄂拉山口H2區(qū)銀鉛鋅礦床、在日溝銅鉬鉛鋅銀砷礦床,同仁縣夏布楞鉛鋅礦床。

(3)主要成礦作用。巖漿成礦作用具體為陸相火山成礦作用,形成陸相火山-次火山巖型礦床,礦種主要為鉛鋅,次為錫銅銀砷。

2.6.3 三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)中酸性巖漿侵入作用有關(guān)鐵-銅-鉬-金-銻-鎢-錫礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。中晚三疊世的印支運動,使秦嶺板塊向北俯沖碰撞,最終全面隆起成陸,出現(xiàn)以塊斷裂陷、剪切平移作用為主的陸內(nèi)造山。同時沿秦嶺微板塊南北邊緣廣泛發(fā)育印支期碰撞型花崗巖,成為秦嶺造山帶陸內(nèi)構(gòu)造演化階段的標(biāo)志。這種巖漿活動在局部地段可以延續(xù)到燕山早期。成礦時代主要為三疊紀(jì),次為侏羅紀(jì)。

(2)礦產(chǎn)地實例。巖漿型礦床有(青)循化縣相玉飾面花崗巖礦床,共和縣哇洪河飾面花崗巖礦床。

斑巖型礦床有(甘)武山縣溫泉鉬礦床,和政縣鐵溝-興時溝鉬礦床,夏河縣龍得崗、阿芒沙吉、年木耳銅砷礦床。已知溫泉巖體鋯石U-Pb年齡主要集中在(224.6±2.5)~(216.2±1.7)Ma(邱昆峰等,2014),礦體輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(214.4±7.1)Ma(朱賴民等,2009)。

矽卡巖型礦床有(青)興??h很瓊溝腦鐵銅礦床,共和縣牦牛溝(澤很錯)銅金礦床,循化縣謝坑銅金鐵礦床,同仁縣雙朋西、鐵吾西、德合隆洼銅金礦床和江里溝銅鎢鉬礦床,(甘)夏河縣美仁鐵礦床、阿姨山銅鎢礦床、德烏魯和布拉溝銅砷礦床,卓尼縣寶石山鐵礦床,隴南市武都區(qū)金廠銅金礦床,和政縣大槐溝銅鎢礦床,興時溝銅鎢鉬礦床、大峽和梁時溝銅礦床。已知牦牛溝(又名澤很錯)銅金礦床輝鉬礦Re-Os加權(quán)平均年齡為(238.7±1.4)Ma(陳永福等,2016);雙朋西花崗閃長巖鋯石U-Pb年齡為(233.9±2.8)Ma(路英川等,2017);江里溝斑狀二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為(232±3)Ma和(214±4)Ma,礦體中輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡為(224.3±7.3)Ma(張濤等,2015)和(217±1)Ma(路東宇等,2015)。

巖漿熱液型礦床有(甘)合作市以地南、崗岔、下看木倉、錄斗艘、老日斗卡金礦床,和政縣小峽、多楞溝金礦床,(甘)岷縣雪花山鎢礦床(黑鎢礦),禮縣雪坪溝鎢礦床(白鎢礦),漳縣東泉鄉(xiāng)直溝和胭脂溝螢石礦床。已知雪花山鎢礦床相關(guān)的柏家莊巖體鋯石U-Pb年齡為(216±6)Ma,漳縣直溝螢石礦床和胭脂溝螢石礦床相關(guān)的教場壩巖體鋯石U-Pb年齡為(222±3)Ma(劉巍等,2020);雪坪溝鎢礦床相關(guān)的碌礎(chǔ)壩巖體鋯石U-Pb年齡為(215.2±2.9)Ma,礦化云英巖中白云母40Ar/39Ar年齡為(208.4±2.0)Ma(王建中等,2017)。

