陕西商丹地区花岗伟晶岩型稀有金属矿产成矿规律初探

杨文博，周 海，宋公社，吴 鹏，王 强

(1. 陕西省地质调查规划研究中心，西安 710068；2. 陕西省地质调查院，西安710054；3. 西北大学地质学系，西安710069)

稀有金属主要有锂、铍、铌、钽、铷、锶、铯、锆、铪9种元素，在国民经济、国防工业、高精尖材料等领域中占有越来越重要的位置[1]。因此，虽然从已有的勘查研究成果来看，稀有金属矿不是陕西省的优势矿产，还需要进一步加强勘查投入力度，亟待对陕西此类矿产富集特征规律加以研究，提供下一步找矿方向[2]。目前，陕西省发现的稀有金属矿床、矿(化)点共20多处，矿床类型主要为花岗伟晶岩型，还包括海相火山岩型、岩浆热液型和岩浆型等。成矿多与岩浆岩以及构造断裂、裂隙等有关，成矿时代以早古生代为主、海西—印支期、燕山期次之。主要分布在秦巴地区，又主要以北秦岭宝鸡凤太和商丹一带稀有金属矿产为主，例如，凤县—太白伟晶岩密集区、丹凤—商南伟晶岩密集区、宁陕—洋县伟晶岩密集区，其中商丹伟晶岩密集区是稀有矿产分布最多、研究程度最高的区域。伟晶岩型稀有金属矿产代表性矿产地为丹凤龙驹寨资峪沟铷矿、丹凤峦庄大南沟—街子沟铷(钽)矿、商南凤凰寨大苇园铷锂矿。商丹伟晶岩密集区位于北秦岭东段商洛丹凤地区，区域内发育花岗伟晶岩型稀有金属矿产，然而对于其成矿规律缺乏研究。本文拟通过对商丹地区丹凤县龙驹寨资峪沟铷矿床和峦庄镇大南沟—街子沟铷钽矿进行详细的野外地质工作，来初步探讨花岗伟晶岩型稀有金属矿产的成矿规律。

1 区域地质背景

秦岭造山带是中国中央造山带的重要组成部分，记录了华北板块与华商板块漫长而复杂的拼合历史[3]，是解析中国乃至整个东亚构造演化过程的关键[4]。以商丹缝合带分界，秦岭造山带可被分为北秦岭和南秦岭造山带[5]。

北秦岭造山带内尚未发现太古宙基底岩石，从北往南，通常被划分为宽坪单元、二郎坪单元以及北秦岭单元三个岩石地层[6]。宽坪单元是北秦岭地体最北侧的一个地质单元，岩性组合上为绿片岩、斜长角闪岩、大理岩、石英岩及石英片岩为主，并被中石炭纪—二叠纪沉积岩不整合覆盖，大多数前人研究表明宽坪群代表了华北地块南缘的被动大陆边缘[7]或增生楔背景的产物。二郎坪单元位于北秦岭地体中部，北以乔端断裂为界，南以朱夏断裂带为界，其主要岩性组合包括中基性火山岩、深成岩脉、细粒碎屑岩化及含有寒武纪—志留纪化石的燧石岩条带。玄武岩是该单元的主要岩石类型，在一些地段可看见特殊枕状熔岩[8]。是典型的蛇绿混杂岩，可能和商丹洋向北俯冲有关；并记录了二郎坪从洋内弧向弧后盆地转换的过程[9]。北秦岭单元的主要岩性组合为前寒武纪含石榴子石黑云斜长片麻岩、石榴硅线片麻岩、角闪岩以及大理岩，这些岩石组合被新元古代及志留纪—泥盆纪花岗岩广泛侵入[10-11]。

图1 商丹地区地质简图Fig.1 Geological sketch of the Shangdan area1-秦岭岩群；2-丹凤岩群；3-加里东期花岗岩；4-海西期花岗岩；5-加里东期辉长岩；6-海西期辉长岩；7-超基性岩；8-伟晶岩脉密集区；9-地质界线；10-断层；11-丹凤龙驹寨资峪沟铷矿区范围；12-丹凤峦庄大南沟—街子沟铷(钽)矿区范围

2 典型矿区研究

如图1所示[12]，丹凤—商南一带伟晶岩型稀有金属矿区，位于北秦岭造山带北秦岭单元即栾川—朱夏断裂与商丹断裂之间，北临二郎坪弧后盆地，南部紧邻商丹缝合带。区域地层由华北地块的大陆边缘地层及结合部位的混杂岩带组成，主要由秦岭岩群、丹凤岩群等组成；沉积盖层主要出露在工作区南部，以上白垩统寺沟组及分布在其间的第四系松散堆积物为主。区内的基底地层被古生代以来的岩浆岩改造强烈。岩浆岩具有多期次、多类型、多成因特征，以早古生代中酸性岩浆岩为主，另外在丹凤岩群中夹杂着不同变质程度的基性和超基性岩石。区内构造活动十分强烈，具有多期次活动特征，控制了花岗岩体及花岗伟晶岩展布。此外，多次构造运动和变形变质活动，使得不同时期地层以构造关系相互叠置、拼贴，内部难以建立有序的地层层序。本文选取其中主要矿产地丹凤县龙驹寨资峪沟铷矿床和峦庄镇大南沟—街子沟铷钽矿对其进行初步的成矿规律分析研究。

