雞西市恒山地區(qū)新太古界麻山巖群稀土成礦探討

【摘要】根據(jù)1∶5萬水系沉積物測量和1∶5萬放射性γ測量成果確認本區(qū)新太古界麻山巖群Ce、La、Nd、Th和Y等元素呈明顯富集特征。通過1∶5萬水系沉積物測量異常和1∶5萬放射性γ測量異常的分布和套合程度的綜合分析研究，確認本區(qū)新太古界麻山巖群及新太古代恒山片麻雜巖侵入新太古界麻山巖群的接觸帶是本區(qū)稀土元素成礦有利部位。1∶5萬放射性γ測量是該區(qū)域稀土找礦的有效手段。為本區(qū)尋找稀土礦產(chǎn)指明了方向。

【關(guān)鍵詞】新太古界麻山巖群；稀土元素；富集；成礦探討

1、引言

作者在參加《黑龍江東南部地區(qū)稀土資源調(diào)查評價》項目的立項、實施和報告編寫過程中，發(fā)現(xiàn)位于雞西市恒山區(qū)-麻山區(qū)-林口縣的中三陽一帶的新太古界麻山巖群、新太古代恒山片麻雜巖及其接觸帶是稀土及放射性元素的聚集區(qū)。區(qū)內(nèi)完成了全區(qū)1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，還進行了1∶25萬的修測，本次工作區(qū)涉及1：25萬雞西幅和綏芬河市幅。根據(jù)巖石組合、地層層序和基本層序特征、生物組合及接觸關(guān)系，較系統(tǒng)地建立了本區(qū)巖石地層單位；根據(jù)區(qū)內(nèi)構(gòu)造分區(qū)、巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、接觸關(guān)系等，對侵入巖進行了重新劃分，建立了本區(qū)構(gòu)造-巖漿熱事件序列。工作區(qū)內(nèi)沒有進行系統(tǒng)的1：5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，只是在個別的礦產(chǎn)勘查區(qū)內(nèi)進行了1：5萬礦區(qū)外圍的巖性地質(zhì)填圖，沒有對地層、構(gòu)造等進行全面系統(tǒng)的分析和研究。例如：雞西柳毛石墨礦及其外圍、雞西市—林口縣大云山大理巖礦及其外圍等。本文所述的地質(zhì)特征是以1∶25萬的修測資料為準。下面就地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征加以探討。

2、地質(zhì)特征

區(qū)域位于佳木斯隆起帶南部，八面通隆起與穆棱凹陷北部。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造錯綜復(fù)雜，在大地構(gòu)造發(fā)展和演化過程中活動性和階段性明顯。

2.1麻山巖群

該巖群在本區(qū)呈不規(guī)則帶狀北東東向展布。在本區(qū)東部主要被新太古代恒山片麻雜巖侵入吞噬；在本區(qū)南西被晚二疊世靠山屯單元細中?；◢忛W長巖侵入蠶食。北西及南東多被白堊系下統(tǒng)穆棱組角度不整合接觸覆蓋。該巖群是佳木斯地塊最古老變質(zhì)巖系，由一套富鋁、富碳沉積巖經(jīng)角閃巖相—麻粒巖相變質(zhì)后形成的孔茲巖系組成。最新1∶250000區(qū)調(diào)暫將變質(zhì)表殼巖（孔茲巖系）和基性麻粒巖合稱為麻山巖群（Ar3ms），將變質(zhì)深成巖系命名為恒山片麻雜巖（Ar3Hgn）。麻山巖群主要巖石類型有：矽線石片巖、黑云石英片巖、石墨片巖、黑云變粒巖、黑云斜長片麻巖、堇青石片麻巖、紫蘇麻粒巖及大理巖等。

2.2恒山片麻雜巖

新太古代恒山片麻雜巖僅分布于測區(qū)的東部，雞西市恒山區(qū)、麻山區(qū)，與新太古界麻山巖群空間密切相伴，是測區(qū)內(nèi)最古老的變質(zhì)深成巖。主要劃分出石榴矽線花崗片麻巖、石榴石黑云母二長花崗巖、片麻狀石榴石花崗巖、紫蘇英云閃長巖、紫蘇花崗巖、片麻狀白云母二長花崗巖6種侵入體類型，以含石榴石黑云母二長花崗巖最為發(fā)育。

