青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向.pdf

2023 年 7 月 地 球 学 报 Jul.2023 第 44 卷 第 4 期:723-745 Acta Geoscientica Sinica Vol.44 No.4:723-745 本文由青海省科技基础研究计划项目(编号:2021-ZJ-741)、中国地质调查局“中国矿产地质志”项目(编号:DD20221695;DD20190379;DD20160346)和“青海学者”专项(编号:QHS201802)联合资助。收稿日期:2022-07-28;改回日期:2022-09-08;网络首发日期:2022-09-20。责任编辑:闫立娟。第一作者简介:王进寿,男,1972 年生。博士,教授级高级工程师。主要从事矿产普查和区域成矿规律研究。E-mail:。*通讯作者:潘彤,男,1966 生。博士,教授级高级工程师。主要从事区域成矿规律研究。E-mail:。青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向 王进寿1),潘 彤2)*,薛万文1),安永尉1),李善平1),田永革1),雷晓清1),余福承1),王树林1)1)青海省地质调查院,青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室,青海西宁 810012;2)青海省地质矿产勘查开发局,青海西宁 810001 摘 要:青海“三稀”矿以稀有金属矿产和伴生稀散元素矿产为主,稀土矿床分布于拉脊山成矿带和柴北缘成矿带,类型仅有岩浆型(轻稀土)和岩浆热液型(轻稀土),成矿于早古生代奥陶纪和志留纪,成矿环境研究程度较低。稀有金属矿床主要出露于西秦岭成矿带和柴达木成矿带,类型可分为与岩浆作用有关的岩浆型(铌、钽)、伟晶岩型(锂、铍、铌、钽)、岩浆热液型(铌、钽);与沉积作用有关的蒸发沉积型(锂)和化学沉积型(锶),岩浆作用矿床成矿高峰期为中生代三叠纪,成矿于古特提斯演化后碰撞环境,沉积作用矿床成矿爆发期为新生代新近纪和第四纪,与青藏高原强烈抬升所致的断陷成盆及干旱气候有关;稀散元素矿床均为有色金属矿床的伴生矿,广泛分布于北祁连成矿带、柴北缘成矿带、东昆仑成矿带、西秦岭成矿带和阿尼玛卿成矿带,矿种多样,已知成矿元素有 Ga、Ge、Cd、In、Se、Te 等,矿床类型丰富,主要包括海相火山岩型、接触交代型和陆相火山岩型,成矿时代相对集中于早古生代奥陶纪、晚古生代二叠纪和中生代三叠纪,可能形成于原特提斯演化弧后盆地、岩浆弧环境。依据矿床时空分布特征、成矿作用及成矿地质背景,将青海“三稀”矿产划分为 10 个矿床成矿系列、18 个矿床成矿亚系列、20 个矿床式。基于“三稀”矿床区域成矿地质背景、区域成矿条件、已知矿化信息和研究程度分析,提出了成矿区带不同类型“三稀”矿产找矿远景,认为西秦岭成矿带、柴北缘成矿带和东昆仑成矿带为伟晶岩型锂、铍、铌、钽、铷稀有金属找矿远景区,柴达木成矿带为蒸发沉积型和化学沉积型锂、锶、铷矿找矿远景区;对于研究程度较弱的稀散元素矿,除在已知的矿集区着力稀散元素赋存状态、超常富集研究和资源量核算之外,东昆仑成矿带牛苦头野马泉矽卡岩型有色金属矿集区为稀散元素找矿的有利远景区。关键词:“三稀”矿产;矿床类型;构造-成矿旋回;成矿系列;成矿规律;找矿方向;青海 中图分类号:P612 文献标志码:A doi:10.3975/cagsb.2022.091901 Metallogenic Series,Metallogenic Regularity,and Prospecting Direction of Rare Earth,Rare Metal,and Rare-scattered Minerals in Qinghai Province WANG Jin-shou1),PAN Tong2)*,XUE Wan-wen1),AN Yong-wei1),LI Shan-ping1),TIAN Yong-ge1),LEI Xiao-qing1),YU Fu-cheng1),WANG Shu-lin1)1)Qinghai Geological Survey Institute,Key Laboratory of the Northern Qinghai-Tibet Plateau Geological Processes and Mineral Resources,Xining,Qinghai 