塔里木盆地北緣分佈著一套鹼性岩帶(圖1),是我國重要的鹼性侵入岩成礦帶之一。前 人 在 該 鹼性岩帶內針對區內的構造演化,岩石成因做過大量工作。鹼性岩帶內分佈著波孜果爾超大型稀有稀土礦床等眾多礦床和礦點。新發現的巴什蘇洪稀有稀土礦也位於該鹼性岩帶內,礦區中心座標 XX°32′E、YY°06′N,行政區劃屬阿圖什市哈拉峻鄉巴什蘇洪村管轄(圖1)。
對礦區內的巴什蘇洪巖體開展了岩石地球化學和年代學研究及研究了區內鹼性岩副礦物特徵。本文系統總結該礦的地質特徵,並剖析其找礦方向。對鄰區稀有稀土礦勘探有一定的借鑑意義。
1 成礦地質背景
1.1 區域地質背景
研究區屬塔里木盆地北緣雜巖帶的西段。區內分佈著一系列的富鹼性小巖體,其分佈主要受區域深大斷裂控制。侵入型別有巖體、岩基、巖株、岩床及岩脈。巖性有超基性—基性鹼性岩類、中酸性鹼性岩類及酸性富鹼性岩類,有些組成複式雜巖 體,表現出一套由基性—酸性的岩石組合(圖1)。部分巖體在晚期還有輝綠岩脈的侵入穿插。
1.2 礦區地質背景
區內主要出露的地層為古生代下二疊統巴立克里克組(P1b),為一套海陸互動相岩石組合,巖性上為碎屑岩和 碳 酸鹽巖互動出現,根據巖性可劃分為四段,並被巴什蘇洪雜巖體侵入。NE—SW 向的斷裂和由北向南的推覆構造構成了區內的構造格架,區內還發育一些近SN 向的次級斷裂,將沉積岩地層錯斷開來。
岩漿岩主要為巴什蘇洪雜巖體,可識別出四期,其中第一期為中粒橄欖輝長岩 體,第二期為中粗粒霓石正長巖體,第三期為火成碳酸岩體,第四期為中細粒鹼性花崗岩體。巖體呈圓珠狀零星出露,長8m,寬5km,面積40平方千米,出露面積20平方千米。近 EW 向展布,與區域構造方向一致(圖2)。圍繞巖體有一近30平方千米的1∶5萬水系沉積物綜合異常 HS-30,異常元素組合為 Nb-Y-Zr-P(圖2)。
1.3 礦區地球物理背景
本次1∶5萬航磁工作在區內圈定2個航磁異常(圖3),北部異常近 EW 向不規則板狀,西寬東窄,東西長約12.5公里,南北寬1.3~4.7公里;總體上異常變化梯度大,細節上南大北小,東大西小,被負磁異常包圍。異常西、北、東三側出露下 二疊統巴立克里克組(灰巖夾少量 砂 巖),西北部出露霓石正長巖、淺灰白色鹼長花崗岩,東部出露灰綠色蝕變細粒輝長岩,南部為第四系覆蓋。該異常與近EW 向巴什蘇洪雜巖體對應較好,其中東部2個異常中心對應2個輝長岩體。
1∶5萬礦產圖上標註有巴什索貢稀土礦點和銅礦點,位於該異常西北部邊緣地帶。標註的阿亞克蘇洪鐵礦點位於異常東南緣。南側緊靠 NEE向斷裂構造。南部異常面積小,近EW 向板狀,東西長約5.4公里,南北寬約1.2公里;磁場值10~85nT,為工作區低緩磁異常;異常中心位於中東部,異常值85nT,異常變化梯度東大西小;地表為第四系覆蓋,推測有隱伏巖體存在。地面電法和磁法剖面工作圈定了低磁高阻低極化區(圖4),是未來工作需要注意的重點區之一。
2 礦床特徵
2.1巴什蘇洪雜巖體岩石學特徵
巴什蘇洪雜巖體可識別出四期,各期次相互之間呈侵入接觸關係;而雜巖體侵入到地層中,接觸部位見角巖化和蝕變(圖2)。野外調查過程中還發現兩組相交的後期侵入輝綠岩脈,與成礦無關,未納入雜巖體之中。其中第一期中細粒橄欖輝長岩體含磁鐵礦,第三期火成碳酸岩體純度高,白 度 好,有害元素極低,有成為超大型重質碳酸鈣礦的潛力。
