山東省龍寶山地區(qū)稀土礦成礦地質(zhì)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(zhì)工程勘察院(山東省地勘局第二地質(zhì)大隊(duì))，山東 兗州 272000)

0 引言

1960年，地質(zhì)部地球物理探礦局航測大隊(duì)902隊(duì)在開展1∶10萬山東省中部及東部地區(qū)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(guī)模大，放射性強(qiáng)度高，異常形態(tài)好，是稀土找礦的重要靶區(qū)。1975年山東省地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)在龍寶山地區(qū)開展金礦及斑巖型銅礦普查找礦工作中首次發(fā)現(xiàn)稀土礦體1個；1987—1988年山東省地礦局第二地質(zhì)隊(duì)在龍寶山地區(qū)開展金—多金屬礦普查時新發(fā)現(xiàn)稀土礦體2個；1996—1997年，山東省第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在開展郗山—龍寶山地區(qū)稀土礦普查工作中，在龍寶山地區(qū)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(zhì)工程勘察院(山東省地勘局第二地質(zhì)大隊(duì))在開展山東省稀土礦資源調(diào)查評價工作時，在龍寶山地區(qū)圈定γ能譜綜合異常3處，新發(fā)現(xiàn)稀土礦體2個和較多的礦化線索。由此可見龍寶山地區(qū)稀土成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，找礦前景較好。但至目前為止，尚未有對龍寶山地區(qū)稀土成礦地質(zhì)特征及成因進(jìn)行系統(tǒng)的研究總結(jié)，本文旨在通過對龍寶山稀土礦的成礦特征進(jìn)行分析研究，探討其控礦作用，總結(jié)其成礦規(guī)律，以期對龍寶山地區(qū)及周邊類似地區(qū)稀土礦的找礦有所啟示[1]。

1 成礦地質(zhì)背景

龍寶山地區(qū)處于華北板塊(Ⅰ)、魯西隆起區(qū)(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(cè)。受沂沭斷裂帶影響，發(fā)育NW向帚狀構(gòu)造，以及近SN向和近EW向構(gòu)造。近SN向的嶧山斷裂、燕甘斷裂將區(qū)內(nèi)分隔成滕州潛凹陷、尼山凸起和臨沂凸起[2]。

礦區(qū)地層主要發(fā)育古生代寒武系，有寒武紀(jì)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(qū)，總體傾向NE，傾角4°～20°。在東邊部發(fā)育少量奧陶系。局部發(fā)育少量新太古代泰山巖群及新生代第四紀(jì)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(zhì)不明斷層；11—角度不整合界線；12—實(shí)測地質(zhì)界線；13—研究區(qū)范圍

區(qū)內(nèi)構(gòu)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(qū)內(nèi)的主干斷裂，控制了該區(qū)地層、構(gòu)造和巖漿巖的展布，并具有多期次活動的特點(diǎn)，為區(qū)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(gòu)造。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的稀土礦脈賦存在近SN向、近EW向和NNE向小型構(gòu)造中。因此近SN向、近EW向和NNE向斷裂構(gòu)造是該區(qū)內(nèi)的容礦、賦礦構(gòu)造。另外該區(qū)圍繞龍寶山雜巖體發(fā)育放射狀構(gòu)造和環(huán)狀構(gòu)造，放射狀構(gòu)造內(nèi)一般充填有石英正長斑巖脈，也是該區(qū)稀土礦成礦的有利位置。

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)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(zhì)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(qū)內(nèi)基底侵入巖，在礦區(qū)西側(cè)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(guān)系密切的堿性巖主要為銅石序列東馬山單元中細(xì)斑石英正長斑巖和崔家溝單元中細(xì)斑霓輝二長斑巖。呈巖株、巖枝、巖床、巖脈產(chǎn)出，侵位于寒武紀(jì)地層中。巖漿活動具多期次、多階段性，活動次序?yàn)殚W長玢巖—斑狀正長巖—脈巖。在正長質(zhì)主體巖漿侵位期，圍巖局部破碎，形成侵入角礫巖。根據(jù)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(jù)山東省侵入巖劃分方案，該區(qū)中生代侵入巖發(fā)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(fā)育大量的正長質(zhì)脈巖和侵入角礫巖；其中東馬山單元中細(xì)斑石英正長斑巖分布面積較大，它們共同構(gòu)成了龍寶山雜巖體。與稀土礦關(guān)系密切的堿性巖主要為東馬山單元中細(xì)斑石英正長斑巖和崔家溝單元中細(xì)斑霓輝二長斑巖[3-4]。