巖漿熱液參與的混合熱液型礦床有(青)同德縣加吾、托頭金銻鎢礦床、牧羊溝金礦床、克穆達鎢銻礦床;澤庫縣夏德日金銻礦床、多隆尕日色砷金銀鉛礦床、奪確殼金砷銀銅礦床、和日金礦床、多朗尕日寨砷鉛銀礦床,興??h浪琴銻金礦床、吉浪灘砷銅礦床、尕科合砷銀銅礦床,共和縣澤很錯溝腦東砷銀礦床,(甘)夏河縣年木耳銅砷礦床、卡加沙格銅砷礦床、早仁道、隆瓦寺院、雜恰勒布、桑曲、居乎其那溝-華爾賽梁、將其那梁、也赫杰、完安昂、直合完干金礦床,合作市早子溝金礦床,岷縣寨上金鎢礦床、鎖龍、馬塢金礦床,漳縣瓦河溝金礦床,禮縣李壩、王河、趙溝、陽坡、金山、馬泉、大埝下、火吉坪、王家門上、崖灣金礦床和李子坪、楊家河鐵礦床,宕昌縣竹園北金礦床,西和縣馬家河、小東溝、三洋壩、四兒溝門金礦床和李家山鐵礦床,成縣小溝里金礦床,徽縣九條溝、沙溝、土地溝金礦床和娘娘廟鐵礦床,兩當(dāng)縣金廠溝、花崖溝金礦床和改板溝鐵礦床,(甘)瑪曲縣大水、貢北金礦床,碌曲縣辛曲、忠曲金礦床。(陜)鳳縣八卦廟、絲毛嶺、柴螞、譚家溝、沈家灣、小梨園、佐家莊三臺山金礦床,太白縣雙王、九平溝、古跡、老鐵廠金礦床。已知青海加吾金銻鎢礦區(qū)花崗閃長巖體鋯石U-Pb年齡為(224.1±2.4)Ma(楊拴海,2015),花崗斑巖脈鋯石U-Pb年齡為(233.4±4.3)Ma(王斌等,2015);尕科合銅銀砷礦床西北部石英閃長巖體全巖K-Ar同位素年齡為(222±3)Ma(李文明等,1996);甘肅早子溝金礦區(qū)石英閃長玢巖及蝕變(礦化)閃長玢巖的鋯石U-Pb年齡為(215.5±2.1)Ma和(216.6±2.4)Ma(劉勇等,2012)。根據(jù)同位素研究認(rèn)為,成礦流體主要為巖漿水與大氣降水的混合(劉東曉等,2019)。寨上金鎢礦床白鎢礦等時線年齡Sm-Nd等時線年齡為(222.6±6.9)Ma(余超,2015);李壩、馬塢、金山、馬泉、崖灣金礦床相關(guān)的中川環(huán)狀花崗雜巖體從外向內(nèi)鋯石U-Pb年齡依次為:210 Ma、185 Ma、175 Ma、160 Ma(姜啟明等,2014);李壩金礦中石英Ar-Ar等時線年齡為(205.02±3.53)Ma;八卦廟金礦石英脈Ar-Ar等時線年齡為(222.14±3.45)Ma(馮建忠等,2003);小溝里金礦床附近花崗巖體單顆粒鋯石U-Pb年齡為(201.4±0.9)Ma,含金石英脈Ar-Ar等時線年齡為(193.24±0.93)Ma(馮建忠等,2004);雙王金礦床附近有西壩二長花崗巖鋯石U-Pb年齡為(219±1)Ma,花崗閃長巖鋯石U-Pb年齡為(218±1)Ma,似斑狀花崗巖鋯石U-Pb年齡為(214.9±1.1)Ma(張帆等,2009);柴螞金礦床主成礦階段白云石、方解石Sm-Nd等時線年齡為(203.2±1.6)Ma(劉協(xié)魯?shù)龋?014);絲毛嶺金礦床熱液絹云母Ar-Ar坪年齡為(211.9±1.5)Ma(王義天等 ,2014)。據(jù)李壩金礦床、小溝里金礦床、八卦廟金礦床穩(wěn)定同位素地球化學(xué)研究,石英包裹體流體氫氧同位素分布于巖漿水、變質(zhì)水和大氣降水的重疊過渡區(qū)(馮建忠等,2004)。大水金礦床相關(guān)格爾括合巖體及巖脈的鋯石U-Pb年齡分別為(215.8±1.3)Ma和(202.9±1.5)Ma,并研究認(rèn)為早期成礦流體來源于巖漿水,晚期成礦流體為巖漿水與大氣降水的混合成礦流體(閆海卿等,2014)。