3、地球化學(xué)特征

3.1地球化學(xué)參數(shù)特征

3.1.1全區(qū)部分地球化學(xué)參數(shù)特征

區(qū)內(nèi)1∶5萬水系沉積物測量分析了Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、Be 、Cd十二種常規(guī)元素和Ce、La、Nd、Y、Th、U六種稀土、放射性元素共十八種元素，本文只對Ce、La、Nd、Y、Th、U六種稀土、放射性元素進行對比和分析。地球化學(xué)參數(shù)見表3-1。

標準離差>10的元素有Ce、La、Nd、Th、Y，其中標準離差>20的元素有Ce、La、Nd分別為60.17、33.41、25.82。變化系數(shù)均>0.5，顯示不均勻分配特征。變化系數(shù)>1的元素有Th，顯示極不均勻分配特征。濃集系數(shù)>1的元素有Ce、Nd、Th、U，本區(qū)內(nèi)最大值明顯高的元素有Ce、La、Nd、Th和Y，其最大值分別為2119.6×10-6、1297.8×10-6、903.9×10-6、680.5×10-6和178.3×10-6。極大值說明本區(qū)局部富集Ce、La、Nd、Th、Y等元素，具較好的成礦條件。標準離差顯示本區(qū)有可能形成局部富集的元素為Ce、La、Nd。

3.1.2新太古界麻山巖群地層子區(qū)部分地球化學(xué)參數(shù)特征

該地質(zhì)子區(qū)上述6種元素中Th的濃集系數(shù)達3.5，其中Ce、La、Nd元素顯示一定的富集特征，顯示本區(qū)新太古界麻山巖群是Th、Ce、La、Nd等元素很好的礦源層。

本區(qū)該地質(zhì)子區(qū)局部明顯富集的元素有Ce、La、Nd、Th和Y，最大值分別為2119.60×10-6、1297.80×10-6、903.90×10-6、680.50×10-6和178.30×10-6，最大值顯示上述元素局部富集特征明顯，成礦條件較好。

濃集系數(shù)顯示該地質(zhì)子區(qū)Th、Ce、La、Nd等元素富集特征明顯，具備礦源層特征。極大值反映該地層單元Ce、La、Nd、Th和Y等元素局部富集，成礦條件較好。

3.2 單元素異常分布特征

3.2.1Ce

本區(qū)Ce元素異常較發(fā)育，異常呈不規(guī)則帶狀北東東向展布。主要沿濱海屯-林口縣蜂場-五家子-三道溝-紅旗三隊一線分布于該區(qū)北部。異常Be元素異常套合較好，異常強度較Be異常強，異常以二級濃度分帶為主，次為少量一級濃度分帶異常，發(fā)育1處三級濃度分帶異常，且面積較小。

本區(qū)Ce平均含量為72.94×10-6，明顯高于地殼豐度值43.00×10-6，說明本區(qū)Ce元素處于高背景。

區(qū)內(nèi)共圈出Ce異常88處，是本區(qū)單元素異常最多的元素，其中異常面積>2km2的為11處，異常面積1.0-2.km2的10處。上述特征說明區(qū)內(nèi)Ce元素不但異常多，而且異常面較大的異常亦多。Ce異常最高值為2119.6×10-6。區(qū)內(nèi)Ce異常面積最大的異常為Ce-4，面積為5.49km2，異常強度一般，發(fā)育二級濃度分帶，最大值為164.8×10-6。異常區(qū)出露中元古界黑龍江巖群、麻山巖群、白堊系下統(tǒng)沉積地層。

3.2.2 La

本區(qū)La元素異常較發(fā)育，異常呈不規(guī)則帶狀北東東向展布。主要沿濱海屯-林口縣蜂場-五家子-三道溝-紅旗三隊一線分布于該區(qū)北部；另在本區(qū)南部楊木背嶺、天臺山、海龍溝、大哈糖等地附近亦有零星出露。異常與Ce元素異常套合較好，異常強度與Ce異常相當(dāng)，異常以二級濃度分帶為主，次為少量一級濃度分帶異常，發(fā)育1處三級濃度分帶異常，且面積較小。

本區(qū)La平均含量為37.25×10-6，略低于地殼豐度值39.00×10-6，說明本區(qū)La元素處于正常或略低背景。

區(qū)內(nèi)共圈出La異常66處，其中異常面積>2km2的為10處，異常面積1.0-2.km2的12處。上述特征說明區(qū)內(nèi)La元素不但異常較多，而且異常面較大的異常亦多。La異常最高值為1297.8×10-6。區(qū)內(nèi)La異常面積最大的為La-21，面積為10.19km2，異常強度一般，發(fā)育二級濃度分帶，最大值為223.2×10-6。異常區(qū)出露中元古界黑龍江巖群、麻山巖群、白堊系下統(tǒng)沉積地層。