表1 龍寶山地區(qū)巖漿巖序列

中細(xì)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(chǎn)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(xì)斑石英正長斑巖巖石呈淡灰紅色、肉紅色、斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。斑晶成分以正長石為主，多呈自形晶，基質(zhì)為微細(xì)粒結(jié)構(gòu)。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(zhì)成分較高。里特曼指數(shù)(δ)4.80～5.76，堿度(A·R)4.34～4.66，屬堿性巖，固結(jié)指數(shù)(SI)3.55～3.63，分異指數(shù)(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(dá)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(biāo)明其成因上的內(nèi)在聯(lián)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(biāo)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(xiàn)為微弱的負(fù)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?？傆^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?guī)r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(xué)特征

表3 龍寶山雜巖體稀土元素含量(×10-6)及參數(shù)特征

圖2 龍寶山雜巖體La/Sm-La圖解

崔家溝單元中細(xì)斑霓輝二長斑巖，主要分布于該區(qū)崔家溝以南，呈小巖株產(chǎn)出。巖石呈灰紅色、肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶含量約70%，多呈包形晶，略顯定向排列，基質(zhì)為微粒結(jié)構(gòu)。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(qū)內(nèi)稀土成礦也關(guān)系密切。其巖石化學(xué)、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(jù)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(zhì)部地球物理探礦局航測大隊(duì)902隊(duì)在該區(qū)圈定了1∶10萬航空放射性異常1處(Γ-18-60)(圖4)。該異常規(guī)模較大，呈走向近SN的不規(guī)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(qiáng)度較大，異常形態(tài)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(guān)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(fā)現(xiàn)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(yīng)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(xì)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(zhì)界線；8—斷層；9—航空放射性異常(×10γ)

(2)2019年龍寶山地區(qū)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(qū)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?？傮w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(cè)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(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有④⑤⑨號礦體和數(shù)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(gòu)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(yīng)良好。eTh含量一般(28～67)×10-6，最大值107.0×10-6。異常區(qū)內(nèi)以往發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(nèi)，異常范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)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(qū)內(nèi)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(qū)內(nèi)目前共圈定了11個小型稀土礦體(圖6、表5)，根據(jù)區(qū)內(nèi)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(cè)，礦帶走向近SN，寬度約300m。I礦帶發(fā)育近SN向和EW向構(gòu)造。

表5 龍寶山礦床主要礦體特征

1—寒武系；2—中細(xì)粒石英正常斑巖；3—中細(xì)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(gòu)造線方向基本一致。礦帶內(nèi)礦體沿構(gòu)造發(fā)育，受構(gòu)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(qū)內(nèi)礦體賦存在NE向構(gòu)造帶中，因此NE向構(gòu)造帶是區(qū)內(nèi)的主要控礦構(gòu)造。Ⅱ礦帶發(fā)現(xiàn)礦體有①③⑥⑦⑧⑨⑩礦體。Ⅱ礦帶中發(fā)育較多稀土礦化體，Ⅱ礦帶有南北2個礦體集中區(qū)，南部礦體集中區(qū)有③⑨號礦體，北部礦體集中區(qū)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?guī)X村西，礦體賦存于吳家?guī)X侵入角礫巖帶內(nèi)，有2個鉆孔和3個探槽控制，礦體呈脈狀產(chǎn)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(fā)育。

1—寒武紀(jì)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?guī)r；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(jī)傾角及孔深；11—礦體產(chǎn)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(chǎn)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(gòu)造角礫巖。該礦體僅有地表工程控制，有待進(jìn)一步追索勘查，是今后工作的重點(diǎn)(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(chǎn)狀

3.2 礦石質(zhì)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(lán)、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(xué)成分

根據(jù)2019年礦石化學(xué)分析結(jié)果(表6)，龍寶山礦石主要化學(xué)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%，F(xiàn)e2O3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(xué)分析結(jié)果(×10-2)

根據(jù)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(jié)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?guī)r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(dá)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(jié)果(×10-6)

表8 稀土氧化物分量分析結(jié)果(×10-6)

表9 稀土元素配分(%)

根據(jù)1997年礦石光譜半定量全分析和組合分析(表10，表11)，結(jié)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(jù)龍寶山稀土礦石微量元素分析結(jié)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(jié)果(×10-2)

表11 龍寶山稀土礦體礦石組合分析結(jié)果統(tǒng)計

表12 龍寶山稀土礦石微量元素分析結(jié)果(×10-6)

