新疆阿图什苏洪东碱性花岗岩型铌钽富矿脉的发现及意义

余元军，万建领，闫 佐，陈 奎

(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第八地质大队，新疆 阿克苏 843000)

0 引 言

苏洪东碱性花岗岩是西南天山哈拉峻巴什索贡杂岩体的组成部分。1∶20万区域地质调查(成守德，1967)将该杂岩体划分为基性岩体(辉长岩、斜长岩)、花岗正长岩体(白岗岩、碱性花岗岩、石英正长岩、正长岩)，自然重砂分析在岩体出露的第四系中发现烧绿石、褐铌钽矿，矿产检查在岩体接触带发现萤石-石英-电气石脉含Y、Yb、Ce、La矿化，但找矿线索未引起重视。后又对杂岩体进行矿产检查(杜品龙，1976)，在岩体中发现Nb2O5和Ta2O5矿化点8处，Nb2O5品位为0.011 0%～0.031 3%，Ta2O5品位为0.001 0%～0.005 0%，因工作局限，未查清矿体规模、形态、产状。后来的研究(邹天人等，1999，2006；刘德权等，2001；赵仁夫等，2002；陈毓川等，2007)将研究区划入塔里木盆地北缘稀土、铌、钽、锆、金云母、蛭石、宝玉石成矿区(A级)，认为西南天山碱性花岗岩型铌钽稀有金属矿床仅拜城波孜果尔一例，与未开展稀有金属地质专项研究和地质勘查有关。1∶5万区域地质调查(杨林春等，2014,2016)将杂岩体划为中二叠世巴什索贡侵入岩序列辉长岩、石英正长岩、钾长花岗岩3个侵入次，矿产调查工作并无进展。1∶5万矿产地质调查(刘增仁等，2018)在巴什索贡岩体、研究区东侧碱性花岗岩(脉)中初步确定碱性花岗岩型中型铌钽矿床1处，指出进一步找矿空间巨大。

2019年以来，经预研究选择苏洪东碱性花岗岩开展稀有稀土找矿，通过野外调查、样品测试并进行综合分析，认为苏洪东碱性花岗岩与拜城波孜果尔超大型铌钽矿床控矿岩体特征十分相似，为碱性花岗岩型铌钽控矿岩体，且苏洪东碱性花岗岩体南缘新发现存在铌钽富矿脉矿化现象，综合认为苏洪东碱性花岗岩铌钽稀有稀土成矿潜力良好，开展进一步地质工作对推动西南天山碱性花岗岩型稀有稀土找矿研究具有重要的现实意义。

1 区域地质背景

研究区地处乌恰—乌什—库尔勒断裂(即塔里木板块北缘板内深断裂带)南侧(董连慧等，2010)、属于塔里木板块北缘岩浆岩带碱性杂岩带(图1)三大集中区(库尔勒、拜城、哈拉峻)的哈拉峻地区(邹天人等，1999；赵仁夫等，2002；徐仕琪等，2016；刘增仁等，2018)。有资料称研究区一带岩体为巴什索贡杂岩体，其出露面积为9.74 km2，地表呈椭圆状、岩株状产出，侵入下二叠统巴立克立克组地层中，岩体与地层接触部位见角岩化、矽卡岩化蚀变，宽50～200 m，杂岩体由第一期中粒辉长岩、第二期中粗粒霓石正长岩、第三期中细粒碱性花岗岩组成，各期次之间呈侵入接触关系。

图1 塔里木盆地北缘—南天山造山带碱性岩分布略图(据赵仁夫等，2002修改)Fig. 1 Distribution of the alkaline rock in the northern margin of the Tarim plate and the southern Tianshan orogenic belt(modified from Zhao et al.,2002)

