冀東花市銣等稀有金屬礦床地質特征及成因分析

苗群峰，謝 吾，齊云飛，劉劍波

（河北省地礦局第八地質大隊，河北 秦皇島 066001）

花市銣等稀有金屬礦為河北省地礦局第八地質大隊近年來探獲的特大型稀有金屬礦床[1，2]，初步估算Rb2O資源量為180萬噸。以往區域內稀有金屬礦床研究程度較低，礦床成因不清。

本次通過對花市銣礦區礦床特征及成因分析，結合對巖體成分、礦體礦物成分基本特征的研究，總結礦化堿長花崗巖的共性特征，分析礦床成因，對冀東一帶尋找堿長花崗巖型銣等稀有金屬礦具一定的借鑒意義。

1 礦區地質特征

通過地質勘查和調研收集資料[1，3，4]，礦區主要地質單元為麻地巖體，巖體長軸北西，形似葫蘆狀。圍巖巖性為角閃斜長片麻巖（圖1）。

麻地巖體劃分為早期肉紅色堿長花崗巖（γ52a）和晚期灰白色堿長花崗巖（γ52b），且在灰白色堿長花崗巖頂部發育天河石。兩期巖體為涌動型侵入接觸關系。

1.1 第一期侵入活動（ γ52a）

肉紅色堿長花崗巖，細粒等粒及似斑狀結構，塊狀構造，主要礦物成分：鉀長石（25%～35%），鈉長石（20%～30%），石英（20%～30%），少量白云母。鉀長石為半自形柱狀，晶內多包含有鈉長石，輕微絹云母化；鈉長石半自形-自形板狀、柱狀，聚片雙晶發育，個別顆粒具環帶結構，輕微粘土化；石英為半自形-它形粒狀，波狀消光，顆粒邊緣溶蝕明顯；白云母為片狀，局部可見黑云母殘留。

基質由鉀長石、鈉長石、石英及少量白云母組成，沿斑晶粒間分布。副礦物為石榴子石、磁鐵礦、鈮鉭鐵礦、赤褐鐵礦、獨居石、鋯石等。

1.2 第二期侵入活動（ γ52b）

灰白色堿長花崗巖，中細粒等粒、不等粒及似斑狀結構，塊狀構造，主要礦物成分：鈉長石（30%～40%），鉀長石（25%～30%），石英（20%～25%），少量白云母。鈉長石為半自形-它形板狀、板條狀，聚片雙晶發育，晶內裂隙多充填鐵錳氧化物，輕微絹云母化；鉀長石為半自形-它形板狀，晶內多包含有小板條狀鈉長石，可見其交代白云母的內部或邊緣，粘土化強烈；石英為它形粒狀，波狀消光，裂隙發育，晶內多包含有小板條狀鈉長石；白云母為片狀，局部可見鐵錳氧化物析出及黑云母殘留現象。基質由鉀長石、鈉長石、石英及少量白云母組成，沿斑晶粒間分布。副礦物主要有石榴子石、鈮鉭鐵礦、獨居石、鐵錳礦、黃鐵礦、磁鐵礦、赤褐鐵礦、鋯石、螢石、磷灰石、黑稀復稀金、次生鈾礦等。

該巖體的巖性在垂向上呈現出規律性的變化，垂直剖面上，自下而上，時間由早到晚，巖性的特征變化是：顏色由紅色—灰白色—白色，結構由細粒等粒—中細粒不等粒—中細粒似斑狀，造巖礦物鈉長石含量逐漸升高，微斜長石含量遞減。

2 礦床地質特征

2.1 礦體地質特征

銣礦體嚴格受巖體形態控制。工程控制礦帶長4.2km，寬0.72km～2.2km，面積5.34km2；礦帶出露最低標高448m，最高標高982.4m，高差為534.4m，北西向帶狀展布。礦石自然類型可分為四類：Ⅰ肉紅色堿長花崗巖型、Ⅱ灰白色堿長花崗巖型、Ⅲ含天河石堿長花崗巖型和Ⅳ含鐵錳質團塊堿長花崗巖型。

各礦體品位變化情況見表1，其中Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3三條礦體為富銣礦體。

圖1 麻地巖體地質簡圖

表1 各礦體銣鈮鉭鋰品位變化特征統計表

2.2 礦石特征

礦石礦物成分主要為鉀長石、鈉長石和石英，含少量白云母。據人工重砂分析，副礦物種類及其復雜，有石榴子石、鈮鉭鐵礦等十幾種。礦石主要為細粒等粒、不等粒和似斑狀結構，塊狀構造。載銣礦物主要為鉀長石、白云母和天河石。其它稀有元素礦物有鈮鉭鐵礦、獨居石、黑稀復稀金。

綜合葉德隆等人研究成果[4]和本次分析數據，計算了微斜長石和（鋰）云母在γ52a和γ52b中銣的分布率，分別為97.15%和84.17%（表2），花市銣礦床中銣以類質同像的方式賦存于微斜長石和鋰云母之中，其他礦物中含量極小。

表2 銣在主要礦物中的分布特征

3 礦床成因分析

總結本區堿長花崗巖的特征，結合前人對礦化堿長花崗巖的認識[5-7]，歸納有如下共性特征：

①礦化巖體規模一般較小，巖體形態具有明顯的長軸方向和復雜邊界形態；②具有多期巖漿活動，稀有金屬元素一般為全巖礦化，但富礦體一般賦存于同源晚期巖體頂部；③礦化堿長花崗巖外圍鉀長石的含量相對較多，向巖體中心及頂部，鈉長石含量明顯增加，鉀長石含量減少；④巖體的巖石結構由外圍的等粒結構向中心及頂部漸變為不等粒直至似斑狀結構；⑤副礦物種類繁多復雜，多發育富揮發份礦物，如螢石、黃玉、含鋰云母等礦物；⑥巖石化學成分中，具有高硅高堿過鋁質特征，且Na2O含量高于K2O。

上述特點說明堿質與揮發份的含量對巖漿體系的分異演化可能起到了至關重要的作用。

而巖漿高度分異作用又促進了稀有金屬元素的富集。巖漿分異演化的總趨勢從早到晚向著富堿富揮發份的方向進行是該礦床形成的重要原因。

[1]謝吾,苗群峰等.《河北省興隆縣花市銣等稀有金屬礦預查報告》,河北省地礦局第八地質大隊，2017.

[2]LiYujing，XieWu，QiYunfei，MiaoQunfeng，XiongChaoandGongChuanwei．ASuper—LargeRb-NbRareMetal DeposithasbeenDiscoveredinHuashiVillageofXinglongCounty,Hei beiProvince．ACTCGEOLOGICASINICA（EnglishEdition）．2017，Vol.91No.6pp.2344～ 2345．

[3]葉德隆,邰道乾,任迎新,河北興隆M111稀有金屬花崗巖體地質和巖石學特征[J]．地球科學-武漢地質學院學報．1987,12（3）:265～275．

[4]葉德隆，任迎新，邰道乾．河北興隆M111稀有金屬花崗巖體地球化學和礦化特征研究[J]．現代地質．1991，5（1）：13～ 23．

[5]陳駿，陸建軍，陳衛鋒.南嶺地區鎢錫鈮鉭花崗巖及其成礦作用.高校地質學報,14(4)：459～473.

[6]王勇，呂慶田，孟貴祥，嚴加永，楊岳清，趙金花．內蒙古東七一山堿長花崗巖及其成礦作用．地質學報．2009，10（83）：1505～1514．

[7]齊云飛，謝吾，苗群峰.《河北省興隆縣花市銣礦成礦系統研究報告》.河北省地礦局第八地質大隊，2018.