宝鸡杨家湾地区含稀有金属花岗伟晶岩地质特征及成矿潜力评价

王凯+刘坤鹏+陈云杰

摘要：杨家湾地区是北秦岭一处含铀及铌钽等稀有金属花岗伟晶岩发育区，在简要论述伟晶岩成矿地质背景和地质特征的基础上，认为该区含稀有金属伟晶岩脉规模小，分布稀疏，范围广，与围岩的接触面积大，铌钽钛铁矿便于筛选，且普遍含铀。深部及外围具有较好的成矿潜力。

关键词：北秦岭；花岗伟晶岩型；稀有金属；成矿潜力

1.引言

研究区位于宝鸡市南西杨家湾一带，是一个以含铀及铌钽等稀有金属为主的伟晶岩发育区。20世纪60年代，陕西省地矿及冶金队在该区开展了地质调查，并研究了相关岩性的矿物学、岩石学的特征，初步总结了该地区的找矿标志和成矿规律。本文在前人工作研究基础上，结合野外地质调查，进一步系统的归纳了该区伟晶岩的地质特征，并简要分析其成矿潜力。

2.区域地质概况

研究区（图1）处于华北板块西南缘，祁连造山带与北秦岭造山带的结合部位，北秦岭山前大断裂南端。

2.1地层

本区出露地层为中元古界宽坪岩群，原岩属于一套变质碎屑岩[1]。根据岩石变质程度将该地层分为上下两大层：下层位于李家河上游及杨家湾以北一带，岩性为二云母斜长片麻岩，偶夹黑云母斜长片麻岩、透闪石大理岩和角闪片麻岩；上层分布在李家河下游及杨家湾以南一带，岩性为黑云斜长片麻岩并偶夹薄层角闪片麻岩，与下层整合接触。

2.2岩浆岩

本区出露岩体为印支期宝鸡岩体中细粒黑云母花岗岩。在该花岗岩中有两组大断裂相交，含矿伟晶岩就产于断裂交汇处的花岗岩或其片麻岩中。

2.3构造

区内断裂构造主要发育东西向、北东向断裂及其派生构造。其中北东向断裂F1贯穿全区。倾向南南东，陡倾。该断裂晚于东西向断裂。区北部的东西向断裂F3产在燕山—喜山期，倾向南，倾角较陡。另外区内广泛发育节理及小型构造。区内褶皱由于受多期次岩浆活动和断裂构造的影响而变得复杂，沿杨家湾为一向北东倾伏的向斜构造，李家河一带为一向北东东倾伏的背斜构造，在剖面上呈“M”形，无论背斜或向斜的翼部都为复杂的倒转褶曲。

3.花岗伟晶岩地质特征

3.1脉体年龄及空间分布特征

伟晶岩的宏观产出特征以及年龄测试等结果均可反映出其形成的母岩岩浆和形成时间。该区的花岗伟晶岩与中细粒黑云母花岗岩接触关系截然，呈脉动接触关系。K-Ar法测定区内花岗伟晶岩同位素年龄为100Ma～125.8Ma，而该区宝鸡岩体K-Ar法测定年龄为135.4Ma，均属燕山晚期[2]。说明伟晶岩的形成是在花岗岩侵入冷凝之后，受后期区域构造应力产生的节理构造贯入而成。

岩脉主要产在片麻岩及片麻状花岗岩节理中，其分布广泛，成群出现，长度15m～170m，厚度0.1m～10m。倾向多为南东-南向。由于受节理性质影响，形状复杂，多为板状、脉状、树枝状及不规则状，其次为透镜状、串珠状，在两组节理交汇处往往呈团块状。含矿伟晶岩脉体在空间上产于花岗岩的外接触带。且多富集于成矿母岩与围岩的不规则接触带或在小的岩体顶部附近及深断裂两侧。

3.2岩石学特征

（1）伟晶岩类型：含矿伟晶岩主要为未经交代或弱交代的黑云母微斜长石伟晶岩和斜长伟晶岩。一般呈浅-深肉红色，主要由石英、斜长石、微斜长石、黑云母等组成的分带和不分带的伟晶岩，由于脉的规模及产状不同，其结构分带也有区别，凡小于0.5m者无分带现象，几乎全为花岗结构，大于0.5m者往往能见到文象带，花岗状结构带，长石及石英块体带。

（2）矿石矿物的特征：矿石矿物为铌铁矿、钽铌矿、含铌铀钽矿，含矿岩脉经人工重砂鉴定，里面含沥青铀矿、钇易解石、复稀金矿、曲晶石、钍矿。另外含少量的辉钼矿、钒钛矿、钛铁矿、电气石、萤石、黄铁矿、雄黄样铁矿、石榴子石、褐铁矿、绿帘石、黑云母、锆石、磷灰石、重晶石、白云母等。

