山東省龍寶山地區稀土礦成礦地質特征及找礦前景分析

王繼芳，徐然，安茂國，徐超，黃坤朋

(山東省魯南地質工程勘察院(山東省地勘局第二地質大隊)，山東 兗州 272000)

0 引言

1960年，地質部地球物理探礦局航測大隊902隊在開展1∶10萬山東省中部及東部地區航空磁法及放射性測量中，在蘭陵縣龍寶山一帶圈定了航空放射性異常(Г-18-60)1處，異常中心明顯，規模大，放射性強度高，異常形態好，是稀土找礦的重要靶區。1975年山東省地質局第二地質隊在龍寶山地區開展金礦及斑巖型銅礦普查找礦工作中首次發現稀土礦體1個；1987—1988年山東省地礦局第二地質隊在龍寶山地區開展金—多金屬礦普查時新發現稀土礦體2個；1996—1997年，山東省第二地質礦產勘查院在開展郗山—龍寶山地區稀土礦普查工作中，在龍寶山地區共圈定9個小型的稀土礦體，提交稀土氧化物資源量21293t。2019年，山東省魯南地質工程勘察院(山東省地勘局第二地質大隊)在開展山東省稀土礦資源調查評價工作時，在龍寶山地區圈定γ能譜綜合異常3處，新發現稀土礦體2個和較多的礦化線索。由此可見龍寶山地區稀土成礦地質條件優越，找礦前景較好。但至目前為止，尚未有對龍寶山地區稀土成礦地質特征及成因進行系統的研究總結，本文旨在通過對龍寶山稀土礦的成礦特征進行分析研究，探討其控礦作用，總結其成礦規律，以期對龍寶山地區及周邊類似地區稀土礦的找礦有所啟示[1]。

1 成礦地質背景

龍寶山地區處于華北板塊(Ⅰ)、魯西隆起區(Ⅱ)、魯中隆起(Ⅲ)、尼山-平邑斷隆(Ⅳ)、尼山凸起(Ⅴ)的東南部，位于沂沭斷裂帶南段西側。受沂沭斷裂帶影響，發育NW向帚狀構造，以及近SN向和近EW向構造。近SN向的嶧山斷裂、燕甘斷裂將區內分隔成滕州潛凹陷、尼山凸起和臨沂凸起[2]。

礦區地層主要發育古生代寒武系，有寒武紀長清群朱砂洞組、饅頭組和九龍群張夏組、崮山組、炒米店組等，屬濰坊-臨沂地層小區，總體傾向NE，傾角4°～20°。在東邊部發育少量奧陶系。局部發育少量新太古代泰山巖群及新生代第四紀山前組地層(圖1)。

1—奧陶系；2—寒武系；3—蓮子汪單元；4—東馬山單元；5—榆林單元；6—西封山單元；7—條花峪單元；8—正斷層；9—張扭性斷層；10—性質不明斷層；11—角度不整合界線；12—實測地質界線；13—研究區范圍

區內構造以斷裂為主，主要有NW向、近SN向、近EW向和NNE向4組。其中NW向的龍輝斷裂為區內的主干斷裂，控制了該區地層、構造和巖漿巖的展布，并具有多期次活動的特點，為區域性壓扭性斷裂。近SN向、近EW向和NNE向斷裂為長龍斷裂的次級構造。區內已發現的稀土礦脈賦存在近SN向、近EW向和NNE向小型構造中。因此近SN向、近EW向和NNE向斷裂構造是該區內的容礦、賦礦構造。另外該區圍繞龍寶山雜巖體發育放射狀構造和環狀構造，放射狀構造內一般充填有石英正長斑巖脈，也是該區稀土礦成礦的有利位置。