3.2.3 Nd

本區(qū)Nd元素異常較發(fā)育，異常呈不規(guī)則帶狀北東東向展布。主要沿濱海屯-林口縣蜂場-五家子-三道溝-紅旗三隊一線分布于該區(qū)北部；另在本區(qū)南部楊木背嶺、天臺山等地附近亦有零星出露。異常與Ce、La元素異常套合較好，異常強度與Ce異常相當(dāng)，異常以二級濃度分帶為主，次為少量一級濃度分帶異常，發(fā)育1處三級濃度分帶異常，且面積較小。

本區(qū)Nd平均含量為31.43×10-6，高于地殼豐度值26.00×10-6，說明本區(qū)Nd元素處于高背景。

區(qū)內(nèi)共圈出Nd異常70處，其中異常面積>2km2的為6處，異常面積1.0-2.km2的15處。上述特征說明區(qū)內(nèi)Nd元素不但異常較多，而且異常面較大的異常亦較多。Nd異常最高值為903.9×10-6。區(qū)內(nèi)Nd異常面積最大的為Nd-22，面積為5.96km2，異常強度一般，發(fā)育二級濃度分帶，最大值為158.7×10-6。異常區(qū)出露新太古界麻山巖群，中元古界黑龍江巖群，白堊系沉積地層。

3.2.4 Y

本區(qū)Y元素異常較發(fā)育，異常呈不規(guī)則斷續(xù)帶狀北東向展布。主要分布于本區(qū)西部揚旗后-龍爪山和東部劉老八溝-三道溝-紅旗三隊一帶。異常與Ce元素異常套合較好，異常強度較Ce異常弱，以一級濃度分帶為主，次為少量二級濃度分帶異常，未發(fā)育三級濃度分帶異常。

本區(qū)Y平均含量為20.64×10-6，低于地殼豐度值24.00×10-6，說明本區(qū)Y元素處于低背景。

區(qū)內(nèi)共圈出Y異常50處，其中異常面積>2km2的為3處，異常面積1.0-2.km2的10處。上述特征說明區(qū)內(nèi)Y元素不但異常較少，而且異常面較大的異常亦較少。Y異常最高值為178.3×10-6。區(qū)內(nèi)Y異常面積最大的為Y-13，面積為5.39km2，異常強度一般，發(fā)育二級濃度分帶，最大值為116.8×10-6。異常區(qū)出露新太古界麻山巖群，新太古代恒山片麻雜巖。

3.2.5 Th

本區(qū)Th元素異常較發(fā)育，異常呈不規(guī)則帶狀北東東向展布。主要沿濱海屯-林口縣蜂場-五家子-三道溝-紅旗三隊一線分布于該區(qū)北部；另在本區(qū)南部楊木背嶺、天臺山、紅布等地附近亦有零星出露。異常與Ce元素異常套合較好，異常強度與Ce異?；鞠喈?dāng)，以二級濃度分帶為主，次為少量一級濃度分帶異常，發(fā)育5處三級濃度分帶異常。

本區(qū)Th平均含量為13.07×10-6，明顯高于地殼豐度值5.80×10-6，說明本區(qū)Th元素處于高背景。

區(qū)內(nèi)共圈出Th異常77處，其中異常面積>2km2的為2處，異常面積1.0-2.km2的20處。上述特征說明區(qū)內(nèi)Th元素不但異常較多，而且面積較大的異常亦多。Th異常最高值為680.5×10-6。區(qū)內(nèi)Th異常面積最大的為Th-30，面積為13.29km2，異常強度一般，發(fā)育二級濃度分帶，最大值為93.3×10-6。異常區(qū)出露新太古界麻山巖群，中元古界黑龍江巖群，白堊系下統(tǒng)沉積地層。異常或與構(gòu)造有關(guān)。

3.2.6 U

本區(qū)U元素異常不甚發(fā)育，異常呈不規(guī)則斷續(xù)帶狀北東東向展布。主要分布于本區(qū)中東部劉老八溝-土頂子-紅旗三隊一帶；另在本區(qū)南部楊木背嶺、天臺山、新龍抓等地附近亦有零星分布。異常與Ce元素異常套合較好，異常強度較Ce異常弱，且數(shù)量少，異常以二級濃度分帶為主，次為少量一級濃度分帶異常，未發(fā)育三級濃度分帶異常。