810012;2)Bureau of Geological Exploration and Development of Qinghai Province,Xining,Qinghai 810001 Abstract:The rare earth,rare metal,and rare-scattered mineral deposits in Qinghai are dominated by rare metal minerals and associated rare and scattered element minerals.Rare earth deposits are distributed in the Lajishan 724 地 球 学 报 第四十四卷 metallogenic belt and the metallogenic belt in the northern margin of Qaidam Basin.Only magmatic(light rare earth)and magmatic hydrothermal(light rare earth)types are present here.Mineralization occurred in the early Paleozoic during the Ordovician and Silurian,and research on the metallogenic environment of the region is limited.Rare metal deposits are mainly exposed in the West Qinling metallogenic belt and Qaidam metallogenic belt,and can be divided into magmatic type(Nb,Ta),pegmatite type(Li,Be,Nb,Ta)and magmatic hydrothermal type(Nb,Ta)in terms of magmatism,and evaporation deposition type(lithium)and chemical deposition type(strontium)in terms of sedimentation.The mineralization of magmatic deposits peaked in the Triassic during the Mesozoic era,originating in the collision environment after the evolution of the Paleo-Tethys.The metallogenic explosion period of sedimentary deposits occurred during the Neogene and Quaternary of the Cenozoic era,and is related to faulted basin formation and arid climate caused by the strong uplift of the QinghaiTibet Plateau.Rare and scattered element deposits are associated with non-ferrous metal deposits,which are widely distributed in the North Qilian metallogenic belt,the northern Qaidam metallogenic belt,the East Kunlun metallogenic belt,the West Qinling metallogenic belt and the Animaqing metallogenic belt,and comprise various minerals.The known metallogenic elements are Ga,Ge,Cd,In,Se,Te,et.The types of deposits are rich,mainly including marine volcanic rock type,contact metasomatic type,and continental