阿尔泰成矿带中蒙边界地区稀有元素铌和钽区域地球化学特征

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.05.19

现代地质 ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (05): 1063-1073.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.05.19

阿尔泰成矿带中蒙边界地区稀有元素铌和钽区域地球化学特征

刘汉粮¹^,²(), 王学求¹^,²(), 聂兰仕¹^,², 王玮¹^,², 迟清华¹^,², 刘东盛¹^,²

1.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,自然资源部地球化学探测技术重点实验室,河北廊坊 065000
2.联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心,河北廊坊 065000

收稿日期:2018-05-11 修回日期:2018-08-29 出版日期:2018-10-10 发布日期:2018-11-04
通讯作者: 王学求,男,研究员,1963年出生,勘查地球化学专业,主要从事勘查地球化学研究。Email:wangxueqiu@igge.cn。
作者简介:刘汉粮,男,工程师,1985年出生,地球化学专业,主要从事勘查地球化学研究。Email:liuhanliang@igge.cn。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFC0600600);中国地质调查局项目(121201108000150005);中国地质调查局项目(1212011120331);中国地质调查局项目(1212010661313)

Regional Geochemistry of Niobium and Tantalum Across the Boundary of China and Mongolia in the Altay Metallogenic Belt

LIU Hanliang¹^,²(), WANG Xueqiu¹^,²(), NIE Lanshi¹^,², WANG Wei¹^,², CHI Qinghua¹^,², LIU Dongsheng¹^,²

1. Key Laboratory of Geochemical Exploration, Ministry of Natural Resources, Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Chinese Academy of Geological Sciences, Langfang, Hebei 065000, China
2. UNESCO International Center on Global-scale Geochemistry, Langfang, Hebei 065000, China

Received:2018-05-11 Revised:2018-08-29 Online:2018-10-10 Published:2018-11-04

摘要/Abstract

摘要：

铌和钽是高科技不可或缺的稀有金属材料,阿尔泰是重要的稀有金属成矿带,开展阿尔泰成矿带铌和钽资源远景优选至关重要。收集了中蒙边界1∶100万铌和钽地球化学数据,探讨其在不同构造单元内的背景值及区域地球化学异常特征。全区铌、钽元素中位值和平均值分别是13.80×10^-6和14.93×10^-6、1.11×10^-6和1.31×10^-6,中国境内铌元素中位值(12.19×10^-6)和平均值(13.31×10^-6)分别低于蒙古国境内铌元素中位值(14.90×10^-6)和平均值(16.39×10^-6);相应地,中国境内钽元素中位值(1.02×10^-6)和平均值(1.20×10^-6)也分别低于蒙古国境内钽元素中位值(1.20×10^-6)和平均值(1.41×10^-6);对于划分的构造单元而言,戈壁阿尔泰弧盆系、阿尔泰南缘弧盆系和阿尔泰构造带铌、钽元素的中位值和平均值分别高于全区中位值和平均值,是铌、钽元素的富集区,且产出大量稀有金属矿床;根据85%累积频率,圈定出13个铌异常区并优选出7个铌地球化学省,同时圈定出13个钽异常区并优选出10个钽地球化学省,根据铌、钽组合异常图为该区寻找稀有金属矿床提供了重要选区。研究填补了阿尔泰成矿带中蒙边界地区铌、钽元素地球化学分布的空白,同时为研究区稀有金属矿床对比提供基础数据。

关键词: 铌, 钽, 地球化学特征, 阿尔泰成矿带, 中蒙边界

Abstract:

Niobium and tantalum are indispensable rare metal materials for high technology, and Altay is an important rare metal metallogenic belt, so it is crucial to carry out the potential prospect areas of niobium and tantalum resources in this area. This paper discussed the background values of niobium and tantalum in different tectonic belts and the regional geochemical anomalies based on the 1∶1,000,000 geochemical data across the boundary of China and Mongolia in the Altay metallogenic belt. The median and average values of niobium in the whole area are 13.80×10^-6 and 14.93×10^-6, and the two values in China side (12.19×10^-6 and 13.31×10^-6) are lower than those in Mongolia side (14.90×10^-6 and 16.39×10^-6). The median and average values of tantalum in the whole area are 1.11×10^-6 and 1.31×10^-6, and the two values in China side (1.02×10^-6 and 1.20×10^-6) are also lower than those in Mongolia side (1.20×10^-6 and 1.41×10^-6). The median and average values of the arc basin system in the Gobi Altay, the arc basin system in the southern margin of Altay and the Altay tectonic belt are higher than other tectonic belts, showing that niobium and tantalum are enriched in those area. The total of 13 niobium and 13 tantalum geochemical anomalies have been delineated respectively based on the 85% cumulative percentage, and 7 niobium and 10 tantalum geochemical provinces have been selected. The work fills the gap in the niobium and tantalum geochemical distribution and provides important data for the comparison of deposits in the study area.

