青海省冷湖行委俄博梁地區(qū)稀有稀土元素地球化學特征及找礦潛力分析

趙娟，馬正婷，柴云，魏麗瓊，賈研慧，喬建峰，馬瑛

(1.青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海 西寧 810008；2.青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810003)

1 地質(zhì)背景

1.1 地層

俄博梁地區(qū)主體處于柴北緣地層區(qū)，出露地層由老到新依次為古元古代達肯大坂巖群、早—中侏羅世大煤溝組、上新世油砂山組及第四系(圖1)。古元古代達肯大坂巖群主要由一套遭受不同程度混合巖化的以黑云斜長片麻巖、云母石英片巖和角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖為主要巖性的云英質(zhì)、長英質(zhì)、角閃質(zhì)等片巖和片麻巖組成，夾石英巖、變粒巖、大理巖等，是區(qū)內(nèi)稀有稀土成礦的賦礦地層(馬炳德等，2018)，冷湖行委交通社西北山鈮鉭礦床產(chǎn)于該群大理巖組。

1.2 構(gòu)造

俄博梁地區(qū)處于阿爾金左行走滑構(gòu)造帶內(nèi)，以斷裂構(gòu)造為主，少量發(fā)育褶皺構(gòu)造。斷裂構(gòu)造走向上表現(xiàn)為近東西向、北西向和北東—北北東向,其中北東向斷裂系統(tǒng)規(guī)模宏大,以高角度壓性沖斷層為主，并具多期活動性，對區(qū)內(nèi)地層、侵入巖和礦產(chǎn)的形成與分布有控制作用。區(qū)內(nèi)主要斷裂為野馬灘-白石頭溝、阿克提山大溝-紅水溝、俄博梁北山斷裂等主干斷裂，以及主干斷裂所派生的次級斷裂。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的交通社西北山鈮鉭礦床主要受北東東向和北西向斷裂復(fù)合作用產(chǎn)生的近南北向斷裂控制。褶皺構(gòu)造除黃石山南北向斜發(fā)育在第三系上油砂山組中，其余均在下元古界達肯大坂群斷層中。

1.3 巖漿巖

俄博梁地區(qū)處于柴北緣構(gòu)造巖漿巖帶內(nèi)，區(qū)內(nèi)侵入巖、巖脈均有發(fā)育。

1.第四系；2.上新統(tǒng)油砂山組；3.早—中侏羅世大煤溝組；4.古元古代達肯大坂巖群大理巖組；5.古元古代達肯大坂巖群片麻巖組；6.早二疊世二長花崗巖；7.早二疊世花崗閃長巖；8.早志留世英云閃長巖；9.早志留世閃長巖；10.偉晶巖脈；11.閃長巖脈；12.花崗巖脈；13.閃長玢巖脈；14.花崗偉晶巖脈；15.輝長巖脈；16.輝綠玢巖脈；17.逆斷層；18.平移斷層；19.性質(zhì)不明斷層；20.地質(zhì)界線；21.不整合界線；22.背形構(gòu)造；23.向形構(gòu)造；24.交通社西北山鈮鉭礦床；25.俄博梁北山-黃礦山找礦遠景區(qū)圖1 俄博梁地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)習中軍等，2016)Fig.1 Geological sketch of Eboliang area

區(qū)內(nèi)侵入巖分屬加里東期、華力西期2個巖漿旋回，以中酸性巖為主，巖體多呈北東向及北西向展布，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致。加里東期中酸性侵入巖體主要呈巖株及巖基狀產(chǎn)出，侵入巖組合單位主要有：中奧陶世花崗閃長巖、早志留世閃長巖、石英閃長巖，巖體屬于鈣堿性系列，稀土元素總量不高，為板塊碰撞前構(gòu)造環(huán)境下的產(chǎn)物；華力西期酸性侵入巖體呈巖株及巖墻狀產(chǎn)出，侵入巖組合單位主要有：早二疊世花崗閃長巖、二長花崗巖；巖石屬次鋁-過鋁質(zhì)鈣堿性系列，稀土元素總量相對較高，為同碰撞期構(gòu)造環(huán)境下的產(chǎn)物。