volcanic rock type.The metallogenic age is concentrated in the early Paleozoic(Ordovician),late Paleozoic(Permian),and Mesozoic(Triassic),which may have formed in the back arc basin and magmatic arc environment during the evolution of the original Tethys.Based on the temporal and spatial distribution characteristics of deposits,mineralization,and metallogenic geological background,the rare earth,rare metal,and rare-scattered minerals in Qinghai are divided into 10 metallogenic series,18 metallogenic subseries,and 20 metallogenic types.Based on the analysis of the regional metallogenic geological background,regional metallogenic conditions,known mineralization information,and research of the rare earth,rare metal,and rare-scattered minerals deposits,the prospecting prospects of different types of rare earth,rare metal,and rare-scattered mineral deposits in the metallogenic belt are put forward.The western Qinling metallogenic belt,northern Qaidam metallogenic belt,and eastern Kunlun metallogenic belt are considered to be prospecting areas for pegmatite lithium,beryllium,niobium,tantalum,rubidium.The Qaidam metallogenic belt is of evaporative deposition type with a chemical deposition of lithium and strontium,and is a prospecting area for rubidium ore.For poorly studied rare and scattered element deposits,in addition to focusing on the occurrence state of rare and scattered elements,abnormal enrichment research and resource accounting is necessary in the known ore concentration areas in the Niukutou Yemaquan skarn type nonferrous metal ore concentration area.The eastern Kunlun metallogenic belt is a favorable area for rare and scattered element prospecting.Key words:rare earth,rare metal and rare-scattered minerals;deposit type;tectonic-metallogenic cycle;metallogenic series of deposit;metallogenic regularity;prospecting direction;Qinghai “三稀”是对稀土、稀有和稀散元素的简称(王登红等,2013),属于关键矿产的核心组成(侯增谦等,2020),因其特殊的理化性能而广泛应用于高精尖科学技术领域,对国防军工、新兴产业发展具有重要的战略意义,但这些金属在自然界的储量相对较少且分布高度不均,存在较高供应风险(Gulley et al.,2018)。