冀东麻地碱长花岗岩与稀有金属矿化研究

和 越，赵 迪，苗群峰，孙金龙，齐云飞，李智斌，邢莞东

（河北省地矿局第八地质大队（河北省海洋地质资源调查中心），河北 秦皇岛 066000）

稀有金属矿化花岗岩在我国华南、内蒙古等地广泛分布，随着对该类稀有金属矿床研究程度的逐渐深入，推动了我国Rb、Ta、Nb等稀有金属矿找矿突破。近些年来，随着“三稀”资源为主的找矿勘查工作力度的投入，推动了河北省铷、铌、钽和锂矿的找矿工作[1]。河北省稀有金属矿化花岗岩分布多，且普遍具有Rb矿化，如花市铷矿、麻地铷铌钽锂矿床等，均与碱性花岗岩具有成因联系。鉴于此，本文以冀东麻地碱性花岗岩为研究对象，分析其与稀有金属矿化之间的关系，为进一步研究其成矿规律奠定基础。

1 麻地碱长花岗岩

麻地碱长花岗岩位于冀东花市地区，其形成呈似瓢状，岩体长约4.2km，长轴呈北东—南西向，短轴长约1.7km，岩体中部约2km，总体上，麻地碱长花岗岩出露面积可达5.35km2（图1）。根据野外地质调查认为麻地碱长花岗岩的侵入方向为“南东→北西”，岩体向围岩倾斜，且与围岩的接触界线极为明显，麻地碱长花岗岩南东侧的接触界面较为平缓，其倾角一般介于14°～40°之间；北西侧的接触界面相对较陡，其倾角一般为60°～80°之间；岩体南部区域的接触界面变化较大，倾角介于28°～65°。麻地碱长花岗岩的围岩主要为角闪斜长片麻岩，其中东部大部分面积被第四系覆盖，地表出露较差。

图1 麻地碱长花岗岩地质简图（据苗群峰等，2016）

此外，岩体与围岩的接触蚀变较弱，在岩体边部可见大量的角闪斜长片麻岩捕掳体，直径约20cm；在岩体边部可见1mm～2mm的细粒化带，且沿接触带边部分布较多的细脉状、团块状伟晶岩囊，从岩体边部至岩体中心，伟晶岩囊逐渐减少。麻地碱长花岗岩中矿物成分主要由钾长石、石英以及白云母等组成，岩体中可见黄铁矿集合体。根据前人对麻地碱长花岗岩的岩石地球化学特征研究表明[2]：麻地碱长花岗岩具有高硅、富钠（富碱），贫镁、钙的特征，岩石属于钙碱性的过铝质岩石系列，且明显富集Y、Ta、Nb、Yb、Zr等高场强元素和U、Th、Rb等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Sr、Ti等元素，具有明显的负铕异常与“四分组效应”，上述地球化学特征均显示，该岩体对稀有金属矿化有利。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

麻地稀有金属矿床主要分布在麻地岩体内，铷、铌、钽和锂等稀有金属矿化分布严格受控于麻地碱长花岗岩。根据野外地质调查，初步控制稀有金属矿化带长4.2km，宽0.7km～2.2km，矿化面积为5.34km2。矿化带总体上呈北西—南东向展布，且向南东向侧伏。根据探槽控制的矿体可知，矿床的Rb2O品位介于0.065%～0.39%之间，Rb2O平均品位为0.18%，同时伴生Ta、Nb和Li元素，其规模为大型矿床规模[3]。根据矿石自然类型，可将矿区内稀有金属矿分为四种类型：灰白色碱长花岗岩型、肉红色碱长花岗岩型、含铁锰质团块碱长花岗岩型和含天河石碱长花岗岩型。根据矿石类型以及矿石空间分布规律，可将研究区分为4个矿化带。