區(qū)內(nèi)巖脈類型繁多，以中酸性巖脈為主，主要有閃長巖脈、花崗巖脈、花崗偉晶巖脈、偉晶巖脈、輝長巖脈和輝綠玢巖脈。柴達木大門口輕稀土礦化點與偉晶巖脈有關(guān)。

2 稀有稀土元素地球化學特征

在“青海省俄博梁—打柴溝地區(qū)礦產(chǎn)遠景調(diào)查”項目測試了Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、W、Sn、Bi、Mo 13元素的基礎(chǔ)上，“柴達木盆地周緣1∶5萬水系沉積物樣品二次開發(fā)利用—稀有稀土元素優(yōu)選測試及成礦預(yù)測”項目組抽取其1∶5萬水系沉積物樣品副樣進行了La、Y、Li、Nb稀有稀土元素優(yōu)選測試。

2.1 豐度特征

稀有稀土元素豐度特征以研究區(qū)水系沉積物中平均含量與全省水系沉積物平均含量(資料來源于青海省礦產(chǎn)資源潛力評價項目)比值(K1)進行討論，根據(jù)K1值的大小將元素分布類型劃分為貧乏型或虧損型(K1<0.5)、低背景型(0.8>K1>0.5)、背景型(1.2>K1>0.8)和富集型(K1>1.2)。與全省相比，研究區(qū)稀有稀土元素分布特征如下：Li(K1=0.48)呈虧損性分布，La(K1=0.72)呈低背景分布，Y(K1=0.9)、Nb(K1=1.06)呈背景分布。

2.2 離散特征

稀有稀土元素離散特征以變異系數(shù)CV1來衡量，劃分為很大起伏型(CV1>1)、較大起伏型(0.5

2.3 元素組合特征

為探討元素之間組合關(guān)系，揭示區(qū)內(nèi)經(jīng)歷的主要地質(zhì)作用，了解主要地質(zhì)環(huán)境中元素聚合趨勢和成因聯(lián)系，對研究區(qū)1 986件水系沉積物樣品的原1∶5萬水系沉積物測量測試元素數(shù)據(jù)和測試的稀有稀土元素數(shù)據(jù)合并的原始數(shù)據(jù)進行R型聚類分析。由圖2看出，在γ=0.04的相關(guān)水平上，17元素分為2個大族。第Ⅰ族比較龐大，在γ=0.26的相關(guān)水平上進一步劃分為2個亞族,Ⅰ1亞族為Ag、As、Sb、Mo、W、Au、Bi、Li、Pb元素組合,反映Li元素富集與酸性巖及熱液活動元素有關(guān)；Ⅰ2亞族為Cr、Cu、Ni、Zn、La元素組合,反映La元素富集與基性火山巖有關(guān)；第Ⅱ族為Nb、Y和Sn元素組合，反映Nb、Y元素富集主要與酸性巖密切相關(guān)。

圖2 俄博梁地區(qū)聚類譜系圖Fig.2 Hierarchical diagram of Eboliang area

2.4 典型礦床特征

2.4.1 區(qū)域化探綜合異常

2.4.2 1∶5萬水系沉積物稀有稀土組合異常

表1 交通社西北綜合異常特征參數(shù)表 anomaly characteristic parameters table of Northwest Jiaotongshe

1.上更新統(tǒng)洪積; 2.上新統(tǒng)油砂山組; 3.古元古代達肯大坂巖群大理巖組; 4.晚三疊世二長花崗巖; 5.中奧陶世閃長巖; 6.中奧陶世英云閃長巖; 7.花崗巖脈; 8.逆斷層; 9.不整合界線; 10.地質(zhì)界線圖3 交通社西北綜合異常剖析圖(據(jù)喬建峰等，2017) resolution map of Northwest Jiaotongshe