随着市场供需矛盾加剧和部分“三稀”资源持久居高的对外依存度(翟明国等,2019;李文昌等,2022),已然成为各国矿产资源国际博弈的焦点。青海“三稀”矿产勘查最早可追溯至 1956 年,对柴达木盆地大风山地区化学沉积型天青石矿(锶)的发现首开盐湖型(蒸发沉积型和化学沉积型)稀有金属调查之旅,之后陆续在全省范围不断取得硬岩型(伟晶岩型、岩浆型、岩浆热液型)稀有金属铌、钽、锂、铍、铷(潘彤等,2021)和岩浆型稀土元素钪(王进寿等,2015)等矿种的找矿成果。近年来,以茶卡北山伟晶岩型锂铍矿床(王秉璋等,2020)、交通社岩浆型铌钽矿床(乔建峰,2018)、草陇伟晶岩型锂铍矿点(李五福等,2021a)、大格勒岩浆型铌磷矿点(李五福等,2021b)为代表的稀有金属勘查新进展和成矿地质环境、矿床类型、成矿时代研究表明,青海“三稀”矿产成矿条件优越,具有较大找矿潜力。然而,青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律及成矿作用等科研工作起步较晚,较大程度上制约着成矿找矿成果取得及后期的成矿预测及靶区优选。本文通过整合大量前人测试数据,充分分析各成矿单元不同矿床类型成矿作用特征与控制地质要素,以中国成矿区带划分方案(徐志刚等,2008)和全国重要区域成矿规律研究(王登红等,2014)为基础,从青海“三稀”矿床成矿地质背景及成矿环境出发,探讨了成矿动力学及成矿旋回划分,结合第四期 王进寿等:青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向 725 矿床类型与矿床时空分布特征梳理,建立了区域成矿系列,总结了矿产成矿规律,划分了成矿远景区,指出了进一步找矿区域和方向,希冀助推青海“三稀”矿产勘查取得突破性进展。1 成矿地质背景成矿地质背景 青海地处青藏高原东北部,以康西瓦南昆仑玛多玛沁勉县略阳对接带为界,纵跨秦-祁-昆多岛弧盆系构造区(以下简称秦祁昆区)和羌塘-三江岛弧盆系构造区(以下简称三江区),各构造区内夹杂多条蛇绿混杂岩带,主体属特提斯构造域(潘桂棠等,2009;宋述光等,2019;吴福元等,2020;刘勇等,2022)。在原特提斯洋演化期,秦祁昆区各弧后洋盆的扩张期为震旦纪晚期早奥陶世,火山岩浆弧形成于中奥陶世志留纪,于早古生代时期构造转换为造山系(宋述光等,2013,2015;潘桂棠等,2016,2022),晚志留世 A 型流纹岩的喷发表明构造已处于碰撞后伸展环境(雷勇亮等,2021);石炭纪三叠纪处于古特提斯洋演化期(潘彤,2019;王进寿等,2022),东昆仑复合岩浆弧广泛出露俯冲/碰撞(后)花岗岩(刘云华等,2006;罗明非等,2014;陈国超等,2018),祁漫塔格构造带(东昆北)晚三叠世A 型花岗岩的侵入指示后碰撞的环境(陈国超等,2019),赛 什 塘-兴 海 发 育 增 生 杂 岩 带(秦 岭 南带)(CP)(刘勇等,2022)为海相火山岩型伴生稀散元素的有色金属矿床提供了岩石学条件,东昆仑东段鄂拉山地区则分布着碰撞环境下的陆相中酸性火山岩(张洪美等,2011);印支期末于祁连、柴达木等陆块边缘产出有后碰撞环境下的伟晶岩型、岩浆型、岩浆热液型铌钽锂铍稀有金属矿床(点)(潘彤等,2020;李善平等,2021),在东昆仑东段见有陆相溢流的高 Nb-Ta 流纹岩(丁烁等,2011);三江区从晚古生代到中生代经历了弧后扩张、多岛弧盆系发育、弧-弧碰撞、弧-陆碰撞转化为造山系的演化史,火山岩浆弧形成于早二叠世晚期中三叠世(潘桂棠等,2016,2022)。晚中生代秦祁昆区和三江区均已进入陆内演化阶段,自古近纪以来,伴随印度板块与欧亚大陆的碰撞,青藏高原进入强烈隆升阶段(潘彤等,2022;王进寿等,2022),青海南部发育青藏高原新生代后碰撞及陆内汇聚背景下的火山岩(潘桂棠等,2022),三江区出露可能含稀有金属矿产的碱性火山熔岩,而青海北部则形成柴达木等成盐断陷盆地(魏新俊和姜继学,1993),为新生代稀有金属的沉积作用矿床形成创造了有利成矿环境。