(3)主要成礦作用。巖漿成礦作用具體為中酸性巖漿侵入成礦作用形成巖漿型礦床(飾面花崗巖)、斑巖型-矽卡巖型-巖漿熱液型礦床及巖漿熱液參與的混合熱液型礦床。主要礦種為鐵、銅、金、鎢、銻、砷,次為鉬、鉛、鋅、錫、飾面花崗巖。

2.7 中生代流體作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ28·Mz·F)

中生代流體作用有關(guān)鐵-銅-鉛-鋅-金-銻-汞-硫礦床成礦系列僅包含1個礦床成礦亞系列:三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)熱液有關(guān)鐵-銅-鉛-鋅-金-銻-汞-硫礦床成礦亞系列。

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。中晚三疊世的印支運動使秦嶺板塊向北俯沖碰撞,最終全面隆起成陸,進入以塊斷裂陷、剪切平移作用為主的板內(nèi)造山階段。三疊紀(jì)后,陸內(nèi)造山活動依然活躍,發(fā)生強烈的陸內(nèi)俯沖。構(gòu)造巖漿作用熱動力加熱驅(qū)動大氣降水對流循環(huán)、活化已形成的各時代地質(zhì)建造中多種成礦組分,運移到有利構(gòu)造空間沉淀成礦。成礦時代主要為三疊紀(jì)中晚期,次為侏羅紀(jì)早期。

(2)礦產(chǎn)地實例。古生界地質(zhì)建造中斷裂破碎帶有(甘)迭部縣洛大鐵礦床、查居鐵礦床(共生有硫鐵礦床),舟曲縣柴馬山、黑水溝鐵礦床(泥盆系中),(甘)舟曲縣坪定、羊里尾溝金礦床,碌曲縣青稞崖金礦床,迭部縣刀扎、橋頭-沙日金礦床,隴南市馬家壩金礦床,徽縣通天坪、桃園金礦床,老圣溝、黑火石金礦床,兩當(dāng)縣東河金礦床,鳳縣青龍寺-尖峰埡金礦床,康縣尚家溝金礦床(泥盆系、石炭系為主,次為志留系、二疊系),(甘)臨潭縣大溝頂銻礦床、臨潭-卓尼縣大寺坡銻礦床(二疊系中),宕昌縣安家山銻礦床(泥盆系中),和政縣吊灘鹿溝銻礦床(石炭—二疊系中),(陜)鳳縣尖峰埡銻礦床(泥盆系或石炭系中),留壩縣八卦山銀銻礦(志留系中),(甘)徽縣馬家山汞礦床(泥盆系中),明家山汞礦床(志留系中),臨潭縣西溝河汞礦床(二疊系中)。

三疊系地質(zhì)建造中斷裂破碎帶有(甘)夏河縣加甘灘、索拉貢瑪、拉古河、完肯金礦床,岷縣鹿兒壩、簸箕溝、章哈寨、綠沙金礦床,卓尼縣賽日欠金銀鉛鋅礦床,禮縣上壩金礦床,西和縣大橋、興隆金礦床,隴南市武都區(qū)安房壩金礦床,(青)澤庫縣瓦勒根金礦床,同德縣石藏寺金銻礦床,(川)若爾蓋縣京格爾、阿細(xì)龍曲金礦床,九寨溝縣馬腦殼、兩河口、幸福村金礦床,(甘)舟曲縣博峪蜂園子金礦床,文縣紅巖溝一帶花山金礦床,(甘)西和縣崖灣銻礦床,禮縣佐家、泰山銻礦床宕昌縣大草灘、銀硐梁、水眼頭、肖家山銻礦床,岷縣甘寨銻礦床,臨潭縣張旗、石溝子、口子下銻礦床,碌曲縣美秀南銻礦床,卓尼縣卡車銻礦床,(青)同德縣穆黑、沙爾諾、山欠汞礦床,興??h苦海汞礦床,河南縣赫格楞汞銻礦床,(甘)臨潭縣林臺子汞礦床。

