(1)厘定建立了测区地层系统, 对岩石地层单位进行了详细划分(表1)。按照构造-岩性实体填图方法, 对古元古代达肯达坂岩群和北大河岩群进行了岩组和岩段划分; 对蓟县-青白口纪冰沟南组、晚泥盆世牦牛山组和晚石炭-早二叠世因格布拉克组的基本层序、沉积相进行了调查, 分析了沉积环境; 在冰沟南组中新发现叠层石, 在晚石炭-早二叠世因格布拉克组中新采获珊瑚、腕足及 科类等化石。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 测区岩石(构造)地层单位划分表 Table 1 Division of rock-stratigraphic (tectonic) units of the survey area

表1 测区岩石(构造)地层单位划分表 Table 1 Division of rock-stratigraphic (tectonic) units of the survey area

(2)对测区侵入岩进行了系统调查研究(表2), 获得了一批同位素测年数据, 建立了岩浆岩演化序列, 对不同时代侵入体的岩石学、矿物学、地球化学特征进行了总结, 探讨了形成环境。从达肯达坂岩群中解体出一套片麻状英云闪长岩体, 获得锆石U-Pb年龄为(926± 6) Ma; 化石沟北填绘出一套石英闪长岩, 获得(471± 4) Ma和(472± 8) Ma锆石U-Pb年龄; 在化石沟环形构造二长花岗岩中解体出石英闪长岩、闪长岩侵入体, 获得(284± 2) Ma和(276± 2.5) Ma锆石U-Pb年龄。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 测区主要侵入岩特征及其时空演化 Table 2 Characteristics and temporal-spatial evolution of major intrusive rocks of the survey area

表2 测区主要侵入岩特征及其时空演化 Table 2 Characteristics and temporal-spatial evolution of major intrusive rocks of the survey area

(3)对测区火山岩进行了调查研究, 划分为古元古代、中元古代和早古生代3期火山作用, 重点对中元古代和早古生代火山岩进行了旋回和韵律划分, 获得了一批同位素测年数据。总结了火山岩岩石学、岩石地球化学特征, 探讨了其形成环境。

(4)对变质岩岩石学特征、时空分布规律进行了分析总结, 划分了变质作用类型。对区域变质岩划分了变质相、变质带, 对不同世代矿物组合进行了总结, 探讨了变质温压条件, 并对中深变质岩进行了原岩恢复。

(5)对测区涉及的阿尔金北缘构造带(东延部分)、中祁连地块(西延)和全吉地块(西延)进行了构造解析, 划分出12个世代变形, 总结了各世代构造变形的几何学、运动学特征, 对其动力学机制进行了讨论; 将不同时期岩石构造组合与各世代构造变形变质相结合, 并结合同位素年龄资料等, 综合划分出4个三级、5个四级构造单元(表3, 图2), 建立了测区构造格架, 探讨了构造演化历史。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 测区构造单元划分一览表 Table 3 Davison of tectonic units of the survey area 一级 秦祁昆造山系 二级 全吉地块 中-南祁连弧盆系(中-南祁连地块) 阿尔金弧盆系 三级 Ⅲ -1全吉裂谷带 Ⅲ -2中祁连地块 Ⅲ -3南祁连岩浆弧带 Ⅲ -4红柳沟— 拉配泉蛇绿混杂岩带 四级 Ⅲ -1-1一步沟— 大苏干湖北古元古代结晶基底(Pt1) Ⅲ -2-1阿克塞沟古元古代结晶基底(Pt1) Ⅲ -2-2大雪山中元古代褶皱基底(Cha ) Ⅲ -3-1上叠科克巴斯陶新生代山间断陷盆地 Ⅲ -4-1阿恰布安中元古代褶皱基底(Jx— Qb) Ⅲ -4-2莫坝尔早古生代洋内弧(∈ — O) Ⅲ -1-2上叠化石沟晚古生代陆表海盆(D-C) Ⅲ -2-3上叠大雪山北晚古生代陆表海盆(C) Ⅲ -4-3上叠萨尔莫依纳克晚古生代陆表海盆(C)

表3 测区构造单元划分一览表 Table 3 Davison of tectonic units of the survey area

图2

Fig.2

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	图2 测区区域构造划分图Fig.2 Map of regional tectonic units of the survey area

(1)本次调查在测区新发现铜、铁、钨、铌钽、铅锌等各类矿(化)点共24处(图1)。通过对新发现矿点、矿化点和矿化线索的筛选, 重点对新发现的余石山铌钽矿进行了评价。

1)余石山铌钽矿评价情况。2011年9月“ 甘肃1:5万莫坝儿等六幅区调” 项目组发现了该矿点, 并对其进行了概略性评价; 2012— 2013年余石山铌钽矿获批甘肃省地质勘查基金进行普查评价, 投入经费2 900万元; 2014年甘肃省地质矿产勘查开发局自有资金投入3 000万元, 对其继续进行普查评价。目前, 总计完成钻探工作量约12 000 m, 硐探400 m, 槽探近20 000 m³, 探求的铌钽氧化物(333+334)资源量有望达到20万吨以上(达到大型以上)。