3.2.3 礦石類型特征

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)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(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造、碎裂狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)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(xì)小。膠結(jié)物主要為石英、褐鐵礦及重晶石。硅化、褐鐵礦化較強(qiáng)，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(jié)構(gòu)、變余斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、斑染狀構(gòu)造、碎裂狀構(gòu)造。螢石化、褐鐵礦化發(fā)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(jié)構(gòu)，片狀鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)、纖維狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。礦石風(fēng)化較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)松散、易碎，褐鐵礦化發(fā)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(jié)構(gòu)、碎斑狀結(jié)構(gòu)，碎裂狀構(gòu)造。褐鐵礦化、綠泥石化發(fā)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(dá)5mm，與郗山稀土礦類比，應(yīng)屬易選礦石[15-16]。

3.3 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)蝕變作用類型較多，與稀土、金及多金屬礦化關(guān)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(fā)育，蝕變礦物一般呈細(xì)脈浸染狀或網(wǎng)脈狀，蝕變強(qiáng)裂地段可形成石英脈或硅質(zhì)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(guān)系密切。螢石化一般沿構(gòu)造破碎帶發(fā)育，多呈星點(diǎn)狀、浸染狀產(chǎn)于石英脈或硅質(zhì)巖中，與稀土和金礦化有著密切的關(guān)系。重晶石化沿構(gòu)造帶發(fā)育，常與硅化、碳酸鹽化等伴生，與稀土礦化關(guān)系密切。蝕變強(qiáng)烈地段形成石英重晶石脈。黃鐵礦化在構(gòu)造帶及接觸帶中較發(fā)育，多呈細(xì)粒浸染狀分布，少量為團(tuán)塊狀集合體，呈星點(diǎn)狀、浸染狀分布于構(gòu)造帶或石英脈中的黃鐵礦與金礦化的關(guān)系較密切。區(qū)內(nèi)褐鐵礦化發(fā)育廣泛，一般為黃鐵礦、赤鐵礦等氧化所致，沿構(gòu)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(biāo)志之一。碳酸鹽化在區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)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(guān)系不大。當(dāng)沿構(gòu)造帶發(fā)育，且與硅化、螢石化、重晶石化共生者與成礦有關(guān)，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(guān)系密切。絹(黑)云母化在巖體和構(gòu)造帶內(nèi)廣泛發(fā)育，多呈鱗片狀、片狀。當(dāng)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(guān)。總之，以上蝕變作用多與稀土、金及多金屬礦化有關(guān)，尤以沿斷裂或裂隙構(gòu)造呈帶狀發(fā)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(biāo)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(qū)金礦成礦規(guī)律研究及找礦靶區(qū)優(yōu)選，1997年。，陳從德、周偉偉認(rèn)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(gòu)造、堿性巖漿活動具有內(nèi)在的時空、成因聯(lián)系，中生代燕山早期，魯西隆起區(qū)處于活動大陸邊緣弧后拉張環(huán)境，來自上地幔攜帶稀土元素的富堿質(zhì)巖漿在構(gòu)造應(yīng)力的驅(qū)動下，沿郯廬斷裂帶及其調(diào)整構(gòu)造多次上侵，并不同程度地同化混染了地殼物質(zhì)，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(qū)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(yùn)移、成礦、元素富集成礦的主要階段，斷裂構(gòu)造既為成礦流體運(yùn)侈提拱了良好的通道，同時也為礦質(zhì)沉淀提供了必備的空間。成礦物質(zhì)與堿性巖漿最初可能來源于上地幔，巖漿上侵引起了強(qiáng)烈的地殼活化改造，使老基底中稀土元素發(fā)生活化、遷移，進(jìn)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(fā)生水巖交換作用，使成礦元素在熱液系統(tǒng)中進(jìn)一步富集；隨著溫度、壓力等物理化學(xué)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(gòu)造發(fā)生沉淀而聚積成礦，形成了與堿性巖漿期后熱液有關(guān)的中一低溫?zé)嵋合⊥恋V床。龍寶山雜巖體周圍的環(huán)狀、放射狀裂隙構(gòu)造及巖體內(nèi)部的裂隙構(gòu)造，尤其是構(gòu)造交會、轉(zhuǎn)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(fā)育，與稀土礦化關(guān)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(gòu)造或裂隙構(gòu)造呈帶狀發(fā)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(jīng)過氧化作用，形成部分表生(風(fēng)化)稀土礦物。由上可見，龍寶山地區(qū)稀土礦床與堿性侵入巖密切相關(guān)，屬堿性巖漿期后中—低溫?zé)嵋合⊥恋V床[8-10](圖9)。