(3)主要成礦作用。流體成礦作用具體為中低溫?zé)嵋撼傻V作用,形成的礦種主要為金、銻、汞、鉛、鋅,次為鐵、硫。有的礦區(qū)可見中酸性巖脈,起熱源作用,但尚需研究巖漿熱液是否直接參與成礦。例如,加甘灘礦區(qū)發(fā)現(xiàn)1條花崗閃長巖脈;鹿兒壩礦區(qū)也發(fā)現(xiàn)1條閃長玢巖脈,鋯石U-Pb同位素年齡為(218.2±2.33)Ma(劉云華等,2014);大橋礦區(qū)發(fā)現(xiàn)12條花崗閃長巖脈,鋯石U-Pb年齡為(230.2±2.4)~(205.9±2.1)Ma(陜亮等,2016);瓦勒根礦區(qū)花崗斑巖脈鋯石U-Pb年齡為(237±2)Ma(李德彪等,2014)。

2.8 中生代晚期—新生代早期流體作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Mz2Cz1·F)

中生代晚期—新生代早期流體作用有關(guān)金、鈾礦床成礦系列可進一步解析為2個礦床成礦亞系列。

2.8.1 白堊紀(jì)—古近紀(jì)中低溫?zé)嵋鹤饔糜嘘P(guān)金-鈾礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。西秦嶺南帶拉爾瑪-益洼一帶的寒武系—志留系為海底噴流和障壁海灣環(huán)境下形成的硅質(zhì)巖和碳硅泥巖建造,是一套金鈾多金屬礦源層,產(chǎn)有中國典型的碳硅泥巖型金礦床和鈾礦床。其中,賦存于寒武系含礦巖系中的礦床以金為主,以鈾為輔;賦存于志留系含礦巖系中的礦床則主要是鈾礦床。印支—燕山期白龍江斷裂帶的多次活動導(dǎo)致復(fù)雜的構(gòu)造變形和含礦巖系的破碎,為后續(xù)白堊紀(jì)—古近紀(jì)中低溫?zé)嵋夯罨稹⑩櫢患傻V提供了良好條件。

(2)礦產(chǎn)地實例。寒武系中有(甘,川)碌曲縣-若爾蓋縣拉爾瑪金礦床,若爾蓋縣瓊莫金礦床,牙相金礦點。通過對這些礦床氫、氧同位素組成的研究表明,熱液活動形成金礦床(點)的流體為大氣降水補給的地下水,而非巖漿水和變質(zhì)水。大氣降水補給的地下熱液在環(huán)流過程中促使硅巖建造中的成礦物質(zhì)發(fā)生活化、遷移和再聚集,并最終導(dǎo)致工業(yè)礦床的形成。金的成礦主要發(fā)生在中、新生代交替時期 (137~47 Ma)(劉家軍等,1998)

志留系中有(川)若爾蓋縣510、512、511、513、701、403、104鈾礦床。已知熱液成因瀝青鈾礦-方解石脈形成時代大致為130~45 Ma;后來氧化淋濾期金屬瀝青鈾礦-硫化物細(xì)脈形成時代大致為25~14 Ma(錢法榮等,1996)。

(3)主要成礦作用。流體成礦作用具體為中低溫?zé)嵋簩湎怠玖粝祷罨僭斐傻V作用,形成的礦種主要為鈾,次為金。這期中低溫?zé)嵋撼傻V時代主要為白堊紀(jì),可延續(xù)到古近紀(jì)。

在金、鈾礦床形成之后,因地殼持續(xù)抬升,使包括金、鈾礦體在內(nèi)的地質(zhì)體暴露于地表。新近紀(jì)富氧流體淋濾作用形成地表個別地段淺部雞窩狀的鈾礦體,歸屬于古近紀(jì)—新近紀(jì)富氧溶液作用有關(guān)鈾礦床成礦亞系列。