區內巖漿巖發育新太古代傲徠山序列條花峪單元弱片麻狀中粒含黑云二長花崗巖和中生代燕山早期正長質巖漿活動形成的龍寶山雜巖體。新太古代中粒含黑云二長花崗巖為區內基底侵入巖，在礦區西側有少量分布。龍寶山雜巖體主要分布于龍寶山、崔溝、東馬山和東峪一帶，出露面積約3.5km2，巖性屬霓輝二長斑巖——石英正長斑巖系列，與稀土礦關系密切的堿性巖主要為銅石序列東馬山單元中細斑石英正長斑巖和崔家溝單元中細斑霓輝二長斑巖。呈巖株、巖枝、巖床、巖脈產出，侵位于寒武紀地層中。巖漿活動具多期次、多階段性，活動次序為閃長玢巖—斑狀正長巖—脈巖。在正長質主體巖漿侵位期，圍巖局部破碎，形成侵入角礫巖。根據周偉偉等，龍寶山石英正長巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡值為129.3±4.5Ma；根據山東省侵入巖劃分方案，該區中生代侵入巖發育銅石序列西封山單元、榆林單元、東馬山單元和崔家溝單元(表1)，并發育大量的正長質脈巖和侵入角礫巖；其中東馬山單元中細斑石英正長斑巖分布面積較大，它們共同構成了龍寶山雜巖體。與稀土礦關系密切的堿性巖主要為東馬山單元中細斑石英正長斑巖和崔家溝單元中細斑霓輝二長斑巖[3-4]。

表1 龍寶山地區巖漿巖序列

中細斑石英正長斑巖，主要分布于崔家溝周圍，東馬山、明山后等，總出露面積約2km2，以小巖株和脈巖產出。與圍巖的接觸面傾角較大，在45°～80°之間，有的被NE向斷層所切，因此其時代要早于斷裂時代,與圍巖接觸部位有大理巖化。中細斑石英正長斑巖巖石呈淡灰紅色、肉紅色、斑狀結構、塊狀構造。斑晶成分以正長石為主，多呈自形晶，基質為微細粒結構。主要礦物成分為正長石(87%)、斜長石(3%)、角閃石(4%)、石英(5%)。副礦物有磁鐵礦、磷灰石、鋯石等，含量1%。石英正長斑巖巖石SiO2的含量為65.14%～68.46%(表2)，與中國石英正長巖(黎、饒)相比，SiO2明顯低于平均值(71.41%)，而全堿Na2O+K2O(11.03%～11.05%)明顯高于平均值(8.24%)，表明其堿質成分較高。里特曼指數(δ)4.80～5.76，堿度(A·R)4.34～4.66，屬堿性巖，固結指數(SI)3.55～3.63，分異指數(DI)90.47～93.45，說明分異程度較高。酸度(Qu)36.29～41.58，氧化度(OX′)0.55，表明形成深度淺，總體為一堿性淺成侵入體。石英正長斑巖稀土元素含量較高，可達1022.73×10-6(表3)。石英正長斑巖巖石稀土總量、輕稀土、重稀土及其比值均高于霓輝二長斑巖類巖石，表明隨著巖石分異程度和堿度的增高，稀土元素含量呈增加趨勢。在圖2中，2種類型的巖石均位于中上部，反映了它們來源的一致性，Eu/Sm值極為相近，也標明其成因上的內在聯系。在圖3中，曲線向右傾斜，輕稀土傾斜度大，而重稀土曲線則呈平緩狀，標明輕稀土元素間分餾程度大，而重稀土元素基本無分餾；也顯示了輕稀土富集，重稀土虧損的特征，曲線還表現為微弱的負銪異常。由表4可以看出，石英正長斑巖Sr,Ba含量較高，Sr含量為世界酸性巖平均值(維氏)的2倍多。稀土元素與Au,Pb,Zn明顯高于平均值。總觀龍寶山雜巖體，巖石堿性程度高，為淺成堿性巖類，稀土、金及多金屬元素含量普遍較高，且巖漿活動具有多期次，多階段性，對成礦較為有利[5]。

表2 龍寶山雜巖體巖石化學特征

表3 龍寶山雜巖體稀土元素含量(×10-6)及參數特征

圖2 龍寶山雜巖體La/Sm-La圖解

崔家溝單元中細斑霓輝二長斑巖，主要分布于該區崔家溝以南，呈小巖株產出。巖石呈灰紅色、肉紅色，斑狀結構，塊狀構造。斑晶含量約70%，多呈包形晶，略顯定向排列，基質為微粒結構。主要礦物成分為正長石(50%)、斜長石(30%)、霓輝石(13%)，少量黑云母(3%)。副礦物主要有磁鐵礦、磷灰石等，含量4%。霓輝二長斑巖與區內稀土成礦也關系密切。其巖石化學、稀土元素、微量元素特征見表1—表4及圖2、圖3。