1—寒武紀(jì)灰?guī)r；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(gòu)造帶

4.3 成礦要素分析

龍寶山稀土礦成礦地質(zhì)環(huán)境可分為構(gòu)造背景、成礦環(huán)境、成礦時代、巖石類型及巖石結(jié)構(gòu)5類；礦床特征要素可分礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、蝕變與礦化及控礦構(gòu)造4類；物化特征可分為放射性異常、調(diào)查評價區(qū)布格重力場特征、調(diào)查評價區(qū)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(biāo)志6類，共劃分15類。按重要程度劃分本區(qū)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(qū)稀土礦成礦要素

5 找礦標(biāo)志

(1)巖石標(biāo)志：龍寶山稀土礦與區(qū)內(nèi)燕山期雜巖體關(guān)系密切，稀土礦體主要賦存于雜巖體內(nèi)及其附近圍巖中，遠(yuǎn)離雜巖體則無礦化現(xiàn)象。富含稀土元素的正長質(zhì)巖漿活動不僅為成礦提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)，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(guān)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(gòu)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(qū)稀土找礦的重要且直接的標(biāo)志[16-18]。

(2)構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)構(gòu)造標(biāo)志顯著，主要發(fā)育有NNE向、NW向、近EW向和近SN向斷裂。另外區(qū)內(nèi)圍繞龍寶山雜巖體發(fā)育放射狀和環(huán)狀構(gòu)造，先期形成的構(gòu)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(biāo)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(zhì)作用會產(chǎn)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(jìn)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(guān)關(guān)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(qū)內(nèi)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(diǎn)異常進(jìn)行野外查證，在異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了稀土礦體。因此放射性異常是尋找稀土礦的重要物理標(biāo)志[14-15]。

(4)礦化蝕變標(biāo)志：龍寶山地區(qū)與稀土礦化關(guān)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(biāo)志是稀土找礦的重要線索。

(5)地球化學(xué)和重砂異常標(biāo)志：本區(qū)以往工作圈定了La，Y，Th等地球化學(xué)異常，以及獨(dú)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(qū)稀土礦多呈脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，具有尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合等特點(diǎn)。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)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(qū)。

6 找礦前景分析

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

(2)區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，主要為中生代燕山早期正長質(zhì)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(zhì)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?yàn)殚W長玢巖—斑狀正長巖—脈巖。在正長質(zhì)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(qū)內(nèi)放射性異常顯著，是稀土找礦的重要標(biāo)志。該區(qū)圈定了1處航空放射性異常(Γ-18-60)，異常規(guī)模和強(qiáng)度較大，異常形態(tài)好，是稀土找礦的重要依據(jù)。2019年在開展山東省稀土礦資源調(diào)查時在龍寶山地區(qū)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(fā)現(xiàn)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(qū)找礦標(biāo)志明顯。有巖石標(biāo)志、放射性異常標(biāo)志、化探和重砂異常以及礦化蝕變標(biāo)志，并有已發(fā)現(xiàn)的眾多的礦化線索。是稀土找礦的重要依據(jù)。

(5)目前龍寶山地區(qū)發(fā)現(xiàn)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(jìn)一步的追索勘查。據(jù)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(qū)內(nèi)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(qū)內(nèi)礦體分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特征普遍，而且區(qū)內(nèi)礦體多數(shù)沿走向未封閉，因此沿走向追索礦體，利用地質(zhì)、物探、探礦工程等手段，預(yù)計會取得較好的找礦效果。

(6)龍寶山地區(qū)稀土礦與其西側(cè)已開采的郗山稀土礦成礦地質(zhì)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(zhì)侵入巖，礦床勘查深部已達(dá)700多米，向深部稀土礦體延伸趨勢較好，推測礦床延伸應(yīng)大于1000m。龍寶山雜巖體規(guī)模大于郗山雜巖體，期次較多，圍巖為寒武-奧陶紀(jì)灰?guī)r、頁巖等，巖體剝蝕較淺；根據(jù)成礦規(guī)律、成礦模式、成礦暈、成礦空間分析，目前發(fā)現(xiàn)的龍寶山稀土礦位于成礦暈的頂部，向深部應(yīng)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(qū)進(jìn)一步開展稀土礦勘查，找礦潛力較大。