2.8.2 古近紀(jì)—新近紀(jì)富氧溶液作用有關(guān)鈾礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。新生代早期的古近紀(jì)—新近紀(jì)富鈾地質(zhì)體被剝蝕出露地表,從地表氧化向深部過渡為還原環(huán)境,有利于鈾氧化活化-遷移滲濾再還原沉淀成礦。例如,西秦嶺南帶的若爾蓋地區(qū)拉爾瑪—益洼一帶志留系近地表淺部雞窩狀鈾礦體就是這種淋濾成因。再如,西秦嶺北帶中川一帶,中生代中酸性巖漿熱液活動,在花崗巖體內(nèi)外預(yù)富集鈾礦化物質(zhì),到新生代經(jīng)長期剝蝕出露地表,在古近紀(jì)被富氧水活化遷移到低洼處沿斷裂破碎帶下滲,最終被還原沉淀成礦。

(2)礦產(chǎn)地實例。中川花崗巖體巖體內(nèi)破碎帶有(甘)吳茶壩(7902)鈾礦床,巖體外破碎帶有(甘)中川(7901)和范家壩(7903)鈾礦床。已知中川環(huán)狀花崗雜巖體鋯石U-Pb年齡從外向內(nèi)為210 Ma、185 Ma、175 Ma 、160 Ma(姜啟明等,2014)。研究認(rèn)為,成礦物質(zhì)鈾主要來自中川花崗巖體,成礦前的中生代熱液活動為鈾成礦提供預(yù)富集。古近紀(jì)古新世末巖體剝蝕至近地表,巖體表層含鈾富氧水不斷向斷裂破碎構(gòu)造帶中遷移下滲,并在地球化學(xué)柵(氧化-還原界面)處被捕獲富集成礦。已測得礦床鈾成礦年齡數(shù)據(jù)主要為88 Ma、46 Ma、28 Ma,但主要成礦時代在喜山期(張玉龍,2007),判斷年齡數(shù)據(jù)88 Ma仍是前期含鈾熱液預(yù)富集活動的信息顯示。

(3)主要成礦作用。流體成礦作用具體為富氧溶液活化鈾-滲濾還原再沉淀成礦的作用。富氧流體從淺部巖石氧化活化了U元素,就近遷移沿斷裂破碎帶下滲到還原環(huán)境再沉淀而成礦。這是U元素性質(zhì)決定的:氧化條件U呈6價進入溶液,還原條件U呈4價發(fā)生沉淀。這顯然不同于礦質(zhì)升溫溶解-降溫再沉淀的熱液礦床形成機理。

2.9 新生代沉積作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Cz·S)

新生代沉積作用有關(guān)砂金-砂鎢-黃土-石膏-鹽-泥炭礦床成礦系列,進一步可解析為2個礦床成礦亞系列。

2.9.1 古近紀(jì)沉積作用有關(guān)石膏-鹽礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。早白堊世末,經(jīng)歷了強烈而普遍的上升運動,處于剝蝕狀態(tài),使晚白堊世沉積很局限。到晚白堊世末—古近紀(jì)初又經(jīng)歷了不均衡的下降運動,到古新世—始新世時,在西秦嶺山間洼地中,有以紅色礫巖、砂礫巖、砂巖等為主的山麓-河流相快速堆積,因沉積環(huán)境不穩(wěn)定,不利于鹽類礦產(chǎn)的形成。始新世末,地殼總體緩緩下沉,使?jié)u新世沉積范圍有所擴大,西秦嶺有禮縣、臨潭、徽縣、漳縣、合作、甘加、??频?0余處山間洼地,活動性很小,為一套湖相紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖建造。臨潭洼地中為紅色泥巖夾石膏層;其余小洼地中為紅色泥巖、粉砂巖,局部夾似層狀石膏;同時期,在漳縣山間盆地形成巖鹽。這些石膏-巖鹽均為干旱氣候環(huán)境的湖相蒸發(fā)沉積產(chǎn)物。

