寶雞楊家灣地區(qū)含稀有金屬花崗偉晶巖地質特征及成礦潛力評價

王凱+劉坤鵬+陳云杰

摘要：楊家灣地區(qū)是北秦嶺一處含鈾及鈮鉭等稀有金屬花崗偉晶巖發(fā)育區(qū)，在簡要論述偉晶巖成礦地質背景和地質特征的基礎上，認為該區(qū)含稀有金屬偉晶巖脈規(guī)模小，分布稀疏，范圍廣，與圍巖的接觸面積大，鈮鉭鈦鐵礦便于篩選，且普遍含鈾。深部及外圍具有較好的成礦潛力。

關鍵詞：北秦嶺；花崗偉晶巖型；稀有金屬；成礦潛力

1.引言

研究區(qū)位于寶雞市南西楊家灣一帶，是一個以含鈾及鈮鉭等稀有金屬為主的偉晶巖發(fā)育區(qū)。20世紀60年代，陜西省地礦及冶金隊在該區(qū)開展了地質調查，并研究了相關巖性的礦物學、巖石學的特征，初步總結了該地區(qū)的找礦標志和成礦規(guī)律。本文在前人工作研究基礎上，結合野外地質調查，進一步系統的歸納了該區(qū)偉晶巖的地質特征，并簡要分析其成礦潛力。

2.區(qū)域地質概況

研究區(qū)（圖1）處于華北板塊西南緣，祁連造山帶與北秦嶺造山帶的結合部位，北秦嶺山前大斷裂南端。

2.1地層

本區(qū)出露地層為中元古界寬坪巖群，原巖屬于一套變質碎屑巖[1]。根據巖石變質程度將該地層分為上下兩大層：下層位于李家河上游及楊家灣以北一帶，巖性為二云母斜長片麻巖，偶夾黑云母斜長片麻巖、透閃石大理巖和角閃片麻巖；上層分布在李家河下游及楊家灣以南一帶，巖性為黑云斜長片麻巖并偶夾薄層角閃片麻巖，與下層整合接觸。

2.2巖漿巖

本區(qū)出露巖體為印支期寶雞巖體中細粒黑云母花崗巖。在該花崗巖中有兩組大斷裂相交，含礦偉晶巖就產于斷裂交匯處的花崗巖或其片麻巖中。

2.3構造

區(qū)內斷裂構造主要發(fā)育東西向、北東向斷裂及其派生構造。其中北東向斷裂F1貫穿全區(qū)。傾向南南東，陡傾。該斷裂晚于東西向斷裂。區(qū)北部的東西向斷裂F3產在燕山—喜山期，傾向南，傾角較陡。另外區(qū)內廣泛發(fā)育節(jié)理及小型構造。區(qū)內褶皺由于受多期次巖漿活動和斷裂構造的影響而變得復雜，沿楊家灣為一向北東傾伏的向斜構造，李家河一帶為一向北東東傾伏的背斜構造，在剖面上呈“M”形，無論背斜或向斜的翼部都為復雜的倒轉褶曲。

3.花崗偉晶巖地質特征

3.1脈體年齡及空間分布特征

偉晶巖的宏觀產出特征以及年齡測試等結果均可反映出其形成的母巖巖漿和形成時間。該區(qū)的花崗偉晶巖與中細粒黑云母花崗巖接觸關系截然，呈脈動接觸關系。K-Ar法測定區(qū)內花崗偉晶巖同位素年齡為100Ma～125.8Ma，而該區(qū)寶雞巖體K-Ar法測定年齡為135.4Ma，均屬燕山晚期[2]。說明偉晶巖的形成是在花崗巖侵入冷凝之后，受后期區(qū)域構造應力產生的節(jié)理構造貫入而成。