巴什蘇洪稀有稀土礦主礦體主要產於第四期中細粒鹼長花崗岩體中。中粒橄 欖 輝 長巖巖石標本呈塊狀,灰色—灰黑色,中粒結構,主要造岩礦物為輝石 Py(約25%)、斜長石 Pl(54%),次要礦物為橄欖石 Ol(12%),副礦物為磁鐵 礦 Mt、尖 晶 石 Spl等 礦 物,中 粗 粒 結 構,磁 鐵礦化較強。霓石正長巖標本呈塊狀,灰白色,不等粒結構,塊狀構造。主要造岩礦物為鹼性長石(60%)、斜長石(5%)、霓石(15%),副礦物有磁鐵礦(2%)等。火成碳酸岩呈灰白—白色,塊狀結構,中細粒—中粗粒結構,主要礦物為方解石(75%),副礦物種類較多,也比較複雜,有鉻尖晶石、硫鐵礦等。灰色鹼性花崗岩,鏡下觀察為中細粒結構,塊狀構造,主要礦物為鹼性長石 Af(45%)、石 英 Qz(18%)、斜 長石 Pl(8%),次要礦物為霓石 Aeg(10%)、黑雲母 Bt(8%),副礦物種類較多,比較複雜,有燒綠石、獨居石、鈮鐵礦、易解石等。
灰白色霓長偉晶岩,中粗粒結構,塊狀構造。主要礦物為鈉長石 (30%)、霓輝 石 (30%)、石英(35%)。次要礦物成分較為複雜,透過人工重砂可知,有鋯石、磷灰石、碳矽石、銳鈦礦、燒綠石、黃鐵礦、鈮鉭鐵礦、赤褐鐵礦、磁鐵礦、鈉鐵閃石等。
2.2礦化特徵
鹼性霓石正 長巖侵入於下二 疊統巴立克里克組中,具輕度高齡土化蝕變,巖體和地層接觸部位常見矽卡巖化,蝕變 帶 寬 約30~50 m。脈狀鹼長花崗岩侵入霓石正長巖中,在接觸帶常見霓長偉晶岩化,是稀有稀土礦賦礦最佳位置。野外觀 察及取樣分析表明:由基性—超基性岩、鹼性岩和火成碳酸岩組成的雜巖體中,存在稀有-稀土礦化,分析表明:這種稀有-稀土礦化是和第四期鹼性花崗岩以及側向偉晶岩有關。
野外分別採集了14件輝長岩、26 件正長巖、10件鹼性花崗岩和15件偉晶岩撿塊樣品分析,其中輝長岩的稀土 總 量(不 含 Pm,後 同)在19.73×0.000001 ~98.09×0.000001之間變化,平均值為63.79×0.000001,w(Nb)在6.84×0.000001~11.8×0.000001之間變化,平均值為9.93×0.000001,w(Ta)在0.453×0.000001~1.12×0.000001之間變化,平均值為0.70×0.000001;正長巖的稀土總量在100.00×0.000001~1879.68×0.000001之 間 變 化,平 均 值 為700.92×0.000001,w(Nb)在15.1×0.000001~274×0.000001之間變化,平均值為92.44×0.000001,w(Ta)在0.95×0.000001 ~22.9×0.000001之間變化,平均值為6.16×0.000001;鹼 性 花 崗 巖 的稀土總 量 在 571.22×0.000001 ~1234.78×0.000001之 間 變化,平均值為388.63×0.000001,w(Nb)在59.9×0.000001~361×0.000001之間變化,平均值為111.38×0.000001,w(Ta)在3.03×0.000001~21.9×0.000001之間變化,平均值為6.12×0.000001;霓長偉晶岩的稀土總量在 101.90×0.000001 ~3990.5×0.000001之間變化,平均值為1344.92×0.000001,w(Nb)在26.1×0.000001~1001×0.000001之間變化,平均值為380.21×0.000001,w(Ta)在 1.00×0.000001 ~58.5×0.000001之 間 變化,平均值為24.10×0.000001。
2.3 礦體特徵
