青海省冷湖行委俄博梁地区稀有稀土元素地球化学特征及找矿潜力分析

赵娟，马正婷，柴云，魏丽琼，贾研慧，乔建峰，马瑛

(1.青海省地质调查局，青海 西宁 810008；2.青海省第五地质矿产勘查院，青海 西宁 810003)

1 地质背景

1.1 地层

俄博梁地区主体处于柴北缘地层区，出露地层由老到新依次为古元古代达肯大坂岩群、早—中侏罗世大煤沟组、上新世油砂山组及第四系(图1)。古元古代达肯大坂岩群主要由一套遭受不同程度混合岩化的以黑云斜长片麻岩、云母石英片岩和角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩为主要岩性的云英质、长英质、角闪质等片岩和片麻岩组成，夹石英岩、变粒岩、大理岩等，是区内稀有稀土成矿的赋矿地层(马炳德等，2018)，冷湖行委交通社西北山铌钽矿床产于该群大理岩组。

1.2 构造

俄博梁地区处于阿尔金左行走滑构造带内，以断裂构造为主，少量发育褶皱构造。断裂构造走向上表现为近东西向、北西向和北东—北北东向,其中北东向断裂系统规模宏大,以高角度压性冲断层为主，并具多期活动性，对区内地层、侵入岩和矿产的形成与分布有控制作用。区内主要断裂为野马滩-白石头沟、阿克提山大沟-红水沟、俄博梁北山断裂等主干断裂，以及主干断裂所派生的次级断裂。区内已发现的交通社西北山铌钽矿床主要受北东东向和北西向断裂复合作用产生的近南北向断裂控制。褶皱构造除黄石山南北向斜发育在第三系上油砂山组中，其余均在下元古界达肯大坂群断层中。

1.3 岩浆岩

俄博梁地区处于柴北缘构造岩浆岩带内，区内侵入岩、岩脉均有发育。

1.第四系；2.上新统油砂山组；3.早—中侏罗世大煤沟组；4.古元古代达肯大坂岩群大理岩组；5.古元古代达肯大坂岩群片麻岩组；6.早二叠世二长花岗岩；7.早二叠世花岗闪长岩；8.早志留世英云闪长岩；9.早志留世闪长岩；10.伟晶岩脉；11.闪长岩脉；12.花岗岩脉；13.闪长玢岩脉；14.花岗伟晶岩脉；15.辉长岩脉；16.辉绿玢岩脉；17.逆断层；18.平移断层；19.性质不明断层；20.地质界线；21.不整合界线；22.背形构造；23.向形构造；24.交通社西北山铌钽矿床；25.俄博梁北山-黄矿山找矿远景区图1 俄博梁地区地质简图(据习中军等，2016)Fig.1 Geological sketch of Eboliang area

区内侵入岩分属加里东期、华力西期2个岩浆旋回，以中酸性岩为主，岩体多呈北东向及北西向展布，与区域构造线基本一致。加里东期中酸性侵入岩体主要呈岩株及岩基状产出，侵入岩组合单位主要有：中奥陶世花岗闪长岩、早志留世闪长岩、石英闪长岩，岩体属于钙碱性系列，稀土元素总量不高，为板块碰撞前构造环境下的产物；华力西期酸性侵入岩体呈岩株及岩墙状产出，侵入岩组合单位主要有：早二叠世花岗闪长岩、二长花岗岩；岩石属次铝-过铝质钙碱性系列，稀土元素总量相对较高，为同碰撞期构造环境下的产物。

区内岩脉类型繁多，以中酸性岩脉为主，主要有闪长岩脉、花岗岩脉、花岗伟晶岩脉、伟晶岩脉、辉长岩脉和辉绿玢岩脉。柴达木大门口轻稀土矿化点与伟晶岩脉有关。

2 稀有稀土元素地球化学特征

在“青海省俄博梁—打柴沟地区矿产远景调查”项目测试了Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、W、Sn、Bi、Mo 13元素的基础上，“柴达木盆地周缘1∶5万水系沉积物样品二次开发利用—稀有稀土元素优选测试及成矿预测”项目组抽取其1∶5万水系沉积物样品副样进行了La、Y、Li、Nb稀有稀土元素优选测试。

2.1 丰度特征

稀有稀土元素丰度特征以研究区水系沉积物中平均含量与全省水系沉积物平均含量(资料来源于青海省矿产资源潜力评价项目)比值(K1)进行讨论，根据K1值的大小将元素分布类型划分为贫乏型或亏损型(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)。与全省相比，研究区稀有稀土元素分布特征如下：Li(K1=0.48)呈亏损性分布，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 离散特征

