青海省冷湖行委俄博梁地區(qū)稀有稀土元素地球化學(xué)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(dá)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(dá)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(zhǎng)片麻巖、云母石英片巖和角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖為主要巖性的云英質(zhì)、長(zhǎng)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(dòng)性，對(duì)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(jí)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(dá)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(dá)肯大坂巖群大理巖組；5.古元古代達(dá)肯大坂巖群片麻巖組；6.早二疊世二長(zhǎng)花崗巖；7.早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖；8.早志留世英云閃長(zhǎng)巖；9.早志留世閃長(zhǎng)巖；10.偉晶巖脈；11.閃長(zhǎng)巖脈；12.花崗巖脈；13.閃長(zhǎng)玢巖脈；14.花崗偉晶巖脈；15.輝長(zhǎng)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(yuǎn)景區(qū)圖1 俄博梁地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)習(xí)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(gè)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(zhǎng)巖、早志留世閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)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(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖；巖石屬次鋁-過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性系列，稀土元素總量相對(duì)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(zhǎng)巖脈、花崗巖脈、花崗偉晶巖脈、偉晶巖脈、輝長(zhǎng)巖脈和輝綠玢巖脈。柴達(dá)木大門口輕稀土礦化點(diǎn)與偉晶巖脈有關(guān)。

2 稀有稀土元素地球化學(xué)特征

在“青海省俄博梁—打柴溝地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查”項(xiàng)目測(cè)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(dá)木盆地周緣1∶5萬(wàn)水系沉積物樣品二次開發(fā)利用—稀有稀土元素優(yōu)選測(cè)試及成礦預(yù)測(cè)”項(xiàng)目組抽取其1∶5萬(wàn)水系沉積物樣品副樣進(jìn)行了La、Y、Li、Nb稀有稀土元素優(yōu)選測(cè)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(lái)源于青海省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目)比值(K1)進(jìn)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(lái)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(shì)和成因聯(lián)系，對(duì)研究區(qū)1 986件水系沉積物樣品的原1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量測(cè)試元素?cái)?shù)據(jù)和測(cè)試的稀有稀土元素?cái)?shù)據(jù)合并的原始數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)大族。第Ⅰ族比較龐大，在γ=0.26的相關(guān)水平上進(jìn)一步劃分為2個(gè)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(dòng)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(wàn)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(dá)肯大坂巖群大理巖組; 4.晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖; 5.中奧陶世閃長(zhǎng)巖; 6.中奧陶世英云閃長(zhǎng)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(dá)肯大坂巖群大理巖組；4.早二疊世二長(zhǎng)花崗巖；5.早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖；6.早志留世閃長(zhǎng)巖；7.逆斷層；8.不整合界線；9.地質(zhì)界線；10.礦床點(diǎn)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(guò)開展 “青海省冷湖行委交通社西北山鈮鉭礦預(yù)查”項(xiàng)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(jì)圈出16條礦體。其中，Ⅲ號(hào)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(zhǎng)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(yán)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(zhǎng)花崗巖附近，堿長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)花崗巖型。

3 找礦潛力分析

“柴達(dá)木盆地周緣1∶5萬(wàn)水系沉積物樣品二次開發(fā)利用-稀有稀土元素優(yōu)選測(cè)試及成礦預(yù)測(cè)”項(xiàng)目組通過(guò)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(yuǎn)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(wàn)水系沉積物測(cè)量稀有稀土組合異常、原項(xiàng)目綜合異常、重砂異常、1∶5萬(wàn)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(yuǎn)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(dá)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(biāo)志,是確定找礦靶區(qū)的主要依據(jù)；1∶5萬(wàn)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(shí)，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。