潘彤(2017)以青海成矿大地构造单元的三级划分为基础,根据区域成矿地质构造环境、矿床时空分布规律及区域成矿作用之特征、产物、强度等矿化信息,结合中国成矿区带划分方案(徐志刚等,2008),进而自北向南厘定出秦祁昆和特提斯两大成矿域,祁连、柴达木、东昆仑、西秦岭、可可西里-巴颜喀拉、“三江”北段 6 个成矿省和 16 个级成矿带(图 1、表 1)。青海大多数“三稀”矿产地产出于柴达木盆地北缘 Au-Pb-Zn-Ti-Mn-Fe-Cr-Cu-W-稀有-煤-石棉-滑石-硫铁矿-石灰岩-大理岩成矿带(-6)、表 1 青海级成矿带划分(据潘彤,2017,2019 修改)Table 1 Division of tertiary metallogenic units in Qinghai Province(modifed from PAN,2017,2019)成矿域及编号 成矿省及编号 成矿带及编号 秦祁昆成矿域(-1)祁连成矿省(-1)河西走廊 Cu-Pb-煤成矿带(-1)(以下简称北祁连成矿带)北祁连 Cu-Pb-Zn-Fe-Cr-Au-Ag-硫铁矿-石棉成矿带(-2)中祁连 Fe-Cu-Cr-Ni-W-Mo-Pb-Zn-P-石英岩-白云岩成矿带(-3)南祁连 W-Pb-Zn-Au-Cu-Ni-Cr-Ag-稀土-砂金成矿带(-4)(以下简称南祁连成矿带)阿尔金 Au-Cu-Ni-Cr-稀土-石棉-玉石成矿带(-5)(以下简称阿尔金成矿带)柴达木成矿省(-2)柴达木盆地北缘 Au-Pb-Zn-Ti-Mn-Fe-Cr-Cu-W-稀有-煤-石棉-滑石-硫铁矿-石灰岩-大理岩成矿带(-6)(以下简称柴北缘成矿带)柴达木盆地 Li-B-K-Na-Mg-盐类-石油-天然气-芒硝-天然碱成矿带(-7)(以下简称柴达木盆地成矿带)东昆仑成矿省(-3)东昆仑 Ni-Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Au-W-Sn-玉石-硅灰石成矿带(-8)(以下简称东昆仑成矿带)特提斯成矿域(-2)西秦岭成矿省(-4)西秦岭 Pb-Zn-Cu(Fe)-Au-Sb-稀有-煤-大理岩-盐-泥炭成矿带(-9)(以下简称西秦岭成矿带)可可西里巴颜喀拉成矿省(-5)阿尼玛卿 Cu-Co-Zn-Au-Ag-S-煤-蛇纹岩成矿带(-10)(以下简称阿尼玛卿成矿带)北巴颜喀拉马尔康 Au-Sb-Fe-Ni-砂金-泥炭成矿带(-11)(以下简称北巴颜喀拉成矿带)南巴颜喀拉 Li-Be-Au-Cu-Zn-水晶-白云母-石盐成矿带(-12)(以下简称南巴颜喀拉成矿带)三江北成矿省(-6)哈秀直门达 Au-Ag-Pb-Zn-Cu-Sn-Hg-Sb-W-Be 成矿带(-13)西金乌兰-巴塘 Fe-Cu-Pb-Zn 成矿带(-14)玛章错钦湖囊谦 Cu-Pb-Zn-Ag-Au-Fe-Hg-Sb-石膏-煤-盐类成矿带(-15)(以下简称囊谦成矿带)小唐古拉山 Fe-Cu-Pb-Zn-Au-水晶-石膏成矿带(-16)726 地 球 学 报 第四十四卷 A柴北缘阿尔金成矿远景区;B柴达木尖顶山大风山成矿远景区;C柴达木一里坪东台吉乃尔湖成矿远景区;D柴北缘锡铁山成矿远景区;E柴北缘沙柳泉成矿远景区;F西秦岭茶卡北山石乃亥成矿远景区;G东昆仑西段牛苦头成矿远景区;H东昆仑鄂拉山成矿远景区;I南巴颜喀拉山成矿远景区。AAltun metallogenic prospective area in the northern margin of Qaidam Basin;BJiandingshanDafengshan metallogenic prospective area in Qaidam Basin;CYilipingDongtaijinaer lake metallogenic prospective area in Qaidam Basin;DXitieshan metallogenic prospective area in the northern edge of Qaidam Basin;EShaliuquan metallogenic prospective area in the northern edge of Qaidam Basin;FChakabeishanShinaihai metallogenic prospective area in west Qinling;GNiukutou metallogenic prospective area in west section east Kunlun;HElashan metallogenic prospective area in east Kunlun;ISouth Bayankara mountain area.