本區(qū)U平均含量為2.0×10-6，明顯高于地殼豐度值1.70×10-6，說明本區(qū)U元素處于高背景。

區(qū)內(nèi)共圈出U異常45處，其中異常面積>2km2的為4處，異常面積1.0-2.km2的10處。上述特征說明區(qū)內(nèi)U元素不但異常較少，而且較大面積異常亦較少。U異常最高值為26.39×10-6。區(qū)內(nèi)U異常面積最大的為U-5，面積為3.95km2，異常強度一般，發(fā)育二級濃度分帶，最大值為26.39×10-6。異常區(qū)出露麻山巖群，白堊系下統(tǒng)沉積地層。推測構(gòu)造致元素富集。

上述異常主要分布于新太古界麻山巖群和新太古代恒山片麻雜巖出露區(qū)，尤其是二者接觸帶部位是綜合異常集中分布區(qū)。異常元素主要為Ce、La、Nd等輕稀土元素，伴有Th、U元素。區(qū)內(nèi)新太古界麻山巖群Ce、La、Nd、Th和Y等元素呈明顯富集特征，是本區(qū)稀土元素較好的礦源層。區(qū)內(nèi)新太古代恒山片麻雜巖Ce、La、Nd、Th和Y等呈較明顯的富集特征，是區(qū)內(nèi)稀土元素很好的礦源體。新太古代強烈的巖漿活動及后期混合巖化作用，不但為成礦奠定了礦質(zhì)基礎(chǔ)，而且為成礦元素的活化、萃取、運移提供了熱源和載體。區(qū)內(nèi)麻山-雞西北東向區(qū)域斷裂構(gòu)造及其次級構(gòu)造，為含礦熱液的運移、礦質(zhì)的聚集、沉淀提供了通道和空間。三者有機地結(jié)合為本區(qū)創(chuàng)造了較好的成礦條件。故，本區(qū)新太古界麻山巖群、新太古代恒山片麻雜巖出露區(qū)及二者接觸部位，尤其是其間后期混合巖化部位是本區(qū)尋找Ce、La、Nd、Th和Y等稀土礦產(chǎn)的有利地段。

4、放射性測量異常特征

本區(qū)放射性γ測量共圈定異常9處，編號分別為DγⅡ2-1、DγⅡ2-2、DγⅡ2-3、DγⅡ2-4、DγⅡ2-5、DγⅡ2-6、DγⅡ2-7、DγⅡ2-8、DγⅡ2-9。其中DγⅡ2-3、DγⅡ2-5、DγⅡ2-9異常特征明顯，上述三個異常均分布于新太古界麻山巖群，或新太古代恒山片麻雜巖，或麻山巖群與恒山片麻雜巖的接觸部位。麻山巖群或片麻雜巖Ce、La、Nd、Th和Y等元素呈明顯富集特征，是很好的礦源層。異常區(qū)內(nèi)發(fā)育北東向、北西向和北東東向斷裂構(gòu)造，為含礦溶液運移、礦質(zhì)的沉淀提供了通道和場所。強烈的巖漿活動不但為成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，而且為礦質(zhì)（下轉(zhuǎn)249頁）（上接247頁）的萃取、運移提供了熱源和載體。為稀土的成礦提供了較好的條件，為找礦提供了線索。

結(jié)論：

通過對1∶5萬水系沉積物測量和1∶5萬放射性γ測量兩項工作成果的分析和對比，結(jié)合1∶25萬修編地質(zhì)成果不難得出如下結(jié)論：

（1）新太古界麻山巖群、新太古代恒山片麻雜巖Ce、La、Nd、Th和Y等元素呈明顯富集特征是該區(qū)域內(nèi)很有找礦潛力的礦源載體。

（2）新太古代強烈的巖漿活動不但為成礦奠定了礦質(zhì)基礎(chǔ)，而且為成礦元素的活化、萃取、運移提供了熱源和載體。

（3）北東向、北東東向、北西向、近東西向、北北東向斷裂構(gòu)造，尤其是北東向區(qū)域性斷裂構(gòu)造及其次級構(gòu)造，為含礦熱液的運移、礦質(zhì)的聚集、沉淀提供了通道和空間。

（4）1∶5萬放射性γ測量是該區(qū)域稀土找礦的有效手段，特別是稀土元素異常與放射性γ測量異常套合較好的綜合異常更是稀土成礦的有利部位。

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