2)余石山铌钽矿地质背景。余石山铌钽矿位于阿尔金东段红柳沟— 拉配泉蛇绿构造混杂岩带、祁连造山带、全吉地块的结合部位。矿区赋矿岩石主要为凝灰岩、角闪二长变粒岩和霓辉正长岩, 其中碱性正长岩中发育细粒烧绿石与霓辉石等富铌钽矿物。余石山铌钽矿普查区目前共圈定26个矿体, 其中, 工业矿体9个, 低品位矿体17个。分布在东西长11 km, 南北宽3 km的矿带内, 且两端仍有延伸。受区内断裂带控制, 矿体总体近平行产出, 略具向东发散、向西收敛的趋势。就单矿体而言, 矿体大多呈透镜状, 长条状, 走向近东西, 倾向北。矿体产出严格受到北西西— 东西— 北东东向舒缓波状区域断裂带、碱性蚀变岩、云英岩化带及不含矿大理岩透镜体的控制(图3)。

图3

Fig.3

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	图3 甘肃阿克塞县余石山铌钽稀有金属矿地质矿产简图Fig.3 Geological map of the Yushishan Nb-Ta deposit in Akesai County, Gansu

3)矿石特征。铌钽矿床依据铌钽矿石所赋存的的岩石类型分沉积岩型和岩浆岩型, Pollard(1986)将岩浆岩型矿床分为伟晶岩型、花岗岩型、正长岩型和碳酸岩型^[10]。余石山主要矿石类型为碱性花岗岩、碱性正长岩、云英岩型等; 矿石为致密块状结构, 不等粒半自形— 他形粒状结构, 少量呈细脉浸染状构造。稀有、稀土矿物主要为易解石、褐钇铌矿、氟碳铈矿、氟菱钙铈矿、铌(钽)铁矿、独居石等, 多呈半自形— 他形粒状集合体与磁铁矿、锆石连生, 主要分布在石英及碱性长石中, 粒度40~150 μ m^[11]; 矿石中普遍伴生锆、铪、稀土等, 均达到伴生利用指标, 且Nb、Ta、Zr、Hf和TREE含量呈正相关关系。

4)成矿时代探讨。余石山含铌钽碱长花岗岩中伴生的锆石已达到工业利用水平, 本项目对成矿锆石进行U-Pb同位素年龄定年, 发现成矿主期的年龄为492 Ma, 为加里东早期(可能代表了加里东期一次板块汇聚事件), 同时有700 Ma左右的年龄信息, 可能代表了发生在南华纪的构造热事件(Rodinia超大陆裂解时期); 杨再朝、校培喜等对采自余石山东矿区的霓辉正长岩进行锆石LA-ICP-MS年代学测定, 结果表明, 霓辉正长岩年龄为(776.8± 2.5) Ma。对比研究红柳沟— 拉配泉蛇绿构造混杂岩带、祁连造山带两大成矿带和欧龙布鲁克微陆块三者在南华纪均存在有与Rodinia超大陆裂解相关的岩浆侵入记录。一般认为富碱侵入岩是地球上产出环境特殊和分布较少的一种岩石类型, 其物质来源较深, 形成于岩石圈拉张环境^{[12, 13, 14, 15]}。杨再朝、校培喜等认为该霓辉正长岩和铌钽矿床可能形成于南华纪Rodinia超大陆裂解时所产生的大陆裂谷构造背景^①(① 杨再朝, 校培喜, 高晓峰, 等.阿尔金东段余石山铌钽矿区霓辉正长岩的LA-ICP-MS定年及对成矿时代的制约[R].西安:中国地质调查局西安地质调查中心, 2014.)。该矿床确切的成矿时代和成因类别仍需继续探讨。

(2)根据测区构造单元和成矿特点, 在测区划分了3个Ⅳ 级成矿带(图1):①拉配泉— 红柳沟铁、锰、铜、镍、石棉成矿带(阿尔金弧盆系); ②余石山一带铜、铅、锌、稀有-稀土金属成矿带(中祁连地块); ③一步沟— 龙尾沟铜、钨成矿带(全吉地块)。在此基础上, 结合前人化探等方面的资料, 在本区圈出了4个成矿远景区(图1):①青沙沟— 红柳沟铁、锰、铜、镍、石棉成矿远景区; ②余石山一带稀有、稀土成矿远景区; ③一步沟— 龙尾沟钨成矿远景区; ④化石沟— 六五沟铜、钨成矿远景区。

(3)在本项目基础上, 2013年开展“ 甘肃阿克塞县余石山地区地质矿产调查” 项目(中国地质调查局下达, 项目总经费1 000万元), 找矿方面取得一定进展:目前新发现钽铌矿点1处, 金银铜铅锌矿(化)点3处(图4), 铜金矿(化)点3处, 磁铁矿(化)点4处(图5), 红柱石和石墨矿点各1处。

图4

Fig.4

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	图4 余石山一带长城纪熬油沟组内部热液蚀变岩型铅银金铜锌等多金属矿露头(左)与矿石(右)Fig.4 Hydrothermal alteration-type lead-silver-gold-copper-zinc polymetallic outcrop (left) and ore (right) within the Aoyougou Formation of Changchengnian System in Yushishan area

图5

Fig.5

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	图5 古元古代达肯大坂岩群磁铁矿露头(左)与矿石(右)Fig.5 Magnetic outcrop (left) and ore (right) within the Dakendaban Group of Paleoprotozoic period