1，2—石英正長斑巖類；3—霓輝二長斑巖類

表4 龍寶山雜巖體微量元素平均含量

據1997年資料，樣品巖性為石英正長斑巖、霓輝二長斑巖。

2 地球物理特征

(1)1960年地質部地球物理探礦局航測大隊902隊在該區圈定了1∶10萬航空放射性異常1處(Γ-18-60)(圖4)。該異常規模較大，呈走向近SN的不規則帶狀，呈橢圓形、扁橢圓形，長約8.8km，寬1.5～2km，異常中心明顯，放射性強度較大，異常形態好，尤其是龍寶山次級異常，具有典型的礦致異常特征。一般為12～20γ，異常與燕山期堿性巖關系密切，具礦致異常特征，顯示出良好的找礦前景和較大的資源潛力。1997年在檢查龍寶山放射性異常時發現了小型的龍寶山稀土礦床，圈定了9個稀土礦體，與異常對應較好[6-7]。

1—奧陶系；2—寒武系；3—蓮子汪單元中粒含黑云花崗閃長巖；4—吳家溝單元中斑角閃正長斑巖；5—西封山單元斑狀細粒角閃閃長巖；6—條花峪單元弱片麻狀中粒含黑云二長花崗巖；7—地質界線；8—斷層；9—航空放射性異常(×10γ)

(2)2019年龍寶山地區開展了1∶5萬地面γ能譜測量200km2，1∶5000γ能譜剖面測量63.94km。通過地面γ能譜測量，在龍寶山地區圈定異常3個，依次編號為DL-1，DL-2，DL-3(圖5)。

1—炒米店組；2—崮山組；3—張夏組；4—饅頭組；5—朱砂洞組；6—李官組；7—崔家溝單元；8—東馬山單元；9—西封山單元；10—榆林單元；11—條花峪單元；12—鈾異常；13—釷異常；14—鉀異常；15—總量異常；16—綜合異常

DL-1異常位于吳家溝村周圍，異常整體大致呈NE走向，長約2.2km，寬400～800m，面積約1.2km2，eU，eTh，K，∑異常套合較好；eTh含量一般(27～55)×10-6，最大值107.0×10-6。該異常受燕山期銅石序列東馬山單元正長斑巖控制，異常總體呈啞鈴狀，沿斷裂可劃分為DL-1-1，DL-1-2兩個次級異常。DL-1-1異常位于吳家溝村南，大致呈NE走向，北側較寬，向南變窄，eTh含量一般(25～70)×10-6，最大值89.1×10-6。異常區內已發現有④⑤⑨號礦體和數條稀土礦化體。2019年異常查證時在⑨號礦體的北延部分施工了LTC4探槽，揭露礦體厚度6.37m，平均品位2.24%，礦石類型為含稀土構造角礫巖。DL-1-2異常位于斷裂以東，吳家溝村東，大致呈NE走向，與正長斑巖分布對應良好。eTh含量一般(28～67)×10-6，最大值107.0×10-6。異常區內以往發現有①②③⑥⑦⑧礦體和多條稀土礦化體。2019年異常查證時施工了LTC5，LTC6，LTC7探槽查證異常，發現了2個礦體1個礦化體，其中⑩號礦體厚度6.89m。平均品位0.59%，礦石類型為含稀土蝕變霓輝正長斑巖。礦體厚度1.87m，平均品位1.04%，礦石類型為含稀土蝕變霓輝正長斑巖。DL-1異常基本位于龍寶山雜巖體內，異常范圍內已發現11個稀土礦體和眾多的稀土礦化線索，并存在金礦化，該異常與已知礦體吻合較好，為龍寶山地區內最重要的異常，顯示出較好的找礦前景。