图 1 青海“三稀”矿产地及远景区分布图 Fig.1 Distribution of rare earth,rare metal,and rare-scattered mineral deposits and prospective areas in Qinghai Province 柴达木盆地Li-B-K-Na-Mg-盐类-石油-天然气-芒硝-天 然 碱 成 矿 带(-7)、东 昆 仑 Ni-Fe-Pb-Zn-Cu-Co-Au-W-Sn-玉石-硅灰石成矿带(-8)和南巴颜喀拉 Li-Be-Au-Cu-Zn-水晶成矿带(-12)。2 资源概况资源概况 截止 2020 年,青海共统计有“三稀”矿产地52 处,其中稀土矿产 8 处、稀有矿产 19 处、稀散元素矿产 25 处,达到矿床规模的矿产地为 23 处(表2),稀有金属矿产呈现出数量和规模上的明显优势。“三稀”矿产共涉及 30 个元素,包括 17 个稀土元素,锂、铷、铌、钽、锶、铍、锆等 7 种稀有金属元素及镓、镉、铟、硒、锗、碲等 6 种分散元素(青海省区调队,1987;潘彤等,2021)。稀土金属主要为轻稀土,且以伴生矿种为主,规模较小;与盐湖有关的稀有金属锂矿、锶矿形成独立矿床,规模超大型者居多,而伟晶岩型锂矿和铍矿共伴生,规模小,铌、钽矿均为小型矿床;稀散元素未发现独立矿床,均伴生于铜铅锌等有色金属矿床,规模多为中、小型。锂矿、锶矿资源储量居全国第一位,铌钽矿、铷矿资源储量排名全国分别为第三、第七位,稀土矿资源储量居全国第十位(潘彤等,2022)。3 矿床类型矿床类型 本文依据前人成矿地质背景、主要矿床地质特征、成岩成矿同位素测年、矿产空间分布规律等资料梳理,侧重分析控矿要素和成矿作用特征,结合中国矿产地质志 矿床类型划分要求(中国矿产地质志项目办公室和中国地质科学院矿产资源研究所,2016),将青海省“三稀”矿床类型初步厘定为 8 种:第四期 王进寿等:青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向 727 表 2青海省“三稀”主要矿产地一览表(截止 2020 年底)Table 2List of major mineral-producing areas of rare earth,rare metal,and rare-scattered minerals in Qinghai Province(by the end of 2020)类型 矿产地名称 主(伴生)矿种 主(伴生)矿种规模 赋矿围岩 矿床类型 成矿时代(同位素年龄)成矿单元 稀土 金属 1.海东市上庄磷铁稀土矿床P(Fe、LREE、Sc)大型(LREE 小型)镁铁质岩 岩浆型 O(493441 Ma)(Wang et al.,2017)-4 2.乌兰县查查香卡铀多金属矿床U(Th、Nb、LREE)中型 钠长岩 岩浆热液型？S？-6 稀有金属 3.祁连县牛心山南支沟铌钼矿床Nb、Ta(Mo)小型 花岗岩 岩浆型 S(435 Ma)(吴才来等,2010)-2 4.天峻县团保山-达坂山铷矿床Rb 小型 伟晶岩 伟晶岩型 T-4 5.茫崖市交通社铌钽矿床Nb、Ta(LREE)小型 花岗岩 岩浆型 O(453 Ma)(乔建峰,2018)-5 6.乌兰县沙柳泉铷铌钽锂矿床Rb(Nb、Ta、Li)大型(Nb、Ta 小型)伟晶岩 伟晶岩型 T-6 7.共和县石乃亥铌钽矿床Nb、Ta 小型 伟晶岩 伟晶岩型 T-9 8.天峻县茶卡北山锂铍矿床Li、Be 小型 伟晶岩 伟晶岩型 T(217241 Ma)(王秉璋等,2020;Pan et al.,2021;李善平等,2021)-9 9.乌兰县夏日达乌铌钽矿床Nb、Ta(La、Ce)小型 花岗岩类 岩浆热液型 O？-6 10.大柴旦行委大柴旦湖硼矿区B(Li)超大型 盐湖 蒸发沉积型 Q(郑绵平等,1989;高春亮等,2015)-6 11.大柴旦行委小柴旦湖硼矿区B(Li)大型 盐湖 蒸发沉积型 Q(郑绵平等,1989;高春亮等,2015)-6 12.茫崖市一里坪锂矿区Li 超大型 盐湖 蒸发沉积型 Q(余俊清等,2018;胡宇飞等,2021)-7 13.大柴旦行委西台吉乃尔湖锂矿区Li 超大型 盐湖 蒸发沉积型 Q(余俊清等,2018;胡宇飞等,2021)-7 14.格尔木市东台吉乃尔湖锂矿区Li 超大型 盐湖 蒸发沉积型 Q(余俊清等,2018;胡宇飞等,2021)-7 15.