其中，Ⅰ号矿体的赋矿岩石为肉红色碱长花岗岩，呈不规则状分布在岩体中，地表控制矿体长轴为北西—南东向，控制长轴约1.9km，短轴长约1km，矿化面积为0.98km2；Ⅱ-1号矿体是研究区主要的富铷矿体，赋存在矿区内灰白色碱长花岗岩中，地表矿体被第四系覆盖较严重，矿体长轴方向为北西—南东向，地表控制矿体面积为0.36km2，呈不规则状展布；Ⅱ-2号矿体与Ⅱ-1号矿体基本一致，位于麻地岩体中部的灰白色碱长花岗岩中，矿体长轴方向为北西—南东向，呈不规则状展布，控制矿体面积1.44km2；Ⅲ-1号矿体呈不规则状展布于含天河石碱长花岗岩，矿体长轴方向为近东西向，控制长轴约1.02km，短轴长0.08km～0.41km，矿体面积为0.22km2，矿体北部第四系覆盖较厚；Ⅲ-2号矿体呈不规则展布于麻地岩体西部的含天河石碱长花岗岩中，矿体长轴方向为近东西向，地表控制长轴长约0.4km，短轴方向呈近南北向，控制短轴长约0.3km，矿体出露面积约0.10km2；Ⅳ-1号矿体呈不规则分布在麻地岩体西部侧的铁锰质物质较富集区域，控制矿体面积约0.15km2，矿体呈近南北向展布，长轴长约0.68km，短轴长约0.20km～0.38km，矿体北侧少量区域被第四系覆盖；Ⅳ-2号矿体呈不规则分布在麻地岩体西部侧的铁锰质物质较富集区域，控制矿体面积约0.08km2，矿体呈近东西向展布，长轴长约0.54km，短轴长约0.10km～0.20km，矿体北侧少量区域被第四系覆盖[4]。

2.2 矿石特征

麻地碱长花岗岩中稀有金属矿化的载铷矿物主要为钾长石、白云母和天河石，脉石矿物以石英、钠长石等为主。根据载铷矿物和赋矿岩石等，可将矿石分为四类：①肉红色碱长花岗岩型矿石，多分布在麻地碱长花岗岩岩体周边及南东侧，地表出露面积相对较小，矿石中Rb2O平均品位为0.12%；②灰白色碱长花岗岩型矿石，分布范围较广泛，Rb2O平均品位为0.18%；③含天河石碱长花岗岩型矿石，矿体出露面积为0.34km2，矿石中Rb2O平均品位为0.23%，伴生Li2O平均品位为0.19%；④含铁锰质团块碱长花岗岩型矿石，圈定矿体2处。

此外，矿石结构以细粒等粒结构、细粒不等粒结构和似斑状结构等为主；矿石构造以块状构造、斑点状构造等为主。

2.3 矿化蚀变

麻地碱长花岗岩中的稀有金属矿化主要发育在岩体内部，主要有铌钽矿化、铷矿化、锂矿化，此外，矿石中普遍发育黄铁矿化，与上述三种矿化相伴而生，对稀有金属找矿具有明显的指示作用。

其中，黄铁矿化主要分布在麻地岩体北西侧的铁锰质物质较富集范围和南侧的伟晶岩团块、片麻岩中的石英脉内，是铌钽矿化和铷矿化相伴而生；矿区内铌钽矿化可分为两种：一是分布在铁锰质团块内受铁锰质团块控制的铌钽矿化，在矿化岩体中不均匀分布；二是呈集合体状分布在麻地岩体边部伟晶岩团块或细脉中的铌钽矿化；锂铷矿化较为普遍，主要赋存在钾长石和锂云母、天河石中，相对而言在伟晶岩和云英岩化中含量较高。

3 碱长花岗岩与稀有金属矿化

麻地碱长花岗岩具有高硅、富钠（富碱），贫镁、钙的特征，属于钙碱性的过铝质岩石系列，明显富集Y、Ta、Nb、Yb、Zr等高场强元素和U、Th、Rb等大离子亲石元素，明显亏损Ba、Sr、Ti等元素，具有明显的负铕异常与“四分组效应”。同时，矿化蚀变主要分布在岩体内部，具有“全岩矿化”的特征，主要矿化包括铷矿化、铌钽矿化等，且主要载铷矿物为钾长石和锂云母，稀有金属矿化强度与岩体中的钠长石含量呈正相关关系，且当岩体中含有天河石时铷矿化最高。

4 结束语

综上所述，麻地矿区中的稀有金属矿化与麻地碱长花岗岩关系密切，具有明显的成因联系，矿体严格受控于岩体的展布形态；同时麻地碱长花岗岩具有明显的“四分组效应”和富集Ta、Nb、Rb等元素，对稀有金属矿化富集有利。根据本文研究表明，麻地稀有金属矿化明显受控于麻地岩体，因此，在今后的找矿勘查中应加强该岩体周边相似成因岩体的勘查工作。