DL-2異常位于宋家莊村西南500m處，異常整體呈近SN走向帶狀分布，長約600m，寬200～300m，面積約0.19km2，eU、eTh、∑異常套合較好，eTh含量一般(25～50)×10-6，最大值71.1×10-6。該異常受燕山期銅石序列東馬山單元正長斑巖控制，中部可能被斷層錯斷。DL-3異常位于宋家莊村西北1500m處，異常呈近SN走向帶狀分布，長約600m，寬100～200m，面積約0.11km2，為單eTh異常，eTh含量一般(20～45)×10-6，最大值70.9×10-6。該異常主要為燕山期銅石序列東馬山單元正長斑巖引起，南部受斷裂限制。DL-2，DL-3異常位于龍寶山雜巖體周邊，尚未查證。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

龍寶山礦區內目前共圈定了11個小型稀土礦體(圖6、表5)，根據區內礦體走向和分布特征，大致可分為2個稀土礦帶，I礦帶位于崔家溝西側，礦帶走向近SN，寬度約300m。I礦帶發育近SN向和EW向構造。

表5 龍寶山礦床主要礦體特征

1—寒武系；2—中細粒石英正常斑巖；3—中細粒霓輝二長斑巖；4—斷層；5—礦體及編號

I礦帶走向與近SN向構造線方向基本一致。礦帶內礦體沿構造發育，受構造控制。⑤號礦體為Ⅰ礦帶主要礦體，Ⅱ礦帶位于龍寶山—小龍寶山一帶，走向30°，寬約750m，區內礦體賦存在NE向構造帶中，因此NE向構造帶是區內的主要控礦構造。Ⅱ礦帶發現礦體有①③⑥⑦⑧⑨⑩礦體。Ⅱ礦帶中發育較多稀土礦化體，Ⅱ礦帶有南北2個礦體集中區，南部礦體集中區有③⑨號礦體，北部礦體集中區有①⑥⑦⑧⑩礦體[8-9]。Ⅱ礦帶主要礦體為⑨號礦體。

3.1.1 Ⅰ礦帶⑤號礦體

⑤號礦體位于吳家嶺村西，礦體賦存于吳家嶺侵入角礫巖帶內，有2個鉆孔和3個探槽控制，礦體呈脈狀產出，走向NNE，傾向NWW，傾角70°～80°。礦體長160m，厚2.10～14.20m，平均厚度5.19m。礦體平均品位2.41%。其中TC229探槽礦體厚度9.41m，平均品位1.29%。ZK1鉆孔礦體厚度14.20m，平均品位0.95%(圖7)。礦體厚度沿傾向有增大的趨勢，礦體平均品位降低，但局部礦體品位較高。礦石類型主要為褐鐵礦化角礫巖，局部硅化發育。

1—寒武紀長清群饅頭組石店段；2—燕山早期銅石序列東馬山單元石英正長斑巖；3—泥灰巖；4—石英正長斑巖；5—角礫巖；6—稀土礦體；7—鉆孔位置及編號；8—探槽位置及編號；9—礦體真厚度/水平厚度/平均品位(自左而右、自上而下)；10—鉆機傾角及孔深；11—礦體產狀

3.1.2 Ⅱ礦帶⑨號礦體

⑨號礦體位于龍寶山頭村東南，有5個探槽控制，呈脈狀產出，走向NEE，傾向NNW，傾角80°。礦體長380m，厚度1.67～6.37m，平均厚度3.07m。平均品位2.17%。礦石類型為含稀土構造角礫巖。該礦體僅有地表工程控制，有待進一步追索勘查，是今后工作的重點(圖8)。

1—燕山早期銅石序列東馬山單元石英正長斑巖；2—稀土礦體及編號；3—探槽位置及編號；4—礦體真厚度/水平厚度/平均品位(自左而右、自上而下)；5—礦體產狀

3.2 礦石質量

3.2.1 礦物成分

稀土礦物以氟碳鈰礦為主，其次為氟碳鈰鑭礦、氟碳鈣鈰礦、鈰磷灰石等。其他金屬礦物有褐鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、銅藍、輝銅礦、斑銅礦、自然金、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、輝鉬礦、赤鐵礦等，非金屬礦物有石英、玉髓、方解石、鉀長石、斜長石、輝石、黑云母、蛇紋石、絹云母、綠泥石、螢石、重晶石、高嶺土、角閃石、綠簾石、榍石、鋯石等。按稀土礦物組合可劃分為以下3類：即石英、螢石、碳酸鹽礦物、重晶石組合；褐鐵礦、石英、碳酸鹽礦物、重晶石組合；褐鐵礦、綠泥石、黑云母、輝石組合[10-11]。