稀有稀土元素离散特征以变异系数CV1来衡量，划分为很大起伏型(CV1>1)、较大起伏型(0.5

2.3 元素组合特征

为探讨元素之间组合关系，揭示区内经历的主要地质作用，了解主要地质环境中元素聚合趋势和成因联系，对研究区1 986件水系沉积物样品的原1∶5万水系沉积物测量测试元素数据和测试的稀有稀土元素数据合并的原始数据进行R型聚类分析。由图2看出，在γ=0.04的相关水平上，17元素分为2个大族。第Ⅰ族比较庞大，在γ=0.26的相关水平上进一步划分为2个亚族,Ⅰ1亚族为Ag、As、Sb、Mo、W、Au、Bi、Li、Pb元素组合,反映Li元素富集与酸性岩及热液活动元素有关；Ⅰ2亚族为Cr、Cu、Ni、Zn、La元素组合,反映La元素富集与基性火山岩有关；第Ⅱ族为Nb、Y和Sn元素组合，反映Nb、Y元素富集主要与酸性岩密切相关。

图2 俄博梁地区聚类谱系图Fig.2 Hierarchical diagram of Eboliang area

2.4 典型矿床特征

2.4.1 区域化探综合异常

2.4.2 1∶5万水系沉积物稀有稀土组合异常

表1 交通社西北综合异常特征参数表 anomaly characteristic parameters table of Northwest Jiaotongshe

1.上更新统洪积; 2.上新统油砂山组; 3.古元古代达肯大坂岩群大理岩组; 4.晚三叠世二长花岗岩; 5.中奥陶世闪长岩; 6.中奥陶世英云闪长岩; 7.花岗岩脉; 8.逆断层; 9.不整合界线; 10.地质界线图3 交通社西北综合异常剖析图(据乔建峰等，2017) resolution map of Northwest Jiaotongshe

1.上更新统洪积；2.上新统油砂山组；3.古元古代达肯大坂岩群大理岩组；4.早二叠世二长花岗岩；5.早二叠世花岗闪长岩；6.早志留世闪长岩；7.逆断层；8.不整合界线；9.地质界线；10.矿床点图4 交通社西组合异常剖析图(据赵娟等，2020) anomaly resolution map of West Jiaotongshe

表2 交通社西组合异常特征参数表 anomaly characteristic parameters table of West Jiaotongshe

2.4.3 矿床地质特征

2015～2018年，青海省第五地质矿产勘查院通过开展 “青海省冷湖行委交通社西北山铌钽矿预查”项目发现冷湖行委交通社西北山铌钽矿床。矿区划分了4条矿带，在矿带中累计圈出16条矿体。其中，Ⅲ号矿带中大多是铌钽矿体，少数为晶质石墨矿体，矿体呈脉状，长为1 420～2 640 m，厚为6.25～13.65 m，稀有矿(Nb2O5、Ta2O5)品位为0.016×10-2～0.043×10-2，轻稀土矿(Ce2O3)品位为0.08×10-2～0.12×10-2；严格受断裂构造控制，主体呈北—南走向，倾向西。矿体多赋存于碱长花岗岩附近，碱长花岗岩与成矿关系密切(乔建峰，2018，2019)，不仅是重要的赋矿岩体，而且为成矿提供物质、能量、流体等多种条件。矿体围岩主要为金水口岩群花岗片麻岩，赋矿围岩主要为二云母片岩，其次为硅化大理岩。矿石矿物主要为铌铁矿，含量一般为0.015%～0.043%，局部含少量黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿、磷灰石、榍石；脉石矿物主要为角闪石、石英、斜长石、黑云母。矿区内围岩蚀变以矽卡岩化为主，其次为硅化、碳酸盐化和绢云母化(潘鑫，2019)。经资源量估算，铌资源量4 292 t，伴生钽资源量200 t。交通社西北山铌钽矿床成因类型为碱长花岗岩型。

3 找矿潜力分析

“柴达木盆地周缘1∶5万水系沉积物样品二次开发利用-稀有稀土元素优选测试及成矿预测”项目组通过数据处理和图件编制，可知研究区内圈定稀有稀土组合异常为13处，为圈定成矿有利地段和找矿远景提供了依据(陆顺富等，2014)。在综合分析研究区成矿地质条件、1∶5万水系沉积物测量稀有稀土组合异常、原项目综合异常、重砂异常、1∶5万高精度磁法资料、典型稀有稀土矿床成矿类型及成矿规律的基础上，划分找矿远景区1处。

4 结论

(1)俄博梁地区稀有稀土元素成矿与加里东—华力西期花岗岩和古元古代达肯大坂岩群有关，稀有稀土组合异常受断裂构造控制。

(2)俄博梁地区Li呈亏损性分布，La呈低背景分布，Y、Nb呈背景分布；La、Y、Li、Nb均为中等起伏型。

(3)化探异常是找矿的重要标志,是确定找矿靶区的主要依据；1∶5万水系沉积物异常中稀有稀土元素峰值大于1/4浓幅分位时，有发现稀有稀土矿床的可能。

(4)俄博梁地区具有形成花岗岩型Nb、Ta、Y稀有稀土矿的潜力。