通化岗山岩体地质特征及找矿前景

2018-07-09朱小锋马春生

吉林地质 2018年2期

关键词：含矿细粒花岗岩

朱小锋，马春生

吉林省地质调查院，吉林长春 130102

0 引言

铌钽属于稀有金属资源。近年来，我国稀有金属工业发展较快，需求呈逐年快速增长趋势。从地区上看，江西铌钽资源最为丰富，内蒙古次之，而中国东北吉林地区铌钽矿床发现较少。通过对通化岗山岩体的研究，发现了较好的铌钽矿化线索，找矿前景较好[1]。

1 区域地质背景

岗山岩体位于华北板块北缘东段，郯庐断裂以东地区，北部位于龙岗古陆南缘，北邻兴蒙—吉黑显生宙造山带；南部为辽吉古元古代造山带，该带南邻为辽南陆块和朝鲜的狼林陆块（图1A）。

岗山岩体主要受主要受印支运动和燕山运动控制，印支运动可能与华南板块向华北板块俯冲碰撞有关，而燕山运动则是太平洋板块对亚洲板块俯冲的结果，该两个构造体系的叠加作用，控制了岩体的中生代构造格局[2]。

2 岗山岩体地质特征

岗山岩体位于通化大川—岗山一带，呈岩基状产出，出露面积约120 km2，岩性为早白垩世碱长花岗岩，侵入新太古代花岗质—英云闪长质片麻岩、晚侏罗世果松组安山岩及火山碎屑岩之中(图1B)。

碱长花岗岩，呈肉红色，花岗结构，块状构造，主要矿物成分钾长石（条纹长石和微斜长石），板状、粒状，半自形—它形，均已高岭土化，含量75%；斜长石，半自形，板状轻微绢云母化，可见聚片双晶，含量2%～5%；石英，无色，不规则状，个别交代钾长石，含量25%；角闪石均已蚀变，析出铁质、旋光性减弱，含量1%以下。岗山岩体宏观上可划分为边缘相、过渡相和少量内部相，呈渐变过渡接触关系。边缘相分布于岩体边部，该相带内见有安山岩捕掳体，主要岩石类型为细粒—中细粒碱长花岗岩；过渡相主要岩石类型为中细粒碱长花岗岩；内部相主要岩石类型为中粒—中粗粒碱长花岗岩。

图1 吉林通化大川地区综合地质图Fig.1 Comprehensive geologic map of Dachuan area, Tonghua of Jilin Province

岗山岩体碱长花岗岩化学成分见表1，岩石中Al2O3＞K2O+Na2O+CaO，为铝过饱和岩石，且随岩浆分异到晚期，Al2O3含量有所增高；富硅，SiO2含量在71.10%～75.00 %之间；Al2O3含量平均高于12 %；富碱，K2O+ Na2O＞8 %；贫二价阳离子，FeO+MnO+MgO+CaO平均小于1.7%，个别含矿岩体较高。一般来说含铌钽花岗岩SiO272%～76 %之间，工作区SiO2含量72.86%～75.00%之间（只有一个样品分析结果为SiO271.10 %）；含矿花岗岩Al2O3含量介于12%～16%之间，工作区Al2O3含量介于12.24%～15.00 %（只有一个Al2O3含量为11.99 %）；含矿花岗岩Na2O+K2O≥8%。工作区Na2O+K2O介于8.3%～9.65 %之间；含矿花岗岩Na2O/K2O为0.857%～1.9 %或更大一些，工作区Na2O/K2O介于0.89%～0.96 %之间（只有一个样该比值为0.81 ）；含矿花岗岩(Nb+Ta)2O5/TiO2比值在0.08～0.10之间，为褐钇铌矿等含稀土铌钽矿物与铌钽矿混合（据王笃昭1982年对广东含铌钽花岗岩研究得知），工作区(Nb+Ta)2O5/TiO2比值介于0.9～0.10之间。由此推测岗山岩体是含稀有矿的花岗岩体。

3 铌钽矿化体特征

本次工作结合土壤异常对岗山岩体开展了预查工作，在岗山岭、库仓围子发现了9条铌、钽矿化体（矿体20余条），走向近东西，规模较大，宽43 m～105 m，长度未进行控制。矿体（矿体圈定是按（Nb+Ta）2O5之和达到≥0.015 %）平均品位在0.015 2 %～0.016 7 %之间，Nb2O5品位最高达0.020 3 %。赋矿岩体主要为浅肉红色中细粒碱长花岗岩，围岩蚀变弱，是岩浆结晶分异过程中成矿，铌、钽矿化较均匀，呈现以铌矿为主、铌钽矿共生的矿产组合状态。

表1 岗山岩体碱长花岗岩地球化学数据表(据文献[1])Table1 Geochemical data of alkali granite in Gangshan rock mass

人工重砂鉴定结果，矿石矿物为黑稀金矿：呈棕黄色—黄棕色，棱角—次棱角块状，半透明，强沥青光泽，高硬度，粒径0.04～0.8 mm；脉石矿物主要为碱性长石、石英、角闪石组成；副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿、黄铁矿、曲晶石、萤石、独居石、赤褐铁矿等。

电子探针测试分析，铌、钽主要赋存在黑稀金矿中，为独立可选，含量特征见表2。

表2 元素含量特征表(据文献[1])Table 2 Elements content characteristics

4 找矿前景

（1）岗山岩体所处位置是龙岗太古宙陆块与辽吉古元古代造山带的接触部位。自中生代以来受环太平洋构造域影响，本区以北东-北北东向构造为主，形成一系列盆岭构造，在此过程中岩浆活动、火山活动、盆地沉积，为成岩、成矿提供了空间和热液，本次工作发现的铌钽矿就分布在早白垩世时期形成的碱长花岗岩之中，也控制了与基性一超基性岩体有关的铜镍矿、铂钯矿的分布如赤柏松铜镍矿等。

（2）铌、钽主要产于岗山岩体的过渡相和边缘相中细粒钠闪碱长花岗岩和细粒钠闪碱长花岗岩中，该期次碱长花岗岩是稀有金属铌钽矿及矿化的矿源体，其内的原生微裂隙、节理是储矿构造的空间载体。

（3）通过岩石化学成分研究，岗山岩体与国内含矿花岗质岩浆中富集了SiO2、K2O、Na2O等主要造岩组分，而贫含MgO、FeO、CaO等组分等特征是一致的，于此相应，岩浆中伴生的成矿元素就有大量的稀有元素和稀土元素，这些元素与硅碱质等在地球化学性质上有许多相似之处。