3.2.2 化學成分

根據2019年礦石化學分析結果(表6)，龍寶山礦石主要化學成分SiO2為53.2%；其次Al2O3為7.26%，K2O為3.51%，Na2O為0.65%，CaO為2.70%，TiO2為0.70%，Fe2O3為7.87%，TRE2O3為8.70%。礦石中主要有用組分為稀土金屬，含有少量的S，P等。

表6 龍寶山稀土礦體礦石化學分析結果(×10-2)

根據礦石稀土元素分量分析(表7)、稀土氧化物分量分析(表8)和稀土元素配分(表9)結果，該礦床是以鈰族元素為主的輕稀土金屬礦床，釔族稀土元素含量較少。其中鈰含量最高，其次為鑭、釹、鐠、釤及釔、釓等。輝石巖黑云母巖含稀土礦石鑭含量明顯高于其他礦石類型，接近鈰含量，其他元素含量尤其是重稀土含量明顯低于其他礦石類型，重稀土僅占總量的0.96%、灰巖含稀土礦石、石英脈含稀土礦石、角礫巖碎裂巖含稀土礦石重稀土含量相對較高，占總量的4.38%～4.94%，尤其釔和釓分別占總量的2.35%～2.60%和1.03%～1.28%，最高含量達釔2032×10-6，釔1103×10-6[12-14]。

表7 龍寶山稀土礦石稀土元素分量分析結果(×10-6)

表8 稀土氧化物分量分析結果(×10-6)

表9 稀土元素配分(%)

根據1997年礦石光譜半定量全分析和組合分析(表10，表11)，結果表明，礦石中主要金屬元素為Ba，Ti，Sr，Mn，P，La，Ce；伴生有用組分為金、銀、銅、鉛、鋅等。根據龍寶山稀土礦石微量元素分析結果(表12)，礦石中微量元素F，Ba，Sr，Zr，Ti，Ga，Th含量較高；其次Ag，Ge，Rb，Cl等含量較高。說明礦石中稀土礦物以氟碳鈣鈰礦為主，共生元素為Ti，Ga，Th等。

表10 龍寶山稀土礦礦石光譜半定量全分析結果(×10-2)

表11 龍寶山稀土礦體礦石組合分析結果統計

表12 龍寶山稀土礦石微量元素分析結果(×10-6)

3.2.3 礦石類型特征

根據礦石的結構、構造及主要組分可分為角礫巖碎裂巖含稀土礦石、石英脈含稀土礦石、霓輝石巖黑云母巖含稀土礦石和斑巖含稀土礦石。除①③號礦體外，其他礦體多為單一礦石類型。

(1)角礫巖碎裂巖含稀土礦石：紅褐色、紫褐色、黃褐色、褐色、黑褐色，填隙結構、碎斑結構、角礫狀構造、碎裂狀構造、浸染狀構造。角礫多呈棱角狀、次棱角狀，成分多取決于圍巖，以正長斑巖為主，少量石英，角礫細小。膠結物主要為石英、褐鐵礦及重晶石。硅化、褐鐵礦化較強，其礦物組合為褐鐵礦、石英、碳酸鹽礦物、重晶石組合。

(2)石英脈含稀土礦石：乳白色、灰白色、褐紅色，粒狀變晶結構、變余斑狀結構，塊狀構造、斑染狀構造、碎裂狀構造。螢石化、褐鐵礦化發育，其礦物組合為石英、螢石、褐(黃)鐵礦、重晶石組合。

(3)霓輝石黑云母巖含稀土礦石：褐色、綠褐色，紅褐色、粒狀、柱狀變晶結構，片狀鱗片狀變晶結構、纖維狀變晶結構，塊狀構造、角礫狀構造。礦石風化較強，結構松散、易碎，褐鐵礦化發育。其礦物組合為褐鐵礦、綠泥石、黑云母、霓輝石組合。