(2)礦產(chǎn)地實例。古近系上部層位賦存有(甘)臨潭縣紅崖大型石膏礦床,漳縣鹽井鎮(zhèn)鹽礦床。

(3)主要成礦作用。沉積成礦作用具體為蒸發(fā)沉積成礦作用,形成的礦種主要為石膏,其次為鹽。

2.9.2 第四紀(jì)沉積作用有關(guān)砂金-砂鎢-黃土-泥炭礦床成礦亞系列

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。喜山期新構(gòu)造運動使西秦嶺山脈長期隆起及構(gòu)造階地上升,凹陷區(qū)盆地沉積與水系切割,風(fēng)化剝蝕與淋濾作用非常發(fā)育。巖金礦床或含Au巖石經(jīng)過風(fēng)化剝蝕,Au元素可次生富集。本區(qū)西北部南高北低,屬于黃河流域,河流向北流出西秦嶺;東南部北高南低,屬于長江流域的嘉陵江水系,河流向南流出西秦嶺。區(qū)內(nèi)砂金礦的富集分別受黃河上游水系和嘉陵江上游水系水動力控制,隨河谷地形、地貌變化,多聚集于水動力條件降低(河床由窄變寬、地形由陡變緩、水流速度變慢)的地段,富集形成砂金礦床。石英脈型鎢礦物有的經(jīng)風(fēng)化解離出來,也可聚集為砂鎢礦床。泥炭主要形成于沼澤地帶,西秦嶺西段黃河上游水系沼澤泥炭很發(fā)育。本區(qū)早中更新世主要發(fā)育冰水-洪積、沖洪積及殘坡積,到晚更新世開始出現(xiàn)風(fēng)積黃土(馬蘭組黃土)。

(2)礦產(chǎn)地實例。第四系上更新統(tǒng)馬蘭組賦存有(甘)宕昌縣牛頭山黃土礦床,武都區(qū)桑家灣、白鶴橋黃土礦床(水泥配料),(陜)略陽縣徐家坪黃土礦床(水泥配料)。

嘉陵江上游水系第四系全新統(tǒng)松散沉積物中有(甘)禮縣田家河砂金礦床,西和縣六巷河、朱家河砂金礦床,成縣鐔河、東河砂金礦床,舟曲縣尖山子梁砂金礦床,徽縣談家莊砂金礦床,康縣何灣砂金礦床,(陜)鳳縣鳳州砂金礦床,留壩縣西河砂金礦床,略陽縣徐家坪-白水江、西漢水砂金礦床。

黃河上游水系第四系全新統(tǒng)松散沉積物中有(青)同德縣上、下治地砂金礦點,興??h唐乃亥、切毛龍洼、水塔拉、金礦溝砂金礦點,澤庫縣沙冬河、納木加-崗莫勒砂金礦點,瑪多縣龍通溝砂金礦點,瑪沁縣雪山鄉(xiāng)砂金礦點,(甘)岷縣馬塢、金廠溝、后治灘砂金礦點。此外,還有(青)同德縣克穆達砂鎢礦床賦存于克穆達石英脈型鎢銻礦床下側(cè)砂礫狀坡積物中,砂礦中鎢礦物與石英脈中的鎢礦物相同,均為白鎢礦。

黃河上游水系相關(guān)濕地沼澤中有(青)河南縣青果阿日冬、浩欽溝-浩瓊溝、達日宗溝、赫格楞、擦瑪溝泥炭礦床,同仁縣溫庫溝北東岔溝、尼馬龍-其雄河泥炭礦床,(甘)岷縣麻子川泥炭礦床。

(3)主要成礦作用。沉積成礦作用具體為水力機械沉積作用(砂金、砂鎢)、風(fēng)力機械沉積作用(黃土)及生物化學(xué)沉積作用(泥炭)。

2.10 新生代表生作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Cz·H)