本次工作基本查明巴什蘇洪鈮鉭礦床規模、形態、變化特徵。巴什蘇洪賦礦巖體為鹼長花崗岩脈及側向的霓長偉晶岩,其侵入在霓石正長巖,呈脈狀,區域性呈網脈狀,厚 度 多 為1~15 m,單 礦 脈 厚 度 變 化 不大。
產狀往北陡傾,傾角多為55°~70°。東西延展近2km,地表調查有數條厚大礦體露頭延伸至第四系覆蓋,成礦遠景 較 大。透過大比例尺地質填 圖、槽 探 及鑽探工程驗證(圖5),初步圈定第四期鹼長花崗岩脈鈮鉭礦化帶,長4000m,寬1000m,多數礦(化)體厚1~5m,有3條礦體厚度≥10m。地表出露鈮鉭礦體21條(圖1b),長1950m,厚40~100m,延伸穩定,具有較好的勘探遠景。
從巴什蘇洪 雜 巖 體 的重砂分析及電子探針結果來看,其賦礦礦物以鈮鐵礦-鈮 鉭鐵礦、褐釔鈮礦、易解石、燒綠石、鈮鐵金紅石為主,並有大 量的獨居石。
這些都說明,巴什蘇洪雜巖體中的鈮-鉭是賦存在可分選、可分離的礦物中的,以 鈮鐵礦-鈮鉭鐵礦、褐釔鈮礦、易解石、燒綠石、鈮鐵金紅石為主的富含鈮鉭礦物是稀有金屬鈮鉭的主要載體礦物,而獨居石是稀土元素(Ce,La,Nd,Th)的主要載體礦物。
2.4 礦化型別
本次工作在巴什蘇洪巖體中發現有兩種含礦形式:①含稀有-稀土的鹼長花崗岩 脈,以脈狀、網脈狀分佈於,此類岩脈數量多、分佈廣,且對圍巖有浸染礦化作用;②鹼長花崗岩和霓石正長巖接觸部位的霓長偉晶岩,分佈較為侷限,但稀有稀土富集,且含量明顯高於鹼長花崗岩。因此,礦床屬鹼性花崗岩和鹼性偉晶岩複合型礦床。
3找礦方向
在巴什蘇洪地區尋找稀有稀土礦床,最有希望的目標地質體是鹼長花崗岩及其邊部的霓長偉晶岩,這也符合一般與鹼性岩有關的稀有稀土礦床的成礦規律。一般來說,這類與鹼性岩有關的稀有稀土礦床無外乎兩類,一 類 是 與 鹼 性 巖-碳酸岩岩石組合有關的稀有稀土 礦,另 一類是與鹼性岩演化到後期的偉晶岩有關的稀有稀土礦床,如波孜果爾大型稀有稀土礦床。而後者正在也出露在南天山鹼性岩帶的拜城縣附近(圖1),與西南天山鹼性岩帶處於同一個大的鹼性岩帶—塔 裡 木 北緣鹼性岩帶,擁有相同的岩石組合、地層和構造背景。
因此,在本區尋找鹼長花崗岩及側向的偉晶岩,是 本區下一步找礦的主要方向。本次工作透過電法和磁法剖面工作,結合地質狀況,在巴什蘇洪巖體正長巖與二疊系大理岩接觸的北界,發現了埋深約80m 的低磁高阻低極化異常體,推測可能是偉晶 巖 的 囊 狀 集 合 體(圖4),有 待 後 續工作驗證。
礦區南部,主要分佈有1∶5萬航磁區域性異常和1∶20萬化探 Hs-36Y、Zr、Zn、Sn、La、Ti綜合元素異常,與礦區內的 化 探 異 常 Hs-36與 Hs-331、Hs-32 位 於 同 一NNE向異常帶上,成礦地質環境條件較為有利,具備一定的尋找稀有稀土金屬礦產的有利條件。
4結論
1)巴什蘇洪稀有稀土礦屬鹼性花崗岩和鹼性偉晶岩複合型礦床。有兩種含礦形式:含稀有稀土的鹼長花崗岩脈和側向的霓長偉晶岩。主礦體為第四期中細粒鹼性花崗岩體,礦體呈近東西向密集脈狀,陡傾,分佈穩定連續。估算鈮鉭資源量超 過1萬噸,達中型規模,具有成為低品位、大範圍、中厚度複合型的大型稀有稀土金屬礦床遠景。
2)未來找礦勘查工作的方向應注意礦區南部可能的隱伏巖體含礦性研究以及 NNE構造帶相同地質背景區域的調查,礦區內應注意物探工作圈定的低磁高阻低極化區是否與偉晶岩有關的研究工作。
參考文獻
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