王 雪
(遼寧省地質礦產調查院有限責任公司,遼寧 沈陽 110000)
稀有金屬、稀土金屬的重要性大多與現代高科技新材料的興起有關,國內對它們的成礦因素和資源屬性進行深入研究的起步時間相對較晚,相對貴金屬金銀礦產而言,三稀礦產的地質研究程度較低。遼寧省比較典型的有生鐵嶺式火山沉積變質獨居石礦、賽馬式堿性巖型稀土礦和鳳城式沖積砂礦型獨居石礦典型礦床。
(1)地層。遼寧省地層分區暫且按華北地層大區,蒙古草原、晉冀魯豫地層區和錫林浩特—磐石、燕遼、赤峰、華北平原、遼東5個地層分區。遼寧省稀土礦主要分布于華北陸塊遼東地分區[1]。華北陸塊區地層分區,以郯廬斷裂為界,以東屬遼東地層分區,又以渾河斷裂為界,以北為汎河小區,以南為太子河—大連小區;郯廬斷裂以西屬燕遼地層分區遼西小區。
(2)火山巖。遼寧省的火山巖按成因環境有海相和陸相兩種。見于早期的太古代、古元古代、古生代等時代的海相火山巖均已發生變質作用。陸相火山巖見于中生代和新生代,可劃分為侏羅紀興隆溝火山噴發旋回、髫髻山火山噴發旋回、張家口火山噴發旋回、義縣火山噴發旋回、大興莊火山噴發旋回、新生代船底山火山噴發旋回[2]。
(3)侵入巖。遼寧省侵入巖分布廣泛,巖石類型種類比較多,除志留紀-泥盆紀缺失外,其余各時代均有發現。根據侵入巖的構造背景和空間分布的差異,分為三個巖漿巖帶,晚古生代的西豐—建平東西向巖漿巖帶、中生代普蘭店—桓仁中生代北東向巖漿巖帶、遼西中生代北東向巖漿巖帶。其巖石類型有:超基巖、基性巖、中性巖、中酸性巖、酸性巖、堿性巖。以中性巖、中酸性巖、酸性巖為主體。超基巖、基性巖、堿性巖零星分布。遼東區分布侵入巖有:始太古代白家墳奧長花崗巖(U—Pb 3800Ma),中太古代鐵架山花崗巖(U—Pb 2864Ma),新太古代弓長嶺花崗巖(U—Pb 2511Ma),得勝片麻巖(TTG巖系,U—Pb 2573Ma),古元古代前造山侵入巖輝長巖、輝綠巖(Rb—Sr 2122Ma),古元古代前造山銅匠峪條痕狀花崗雜巖,主造山蓮花盆二長花崗巖,中元古代前造山輝長巖、輝綠巖,古元古代前造山銅匠峪條痕狀花崗雜巖(Rb—Sr 1953Ma),主造山蓮花盆二長花崗巖(U—Pb 2027Ma),后造山桓仁環斑狀鉀長花崗巖(K—Ar 1853Ma),中元古代前造山輝長巖、輝綠巖(Rb—Sr 1667Ma),高麗墩臺斜長花崗巖(Rb—Sr年齡1754Ma),主造山廟嶺石英閃長巖(U—Pb年齡1361.51Ma),三疊紀前造山薛屯角閃石巖及輝長巖(Sm—Nd年齡224Ma),主造山大營子閃長巖、大堡和三股流花崗閃長巖、二長花崗巖(同位素211Ma~224Ma),后造山騫馬堿性雜巖(同位素年齡203.7Ma~235Ma),侏羅紀主造山雙嶺溝閃長巖、韓家嶺花崗閃長巖、二長花崗巖和洼嶺二長花崗巖(同位素年齡130Ma~193Ma),白堊紀前造山丁岐山石英正長巖-二長巖、千山和鳳凰山鉀長花崗巖(K—Ar 123Ma~130Ma),主造山石灰窯子石英閃長巖、大金剛山花崗閃長巖、二長花崗巖(同位素年齡集中于211Ma~224Ma),后造山頭道溝鉀長花崗巖、蘭花嶺斜長花崗巖(同位素103Ma~116.7Ma)。鞍山地區主要分布的侵入巖有始太古代白家墳奧長花崗巖、中太古代鐵架山花崗巖、新太古代弓長嶺花崗巖。遼南金州、莊河地區主要為得勝片麻巖(TTG巖系)。遼陽、丹東、寬甸產出古元古代前造山銅匠峪條痕狀花崗雜巖,該巖和硼礦的產出關系密切。丹東、岫巖等地的主造山蓮花盆二長花崗巖與金礦的產出關系密切。后造山騫馬堿性雜巖富含稀有礦產。
