一、成矿系统的划分原则
关于成矿系统的划分，可以包含3个层次的内容（翟裕生，1999）：
第一层次：成矿系统大类（巨系统，按构造动力体制划分）。
第二层次：成矿系统类（按成矿机理划分）。
第三层次：成矿系统（按含矿建造划分）。
对于全局性、一般性的划分方案来说，分为3个层次显然是必要的。具体到华北古陆西南缘成矿系统的划分，我们采用“成矿系统”和“成矿组合”两个划分层次。这种所谓“成矿系统”，相当上述“第一层次的成矿系统大类（巨系统）”，是指在一定构造动力学条件下，古陆边缘构造演化发展的一定阶段中由控制成矿诸要素结合成的、具有成矿功能的自然系统。显然古陆边缘构造演化发展的一定阶段只能划分一个这样的“成矿系统”。这里所说的“成矿组合”是指同一个成矿系统里，在一定的地质背景下，以一种成矿作用为主形成的、由一种或多种成矿元素组成的一个或一组矿床。由此可见，一个成矿系统可以包含一个或一个以上的成矿组合，而一个成矿组合可以看作成矿系统的子系统。
二、成矿系统的划分及与构造的耦合关系
按照上述划分原则，结合华北古陆西南缘的构造、演化与发展史，划分了如下成矿系统及相关的成矿组合（图1-1、2-1、表7-1）。
表7-1 华北板块西南边缘的成矿系统与成矿组合
（一）华北古陆西南边缘中太古代—中元古代裂解期前成矿系统
该成矿系统发生于龙首山蓟县纪裂谷之前，包括两个成矿组合，即东大山铁成矿组合及金川镍铜钴铂族成矿组合。
1.中太古代陆核边缘海盆沉积成矿组合——东大山铁成矿组合。
主要由东大山铁矿组成。东大山铁矿形成于中太古代古陆核边缘海盆。矿区位于永昌县河西堡镇西北侧，矿床围岩为龙首山岩群黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、镁橄榄石白云质大理岩、磁铁角闪石英岩，矿带呈NWW向展布，矿体呈似层状、扁豆状、豆荚状产出。矿石类型有：（黑云）磁铁矿石、重晶石磁铁矿石、角闪石磁铁矿石等。其中喷流岩－重晶石岩指示热液喷流作用存在。
2.中元古代裂谷期前底辟岩浆成矿组合——金川镍铜钴铂族成矿组合。
如前所述，金川铜镍矿之母岩是长城纪与地幔分离的。除此之外，沿龙首山陆缘带还见一系列规模不等的镁铁－超镁铁侵入岩，它们也侵位于白家嘴子组或其它岩组中，形成长百余千米的镁铁、超镁铁质岩断续分布的构造岩浆带，从目前所获资料来看：其东西两段岩体与中部金川岩体有明显差异（m/f值相差较大），这种差别是原岩来源不同所决定的，还是同一地幔岩浆源演化分异的结果，尚需进一步研究。
金川岩体的围岩为龙首山岩群白家嘴子岩组的蛇纹石化白云质大理岩、云母石英片岩、黑云片麻岩、条带状均质混合岩、斜长角闪岩。含矿岩体长6.5km，宽数十米至500余米，面积1.34km2。岩体呈NW向展布，倾角50°～80°，呈不规则岩墙状、垂向上呈板状、楔状、分枝状、漏斗状、透镜状。矿体共有4种类型：岩浆就地熔离型、岩浆深部熔离－贯入型、晚期贯入型及接触交代型。其中岩浆深部熔离－贯入矿体规模巨大、厚数十米至百余米，长数百米至千余米，属最重要的矿体类型。矿体呈透镜状、似板状、扁豆状。矿石矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等，矿石具浸染状、角砾状构造，海绵陨铁结构。为超大型矿床。
（二）柴达木—中祁连古陆北缘中、新元古代裂解成矿系统
该成矿系统主要有桦树沟－柳沟峡海底喷流沉积铁成矿组合。
桦树沟—柳沟峡铁矿（又称之为镜铁山式铁矿），形成于北祁连微陆块之中，但正如前所述，它们原本是柴达木北缘分子，只是后来（加里东期）被移至祁连洋中。另外，中元古代伊始，柴达木北缘就处于祁连洋的俯冲作用之中，形成熬油沟洋岛型蛇绿岩，属安底斯型活动陆缘，活动陆缘之后往往有裂谷（裂陷）环境，镜铁山式铁矿围岩——桦树沟组与熬油沟组属同时异相产物，前者产于裂谷环境，并且从中元古代到新元古代这种裂陷环境逐渐加深而形成裂陷海。
