中国西北部成矿地质特征及找矿新发现
Metallogenic geological characteristics and newly discovered orebodies in Northwest China
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摘要: 提要：西北地区地处中亚构造域和特提斯构造域的交汇处，中间夹有塔里木克拉通和华北克拉通的西段。地质历史上，两个克拉通及其裂解的微陆块的形成和运动史，基本约束了中国西北部的构造发展历程。围绕克拉通及微陆块的显生宙造山带基本是其周缘增生的结果，由于大陆运移，其他大陆边缘增生的产物，在早三叠世（210 Ma）大陆汇聚中也添加了进来，这些造山带及其陆块边缘的增生是西北各种内生金属矿床的重要形成背景。同时，新元古代、晚古生代陆内与地幔柱有关的大火成岩省的发育，为铜镍等重要矿床的形成提供了条件。此外，在克拉通及其微陆块形成和后期的叠生盆地中，形成了重要的沉积和沉积变质矿床。西北地区近年来重要找矿发现，不断印证了西北克拉通边缘板块构造增生和板内幔源构造岩浆作用成矿的特点，并对传统的地质背景构造认识提出了挑战。这其中，最具经济价值和地质意义的是3个超大型金属矿床的发现：西天山早石炭世阿吾拉勒火山-次火山岩浆喷溢型磁铁矿矿床、东昆仑早泥盆世夏日哈木岩浆深部熔离-贯入型铜镍矿床和西昆仑侏罗—白垩纪火烧云构造热液型铅锌矿床。阿吾拉勒磁铁矿矿床是中国首例火山-次火山岩浆喷溢型磁铁矿矿床，可与智利的拉科超大型典型磁铁矿矿床对比，且更具有经济价值，该矿床的勘查和研究为深入理解中亚造山带天山及其邻区石炭纪裂谷型火山岩浆作用与成矿提供了研究的范例；夏日哈木铜镍矿是中国近年来最重要的铜镍矿发现，探明镍资源量已达百万吨以上，该矿床的发现为查明中国早古生代末期新的岩浆铜镍成矿事件及其找矿潜力提供了研究新区；火烧云铅锌矿床是新近发现的具有超大型资源潜力的铅锌矿床，也是喀喇昆仑—三江造山带中蕴藏的中新生代巨型铅锌成矿带上最重要的成矿发现，为深化研究青藏高原东北缘巨型铅锌成矿带的成矿物质来源和构造控矿机制提供了新的基地。Abstract: Abstract: Northwestern China lies in the intersection region between Central Asia and Tethyan tectonic domains, with Tarim craton and western North China craton in the middle. The formation and motion of the two cratons and their cracked micromassif formed during geological evolution basically constrained the process of tectonic development in Northwest China. The Phanerozoic orogenic belt surrounding cratons and micromassif resulted from peripheral accreting, with the addition of other products of continental edge accreting during continental convergence at about 210 Ma because of continental migration. All orogenic belts and continental edge accretions constituted very important formation settings of endogenic metallic ore deposits in Northwest China. In recent years, the newly discovered ore deposits in Northwest China have confirmed the idea that magmatic mineralization resulted from craton edge tectonic accreting and intraplate mantle magmatism, which challenges traditional understanding of geological tectonic settings. Among these deposits, three large or superlarge deposits, i.e., early Carboniferous Awulale volcanic-subvolcanic magmatic outpouring type magnetite deposit of Western Tianshan Mountains, early Devonian Xiarihamu magmatic Ni-Cu sulfide deposit of eastern Kunlun Mountains and Jurassic-Cretaceous Huoshaoyun tectonic hydrothermal Pb-Zn deposit in western Kunlun Mountains, have especially important economic value and geological implications. Awulale is the first volcanic-subvolcanic magma outpouring type magnetite deposit in China, which is comparable with the Laco superlarge magnetite deposit in Chile, and hence the exploration and study of Awulale are of great importance for understanding deeply rifted volcanic magmatism and mineralization of Carboniferous in Tianshan and its adjacent areas of Central Asia Orogenic Belt. The Xiarihamu magmatic Ni-Cu sulfide deposit with one million tons of Ni metal is also very important, and its discovery provides a research area for magmatism and mineralization in the early Paleozoic Ni metallogenic event and its prospecting potential. The discovery of the Huoshaoyun Pb-Zn deposit with superlarge reserves is a very important discovery in Mesozoic giant Pb-Zn metallogenic belt of the Kunlun-Sanjiang orogenic belt. These discoveries supply new basis for the understanding of ore-forming material source and structural control of ore deposits in the giant Pb-Zn metallogenic belt on the northeastern margin of the Tibetan Plateau.
