山東省微山縣郗山稀土礦地質(zhì)特征與成因分析

付 帥

（濟寧市國土資源局，山東 濟寧 272000）

郗山稀土礦位于山東省微山縣韓莊鎮(zhèn)，北距微山縣城20km，為山東乃至整個華東地區(qū)唯一的達(dá)到中型規(guī)模的稀土礦產(chǎn)地，戰(zhàn)略地位極為重要。礦區(qū)位于南四湖以東，大部分為湖積平原，內(nèi)地勢平坦，高程平均約30.6m。1964年在檢查放射性航測異常時發(fā)現(xiàn)郗山稀土礦，并于20世紀(jì)70年代年進行了詳查，根據(jù)詳查結(jié)果，郗山稀土礦礦石量382.53萬t，稀土氧化物總量(C1+C2)11.99萬t，平均品位(RE2O3)3.25%。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

郗山稀土礦位于華北板塊（Ⅰ）-魯西隆起區(qū)（Ⅱ）-魯中隆起Ⅱa（Ⅲ）-棗莊斷隆Ⅱa10（Ⅳ）-嶧城凸起Ⅱ1a10（Ⅴ）的南西部 。

（1）地層。區(qū)內(nèi)分布地層按照由老至新順序劃分有泰山巖群、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、侏羅系、第三系及第四系。

（2）構(gòu)造。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為近東西向，由南向北依次為韓莊凹陷、嶧城凸起、棗莊凹陷，分隔成凹陷與凸起相間的構(gòu)造格局。

區(qū)內(nèi)地層呈向北東傾的單斜構(gòu)造，斷裂構(gòu)造為本區(qū)的主要構(gòu)造形式，控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖展布。根據(jù)走向可分為近東西向、近南北向、北東向、北西向四組斷裂，其中以東西向及近南北向斷裂較為發(fā)育，為區(qū)域性斷裂構(gòu)造。

（3）巖漿巖。在區(qū)內(nèi)西南部出露，主要為新太古代花崗閃長巖和中生代細(xì)粒霓輝石英正長巖。主要為新太古代、古元古代巖漿巖，呈巖株產(chǎn)出，巖性為花崗閃長巖、二長花崗巖，普遍發(fā)育片麻理。中生代巖漿巖主要在郗山、微山及薛城一帶發(fā)育，呈巖株、巖脈產(chǎn)出，主要巖性為霓輝石英正長巖、正長斑巖及閃長玢巖、堿性花崗巖等。巖漿為殼幔源混合型基性巖漿，在上侵過程中分異的堿性巖漿多次脈動活動并攜帶大量稀土元素，在巖漿活動后期分異，形成富含稀土的成礦熱液，于成礦有利部位充填交代形成稀土礦體。正長巖類為區(qū)內(nèi)稀土重要成礦母巖。

2 郗山稀土礦礦體特征與質(zhì)量

郗山稀土礦礦體主要賦存在在堿性巖體頂、底板周邊。根據(jù)調(diào)查和后期分析結(jié)果，礦區(qū)主要礦脈的產(chǎn)狀、規(guī)模、品位等沒有明顯規(guī)律，形態(tài)各異。礦區(qū)的構(gòu)造發(fā)育且具多期次活動的特征，礦體展布主要受到構(gòu)造的控制，從成礦時間看，不同礦脈呈現(xiàn)出多期多次成礦特征，成礦前已有的斷裂和成礦期新形成的斷裂皆發(fā)現(xiàn)礦脈，且后期礦脈有穿插前期礦脈的情形。

礦體總體走向主要有：北東、北東東向；北西、北北西；近南北向和近東西向等，走向北西的礦體是礦區(qū)主要礦體[1]。

郗山稀土礦礦體形態(tài)可分為脈型及細(xì)脈-網(wǎng)脈帶型。細(xì)脈-網(wǎng)脈帶型礦體脈幅小，長寬均較小，單獨細(xì)脈工業(yè)意義不大，密集細(xì)脈帶具工業(yè)意義；脈型礦體的脈幅大，長度可達(dá)30m～412m，寬度約0.10m～9.19m，是礦區(qū)的主采礦體。

2.1 ?號礦體

?號礦體為郗山稀土礦礦床范圍內(nèi)主礦體，位于郗山西300m處。礦體賦存于北西向斷裂內(nèi)及其頂?shù)装迤闋钪辛；◢忛W長巖中，礦化較為連續(xù)，沿走向呈舒緩波狀變化，具分枝復(fù)合、膨縮等特征，與不同方向的礦脈相交、穿插。該礦體可劃分為北西段和南東段[2]。

