柴北缘地区关键金属矿产成矿地质条件约束及典型矿床分析

王建国，博士，青海大学地质工程系专任教师、副教授、研究生导师，青海省自然科学专家库、青海省国土空间修复专家库成员，有色金属智库认证专家，中国有色金属产业技术创新战略联盟专家委员会委员，英国阿伯丁大学访问学者，兼任多种期刊编委和审稿人。主要从事成矿规律与成矿预测、矿产资源勘查、矿山安全及绿色矿山建设等方面的教学和研究工作。先后主持和参加国家自然科学基金项目、省部级基金项目、中国地质调查局项目及企业委托研究项目等 20余项，主持和参加青海大学教学改革项目 10余项。发表学术论文 30余篇，获授权专利4项，出版教材、专著各1部。2012年获博士研究生国家奖学金，2016、2019年获青海大学优秀本科毕业论文指导教师，2018年获青海大学先进个人，2021年获青海大学优秀硕士学位论文指导教师。

张世珍，硕士，主要从事成矿规律与成矿预测、矿产资源勘查、矿产勘查评价等方面的科研和生产工作。先后参与青海省科技厅项目、国家重点实验室开放基金项目等2项，发表学术论文10余篇2021年获青海大学优秀硕士学位论文。

俞军真，博士，主要从事成矿规律与成矿预测、矿产资源勘查、矿产勘查评价等方面的科研和生产工作。先后主持和参与中央基金地质调查项目、中国地质调查局项目、省级基金勘查项目、企业勘查项目、资源评价项目等16项，发表学术论文 10余篇，2009年获得甘肃省科技进步奖。

第一章绪论

1.1研究背景及研究意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2自然地理概况

1.2.1研究区位置

1.2.2研究区自然地理

1.3国内外研究现状

1.3.1以往工作概述

1.3.2关键金属矿床研究现状…

1.3.3年代学研究

1.3.4黄铁矿原位微量及S、Pb同位素

1.4存在的主要问题

1.5研究内容、研究方法和技术路线

1.5.1研究内容…

1.5.2研究方法・

1.5.3技术路线·

1.6完成工作量

1.7本章小结

第二章区域地质概况·2.1构造动力学背景

2.1.1构造演化简史·

2.1.2褶皱产状与应力场

2.1.3构造演化对关键金属成矿的约束·

2.2区域地层·

2.2.1古元古界

2.2.2中元古界

2.2.3新元古界…

2.2.4早古生界·

2.2.5 晚古生界…

2.2.6中生界·

2.2.7新生界…

2.3区域构造

2.3.1构造单元特征·

2.3.2断裂构造・

2.3.3褶皱…

2.4区域岩浆岩

2.5区域变质岩

2.6区域矿产

2.7本章小结

第三章研究区地质与矿床地质

3.1研究区地质特征

3.1.1地层…

3.1.2构造…

3.1.3岩浆岩…

3.1.4地球物理特征…

3.1.5地球化学特征…

3.2伟晶岩特征

3.2.1产出形态…

3.2.2矿物学特征…

3.2.3岩相学特征…

3.2.4岩石化学组成…

……

6.4.8矿石类型

6.4.9矿床类型

6.4.10控矿因素・

6.5 本章小结·

第七章找矿标志与找矿方向

7.1锂铍矿床找矿标志7.2金矿床找矿标志

7.2.1瓦勒尕金矿床・

7.2.2阿斯哈金矿床

7.2.3果洛龙洼金矿床

7.2.4红旗沟—深水潭金矿床

7.3找矿前景分析·

7.4锂铍等稀有金属找矿预测区

7.4.1圈定依据

7.4.2预测区特征

7.5本章小结·

第八章典型锂矿床类型、分布特征及资源利用

8.1典型锂矿床类型

8.1.1花岗伟晶岩型矿床

8.1.2（沉积）盐湖型矿床

8.2典型锂矿床岩性组合

8.3典型锂矿床分布特征

8.4锂金属资源利用探讨

8.5 本章小结…

第九章讨论与认识

9.1讨论

9.2认识…

参考文献

1.1研究背景及研究意义

1.1.1研究背景

本书主要内容是青海省应用基础研究计划项目《柴北缘地区铍矿床成矿约束条件、地质意义及靶区优选》（No.2019-ZJ-7022)的相关成果与研究认识。

本项研究是以金、银、锂、铍、铌、钽等稀贵元素为主要目标矿种，主攻伟晶岩型和岩浆岩型的矿床成因类型，开展柴周缘关键金属矿床野外调查、样品采集、地质条件分析、实验室化验分析、数据处理、图件制作和相关综合研究工作。通过初步研究和分析区域地层、构造、区域动力学背景、矿床地质条件、矿床地质特征及构造环境判别，大致查明柴北缘地区都兰一乌兰关键金属矿集区地球化学丰度、控矿地质条件，圈定异常，探索铍元素运移、赋存状态和积聚过程，解释都兰一乌兰关键金属矿集区战略性金属矿产分布特征及其成矿有利元素迁移规律和累积模式，解释该地区关键金属矿床成矿约束条件、地质意义及成矿机制，构建成矿模式，明确找矿方向，为该地区关键金属矿产资源的进一步勘查提供理论依据。