(4)斑巖含稀土礦石：肉紅色、黃褐色、淺褐色，斑狀結構、碎斑狀結構，碎裂狀構造。褐鐵礦化、綠泥石化發育，其礦物組合為正長石、石英、方解石、黃鐵礦組合。

礦石中稀土元素多以稀土礦物賦存，以氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦為主，且礦物顆粒較大，最大可達5mm，與郗山稀土礦類比，應屬易選礦石[15-16]。

3.3 圍巖蝕變

區內蝕變作用類型較多，與稀土、金及多金屬礦化關系較為密切的主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、重晶石化、褐鐵礦化、絹(黑)云母化、碳酸鹽化等，蝕變分帶不明顯，并常見多種蝕變疊加。硅化主要沿斷裂、裂隙發育，蝕變礦物一般呈細脈浸染狀或網脈狀，蝕變強裂地段可形成石英脈或硅質巖。常與碳酸鹽化、螢石化、重晶石化及黃鐵礦化、褐鐵礦化等伴生，與稀土和金礦化關系密切。螢石化一般沿構造破碎帶發育，多呈星點狀、浸染狀產于石英脈或硅質巖中，與稀土和金礦化有著密切的關系。重晶石化沿構造帶發育，常與硅化、碳酸鹽化等伴生，與稀土礦化關系密切。蝕變強烈地段形成石英重晶石脈。黃鐵礦化在構造帶及接觸帶中較發育，多呈細粒浸染狀分布，少量為團塊狀集合體，呈星點狀、浸染狀分布于構造帶或石英脈中的黃鐵礦與金礦化的關系較密切。區內褐鐵礦化發育廣泛，一般為黃鐵礦、赤鐵礦等氧化所致，沿構造帶分布，與硅化、螢石化伴生者與成礦較為密切。另外，有一種褐鐵礦化假象，多沿斷裂或裂隙分布，即稀土礦物氧化程度較高時而呈黑褐色，類似褐鐵礦化。該類褐鐵礦化假象為稀土礦的重要找礦標志之一。碳酸鹽化在區內廣泛發育，形成礦物以方解石為主，少量菱鐵礦、鐵白云石等，多與成礦關系不大。當沿構造帶發育，且與硅化、螢石化、重晶石化共生者與成礦有關，尤以形成氟碳酸鹽或碳酸鹽化重晶石石英脈等，與稀土成礦關系密切。絹(黑)云母化在巖體和構造帶內廣泛發育，多呈鱗片狀、片狀。當蝕變礦物以黑云母為主，且與綠泥石、蛇紋石、石棉等共生時，一般與稀土礦化有關。總之，以上蝕變作用多與稀土、金及多金屬礦化有關，尤以沿斷裂或裂隙構造呈帶狀發育的多種蝕變作用疊加地段，對成礦最為有利，是找礦的重要標志[17-19]。

4 礦床成因及成礦模式

4.1 成礦時代

周偉偉2014年測定龍寶山石英正長巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡值為129.3±4.5Ma；宋友貴1997年測定龍寶山雜巖體成巖年齡(鋯石U-Pb法)為119.25±2.32Ma和174.11±3.47Ma(1)宋友貴、沈昆等，魯西南蒼山縣龍寶山-蓮子汪地區金礦成礦規律研究及找礦靶區優選，1997年。，陳從德、周偉偉認為成礦年齡為116.62±1.93Ma[20-21]。