该成矿组合中，镜铁山铁矿（包括桦树沟和黑沟铁矿）为大型，柳沟峡铁矿和白尖铁矿为中型，其余还有数十处小型铁矿，这些铁矿呈众星捧月之势，分布集中，矿体呈条带状，矿石具层纹状、胶状、块状，浸染状构造，主要矿物组合为：镜铁矿、磁铁矿、黄铁矿及碧玉、白云石、重晶石、铁白云石、石英等，经氧化和蚀变可出现褐铁矿、赤铁矿、绿泥石、云母、方解石、石英等，在桦树沟铁矿中，重晶石（喷流岩）矿已具大型规模。铁矿体围岩主要为石英绢云千枚岩，属海底喷流沉积（变质）型铁矿。
（三）华北古陆西南缘加里东期活动大陆边缘成矿系统
该成矿系统比较复杂，具体包括：
1.早期陆缘弧（裂谷）成矿组合：白银厂－清水沟铜、铅、锌、金、银成矿组合
陆缘弧演变到一定程度，往往出现裂解，形成细碧岩－石英角斑岩，这种双峰式火山岩的出现，预示着有可能形成块状硫化物矿床，白银厂矿体的围岩为酸性火山岩及其碎屑岩，其形成机制前已述及，正是这种在陆壳适当厚度且较软弱的情况下，才能形成具“酸性核”的火山穹隆，才有利于矿体的形成。靠近俯冲带的火山岩，因陆壳较薄，主要形成基性火山岩，这样的环境不利于形成块状硫化物矿床。已知的火山穹隆为白银厂、清水沟、白柳沟地区及石头沟、香子沟地区。
白银厂矿田矿体呈透镜状、似层状，后期剪切构造对其形态有改造作用。矿石具块状、浸染状构造，次见条带状、网脉状、细脉状构造。矿石矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等，其中闪锌矿的出现，表明火山露出水面，为比较开放的环境，且海水也不太深。矿床中的金属硫化物具分带现象，从上到下为黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、网状、浸染状铜矿，属火山－喷气矿床。清水沟－白柳沟铜及多金属矿田与白银厂类似。
2.中晚期岛弧火山成矿组合：红沟、胶龙掌铜及多金属成矿组合
陆缘弧部分与大陆彻底分离，向洋迁移，形成弧间盆地，岛弧也趋于成熟，形成细碧岩、角斑岩及石英角斑岩（部分扣门子组及部分中堡群）。红沟矿体与细碧岩有关，属黄铁矿型富铜铁矿床。矿体呈脉状、扁豆状。矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿（可单独组成磁铁矿体），其次见赤铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿等。次生富集带矿物有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿、铜蓝、辉铜矿、黄钾铁矾、自然铜、自然硫等。脉石矿物为石英、方解石等，矿石呈块状、浸染状，此外还伴有金、银。同类矿床还有甘肃庄浪胶龙掌块状硫化物矿床。
3.中期弧后盆地火山成矿组合：石居里、九个泉、猪嘴哑巴铜成矿组合
北祁连次生洋向北作洋内俯冲，形成白银北－永登石灰沟－走廊南山洋壳型岛弧，该洋壳型岛弧之北侧，则是弧后扩张区，形成蛇绿岩及塞浦路斯型块状硫化物矿床。东部以银铜沟－猪嘴哑巴黄铁矿型铜矿为代表，西部以九个泉、铜沟黄铁矿型铜矿为代表。矿体产于枕状拉斑玄武岩层内及与上覆深海沉积细碎屑岩层过渡部位。
4.与俯冲作用有关的岩浆热液成矿组合
包括两个成矿组合，分别是塔尔沟—小柳沟钨成矿组合及大东沟—吊大坂铅锌成矿组合。
塔尔沟成矿元素是钨，小柳沟是钨、钼、铍、铅、锌、铜等。
塔尔沟钨矿位于甘肃省肃北县境内，矿体围岩为北大河岩群片岩、条带状大理岩，北邻加里东期野牛滩花岗岩。该岩体为复式岩体，由花岗闪长岩、黑云母花岗岩、花岗岩、正长闪长岩组成。它们侵位于阴沟群中，其岩枝中钨等元素分布特征与矿体的相似。矽卡岩型矿体呈楔状、长扁豆状，主要矿物为白钨矿，呈自形、半自形星散状，浸染状分布于矽卡岩矿物之间，另外，还可见到黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等。主要脉石矿物为透辉石、石榴子石、符山石、阳起石及石英、斜长石、云母、萤石、方解石等。石英脉型钨矿体呈脉状分布，主要矿石矿物为黑钨矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白钨矿、毒砂、方铅矿等，主要脉石矿物为石英、萤石、方解石、白云母等。矿石具晶粒结构、填隙结构，矿石构造主要为晶洞状、梳状、浸染状、块状、脉状构造。