(4)變質巖。遼寧省變質時代有太古宙、古元古代、中元古代、古生代、中生代,其中以太古宙、古元古代變質巖為主。主要為區域變質巖。古元古代變質巖見于遼河群層狀變質巖系,變質作用以區域變質作用為主,疊加有動力變質作用。主要變質巖建造有:石英巖~片巖建造,含鈾礦產;片巖~大理巖建造;淺粒巖~變粒巖(酸性火山巖)~大理巖建造,即含硼巖系,含硫、硼礦產;大理巖~含墨變粒巖建造,即含墨巖系;鈣質大理巖建造,含鉛鋅礦產;片巖~大理巖建造、鎂質大理巖建造,即含菱鎂、滑石巖系,產岫玉礦產;片巖~千枚巖建造,含金、銀礦產;石英巖~千枚巖~片巖建造。此外還有條痕狀花崗巖(與硼成因有關)、片麻狀二長花崗巖(含金)為代表的變質深成巖建造。
(5)區域地質構造。遼寧省大地構造分區以嵩山堡~四合順~草市~依家堡子~新農村~哈爾套~黑水一帶為界,分別隸屬于華北陸塊區和吉黑造山帶Ⅱ級構造單元。
大地構造背景屬于弧后盆地和陸緣弧。構造特點表現為中淺層次韌脆性變形,沿天山—興蒙造山系與華北陸塊區交接部位,形成近東西向大型韌性剪切帶或大型韌性強變形帶,內部常見次級韌性剪切帶、緊閉同斜褶皺[3]。
從全省地球化學圖上看La元素的分布總體趨勢,低值區主要分布在遼西北的朱力科鎮以北、阜新至哈爾套鎮一帶,遼東分布在清原-夏家堡及遼南鐵山-水師營-四平山一帶;而整個遼東地區La元素含量相對較高,均高于全省均值,較突出的高含量區主要集中在草河掌-賽馬-太平哨、長甸至五龍背及岫巖周邊地區;遼西主要分布在建平縣西北地區及五花大頂~新臺門~羊山鎮一帶;而且高含量區多有鑭稀土礦產地產出。遼寧省La元素地球化異常分布與地質背景及礦產的關系:La元素異常在遼西地區主要分布在建平縣城西北(La-7)、大王廟滿族鎮至華山鎮(La-16)等地,其地質背景以新太古代葉柏壽片麻巖、中元古代三座廟超單元黃花山單元石英正長巖、新太古代綏中片麻雜巖、晚三迭世堿廠超單元大粟屯單元花崗閃長巖等為主,對應分布的礦產地有建平長皋金礦點、綏中縣小盤嶺巖金礦點、綏中縣西雙山子銅礦等;在遼東地區La元素異常主要分布在草河掌-賽馬(La-29)、鳳城縣白旗鎮(La-37)、萬家嶺至萬福(La-52)等地,地質背景分別分布晚三迭世賽馬霓霞正長巖、云霞正長巖、白霞正長巖等堿性雜巖、新太古界由英云閃長質、奧長花崗質、花崗閃長質片麻巖組成得勝片麻巖單位、晚侏羅世鞍子山超單元遲家溝單元中細粒二長花崗巖等,與這些異常對應分布的礦產地有鳳城市騫馬鈰礦點、鳳城縣白旗獨居石等。La元素異常作為礦化指示對大部分礦產地有所反映,但對丹東周邊較集中的丹東市黑溝劈柴溝鈰礦點、丹東市五道溝鈰礦點、東港市板石河鈰礦點、遼陽縣生鐵嶺鈰礦點等指示不明顯或無指示。
(1)賽馬地區。賽馬地區大地構造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,太子河凹陷。區內主要礦產有:賽馬稀土礦點鈾礦點等。成礦地質條件一般。區內主要分布的地質單元有:古元古代層狀變質巖系遼河群大石橋巖組大理巖、蓋縣巖組片巖;青白口系南芬組頁巖、泥灰巖,釣魚臺組石英砂巖;寒武-奧陶紀碳酸鹽巖系。侏羅紀大堡組長石砂巖、頁巖、粉砂巖夾煤層,轉山子組砂巖、頁巖、粉砂巖夾煤層,長梁子組頁巖夾粉砂巖、砂巖夾煤層,小東溝組礫巖、砂巖、粉砂巖或頁巖,小嶺子組中酸性熔巖、火山碎屑巖。侵入巖主要有古元古代正長花崗巖;晚三疊世賽馬堿性雜巖體,其巖性為:霓霞正長巖,云霞正長巖,白霞正長巖。賽馬式堿性巖型稀土礦與賽馬堿性巖體關系密切。