巖脈主要產在片麻巖及片麻狀花崗巖節(jié)理中，其分布廣泛，成群出現，長度15m～170m，厚度0.1m～10m。傾向多為南東-南向。由于受節(jié)理性質影響，形狀復雜，多為板狀、脈狀、樹枝狀及不規(guī)則狀，其次為透鏡狀、串珠狀，在兩組節(jié)理交匯處往往呈團塊狀。含礦偉晶巖脈體在空間上產于花崗巖的外接觸帶。且多富集于成礦母巖與圍巖的不規(guī)則接觸帶或在小的巖體頂部附近及深斷裂兩側。

3.2巖石學特征

（1）偉晶巖類型：含礦偉晶巖主要為未經交代或弱交代的黑云母微斜長石偉晶巖和斜長偉晶巖。一般呈淺-深肉紅色，主要由石英、斜長石、微斜長石、黑云母等組成的分帶和不分帶的偉晶巖，由于脈的規(guī)模及產狀不同，其結構分帶也有區(qū)別，凡小于0.5m者無分帶現象，幾乎全為花崗結構，大于0.5m者往往能見到文象帶，花崗狀結構帶，長石及石英塊體帶。

（2）礦石礦物的特征：礦石礦物為鈮鐵礦、鉭鈮礦、含鈮鈾鉭礦，含礦巖脈經人工重砂鑒定，里面含瀝青鈾礦、釔易解石、復稀金礦、曲晶石、釷礦。另外含少量的輝鉬礦、釩鈦礦、鈦鐵礦、電氣石、螢石、黃鐵礦、雄黃樣鐵礦、石榴子石、褐鐵礦、綠簾石、黑云母、鋯石、磷灰石、重晶石、白云母等。

（3）礦物的結構與構造：礦物結構為浸染狀、顆粒狀及星點狀分布，在偉晶巖脈中的長石石英帶接觸處，一般呈顆粒狀，偉晶巖中為塊狀和脈狀構造。

4.花崗偉晶巖成因分析

從花崗偉晶巖的宏觀產出特征、礦物成分等方面可以判斷出該脈體的成因及其母巖。

（1）區(qū)內酸性巖漿巖分布廣泛，約占研究區(qū)面積的60%～70%，另有多個石英脈型礦床。巖漿作用為偉晶巖鈮鉭礦的形成提供了充足的物源和能源。

（2）區(qū)內出露的地層以片麻巖為主，偉晶巖脈切穿區(qū)內所有地層巖體，應屬同一時代最晚期次。

（3）凡大于0.5m的偉晶巖分布密集地段多有不規(guī)則小侵入體出露，且脈體多產于巖體頂部的外接觸帶及巖體與圍巖的不規(guī)則接觸帶附近。脈體嚴格受侵入體和構造控制，沿構造附近向兩側遠處偉晶巖脈體數量減少。

（4）侵入于片麻巖片麻理中的含礦偉晶巖脈體，與圍巖片麻理方向斜交，界線清晰，展現明顯的突變關系。

（5）偉晶巖中主要由微斜長石、斜長石、黑云母、石英等主要礦物組成，副礦物有電氣石、磷灰石、石榴子石等巖漿成因礦物，沒有出現變質礦物。

上述諸點表明，產于本區(qū)的花崗偉晶巖應該為巖漿成因，寶雞巖體中細粒黑云母花崗巖是偉晶巖的母巖。

本區(qū)的花崗偉晶巖的礦化形成過程是印支期花崗巖演化晚期，巖漿熱液作用的繼續(xù)。起初當花崗質巖漿侵以入后，在結晶分異作用的晚期形成的富含揮發(fā)份、稀有、放射性元素的熔體-溶液，貫入于早期北東向構造及其派生的次級構造裂隙中。隨著遠離母巖揮發(fā)份不斷增加，促使熔體-溶液的黏度和礦物結晶溫度的下降，使硅酸鹽形成低熔物質進行運移。該區(qū)的變質巖為侵位的巖漿提供良好的屏障，巖漿在外壓大于內壓的相對封閉的系統中，礦物能緩慢結晶并形成偉晶結構。隨著溫度的降低，揮發(fā)份及水分的不斷富集，導致氣熱液的形成，最終形成具偉晶巖。作為巖漿成因的偉晶巖型鈮鉭礦，在巖漿結晶的同時，常伴有流體的交代，使得其成礦過程更為復雜[5]。endprint