新生代表生作用有關(guān)鐵-鉛-鋅礦床成礦系列僅包含1個礦床成礦亞系列:第四紀(jì)表生風(fēng)化作用有關(guān)鐵-鉛-鋅礦床成礦亞系列。

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。古生代或中生代形成地質(zhì)建造中的鐵硫化物或鐵銅硫化物礦體、鉛鋅硫化物礦體,在新生代剝蝕暴露于近地表風(fēng)化環(huán)境,風(fēng)化淋濾形成氧化物鐵礦(褐鐵礦為主)或碳酸鹽鉛鋅礦(菱鋅礦、白鉛礦為主)。

(2)礦產(chǎn)地實例。志留系地表風(fēng)化帶有(甘)徽縣包家溝、大河店鐵礦床,舟曲縣老紅山、貓坪山后鐵礦床,迭部縣柯叉溝鐵礦床,隴南市武都區(qū)子背溝鐵礦床,(陜)留壩縣光華山鐵礦床,略陽白水江大灘-長峰、羅家山-鐵爐溝、林口-白馬、馬鞍梁鐵礦床。泥盆系地表風(fēng)化帶有(甘)徽縣芋子灘、聞家樓鐵礦床,(陜)略陽縣白水江鐵礦床。

鐵銅硫化礦體氧化帶有(甘)和政縣鐵溝鐵礦床;鉛鋅硫化礦體氧化帶有(甘)宕昌縣代家莊鉛鋅礦床。

(3)主要成礦作用。表生成礦作用具體為表生風(fēng)化成礦作用,形成的礦種主要為鐵(褐鐵礦),次為鉛鋅(菱鋅礦、白鉛礦)。

2.11 新生代流體作用有關(guān)礦床成礦系列(Ⅲ-28·Cz·F)

新生代流體作用有關(guān)地下水-礦泉水-地?zé)崴傻V系列僅包含一個亞系列:第四紀(jì)流體作用有關(guān)地下水-礦泉水-地?zé)崴V床成礦亞系列。

(1)成礦地質(zhì)環(huán)境。西秦嶺地處內(nèi)陸腹地,為溫帶半濕潤氣候。該區(qū)年平均氣溫為8.55℃,年平均降雨量為672.43 mm(杜華明等,2014),區(qū)內(nèi)年降水量由東向西逐漸減少,蒸發(fā)量由東向西逐漸增加。地表水系以迭山-龍臺山-火眾山一線為分水嶺,分屬黃河流域和長江流域。主要構(gòu)造體系有秦嶺-昆侖緯向構(gòu)造體系、武都山字型構(gòu)造體系、青藏歹字型構(gòu)造體系等,其不僅控制著本區(qū)地形地貌及河流流向,而且控制著地下水-礦泉水-地?zé)崴人南到y(tǒng)。從元古界—新生界的沉積地層均有出露,巖漿巖主要以印支—燕山期酸性花崗巖為主,這些花崗巖構(gòu)造裂隙發(fā)育,富含放射性元素,常為地?zé)崴患貛?徐凌云等,1997)。

(2)礦產(chǎn)地實例。地下水:(青)共和縣切吉農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)水源地、新源水源地礦點,貴德縣山坪、西海崗拉灣水源地礦點,貴南縣茫拉河水源地礦點,循化縣起臺溝水源地礦點,同德縣第二水源地礦點,同仁縣黃南州隆務(wù)鎮(zhèn)曲麻溝水源地礦點,河南縣大雪垛、優(yōu)干寧鎮(zhèn)水源地礦點,興??h子科灘鎮(zhèn)水源地礦點,(甘)合作市格河谷、扎剎河谷水源地,漳縣城區(qū)水源地,和政縣城關(guān)鎮(zhèn)三谷村水源地礦點,禮縣城關(guān)鎮(zhèn)東新街、雷王鎮(zhèn)胡羊村水源地礦點,夏河縣灑哈爾水源地,臨潭縣卓洛水源地,卓尼縣城區(qū)水源地,岷縣洮河岸邊水源地和關(guān)上溝水源地礦點,西和縣岷郡山、十里鎮(zhèn)二郎壩水源地,成縣孫家壩水源地,兩當(dāng)縣水廠水源地,徽縣伏家鎮(zhèn)水源地,隴南市武都區(qū)鐘樓灘、兩水鎮(zhèn)后壩水源地和角弓鎮(zhèn)水源地礦點,瑪曲縣卓格尼瑪泉水水源地,碌曲縣瑪艾水源地,舟曲縣三眼峪水源地,迭部縣哇壩河水源地,(陜)鳳縣縣城水源地。