2.1 丹凤县龙驹寨资峪沟铷矿区

矿区位于丹凤县龙驹寨。大地构造位置位于北秦岭单元的复合岛弧杂岩带南缘，南部紧邻商丹断裂带，见图2。

图2 丹凤县龙驹寨资峪沟铷矿床地质简图Fig.2 Geological sketch of the Ziyugou rubidium deposit in Longjuzhai town of Danfeng county1-第四系；2-寺沟组；3-丹凤岩群；4-宽坪岩体：黑云二长花岗岩；5-古城岩体：辉长岩；6-硅质岩；7-花岗伟晶岩及其编号；8-矿体；9-矿区范围

2.1.1 矿区地质特征

野外地质工作表明，矿区出露地层主要为早古生代丹凤岩群地层，出露在研究区南部。主要岩性为斜长角闪片岩、含绿泥石化绢云母石英片岩、绢云母斜长片岩、硅质岩(由于后期构造及岩浆侵入，岩矿鉴定为角砾状混合岩化硅质岩)。研究区北部出露宽坪花岗岩体，见图2，岩性以片麻状中细粒黑云母二长花岗岩为主，在区域上呈北西西—南东东向展布，与区域构造线方向一致，在岩体接触带常见发育数十米大小的围岩变质杂岩体，岩体内部多有丹凤岩群变质岩残留体及定向展布的暗色闪长质包体。外接触带花岗岩呈宽度不等的脉状体贯入于丹凤岩群中，表现了浅源深位原地或半原地侵位的同构造花岗岩特征，属挤压环境下的主动侵位。宽坪岩体为I型壳幔同熔型花岗岩[13]，物质来源以上地幔或下地壳分异出的岩浆为主，在其向上侵位过程中同熔了一定数量的地壳上部物质，因而具有壳幔混源的性质。尽管不同学者得出的成岩时代有偏差，但都表明宽坪岩体是北秦岭商丹地区早古生代末—晚古生代初期侵入形成的花岗岩体[14]。古城辉长岩体，位于矿区东南部，岩性为辉长岩，呈灰绿—深灰色，细粒、中粒辉长结构，块状构造，主要造岩矿物辉石、斜长石、黑云母，局部可见绿帘石及碳酸盐矿物，岩体中稀有金属元素含量极少。矿区内花岗伟晶岩脉较为发育，主要出露在中南部，呈NWW-SEE向展布共圈出主要花岗伟晶岩脉19条。脉体类型以少云母微斜长石花岗伟晶岩脉和云英岩化白云母微斜长石花岗伟晶岩脉为主，偶见黑云母二长花岗伟晶岩脉。产在岩体自身边部的伟晶岩，规模小，多以细脉状出现，部分地段为密集型细脉状，脉体延伸有限，一般在数米到数十米不等，脉体与岩体界线清晰，脉体多为少云母微斜长石花岗伟晶岩脉；产在岩体南部地层中的伟晶岩规模大，延伸、延长较远，脉体延长方向与构造线方向一致，脉体具分支复合、膨胀狭缩现象，与围岩界线清晰。个别伟晶岩中可见到围岩捕掳体。脉体走向与区域构造线方向基本一致，呈近东西向，在地表延伸较远，一般在500～5 700 m不等，脉体厚度一般在2.81～25.93 m，脉体厚度变化大，脉体间相互基本平行，脉体间距在数米到百十米不等，与地层界线清晰，接触界线平直，多沿地层片理面(或称为构造面)侵入，部分脉体(或脉体局部)斜插地层。脉体倾角较陡，一般在70°～85°，只有个别脉体或脉体局部倾角较缓，小于65°。脉体倾向变化较大，地表脉体，靠近宽坪岩体附近，脉体一般北倾，但在矿区东部，伟晶岩脉均表现为北倾；脉体在深部连续性较好，且均表现为北倾，倾角70°～88°，与地表脉体倾角基本一致。

研究区内构造较为发育，受区域构造影响，区内地层岩石塑性变形、糜棱岩化较强。区内构造线总体为NWW-SEE，大约100°～280°，局部可见南西—北东向构造，但在矿区不甚发育。矿区构造受商丹大断裂的影响，主要表现为韧脆性断裂，断裂基本沿宽坪岩体南侧分布，早期表现为糜棱岩化、初糜棱岩化，长石、石英等矿物具定向排布的特点，岩石具明显的碎裂，并局部伴有硅化、碳酸盐化等热液蚀变。部分地段可见后期穿插的花岗岩脉或伟晶岩脉，构造控制着矿区伟晶岩脉的产态和规模。