2 研究区地质特征

2.1 地质概况

研究区位于杂岩体西段(图2)。出露为下二叠统巴立克立克组滨浅海台地相细碎屑岩、碳酸盐岩，第四系洪冲积，北东—南西向断裂(早)和近南北向断裂(晚)发育。侵入岩发育霓石正长岩、碱性花岗岩，前者出露规模大，为早期侵入，呈岩株状；后者呈岩脉或岩枝状侵入于霓石正长岩体内、外接触带。碱性花岗岩与霓石正长岩的侵入接触界面附近常出现霓长岩化(霓石-霓辉石、钠长石)为主的伟晶岩化，钠长石、霓辉石常达到巨晶程度，研究认为碱性花岗岩(脉)是该区铌钽控矿岩体。

图2 构造位置(a)、巴什索贡杂岩体(b)、研究区地质(c)简图1-第四系；2-下二叠统巴立克立克组；3-巴立克立克组一段；4-巴立克立克组二段；5-巴立克立克组三段；6-巴什索贡杂岩体辉长岩；7-巴什索贡杂岩体霓石正长岩；8-巴什索贡杂岩体碱性花岗岩；9-铌钽富矿脉Fig. 2 Tectonic location (a),Bashisuogong complex (b)and geological sketch of the study area (c)

2.2 岩石学特征

据野外调查与室内镜下鉴定，研究区侵入岩有霓石正长岩、碱性花岗岩。霓石正长岩：浅灰-灰褐色，中-粗粒、不等粒结构，块状构造，由正长石(粒度1～5 mm)48%～62%、石英(粒度0.3～3 mm)28%～42%、霓辉石(粒度0.2～2.5 mm)7%、以及少量棕云母、磁铁矿副矿物组成。其中，正长石为伸长的板状，具同心环带；石英无色透明，表面干净，I级灰白干涉色，正低突起；霓辉石单偏光下为翠绿色，显不均一多色性，部分切面见明显多色性环带，干涉色二级、负延性；棕云母具特征棕红色，较常见。

碱性花岗岩：浅灰色，中-细粒、不等粒结构，块状构造。由条纹长石(粒度0.5 mm×1 mm至1.5 mm×3 mm)55%、石英(粒度0.5～3 mm)35%、角闪石(粒度0.2～3 mm)5%～10%、以及少量磁铁矿等副矿物组成。其中，条纹长石无色透明，柱状、条纹结构，可见卡式双晶，干涉色I级灰至I级黄，90%以上具糙面，轻度风化；石英无色透明，粒状，填充于长石间隙，表面干净；角闪石呈长柱状，浅绿色到浅褐色，多色性，有不规则裂纹，II—III级绿干涉色，2组解理。

2.3 岩石地球化学特征

霓石正长岩、碱性花岗岩均显示为钙碱性A型花岗岩；霓石正长岩中的稀土元素含量为75.8～454 g/t，碱性花岗岩中稀土元素含量为37.9～1 798 g/t。微量元素表现为Sr、K、Rb、Ba、Th强烈富集，伴有Ta、Nb、Ce富集，Zr、Hf、Yb亏损。环境分析显示造山后期、板内裂谷型特征。

2.4 其他地质特征

1∶5万矿产地质调查将巴什索贡岩体划分为：第一期含磁铁矿中粒橄榄辉长岩、第二期中-粗粒霓石正长岩(规模最大)、第三期火成碳酸盐岩、第四期中-细粒碱性花岗岩。在研究区东侧碱性花岗岩中圈出铌钽矿体21条，长1 950 m，厚40～100 m，Nb2O5平均品位为0.018%，估算铌钽资源量>1万 t(中型)。在碱性花岗岩与正长岩的侵入接触界面附近常见霓长岩化(霓石-霓辉石、钠长石)为主的伟晶岩化(图3a、b)，其钠长石、霓辉石常达巨晶程度。重砂分析反映赋矿矿物以铌铁矿-铌钽铁矿、褐钇铌矿、易解石、烧绿石、铌铁金红石为主，并有大量独居石，显示岩体中铌-钽赋存在可分选、可分离的矿物中，以铌铁矿-铌钽铁矿、褐钇铌矿、易解石、烧绿石、铌铁金红石为主的含铌钽矿物是铌钽的主要载体矿物(图3d、f)，此外还圈出火成碳酸盐岩(重质碳酸钙)(图3c)。