Key words: niobium, tantalum, regional geochemistry, Altay metallogenic belt, boundary of China and Mongolia

中图分类号:

P595
P596

刘汉粮, 王学求, 聂兰仕, 王玮, 迟清华, 刘东盛. 阿尔泰成矿带中蒙边界地区稀有元素铌和钽区域地球化学特征[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 1063-1073.

LIU Hanliang, WANG Xueqiu, NIE Lanshi, WANG Wei, CHI Qinghua, LIU Dongsheng. Regional Geochemistry of Niobium and Tantalum Across the Boundary of China and Mongolia in the Altay Metallogenic Belt[J]. Geoscience, 2018, 32(05): 1063-1073.

图/表 8

参考文献 30

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统计参数统计单元	元素	样品数	最小值	2.5% 分位数	25% 分位数	50% 分位数	75% 分位数	97.5% 分位数	最大值	平均值	标准差
全区	Nb	2 453	0.89	6.58	11.39	13.80	17.02	29.43	85.40	14.93	6.48
全区	Ta	2 453	0.24	0.57	0.90	1.11	1.47	3.09	26.41	1.31	0.92
中国	Nb	1 165	0.89	5.92	9.92	12.19	15.68	27.03	69.14	13.31	5.74
中国	Ta	1 165	0.24	0.52	0.83	1.02	1.30	2.82	26.41	1.20	1.05
蒙古国	Nb	1 288	4.56	9.50	12.70	14.90	18.30	30.98	85.40	16.39	6.75
蒙古国	Ta	1 288	0.27	0.69	0.96	1.20	1.62	3.36	8.90	1.41	0.78
阿尔泰构造带	Nb	668	5.30	9.37	12.50	14.75	18.10	34.90	85.40	16.41	7.57
阿尔泰构造带	Ta	668	0.27	0.68	0.91	1.16	1.64	3.75	8.90	1.44	0.93
阿尔泰南缘弧盆系	Nb	357	4.15	8.04	13.05	16.08	19.30	34.54	69.14	17.25	6.99
阿尔泰南缘弧盆系	Ta	357	0.24	0.59	0.94	1.17	1.53	3.39	26.41	1.43	1.60
东西准噶尔弧盆系	Nb	1 066	2.55	6.66	10.72	13.10	15.50	23.82	70.00	13.55	4.53
东西准噶尔弧盆系	Ta	1 066	0.28	0.53	0.88	1.07	1.36	2.63	7.05	1.21	0.57
准噶尔地块	Nb	86	5.63	6.43	8.31	9.92	11.42	28.00	45.02	10.46	4.77
准噶尔地块	Ta	86	0.55	0.57	0.74	0.86	1.00	1.87	2.47	0.91	0.28
戈壁阿尔泰弧盆系	Nb	126	7.80	10.45	13.68	16.90	21.63	35.28	71.60	18.67	7.70
戈壁阿尔泰弧盆系	Ta	126	0.77	0.93	1.12	1.33	1.74	3.06	4.51	1.51	0.56
北山—戈壁天山弧盆系	Nb	150	0.89	2.50	8.24	10.99	15.54	25.49	52.39	11.99	6.26
北山—戈壁天山弧盆系	Ta	150	0.43	0.53	0.77	1.07	1.48	3.53	8.99	1.30	1.03