（3）矿物的结构与构造：矿物结构为浸染状、颗粒状及星点状分布，在伟晶岩脉中的长石石英带接触处，一般呈颗粒状，伟晶岩中为块状和脉状构造。

4.花岗伟晶岩成因分析

从花岗伟晶岩的宏观产出特征、矿物成分等方面可以判断出该脉体的成因及其母巖。

（1）区内酸性岩浆岩分布广泛，约占研究区面积的60%～70%，另有多个石英脉型矿床。岩浆作用为伟晶岩铌钽矿的形成提供了充足的物源和能源。

（2）区内出露的地层以片麻岩为主，伟晶岩脉切穿区内所有地层岩体，应属同一时代最晚期次。

（3）凡大于0.5m的伟晶岩分布密集地段多有不规则小侵入体出露，且脉体多产于岩体顶部的外接触带及岩体与围岩的不规则接触带附近。脉体严格受侵入体和构造控制，沿构造附近向两侧远处伟晶岩脉体数量减少。

（4）侵入于片麻岩片麻理中的含矿伟晶岩脉体，与围岩片麻理方向斜交，界线清晰，展现明显的突变关系。

（5）伟晶岩中主要由微斜长石、斜长石、黑云母、石英等主要矿物组成，副矿物有电气石、磷灰石、石榴子石等岩浆成因矿物，没有出现变质矿物。

上述诸点表明，产于本区的花岗伟晶岩应该为岩浆成因，宝鸡岩体中细粒黑云母花岗岩是伟晶岩的母岩。

本区的花岗伟晶岩的矿化形成过程是印支期花岗岩演化晚期，岩浆热液作用的继续。起初当花岗质岩浆侵以入后，在结晶分异作用的晚期形成的富含挥发份、稀有、放射性元素的熔体-溶液，贯入于早期北东向构造及其派生的次级构造裂隙中。随着远离母岩挥发份不断增加，促使熔体-溶液的黏度和矿物结晶温度的下降，使硅酸盐形成低熔物质进行运移。该区的变质岩为侵位的岩浆提供良好的屏障，岩浆在外压大于内压的相对封闭的系统中，矿物能缓慢结晶并形成伟晶结构。随着温度的降低，挥发份及水分的不断富集，导致气热液的形成，最终形成具伟晶岩。作为岩浆成因的伟晶岩型铌钽矿，在岩浆结晶的同时，常伴有流体的交代，使得其成矿过程更为复杂[5]。endprint

5.铌钽、铀矿化特征及成矿潜力评价

铌钽矿化产于花岗岩的外接触带，且多富集于岩体与围岩的不规则接触带或在小的岩体顶部附近及深断裂两侧。矿物颗粒一般都是从脉体边缘到中心逐渐变粗，此类脉体一般都分布于片麻岩及微片麻状花岗岩内，且切割区内所有地层岩体，包括不含矿伟晶岩脉，应属同一时代最晚期次。含矿伟晶岩无论规模大小，凡延伸较长者形状规则者，则少含或不含矿，反之脉短膨缩现象厉害者含矿较富集。另外含铌钽伟晶岩中普遍含铀，并发现某些伟晶岩中铀的含量已达到工业品位；这对该地区今后找铀提供了良好的线索。区内断裂构造发育，伟晶岩沿构造节理多呈脉状发育，规模不大，且伟晶岩脉密集地段脉的规模都大，含矿少，在伟晶岩脉分布稀疏的地方，规模小含矿富。但区内伟晶岩分布范围很广，且与围岩的接触面大，且铌钽钛铁矿具磁性，便于筛选；而含铌钽花岗伟晶岩中普遍含铀，并发现某些伟晶岩中铀的含量已达到工业品位，这对该地区今后找铀提供了良好的线索。另外在该区内已发现多处铌钽以及其他金属、非金属矿床、矿点。本区铀及铌钽等稀有元素矿产过去研究程度相对较差，尤其是深部及外围具有一定的远景潜力，值得进一步勘查研究。

6.结论

该区花岗伟晶岩过去研究程度差，勘查力度不足，积累地质资料相对较少，作者通过搜集资料，并开展野外的详细地质观察和室内的岩石矿物学等方面的研究，较为系统地分析了本区含稀有金属花岗伟晶岩的基本地质特征评价伟晶岩成矿潜力，得出以下几点认识：（1）依据花岗伟晶岩的宏观产出特征、矿物成分等方面可以判断出其为岩浆成因，母岩为宝鸡岩体中细粒黑云母花岗岩。（2）含稀有金属花岗伟晶岩中普遍含铀，部分已经达到工业品位，这对于今后在该区找铀提供了良好的线索。（3）区内含稀有金属伟晶岩脉多呈脉状，规模不大，富矿岩脉规模一般较小且分布稀疏，但脈体分布范围很广，与围岩的接触面大，另外铌钽钛铁矿便于筛选，深部及外围很值得进一步勘查研究。

参考文献：

[1]宝鸡市杨家湾一带含铌伟晶岩检查报告[R].

[2]何世平，王洪亮，陈隽璐，等.北秦岭西段宽坪岩群斜长角闪岩锆石LA-ICP-MS测年及其地质意义[J].地质学报，2007，81（1）：79-87.

[3]严阵等.陕西省花岗岩[M].西安交通大学出版社，1985.

[4]文春华，陈剑锋，罗小亚，等.湘东北传梓源稀有金属花岗伟晶岩地球化学特征[J].矿物岩石地球化学通报，2016，35（1）：171-177.endprint