图3 巴什索贡铌钽矿化蚀变及铌钽载体矿物特征(据刘增仁等，2019)(a)碱性花岗岩与正长岩的侵入接触关系及伟晶岩化；(b)霓长伟晶岩；(c)火成碳酸岩；(d)霓石包裹的褐钇铌矿；(e)烧绿石；(f)铌铁矿Pcl-烧绿石；Fer-褐钇铌矿；Aeg-霓石；Fel-铌铁矿;Af-碱性长石Fig. 3 Nb-Ta mineralization alteration and characteristics of Nb-Ta carrier minerals in Bashisuogong(modified from Liu et al.,2019)(a)intrusive contact relationship between alkaline granite and syenite;(b)fenite pegmatite;(c)igneous carbonatite;(d)fergusonite wrapped by aegirine;(e)pyrochlorite;(f)Nb-Fe ore

2019年在研究区霓石正长岩体内及外接触带发现5条碱性花岗岩(脉)，呈脉状、岩枝状产出，主脉长1 200 m、宽160 m，出现不均匀铌钽矿化现象，(Nb,Ta)2O5品位为0.106%，Ta2O5品位为0.010%。在碱性花岗岩主脉南缘新发现铌钽富矿脉矿化，富矿脉呈浅天蓝色，中-细粒结构，长20 m，宽0.10 m，其(Nb,Ta)2O5品位为0.278%(为工业品位的11.58倍)，Ta2O5品位为0.044%(为工业品位的3.66倍),另含铍(0.094%)、铷(0.402%)、铯(0.061%)，稀土Y品位为1 192 g/t。

上述反映研究区稀有稀土存在多期成矿，特别是存在特富成矿期。通过与拜城波孜果尔等碱性花岗岩型铌钽矿床(点)对比分析(表1)，发现研究区苏洪东碱性花岗岩铌钽矿化地质特征与波孜果尔超大型铌钽矿床特征极为相似，开展进一步工作具有重要现实意义。

表1 新疆西南天山碱性花岗岩型稀有稀土矿床(点)特征对比Table 1 Comparison of characteristics of alkaline granite-type rare earth deposits (points)in Tianshan mountains,Xinjiang

3 讨 论

(1)成矿环境。阿图什苏洪东碱性花岗岩位于西南天山碱性杂岩带三大集中区(库尔勒、拜城、哈拉峻)的哈拉峻地区塔里木板块北缘板内深断裂带上，该矿带已发现拜城波孜果尔碱性花岗岩型超大铌钽矿床，对比苏洪东碱性花岗岩铌钽矿化与波孜果尔矿床(聂桂平，1998；邹天人等，1999；杨富全等，2001；王登红等，2013)，地质特征极为相似，成矿环境优越。

(2)找矿意义。苏洪东碱性花岗岩为铌钽钇稀有稀土矿化控矿岩体，并新发现铌钽富矿脉矿化现象，进一步工作对该点的找矿突破、推动西南天山碱性杂岩带稀有稀土矿勘查具有重要现实意义。

4 结 论

(1)苏洪东碱性花岗岩为西南天山巴什索贡杂岩体(辉长岩、霓石正长岩、碱性花岗岩)的组成部分。

(2)苏洪东碱性花岗岩为西南天山碱性杂岩带西段铌钽矿化控矿岩体，该岩体南缘发现铌钽富矿矿脉，展示了多期成矿性。

(3)综合现阶段成果，阿图什苏洪东碱性花岗岩是寻找碱性花岗岩型稀有稀土矿产的良好潜力区。