4.2 礦床成因

龍寶山稀土礦與燕山期構造、堿性巖漿活動具有內在的時空、成因聯系，中生代燕山早期，魯西隆起區處于活動大陸邊緣弧后拉張環境，來自上地幔攜帶稀土元素的富堿質巖漿在構造應力的驅動下，沿郯廬斷裂帶及其調整構造多次上侵，并不同程度地同化混染了地殼物質，形成了龍寶山等堿性雜巖體。巖漿活動晚期形成了大量脈巖，它們與稀土礦體在時間、空間上密切共生，均受NW、NE向等不同方向的斷裂控制，其中龍寶山地區以NE—NNE斷裂的控巖、控礦作用最為明顯，燕山晚期是巖漿期后熱液運移、成礦、元素富集成礦的主要階段，斷裂構造既為成礦流體運侈提拱了良好的通道，同時也為礦質沉淀提供了必備的空間。成礦物質與堿性巖漿最初可能來源于上地幔，巖漿上侵引起了強烈的地殼活化改造，使老基底中稀土元素發生活化、遷移，進入巖漿熱液中，在大氣降水的參與下形成失衡的開放體系，通過不斷與圍巖發生水巖交換作用，使成礦元素在熱液系統中進一步富集；隨著溫度、壓力等物理化學條件的改變，引起熱液中稀土元素逐漸沿控礦斷裂及次級裂隙構造發生沉淀而聚積成礦，形成了與堿性巖漿期后熱液有關的中一低溫熱液稀土礦床。龍寶山雜巖體周圍的環狀、放射狀裂隙構造及巖體內部的裂隙構造，尤其是構造交會、轉折部位是成礦最為有利的部位。在稀土礦形成的同時，在礦體周邊蝕變作用普遍發育，與稀土礦化關系密切的主要有硅化、螢石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、重晶石化等，沿斷裂構造或裂隙構造呈帶狀發育，多種蝕變疊加部位是成礦的有利部位。在后期的表生階段，淺部礦體中的稀土礦物經過氧化作用，形成部分表生(風化)稀土礦物。由上可見，龍寶山地區稀土礦床與堿性侵入巖密切相關，屬堿性巖漿期后中—低溫熱液稀土礦床[8-10](圖9)。

1—寒武紀灰巖；2—燕山期石英正長斑巖；3—新太古代弱片麻狀中粒含黑云二長花崗巖；4—稀土礦體；5—構造帶

4.3 成礦要素分析

龍寶山稀土礦成礦地質環境可分為構造背景、成礦環境、成礦時代、巖石類型及巖石結構5類；礦床特征要素可分礦物組合、結構構造、蝕變與礦化及控礦構造4類；物化特征可分為放射性異常、調查評價區布格重力場特征、調查評價區剩余重力場特征、主要物性特征、主要物探異常特征、物探找礦標志6類，共劃分15類。按重要程度劃分本區稀土礦礦床成礦要素又分為必要要素7類、重要要素6類、次要要素2類(表13)[19-20]。

表13 龍寶山地區稀土礦成礦要素

5 找礦標志

(1)巖石標志：龍寶山稀土礦與區內燕山期雜巖體關系密切，稀土礦體主要賦存于雜巖體內及其附近圍巖中，遠離雜巖體則無礦化現象。富含稀土元素的正長質巖漿活動不僅為成礦提供豐富的物質基礎，同時也為成礦元素活化遷移和聚集成礦提供了充足的熱源和熱液，龍寶山雜巖體中與稀土有關的主要巖石類型有石英正長斑巖、霓輝二長斑巖、霓輝石英正長斑巖，其礦石類型主要有含稀土褐鐵礦化石英脈、褐鐵礦化構造角礫巖、含稀土蝕變正長斑巖、含稀土蝕變霓輝正長斑巖等。這些巖礦石類型可作為該區稀土找礦的重要且直接的標志[16-18]。

(2)構造標志：區內構造標志顯著，主要發育有NNE向、NW向、近EW向和近SN向斷裂。另外區內圍繞龍寶山雜巖體發育放射狀和環狀構造，先期形成的構造為巖漿和稀土礦的形成提供良好的通道和賦存場所。

(3)放射性異常標志：稀土礦形成過程中通常會伴生鈾、釷等放射性元素。放射性元素衰變時會釋放出γ射線，γ射線與物質作用會產生次級電子，通過測量，次級電子的能量能夠反映γ射線的能量，進一步反算放射性元素的含量。稀土含量與釷、鈾含量呈正相關關系，因此品位高的稀土礦體引起的放射性異常也較高。以往工作在區內圈定了航放異常1處，地面綜合放射性異常3處，通過對重點異常進行野外查證，在異常區內發現了稀土礦體。因此放射性異常是尋找稀土礦的重要物理標志[14-15]。