茫崖市尕斯库勒钾矿床K(Li)大型 盐湖 蒸发沉积型 Q(余俊清等,2018;胡宇飞等,2021)-7 16.茫崖市大浪滩-黑北凹地深层卤水钾矿床K(Li)小型 盐湖 化学沉积型 Q(韩佳君,2013)-7 17.冷湖镇昆特依深层卤水钾矿区K(Li)小型 盐湖 化学沉积型 Q-7 18.茫崖市大浪滩钾矿田K(Li)超大型 盐湖 蒸发沉积型 Q-7 19.格尔木市察尔汗钾镁盐矿床K、Mg、Na(Rb)超大型 盐湖 蒸发沉积型 Q-7 20.茫崖市南翼山矿区深层卤水锂硼钾矿床Li、B、K 小型 钙质泥岩 化学沉积型 N(韩佳君,2013)-7 21.茫崖市尖顶山锶矿床Sr 超大型 钙质泥岩 化学沉积型 N(魏新俊和姜继学,1993)-7 22.茫崖市大风山锶矿床Sr 超大型 钙质泥岩 化学沉积型 N(魏新俊和姜继学,1993)-7 23.茫崖市碱 1 井-碱山锶矿床Sr 中型 钙质泥岩 化学沉积型 N-7 24.格尔木市大格勒铌磷矿点Nb、P(Ta、LREE)矿点 碱性杂岩 岩浆型 T？-8 25.治多县草陇锂铍矿点Li、Be、Rb 矿点 伟晶岩 伟晶岩型 T(204200 Ma)(李五福等,2021a)-12 26.治多县库赛湖东小湖锂盐矿点Li 矿点 盐湖 蒸发沉积型 Q(潘彤等,2022)-12 27.治多县海丁诺尔锂盐矿点Li 矿点 盐湖 蒸发沉积型 Q(潘彤等,2022)-12 28.治多县海丁诺尔南锂盐矿点Li 矿点 盐湖 蒸发沉积型 Q(潘彤等,2022)-12 29.治多县盐湖锂盐矿点Li 矿点 盐湖 蒸发沉积型 Q(潘彤等,2022)-12 728 地 球 学 报 第四十四卷 续表2 类型 矿产地名称 主(伴生)矿种 主(伴生)矿种规模 赋矿围岩 矿床类型 成矿时代(同位素年龄)成矿单元 稀散元素 30.门源县红沟铜矿床 Cu(Se)小型(Se 小型)中基性海相火山岩 海相火山岩型 O(443 Ma)(王国强等,2011)-2 31.化隆县拉水峡铜镍钴矿床 Cu、Ni(Co、Te)小型 超镁铁质岩 岩浆型 O(449.8 Ma)(张照伟等,2015)-4 32.锡铁山铅锌矿床 Pb、Zn(Ag、Ga、In、Cd)超大型(In、Cd 中型)中基性海相火山岩 海相火山岩型 O(486440 Ma)(付建刚等,2014;戴荔果,2019;魏俊浩等,2021)-6 33.柴达木锡铁山铅锌矿床中间沟矿区 Pb、Zn(Ag、Ga、In、Cd)小型 中基性海相火山岩 海相火山岩型 O-6 34.都兰县太子沟铜锌矿床 Cu、Zn(Ga、In、Cd)小型 中基性海相火山岩 海相火山岩型 O(杨生德和潘彤,2013)-6 35.格尔木市牛苦头矿区 M1 磁异常区铁多金属矿床 Zn、Fe、Pb(Cd)中型 矽卡岩 接触交代型 T(375353Ma)(王新雨等,2021)-8 36.格尔木市牛苦头矿区 M4 磁异常区铁多金属矿床 Fe、Zn(Cd)小型 矽卡岩 接触交代型 T(375353 Ma)(王新雨等,2021)-8 37.兴海县索拉沟铜铅锌银矿床 Cu、Pb、Zn(Ag、Ga、Cd)小型(Ga、Cd 小型)酸性火山熔岩 陆相火山岩型 T(聂鑫等,2014)-8 38.兴海县日龙沟矿区铜铅锌锡矿床 Sn、Pb、Zn(Cd)中型 中基性火山岩 海相火山岩型 P(卫岗和王移生,2010)-8 39.兴海县铜峪沟铜矿床 Cu、Pb、Zn(Ge、Ga、Cd、Se)中型(Ge、Ga 中型)中基性火山岩 海相火山岩型 P-8 40.兴海县赛什塘铜矿床 Cu(Ga、Cd、Se)中型(Ga、Cd 小型,Se中型)中基性火山岩 海相火山岩型 P(李东生等,2009)-8 41.泽库县老藏沟铅锌锡矿床 Pb、Zn、Sn(In、Cd)小型(In、Cd 小型)酸性火山熔岩 陆相火山岩型 T(李义伟等,1989)-9 42.玛沁县德尔尼铜钴矿床 Cu、Co(Se)大型(Se 大型)基性火山岩 海相火山岩型 P(295.5 Ma)(焦建刚等,2013;段俊等,2014)-10 第四期 王进寿等:青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向 729 岩浆型、岩浆热液型、伟晶岩型、蒸发沉积型、化学沉积型、海相火山岩型、陆相火山岩型和接触交代型(表 2;图 2)。