统计参数统计单元	元素	样品数	最小值	2.5% 分位数	25% 分位数	50% 分位数	75% 分位数	97.5% 分位数	最大值	平均值	标准差
全区	Nb	2 453	0.89	6.58	11.39	13.80	17.02	29.43	85.40	14.93	6.48
全区	Ta	2 453	0.24	0.57	0.90	1.11	1.47	3.09	26.41	1.31	0.92
中国	Nb	1 165	0.89	5.92	9.92	12.19	15.68	27.03	69.14	13.31	5.74
中国	Ta	1 165	0.24	0.52	0.83	1.02	1.30	2.82	26.41	1.20	1.05
蒙古国	Nb	1 288	4.56	9.50	12.70	14.90	18.30	30.98	85.40	16.39	6.75
蒙古国	Ta	1 288	0.27	0.69	0.96	1.20	1.62	3.36	8.90	1.41	0.78
阿尔泰构造带	Nb	668	5.30	9.37	12.50	14.75	18.10	34.90	85.40	16.41	7.57
阿尔泰构造带	Ta	668	0.27	0.68	0.91	1.16	1.64	3.75	8.90	1.44	0.93
阿尔泰南缘弧盆系	Nb	357	4.15	8.04	13.05	16.08	19.30	34.54	69.14	17.25	6.99
阿尔泰南缘弧盆系	Ta	357	0.24	0.59	0.94	1.17	1.53	3.39	26.41	1.43	1.60
东西准噶尔弧盆系	Nb	1 066	2.55	6.66	10.72	13.10	15.50	23.82	70.00	13.55	4.53
东西准噶尔弧盆系	Ta	1 066	0.28	0.53	0.88	1.07	1.36	2.63	7.05	1.21	0.57
准噶尔地块	Nb	86	5.63	6.43	8.31	9.92	11.42	28.00	45.02	10.46	4.77
准噶尔地块	Ta	86	0.55	0.57	0.74	0.86	1.00	1.87	2.47	0.91	0.28
戈壁阿尔泰弧盆系	Nb	126	7.80	10.45	13.68	16.90	21.63	35.28	71.60	18.67	7.70
戈壁阿尔泰弧盆系	Ta	126	0.77	0.93	1.12	1.33	1.74	3.06	4.51	1.51	0.56
北山—戈壁天山弧盆系	Nb	150	0.89	2.50	8.24	10.99	15.54	25.49	52.39	11.99	6.26
北山—戈壁天山弧盆系	Ta	150	0.43	0.53	0.77	1.07	1.48	3.53	8.99	1.30	1.03

编号	面积/ km²	样点数/个	极大值/10^-6	极小值/10^-6	平均值/10^-6	中位值/10^-6	总体背景值/10^-6	异常下限/10^-6	离差	异常规模/ (km²×10^-6)	规模排序	异常强度	异常衬度	变异系数
Nb01	8 203	66	69.14	14.34	24.12	20.57	13.80	18.68	10.55	197 901	2	1.75	1.29	0.44
Nb02	8 878	107	85.40	10.80	24.13	20.40	13.80	18.68	12.79	214 260	1	1.75	1.29	0.53
Nb03	1 514	16	76.50	14.40	26.39	22.90	13.80	18.68	14.64	39 940	6	1.91	1.41	0.55
Nb04	1 669	10	28.27	15.01	20.64	20.70	13.80	18.68	4.14	34 443	7	1.50	1.10	0.20
Nb05	304	4	28.54	17.55	22.81	22.58	13.80	18.68	6.01	6 928	13	1.65	1.22	0.26
Nb06	324	5	31.30	16.90	25.80	28.30	13.80	18.68	5.80	8 361	11	1.87	1.38	0.22
Nb07	465	6	34.30	13.80	22.40	22.10	13.80	18.68	7.24	10 413	10	1.62	1.20	0.32
Nb08	5 974	69	39.70	14.10	21.77	21.40	13.80	18.68	4.42	130 050	3	1.58	1.17	0.20
Nb09	424	4	70.00	11.80	28.05	15.20	13.80	18.68	28.01	11 893	8	2.03	1.50	1.00
Nb10	2 673	34	71.60	10.50	22.37	20.55	13.80	18.68	10.39	59 793	5	1.62	1.20	0.46
Nb11	3 721	45	44.30	8.70	22.62	21.60	13.80	18.68	6.40	84 187	4	1.64	1.21	0.28
Nb12	443	4	28.60	19.60	23.93	23.75	13.80	18.68	4.04	10 602	9	1.73	1.28	0.17
Nb13	322	6	52.39	11.26	25.17	22.18	13.80	18.68	14.33	8 099	12	1.82	1.35	0.57
Ta01	511	4	4.92	1.31	2.92	2.74	1.11	1.72	1.61	1 493	11	2.63	1.70	0.55
Ta02	4 061	34	26.41	0.56	3.04	1.76	1.11	1.72	4.69	12 352	3	2.74	1.77	1.54
Ta03	312	4	3.63	1.84	2.72	2.71	1.11	1.72	0.83	847	13	2.45	1.58	0.30
Ta04	6 997	84	8.30	0.78	2.49	2.03	1.11	1.72	1.52	17 390	2	2.24	1.45	0.61
Ta05	4 460	41	5.37	1.11	2.21	1.93	1.11	1.72	0.95	9 862	4	1.99	1.29	0.43
Ta06	1 266	14	8.90	1.08	2.47	1.95	1.11	1.72	1.95	3 130	7	2.23	1.44	0.79
Ta07	1 232	18	3.30	1.18	1.99	2.01	1.11	1.72	0.48	2 451	8	1.79	1.16	0.24
Ta08	2 297	22	7.05	0.90	2.41	2.09	1.11	1.72	1.45	5 546	5	2.18	1.40	0.60
Ta09	452	6	3.44	1.34	2.32	2.18	1.11	1.72	0.82	1 046	12	2.09	1.35	0.35
Ta10	9 699	113	4.70	0.97	2.13	2.04	1.11	1.72	0.69	20 691	1	1.92	1.24	0.32
Ta11	1 076	15	3.24	1.18	2.11	2.01	1.11	1.72	0.55	2 266	9	1.90	1.22	0.26
Ta12	1 527	20	8.99	0.61	2.46	1.70	1.11	1.72	2.08	3 753	6	2.21	1.43	0.85
Ta13	1 006	12	4.31	1.01	2.16	1.94	1.11	1.72	0.92	2 171	10	1.94	1.26	0.43