5.鈮鉭、鈾礦化特征及成礦潛力評價

鈮鉭礦化產于花崗巖的外接觸帶，且多富集于巖體與圍巖的不規(guī)則接觸帶或在小的巖體頂部附近及深斷裂兩側。礦物顆粒一般都是從脈體邊緣到中心逐漸變粗，此類脈體一般都分布于片麻巖及微片麻狀花崗巖內，且切割區(qū)內所有地層巖體，包括不含礦偉晶巖脈，應屬同一時代最晚期次。含礦偉晶巖無論規(guī)模大小，凡延伸較長者形狀規(guī)則者，則少含或不含礦，反之脈短膨縮現象厲害者含礦較富集。另外含鈮鉭偉晶巖中普遍含鈾，并發(fā)現某些偉晶巖中鈾的含量已達到工業(yè)品位；這對該地區(qū)今后找鈾提供了良好的線索。區(qū)內斷裂構造發(fā)育，偉晶巖沿構造節(jié)理多呈脈狀發(fā)育，規(guī)模不大，且偉晶巖脈密集地段脈的規(guī)模都大，含礦少，在偉晶巖脈分布稀疏的地方，規(guī)模小含礦富。但區(qū)內偉晶巖分布范圍很廣，且與圍巖的接觸面大，且鈮鉭鈦鐵礦具磁性，便于篩選；而含鈮鉭花崗偉晶巖中普遍含鈾，并發(fā)現某些偉晶巖中鈾的含量已達到工業(yè)品位，這對該地區(qū)今后找鈾提供了良好的線索。另外在該區(qū)內已發(fā)現多處鈮鉭以及其他金屬、非金屬礦床、礦點。本區(qū)鈾及鈮鉭等稀有元素礦產過去研究程度相對較差，尤其是深部及外圍具有一定的遠景潛力，值得進一步勘查研究。

6.結論

該區(qū)花崗偉晶巖過去研究程度差，勘查力度不足，積累地質資料相對較少，作者通過搜集資料，并開展野外的詳細地質觀察和室內的巖石礦物學等方面的研究，較為系統地分析了本區(qū)含稀有金屬花崗偉晶巖的基本地質特征評價偉晶巖成礦潛力，得出以下幾點認識：（1）依據花崗偉晶巖的宏觀產出特征、礦物成分等方面可以判斷出其為巖漿成因，母巖為寶雞巖體中細粒黑云母花崗巖。（2）含稀有金屬花崗偉晶巖中普遍含鈾，部分已經達到工業(yè)品位，這對于今后在該區(qū)找鈾提供了良好的線索。（3）區(qū)內含稀有金屬偉晶巖脈多呈脈狀，規(guī)模不大，富礦巖脈規(guī)模一般較小且分布稀疏，但脈體分布范圍很廣，與圍巖的接觸面大，另外鈮鉭鈦鐵礦便于篩選，深部及外圍很值得進一步勘查研究。

參考文獻：

[1]寶雞市楊家灣一帶含鈮偉晶巖檢查報告[R].

[2]何世平，王洪亮，陳雋璐，等.北秦嶺西段寬坪巖群斜長角閃巖鋯石LA-ICP-MS測年及其地質意義[J].地質學報，2007，81（1）：79-87.

[3]嚴陣等.陜西省花崗巖[M].西安交通大學出版社，1985.

[4]文春華，陳劍鋒，羅小亞，等.湘東北傳梓源稀有金屬花崗偉晶巖地球化學特征[J].礦物巖石地球化學通報，2016，35（1）：171-177.endprint