2.1.1 ?號礦體北西段

?號礦體北西段展布于28～54勘探線間，長度約535 m，工程控制最大斜深約550m，尚未封閉。礦體的走向為318°～355°，傾向南西，傾角約為57°～76°。礦體厚度在0.26m～9.87m之間變化，平均厚度約為3.19m，屬厚度較穩(wěn)定型礦體。?號礦體北西段氧化稀土品位（RE2O3）位于1.02%～5.75%之間，經(jīng)統(tǒng)計，最低氧化稀土品位（RE2O3）1.01%，最高氧化稀土品位（RE2O3）24.28%，平均氧化稀土品位（RE2O3）為4.15%，氧化稀土品位的變化系數(shù)125%。

2.1.2 ?號礦體南東段

號礦體南東段展布于5～13勘探線間，長度172m，由13個工程控制，分布標(biāo)高+41 m～-80m。礦體走向306°，傾向216°，傾角69°。礦體沿走向呈舒緩波狀變化，呈脈狀產(chǎn)出，總體礦化較弱但比較連續(xù)，稀土氧化物品味（RE2O3）一般在0.18%～4.97%，最高稀土氧化物品味（RE2O3）17.45%，平均稀土氧化物品味（RE2O3）3.09%，品位變化系數(shù)106%，屬有用組分不均勻型礦體；礦體厚度在0.25米～5.82米間變化，厚度變化系數(shù)134 % ，屬于厚度不穩(wěn)定型礦體。

2.2 其他礦體

在郗山稀土礦區(qū)本次工作范圍內(nèi)①、②、④號礦體已基本采完，礦體地質(zhì)特征見表1。

表1 郗山稀土礦床主要礦體特征表

2.3 礦石質(zhì)量

（1）礦石結(jié)構(gòu)與類型。郗山稀土礦礦石呈半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)、自形粒狀結(jié)構(gòu)及交代殘余結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

郗山稀土礦區(qū)內(nèi)稀土礦體以脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，礦石類型按物質(zhì)組分差異分為四種類型：①含稀土石英重晶石碳酸鹽脈（地表為含稀土褐鐵礦化石英重晶石脈），此類型是礦區(qū)主要含稀土礦脈，具有重要的工業(yè)意義；②含稀土放射狀霓輝花斑巖脈；③含稀土霓輝石脈；④鈰磷灰石脈。

（2）礦石物質(zhì)組分，根據(jù)測試結(jié)果，郗山稀土礦稀土礦物以氟碳鈰礦為主，其次為氟碳鈣鈰礦。礦脈中稀土礦物按稀土礦物主要劃分為以下組合：

碳酸鹽組合：包括氟碳鈰礦碳酸鹽組合、碳酸鈰鈉礦碳酸鹽組合。該組合是礦區(qū)主要的一種脈狀礦體，主要礦物有氟碳鈰礦、菱鈣鍶鈰礦、氟碳鈣鈰礦、碳酸鈰鈉礦、獨居石、釷石、富鈾燒綠石、螢石以及鈦鐵金紅石、黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦等，另外還有霓輝石、鈉鐵閃石等[3]。

褐鐵礦組合：為碳酸鹽組合的地表脈狀礦石，主要礦物是氟碳鈰礦、褐鐵礦、重晶石、石英、螢石、白云母、氟碳鈣鈰礦、鐵礬、銅礬、赤鐵礦、蛋白石、粘土及硫化物殘余、釷石、鈦鐵金紅石、富獨居石、鈾燒綠石等。

鈰磷灰石組合：此組合成透鏡狀、條帶狀，既有單獨礦脈又有與碳酸鹽組合相伴產(chǎn)出者。主要礦物有鈰磷灰石、氟碳鈰礦、碳酸鹽、霓輝石、螢石、鉀長石等礦物組成。

氟碳鈰礦榍石組合：是含稀土放射狀霓輝花斑巖脈的組合類型，僅地表可見，由氟碳鈰礦、獨居石、釷石、鉀長石、榍石、褐簾石、鈉長石、鈦鐵金紅石、磷灰石等組成[4]。

3 成因分析

在中生代燕山期，郗山稀土礦礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿沿斷裂脈動侵入于前寒武紀(jì)片麻狀中粒花崗閃長巖中，由此早期堿性正長巖形成，后期為各種不同巖性的脈巖形成，最后形成稀土礦脈。巖體與礦脈之間同位年齡相近。

從巖體中鉀長石形成140Ma到礦脈中白云母形成110Ma，與地質(zhì)絕對年齡數(shù)值對比，屬于燕山期形成，是白堊紀(jì)產(chǎn)物。稀土礦脈先期形成含稀土霓輝花斑巖脈、鈰磷灰石脈，最后為含稀土石英重晶石碳酸鹽脈等。

4 結(jié)論

郗山稀土礦為山東省乃至華東地區(qū)唯一一處中型規(guī)模的稀土礦產(chǎn)地，礦床的形成與中生代燕山早期堿性侵入巖有關(guān)。建議下一步在礦區(qū)深部及外圍進一步開展勘查工作，取得更大的找礦成果。