关键金属矿集区岩石类型复杂多样，主要以中酸性侵入岩一基性岩为主。伟晶岩脉、细晶岩脉、闪长岩脉及辉长岩脉等较发育，与围岩接触界线明显。花岗伟晶岩岩脉的主要矿物成分为锂辉石、绿柱石、锂云母、电气石、石榴石、石英、钾长石、钠长石、白云母及少量不透明矿物等。分析认为稀有关键金属矿(化）体主要赋存于钠长石化白云母花岗伟晶岩脉和中酸性岩体中，形成伟晶岩型稀有金属矿床；稀土金属及放射性元素成矿主要与角闪正长岩、石英正长岩岩体密切有关，稀有金属矿体中钽含量远低于铌含量，稀土金属元素仅在角闪正长岩岩体局部地段富集。伟晶岩脉多为稀有金属矿的主要赋矿层位，铌、钽、铷、锂、铍等稀有金属主要赋存于白云母花岗伟晶岩体中，同时成矿作用与岩浆作用也有较密切的联系，岩浆和热液交代作用两个阶段部分熔融与岩浆分异成矿元素再富集导致矿床形成，所以，初步判断“三稀”矿床经历岩浆分异结晶、热液交代主成矿和成矿后蚀变3个阶段。

在关键金属矿集区采集部分岩矿样品，于显微镜下观察，结果发现花岗岩类岩石主要由钾长石、斜长石、石英及少量黑云母组成。钾长石具格子双晶及条纹结构，斜长石局部可见卡纳复合双晶和解理，黑云母后期有脱铁蚀变及少量绿泥石化蚀变现象，石英呈他形-不规则粒状，多以不规则粒状集合体产出，分布于钾长石和斜长石集合体之间，钾长石、斜长石和石英构成岩石的主体。中级变质岩的片岩类岩石主要由石英、斜长石、黑云母及角闪石组成。石英多以他形-不规则粒状彼此镶嵌集合体产出；斜长石呈板粒状、他形-不规则粒状，后期有较为强烈的蚀变现象；黑云母呈鳞片状、片状；角闪石可见角闪石式解理，与黑云母多呈彼此镶嵌集合体与浅色矿物集合体呈定向条带状相间分布，显示岩石的宏观片麻状构造。中性岩闪长玢岩类岩石主要由斑晶和基质两部分组成。斑晶主要由斜长石组成，基质主要由细小鳞片状黑云母、微粒板条状斜长石及隐晶质长英质组成。

关键金属矿集区断裂构造较发育，主要由北西、北东和近东西向三组组成，其中以北西向断裂最为发育，其控制了区内地层、岩浆岩的展布，其次为北东向断裂。从各断裂之间的交切关系确定，不同方向断裂之间生成序次关系是以北西断裂最早，活动时间长的一组多期断裂；其次为北东向断裂及派生的次级断裂的弧形断裂最晚；再次为近东西向小断层和节理，断裂及其次级裂隙构造发育地段为脉岩密集分布地段。都兰-乌兰关键金属矿集区次级断裂或韧性剪切带为稀贵金属矿床的主要找矿标志之一，霍德生沟断裂带、哇洪山一温泉断裂、赛什腾一旺尕秀断裂、丁字口一乌兰断裂、宗务隆山南缘断裂等为控矿主断裂。地层、构造、岩浆活动、年代、温度、压力、矿物组合、地球化学等控矿因素为关键金属成矿提供了充足的热源和物源及其他有利条件，从华力西期至印支期最终富集成矿。

选取典型矿集区关键金属矿床为研究对象，进行了成矿地质条件约束和找矿方向的研究，以野外地质调查为基础，以详细的成矿地质条件分析、控矿容矿构造、区域地球化学物理条件、矿石成分及结构构造、矿相学观察、流体包裹体、成矿期次划分、关键金属矿床主微量元素组成、岩石地球化学特征等为主要研究内容。分别研究不同组构和同一组构不同剖面/位置等主量、微量元素组成及其变化，查明物化探异常。结合区域地质资料，矿床矿体特征，成矿条件，物质来源，成矿环境，成矿规律等，筛选找矿标志，圈定找矿预测区。揭示了关键金属矿床形成地质约束条件，指出了成岩成矿原因，精确厘定矿床成岩-成矿年代，查明矿床形成时代背景，建立时间架构，探讨矿床动力学演化过程及形成机制，判断出了成矿类型，建立了成矿模式和找矿标志，优选了找矿靶区，确定关键金属矿床的找矿方向，为柴周缘进一步找矿工作提供理论依据。