稀土金属矿仅有岩浆型(王进寿等,2015;李童斐等,2018)和岩浆热液型(钟军等,2018;Zhong et al.,2019);稀有金属内生矿床类型较为丰富,但主要为与岩浆作用有关的伟晶岩型(王秉璋等,2020;李善平等,2021;潘彤等,2022)和岩浆型(乔建峰,2018),外生矿床则为大型盐湖沉积作用产物(郑绵平等,2013;李洪普等,2015;潘彤等,2022);稀散元素成矿均与岩浆作用有关,多数矿床受海相火山岩控制(卫岗和王移生,2010;孙华山等,2012;焦建刚等,2013;曾小华和周宗桂,2014;段俊等,2014;李小虎等,2014;李鹏,2019;姚希柱等,2019;冯志兴等,2020;许冲等,2022),接触交代型(王新雨等,2020,2021)和陆相火山岩型(张雪亭等,2014;周红智,2019)站据一席之地。因而,青海内生“三稀”矿产以伟晶岩型与海相火山岩型矿床最为重要,蒸发沉积型和化学沉积型矿床则在沉积作用矿床中居首要位置(图 2),此四种类型矿床可作为今后“三稀”矿产勘查的主攻方向。4 矿产分布时空特征矿产分布时空特征 4.1 成矿时代特征 根据已获得的放射性同位素成岩、成矿年龄数据(表 2),上庄磷铁稀土矿床成岩成矿年龄为493441 Ma(Wang et al.,2017),查查香卡铀-稀土矿床成矿年龄晚于中奥陶世(荣骁等,2022),可能形成于志留纪后碰撞环境(王进寿等,2022)。以茶卡北山伟晶岩型锂铍矿为典型矿床的 Li-Be 矿成矿年龄为217241 Ma 等(锆石、锰钽铁矿等单矿物 U-Pb),以交通社岩浆型铌钽矿床为代表的 Nb-Ta 矿赋矿花岗岩锆石 U-Pb 年龄为 453 Ma;与盐湖沉积作用有关的稀有金属 Sr、Li、Rb 为新生代成矿旋回产物。稀散元素矿产成矿时代较为复杂,大致可分为奥陶纪、二叠纪和三叠纪三个成矿阶段(图 3),与矿床所在成矿单元的地质背景演化期岩浆作用关系密切,例如,牛苦头矿区 M1、M4 矿段控制成矿的花岗闪长岩锆石 U-Pb 定年(LA-ICP-MS)为 375353 Ma,对应于海西期(王新雨等,2021)。总体来看,稀土矿床主要形成于古生代(图 3);中生代为伟晶岩型锂矿床成矿的高峰期,盐湖沉积作用锂矿床的成矿时代主要为新近纪和第四纪(潘彤等,2022);稀散元素矿床成矿与主矿种有色金属矿床成矿时代一致,早古生代奥陶纪和晚古生代二叠纪为海相火山岩型矿床成矿的重要时期,接触交代型和陆相火山岩型矿床以中生代三叠纪为主要成矿时期。图 2 青海“三稀”矿产主要类型 Fig.2 Main types of rare earth,rare metal,and rare-scattered minerals in Qinghai Province 图 3 青海“三稀”矿产主要成矿期分布 Fig.3 Distribution of main metallogenic periods of rare earth,rare metal,and rare-scattered minerals in Qinghai Province 4.2 成矿空间特征 在空间上,青海“三稀”矿产分布较为广泛(图1,图 4),以目前掌握资料看,相对集中于秦祁昆成矿域(-1),但矿床地质特征总体研究程度较低。稀散元素矿床主要分布于柴北缘成矿带(-6)和东昆仑成矿带(-8)有色金属矿集区,前者以锡铁山铅锌矿集区较为典型,后者以日龙沟-铜峪沟-赛什塘有色金属矿集区具代表性;与沉积作用有关的稀有金属矿床主要聚集于柴达木盆地成矿带(-7)中、西部现代盐湖或干盐湖盐类矿产矿集区(潘彤等,2022),而与岩浆作用有关的铌钽矿床零星见于北 图 4 青海“三稀”矿产地分布 Fig.4 Distribution of rare earth,rare metal,and rare-scattered mineral areas in Qinghai Province 730 地 球 学 报 第四十四卷 祁连成矿带(-1)、阿尔金成矿带(-5)和柴北缘成矿带(-6)。随着近年来勘查成果不断积累与研究程度的提高,西秦岭成矿带(-9)宗务隆山地区和南巴颜喀拉成矿带(-12)伟晶岩型锂铍矿(化)点逐渐增多(王秉璋等,2020;李善平等,2021;李五福等,2021a),李五福等(2021b)披露在东昆仑成矿带(-8)大格勒一带零星发现与碳酸岩有关的铌钽矿化点。概言之,稀土矿床空间分布均产出于蛇绿混杂带,尽管已知 2 处矿产地成矿构造环境迥异(王进寿等,2015,2021,2022;陈擎等,2021),但都与早古生 表 3 青海级成矿单元“三稀”矿床成矿系列划分方案 Table 3 Division sc