小柳沟钨钼矿位于肃南县祁青乡境内，矿体围岩为中元古代熬油沟组，在镜铁山地区，邬介人（1993）新发现的寒武纪化石，表明现在所划的地层中有新地层分子。矿体围岩为千枚岩及大理岩，矿体南部见小柳沟花岗闪长岩，钨钼矿化与之有关。矿体以脉状为主，另见块状、似层状矿体，主要矿物为辉钼矿、白钨矿、辉铋矿等。除了上述钨矿床外，在前述的桦树沟和柳沟峡矿区，受野牛滩和小柳沟花岗岩的影响，在加里东期叠加了铜矿化，它们和铁矿体相互陪伴。桦树沟铜矿体位于铁矿体下盘F10号走向逆断层的片理岩带中。CuⅠ矿体产于破碎含铁碧玉岩中，呈似层状、透镜状；CuⅡ矿体产于蚀变千枚岩中，形态不规则，此外还见有6条小铜矿体。矿石矿物主要为黄铜矿、黝铜矿、斑铜矿、铜蓝，脉石矿物有石英、铁白云石、绢云母、方解石、重晶石、绿泥石等。矿区内广泛发育的石英闪长玢岩脉与成矿有关，而这种岩脉已查明是矿区外围加里东期吊大坂花岗岩、小柳沟花岗岩演化分异晚期的产物。
柳沟峡铜矿位于肃南县鱼儿红乡境内，其矿体分布、组成特征与桦树沟多有相似之处，属同一成因。
大东沟－吊大坂铅锌成矿组合也与该区的加里东期花岗岩有关。主要岩石类型有中粗粒花岗闪长岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩。
大东沟铅锌矿位于肃北县境内，矿区地层为中元古界朱龙关群，南部见北大河岩群。矿体呈层状、透镜状，主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等，脉石矿物为方解石、石英、绿泥石、绢云母、斜长石等。
吊大坂铅锌矿位于肃南县祁青乡境内，其矿床特征及成因与大东沟铅锌矿基本相同。
研究表明，桦树沟—柳沟峡铜矿、大东沟—吊大坂铅锌矿成矿物质可能来源于元古代地层，是加里东期岩浆活动使其活化、迁移、富集成矿。
5.洋壳残片蛇绿岩成矿组合（大道尔吉铬成矿组合、玉石沟铬成矿组合）
大道尔吉铬矿位于肃北县城东南86km处，含铬超基性岩体形成时代可能是加里东晚期，是南祁连弧后盆地扩张之产物，研究表明超基性岩体属蛇绿岩，铬铁矿产于堆晶杂岩里的纯橄岩和方辉橄榄岩中。
玉石沟铬铁矿位于祁连县，也属蛇绿岩型铬铁矿。铬铁矿分堆晶铬铁矿和豆荚状铬铁矿，前者产于堆晶纯橄岩或堆晶辉石岩中，后者产于地幔岩（纯橄岩－斜辉辉橄岩）中，前者呈透镜状、条带状，产于岩体“涡流”、“弧流”部位，后者呈扁豆状、巢状、豆荚状分布。二者矿石均具浸染状、块状构造。
（四）碰撞造山成矿系统
残余盆地沉积成矿组合——天鹿铜矿组合
矿化主要产于早志留世肮脏沟组中，另在老君山组中也见铜矿化，前者发生于俯冲造山晚期，后者发生于碰撞造山期。天鹿铜矿位于肃南县。矿化呈浸染状、条带状与砂岩层整合产出，属同沉积期产物。主要含铜矿物为斑铜矿，颗粒较细（＜1mm）。此外常见孔雀石。
（五）走滑断层成矿系统
矿化主要与A型俯冲以及两板块走滑运移所引起的韧性剪切作用有关，成矿时代主要为华力西期。矿化集中区位于阿尔金左行走滑断裂与走廊南山断裂组成的三角区。主要矿床有：寒山金矿、鹰嘴山金矿、童子坝金矿、金湾子金矿及车路沟金矿。其中寒山金矿源岩为阴沟群之中酸性火山岩（洋壳型岛弧），鹰嘴山金矿源岩为黑刺沟组蛇绿岩（陆缘弧辟开部位），车路沟、童子坝金矿产于阴沟群薄层砂板岩、粉砂岩夹流纹岩、英安质凝灰岩（陆壳型岛弧）之中，这些岩石均变为构造破碎蚀变岩。另外，在桦树沟铁矿中，还见有此种成因的金矿化，这些华力西期金矿均与韧性剪切作用所引起的含金流体活动有关，韧性剪切作用是含矿流体活化、迁移、富集的主要动力。