(2)遼陽-寬甸地區。遼陽-寬甸地區大地構造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,營口-寬甸臺拱。區內礦產有生鐵嶺稀土礦、遼陽華巖寺銅礦、青城子鎮小佟家堡子大型金礦、白云中型金礦、青城子大型鉛鋅礦等,以及遼陽中湯河中型砂金礦、遼陽縣湯河砂金礦、岫巖紅旗營砂金礦、岫巖縣三家子砂金礦、東勝鉛鋅礦、北瓦溝鉛鋅礦、翁泉溝硼鎂鐵礦、楊林鐵礦等。成礦地質條件良好。區內主要分布的地質單元有:古元古代層狀變質巖系遼河群浪子山巖組、里爾峪巖組、大石橋巖組、蓋縣巖組;古元古代蘇長輝長巖、輝綠玢巖、條痕狀二長花崗巖,侏羅紀韓家嶺花崗閃長巖;三疊紀中細粒似斑狀二長花崗巖。
(3)沙里寨-丹東地區。大地構造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,遼東裂谷。區內主要礦產有:白旗獨居石砂礦等。成礦地質條件一般。區內主要分布的地質單元有:古元古代層狀變質巖系遼河群里爾峪巖組變粒巖、淺粒巖,高家峪巖組二云片巖、碳質板巖夾大理巖,大石橋巖組大理巖、蓋縣巖組片巖;青白口系釣魚臺組石英砂巖;侏羅紀白堊紀小嶺組中酸性熔巖、火山碎屑巖;侵入巖主要有新太古代深成侵入巖片麻狀石英閃長巖、英云閃長巖、奧長花崗巖,古元古代條痕狀二長花崗巖、花崗閃長巖、含電氣石花崗巖,晚三疊世中細粒二長花崗巖。鳳城式沖積砂礦型獨居石砂礦與印支期中細粒二長花崗巖有關。
遼寧省稀土礦類型屬巖漿成礦系列和變質成礦系列、沉積系列其分布具有以下特征:
(1)巖漿成礦系列稀土礦。賽馬稀土地區大地構造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,太子河凹陷。賽馬式堿性巖型稀土礦與賽馬堿性綠色含霓石霞正長巖巖體關系密切。區內侵入巖主要有古元古代正長花崗巖;晚三疊世賽馬堿性雜巖體,其巖性為,霓霞正長巖,云霞正長巖,白霞正長巖。
(2)變質成礦系列。生鐵嶺稀土礦分布于遼陽-寬甸區大地構造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,營口-寬甸臺拱。區內主要分布的地質單元有:古元古代層狀變質巖系遼河群浪子山巖組、里爾峪巖組、大石橋巖組、蓋縣巖組;古元古代蘇長輝長巖、輝綠玢巖、條痕狀二長花崗巖,侏羅紀韓家嶺花崗閃長巖;三疊紀中細粒似斑狀二長花崗巖。主要產于里爾峪巖組一段中。
(3)沉積砂礦型成礦系列。丹東獨居石砂礦主要分布于沙里寨-丹東地區,大地構造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,遼東裂谷。區內主要分布的地質單元有:古元古代層狀變質巖系遼河群里爾峪巖組變粒、淺粒巖,高家峪巖組二云片巖、碳質板巖夾大理巖,大石橋巖組大理巖、蓋縣巖組片巖;青白口系釣魚臺組石英砂巖;侏羅紀白堊紀小嶺組中酸性熔巖、火山碎屑巖;侵入巖主要有新太古代深成侵入巖片麻狀石英閃長巖、英云閃長巖、奧長花崗巖,古元古代條痕狀二長花崗巖、花崗閃長巖、含電氣石花崗巖,晚三疊世中細粒二長花崗巖。
鳳城式沖積砂礦型獨居石砂礦與印支期中細粒二長花崗巖有關(ηγT34b)。