(4)礦化蝕變標志：龍寶山地區與稀土礦化關系密切的主要有硅化、螢石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、重晶石化等，因此這些礦化標志是稀土找礦的重要線索。

(5)地球化學和重砂異常標志：本區以往工作圈定了La，Y，Th等地球化學異常，以及獨居石異常和釷石異常等，這些異常都是稀土找礦的重要線索。

(6)就礦找礦:該區稀土礦多呈脈狀、網脈狀產出，具有尖滅再現、分支復合等特點。該區已發現稀土礦體11個，因此原有稀土礦深部和外圍是尋找稀土礦的有利靶區。

6 找礦前景分析

(1)龍寶山地區位于沂沭斷裂帶南段以西，周邊發育區域性的龍輝斷裂、尼山斷裂、獨角斷裂和燕甘斷裂，區內發育較多的次一級小型構造，主要有近SN向、NE向、近EW向和NW向構造，以及圍繞龍寶山雜巖體發育的環狀構造和放射狀構造，先期形成的斷裂構造為巖漿和稀土礦形成提供良好的通道和賦存場所。

(2)區內巖漿巖發育，主要為中生代燕山早期正長質巖漿活動形成的龍寶山雜巖體及太古代二長花崗巖等。燕山期早期正長質巖漿多次侵位，形成以龍寶山為中心的小巖株，出露面積約3.5km2，其邊部有不同方向的脈巖或侵入層位不同的巖床。巖漿活動次序為閃長玢巖—斑狀正長巖—脈巖。在正長質巖漿侵位期間，圍巖局部破碎，形成侵入角礫巖。龍寶山堿性雜巖體多期次侵入活動，使稀土元素得到活化、遷移、富集，在成礦有利部位富集成礦。

(3)區內放射性異常顯著，是稀土找礦的重要標志。該區圈定了1處航空放射性異常(Γ-18-60)，異常規模和強度較大，異常形態好，是稀土找礦的重要依據。2019年在開展山東省稀土礦資源調查時在龍寶山地區開展了1∶5萬伽瑪能譜測量，圈定地面放射性綜合異常3個，在其中的DL-1號異常中目前已發現了11個稀土礦體和眾多的礦化線索；對DL-2，DL-3號異常尚未查證。這些放射性測量資料為今后稀土找礦指明了方向。

(4)該區找礦標志明顯。有巖石標志、放射性異常標志、化探和重砂異常以及礦化蝕變標志，并有已發現的眾多的礦化線索。是稀土找礦的重要依據。

(5)目前龍寶山地區發現稀土礦體11個，探求稀土氧化物2.1萬t。除①③④⑤號礦體深部有稀疏鉆探工程控制外，其他礦體均為地表工程控制，而且有的礦體為單工程控制，有待進一步的追索勘查。據深部鉆孔資料分析，龍寶山①③④⑤號礦體向深部延伸厚度增大趨勢明顯；區內⑥⑦⑨⑩等礦體厚度較大，但均未有深部工程控制，因此向礦體深部追索勘查會取得較好的找礦效果。區內礦體分支復合、尖滅再現特征普遍，而且區內礦體多數沿走向未封閉，因此沿走向追索礦體，利用地質、物探、探礦工程等手段，預計會取得較好的找礦效果。

(6)龍寶山地區稀土礦與其西側已開采的郗山稀土礦成礦地質條件類似，均為燕山期巖漿熱液型輕稀土礦。郗山稀土礦地表圍巖為基底花崗閃長質侵入巖，礦床勘查深部已達700多米，向深部稀土礦體延伸趨勢較好，推測礦床延伸應大于1000m。龍寶山雜巖體規模大于郗山雜巖體，期次較多，圍巖為寒武-奧陶紀灰巖、頁巖等，巖體剝蝕較淺；根據成礦規律、成礦模式、成礦暈、成礦空間分析，目前發現的龍寶山稀土礦位于成礦暈的頂部，向深部應有更大的成礦空間，初步分析稀土礦床的主體還在深部。因此，在龍寶山地區進一步開展稀土礦勘查，找礦潛力較大。