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1. 研究目的（Objective）
碳酸钙是全球应用最广泛的非金属矿物材料之一，它不仅是建材、造纸、塑料、涂料、橡胶、油漆、冶金等行业的原料或改性功能材料，而且在日用化工、食品、医药、卫生保健等领域发挥着独特的作用。广西贺州大理岩矿产丰富，被誉为全国“重钙之都”，但石灰岩矿（轻质碳酸钙）勘查程度低，为了加快传统产业转型升级和新经济新业态转化培育，贺州市以粤港澳大湾区市场需求为引领，将重质碳酸钙领域拓展到轻质碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙领域，构建绿色高端碳酸钙千亿元产业集群，本次在贺州市水声肚地区开展了石灰岩矿的勘查研究工作。
2. 研究方法（Methods）
通过开展详查工作，采用大比例尺地质填图圈定含矿层位；采用勘查线的布置形式，地表施工槽探、深部系统施工钻探揭露控制，最终通过全孔采样分析，圈定有色冶金熔剂用石灰岩矿体，估算资源量，实现了快速找矿突破。同时研究分析了水声肚矿区石灰岩矿体的主要赋矿层位，矿体规模、形态、产状、厚度、品位，矿石结构构造、矿物成分、化学成分、矿石类型，确定找矿标志。
3. 结果（Results）
通过项目实施，水声肚矿区熔剂用石灰岩矿的主要含矿层位为融县组下段（D3r1）和桂林组上段（D3g3）（图 1a）。融县组下段岩性为浅灰色-灰白色中厚层亮晶微晶粒屑灰岩夹纹层状含生物屑微晶灰岩，厚50~60 m；桂林组上段岩性为深灰色生物碎屑灰岩夹多层层孔虫灰岩，厚67~131 m。
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图 1 水声肚矿区地质简图（a）、层孔虫灰岩矿石和镜下照片（b）及1号勘查线剖面图（c）Figure 1. Simplified geological map of the Shuishengdu area (a), microscopic photos of stromatoporoid limestone ore (b) and section of No.1 exploration line (c) in the Shuishengdu area通过系统工程控制和采样分析，圈出了①号熔剂用石灰岩主矿体，矿体走向延长约2350 m，倾向延长约1650 m，水平投影面积约2.05 km2。矿体剖面形态呈单斜厚大层状、板状（图 1b）。矿体平均倾向193°，平均倾角21°。通过45个钻孔施工，控制矿体厚度11.01~179.53 m，平均99.02 m。单工程品位：CaO 53.75%~54.84%，平均54.44%；MgO 0.52%~1.17%，平均0.75%；SiO2 0.20%~1.33%，平均0.48%。
矿石结构以生物碎屑（含层孔虫、腕足类）泥晶结构（图 1c）、微晶结构为主，构造主要为块状构造。矿石矿物成分主要为方解石（约98%），含少量的泥质（约2%）。据组合分析结果：Al2O3平均含量0.24%；Fe2O3平均含量0.08%；S平均含量0.022%；P平均含量0.0019%；烧失量平均43.57%。表明矿区熔剂用石灰岩有害组分含量极低。矿石工业类型为有色冶金熔剂用石灰岩，均达一级品，部分达特级品。
4. 结论（Conclusions）
(1) 本次勘查在水声肚矿区新发现超大型有色冶金熔剂用石灰岩矿床，共估算石灰岩矿石资源量（控制+推断）为72956.46万t，矿区北部直接出露地表的石灰岩矿石量超2亿t，为贺州市碳酸钙产业转型升级提供资源保障，也为贺州市创建“广西东融先行示范区”迈开了加速步伐。
(2) 确定水声肚地区有色冶金熔剂用石灰岩矿的主要赋矿层位为融县组下段和桂林组上段。
5. 致谢（Acknowledgements）
项目实施过程中得到了广西贺州市自然资源局的大力支持，谨此表示感谢。
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