编号	面积/ km²	样点数/个	极大值/10^-6	极小值/10^-6	平均值/10^-6	中位值/10^-6	总体背景值/10^-6	异常下限/10^-6	离差	异常规模/ (km²×10^-6)	规模排序	异常强度	异常衬度	变异系数
Nb01	8 203	66	69.14	14.34	24.12	20.57	13.80	18.68	10.55	197 901	2	1.75	1.29	0.44
Nb02	8 878	107	85.40	10.80	24.13	20.40	13.80	18.68	12.79	214 260	1	1.75	1.29	0.53
Nb03	1 514	16	76.50	14.40	26.39	22.90	13.80	18.68	14.64	39 940	6	1.91	1.41	0.55
Nb04	1 669	10	28.27	15.01	20.64	20.70	13.80	18.68	4.14	34 443	7	1.50	1.10	0.20
Nb05	304	4	28.54	17.55	22.81	22.58	13.80	18.68	6.01	6 928	13	1.65	1.22	0.26
Nb06	324	5	31.30	16.90	25.80	28.30	13.80	18.68	5.80	8 361	11	1.87	1.38	0.22
Nb07	465	6	34.30	13.80	22.40	22.10	13.80	18.68	7.24	10 413	10	1.62	1.20	0.32
Nb08	5 974	69	39.70	14.10	21.77	21.40	13.80	18.68	4.42	130 050	3	1.58	1.17	0.20
Nb09	424	4	70.00	11.80	28.05	15.20	13.80	18.68	28.01	11 893	8	2.03	1.50	1.00
Nb10	2 673	34	71.60	10.50	22.37	20.55	13.80	18.68	10.39	59 793	5	1.62	1.20	0.46
Nb11	3 721	45	44.30	8.70	22.62	21.60	13.80	18.68	6.40	84 187	4	1.64	1.21	0.28
Nb12	443	4	28.60	19.60	23.93	23.75	13.80	18.68	4.04	10 602	9	1.73	1.28	0.17
Nb13	322	6	52.39	11.26	25.17	22.18	13.80	18.68	14.33	8 099	12	1.82	1.35	0.57
Ta01	511	4	4.92	1.31	2.92	2.74	1.11	1.72	1.61	1 493	11	2.63	1.70	0.55
Ta02	4 061	34	26.41	0.56	3.04	1.76	1.11	1.72	4.69	12 352	3	2.74	1.77	1.54
Ta03	312	4	3.63	1.84	2.72	2.71	1.11	1.72	0.83	847	13	2.45	1.58	0.30
Ta04	6 997	84	8.30	0.78	2.49	2.03	1.11	1.72	1.52	17 390	2	2.24	1.45	0.61
Ta05	4 460	41	5.37	1.11	2.21	1.93	1.11	1.72	0.95	9 862	4	1.99	1.29	0.43
Ta06	1 266	14	8.90	1.08	2.47	1.95	1.11	1.72	1.95	3 130	7	2.23	1.44	0.79
Ta07	1 232	18	3.30	1.18	1.99	2.01	1.11	1.72	0.48	2 451	8	1.79	1.16	0.24
Ta08	2 297	22	7.05	0.90	2.41	2.09	1.11	1.72	1.45	5 546	5	2.18	1.40	0.60
Ta09	452	6	3.44	1.34	2.32	2.18	1.11	1.72	0.82	1 046	12	2.09	1.35	0.35
Ta10	9 699	113	4.70	0.97	2.13	2.04	1.11	1.72	0.69	20 691	1	1.92	1.24	0.32
Ta11	1 076	15	3.24	1.18	2.11	2.01	1.11	1.72	0.55	2 266	9	1.90	1.22	0.26
Ta12	1 527	20	8.99	0.61	2.46	1.70	1.11	1.72	2.08	3 753	6	2.21	1.43	0.85
Ta13	1 006	12	4.31	1.01	2.16	1.94	1.11	1.72	0.92	2 171	10	1.94	1.26	0.43

阿尔泰成矿带中蒙边界地区稀有元素铌和钽区域地球化学特征

Regional Geochemistry of Niobium and Tantalum Across the Boundary of China and Mongolia in the Altay Metallogenic Belt

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