礦泉水:(青)河南縣曲海飲用礦泉水,同仁縣曲庫乎飲用礦泉水,(甘)宕昌縣韓家村九眼泉飲用礦泉水,夏河縣拉卜楞飲用礦泉水,臨潭縣太平村香水泉飲用礦泉水,岷縣龍?zhí)讹嬘玫V泉水。

地?zé)崴?青)興??h青根河溫泉(30℃),青根河南溫泉(62℃),興海溫泉鄉(xiāng)溫泉(61℃),共和縣城QR1地?zé)峋?969 m井底70℃,井口40℃),R1地?zé)峋?1 203.48 m井底83℃,井口72.5℃),DR1地?zé)峋?1 455 m井底87℃,井口82℃)、貴德曲乃亥溫泉(96.6℃),扎倉寺溫泉(93.5℃),新街溫泉(64℃),同仁縣蘭采溫泉(69℃)、曲庫呼溫泉(48.5℃)和西卜沙溫泉(44℃),(甘)武山縣溫泉(55.3℃),迭部縣旺藏溫泉(31℃)、達拉溝溫泉。

已知沿斷層上升的甘肅武山縣溫泉,地?zé)崴?4C年齡變化于3 000~3 800 a,迭部縣旺藏溫泉和達拉溝溫泉,地?zé)崴?4C年齡分別為8 200 a和4 600 a(張凌鵬等,2020),青海扎倉寺熱田地下深部熱水年齡變化于于6 160~28 550 a (郎旭娟等,2017)。

(3)主要成礦作用。流體成礦作用具體為地表水入滲地下循環(huán),過濾掉泥沙,并且符合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)和/或飲用水標(biāo)準(zhǔn),同時日流量能滿足一定的需求,即可作為普通地下水水源地;若循環(huán)過程溶解了對人健康有益的物質(zhì)組分則形成礦泉水;若被地下熱能加熱則變?yōu)榈責(zé)崴?。例如,分布有許多地?zé)崴a(chǎn)地(溫泉和地?zé)峋?的西秦嶺貴德-共和盆地。在扎倉寺熱田取132組地下熱水樣進行測試,據(jù)氫氧同位素研究顯示,區(qū)內(nèi)地?zé)崴闹饕a給來源均為大氣降水,地下熱水徑流方向由盆地周邊山區(qū)向盆地中心匯流。地下熱水年齡變化于(6.16±0.2)~(28.55±1.74)ka(郎旭娟等,2017);扎倉溫泉的大氣降水循環(huán)深度為1 385 m,更深部在2 927~3 705 m鉆探發(fā)現(xiàn)干熱巖(唐顯春等,2020),為233.2~222.3 Ma中晚三疊世花崗巖(張森琦等,2020)。

3 結(jié)論

綜上所述,西秦嶺成礦帶(Ⅲ-28),已知成礦時代有早古生代(Pz1)—晚古生代(Pz2)—中生代(Mz)—新生代(Cz);成礦作用有沉積作用(S)、巖漿作用(I)、變質(zhì)作用(M)、流體作用(F)、表生作用(H)。根據(jù)實際地質(zhì)礦產(chǎn)資料,總結(jié)出11個礦床成礦系列:沉積作用有關(guān)的4個(Ⅲ-28·Pz1·S,Ⅲ-28·Pz2·S,Ⅲ-28·Mz·S,Ⅲ-28·Cz·S);巖漿作用有關(guān)的2個(Ⅲ-28·Pz2·I,Ⅲ-28·Mz·I);變質(zhì)作用有關(guān)的1個(Ⅲ-28·Mz·M);流體作用有關(guān)的3個(Ⅲ28·Mz·F,Ⅲ28·Mz2Cz1·F,Ⅲ28·Cz·F);表生作用有關(guān)的1個(Ⅲ-28·Cz·H)。

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