1.上更新統(tǒng)洪積；2.上新統(tǒng)油砂山組；3.古元古代達肯大坂巖群大理巖組；4.早二疊世二長花崗巖；5.早二疊世花崗閃長巖；6.早志留世閃長巖；7.逆斷層；8.不整合界線；9.地質(zhì)界線；10.礦床點圖4 交通社西組合異常剖析圖(據(jù)趙娟等，2020) anomaly resolution map of West Jiaotongshe

表2 交通社西組合異常特征參數(shù)表 anomaly characteristic parameters table of West Jiaotongshe

2.4.3 礦床地質(zhì)特征

2015～2018年，青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院通過開展 “青海省冷湖行委交通社西北山鈮鉭礦預(yù)查”項目發(fā)現(xiàn)冷湖行委交通社西北山鈮鉭礦床。礦區(qū)劃分了4條礦帶，在礦帶中累計圈出16條礦體。其中，Ⅲ號礦帶中大多是鈮鉭礦體，少數(shù)為晶質(zhì)石墨礦體，礦體呈脈狀，長為1 420～2 640 m，厚為6.25～13.65 m，稀有礦(Nb2O5、Ta2O5)品位為0.016×10-2～0.043×10-2，輕稀土礦(Ce2O3)品位為0.08×10-2～0.12×10-2；嚴格受斷裂構(gòu)造控制，主體呈北—南走向，傾向西。礦體多賦存于堿長花崗巖附近，堿長花崗巖與成礦關(guān)系密切(喬建峰，2018，2019)，不僅是重要的賦礦巖體，而且為成礦提供物質(zhì)、能量、流體等多種條件。礦體圍巖主要為金水口巖群花崗片麻巖，賦礦圍巖主要為二云母片巖，其次為硅化大理巖。礦石礦物主要為鈮鐵礦，含量一般為0.015%～0.043%，局部含少量黃鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦、磷灰石、榍石；脈石礦物主要為角閃石、石英、斜長石、黑云母。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變以矽卡巖化為主，其次為硅化、碳酸鹽化和絹云母化(潘鑫，2019)。經(jīng)資源量估算，鈮資源量4 292 t，伴生鉭資源量200 t。交通社西北山鈮鉭礦床成因類型為堿長花崗巖型。

3 找礦潛力分析

“柴達木盆地周緣1∶5萬水系沉積物樣品二次開發(fā)利用-稀有稀土元素優(yōu)選測試及成礦預(yù)測”項目組通過數(shù)據(jù)處理和圖件編制，可知研究區(qū)內(nèi)圈定稀有稀土組合異常為13處，為圈定成礦有利地段和找礦遠景提供了依據(jù)(陸順富等，2014)。在綜合分析研究區(qū)成礦地質(zhì)條件、1∶5萬水系沉積物測量稀有稀土組合異常、原項目綜合異常、重砂異常、1∶5萬高精度磁法資料、典型稀有稀土礦床成礦類型及成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，劃分找礦遠景區(qū)1處。

4 結(jié)論

(1)俄博梁地區(qū)稀有稀土元素成礦與加里東—華力西期花崗巖和古元古代達肯大坂巖群有關(guān)，稀有稀土組合異常受斷裂構(gòu)造控制。

(2)俄博梁地區(qū)Li呈虧損性分布，La呈低背景分布，Y、Nb呈背景分布；La、Y、Li、Nb均為中等起伏型。

(3)化探異常是找礦的重要標志,是確定找礦靶區(qū)的主要依據(jù)；1∶5萬水系沉積物異常中稀有稀土元素峰值大于1/4濃幅分位時，有發(fā)現(xiàn)稀有稀土礦床的可能。

(4)俄博梁地區(qū)具有形成花崗巖型Nb、Ta、Y稀有稀土礦的潛力。