2.1.2 矿体、矿化及矿石特征

矿体与含矿地质体—花岗伟晶岩脉特征基本一致，该区伟晶岩中主要以铷为主，锂、铍、铌、钽等稀有元素矿化较弱，放射性铀矿也较为丰富。共圈出铷矿体15条，其中根据工业铷矿体圈定指标(综合评价工业指标)，圈出工业铷矿体11条。铷矿体均赋存于伟晶岩脉中，个别地段，靠近脉体围岩，受热液岩浆影响，铷含量也可达到Rb2O边界品位。伟晶岩脉或部分、或全岩铷矿化，最长矿体3 600 m，矿体厚度一般在数米到十几米不等，最大厚度可达21.94 m。通过钻探资料可知伟晶岩脉在地表含矿性较强，深部含矿性相对较弱。资峪沟铷矿矿石自然类型主要为白云母微斜(条纹)长石花岗伟晶岩型和少云母微斜长石花岗伟晶岩型。矿石中主要矿物为微斜长石、钠长石、石英、石榴石以及白云母及副矿物锆石。矿石结构有花岗伟晶结构、条纹结构、似文象结构、交代及交代蚕食结构、蠕英石结构、包含结构等。矿石构造有块状构造、碎裂状构造、星散状—稀疏浸染状构造等。矿石中铷与钾元素关系密切，主要赋存于含钾矿物钾长石和云母类中，铷的载体矿物为钾长石(微斜长石)、白云母、黑云母[15]。

2.1.3 成矿伟晶岩与宽坪花岗岩体的关系

笔者在参与的资峪沟铷矿项目过程中，初步认为本区伟晶岩与宽坪花岗岩体无直接的成因联系。理由如下：1)二者成岩时代差距较大。对丹凤资峪沟伟晶岩以及被其侵入的宽坪花岗岩进行了锆石U-Pb同位素测年，宽坪花岗岩形成时代为442 ± 2.9 Ma，与张宗清等所测的426± 59 Ma年基本一致[14]，而伟晶岩形成时代为355～407 Ma(平均380.6 Ma)，二者的成岩时代相差约60 Ma，差距较大。资峪沟伟晶岩的形成温度与压力分别500°C及3.3 kbar(即地壳深度约12 km部位)，其形成温度不高并位于地壳较浅部位，60 Ma的结晶时间对资峪沟伟晶岩而言过长；2)二者的地球化学特征有较为明显的差别，地球化学差异很难用岩浆的演化分异来解释；3)资峪沟伟晶岩与宽坪花岗岩体在空间展布上的特点与典型的LCT型伟晶岩及其花岗岩母岩的分布特点有明显不同。典型的LCT型伟晶岩随着离母岩距离增加，分异程度增加，并具有一定的分带性[16]，而资峪沟伟晶岩没有空间分带性。

这些差异表明二者可能并无直接的成因联系。结合钻探资料，伟晶岩脉进入地下深部后脉宽较小且近乎垂直。考虑到伟晶岩与宽坪花岗岩体并无直接成因联系，其对应的花岗岩母岩可能位于宽坪岩体下方更深部位，可能与更深部的岩浆有关。

2.1.4 矿床成因初步分析及找矿方向

通过以上前人研究及野外工作，资峪沟伟晶岩型铷矿赋矿地质体即为伟晶岩脉，铷主要赋存在钾长石，其次是白云母中。资峪沟地层围岩多为片岩，受区域北部分水岭和南部商丹断裂两大断裂夹持控制，地层岩石常呈碎裂或糜棱岩化，片理与区域构造线一致，而含矿伟晶岩多沿地层片理面(或称为构造面)侵入，部分脉体(或脉体局部)沿构造节理裂隙斜插地层，硅质岩中局部构造裂隙中可见伟晶岩。可见伟晶岩对于地层的岩性没有专属性，构造面理及节理裂隙是本区重要的控矿因素，控制着脉体即矿体的空间产出形态。

为弄清铷矿成因，首先得确定赋矿伟晶岩脉成因。伟晶岩的成因有几种不同的观点，最主要的是岩浆成因和变质成因，由1)伟晶岩与围岩接触界线截然清晰，2)与围岩交代作用不很明显，3)局部伟晶岩脉中可见围岩捕掳体，4)资峪沟伟晶岩中的微斜长石与原生石英呈文象结构，而文象结构是伟晶岩岩浆成因特征结构之一。综合以上因素，本文认为本区伟晶岩为岩浆成因。Teertstra等研究表明，富铷长石形成重要成因是流体交代铯榴石从而分解产生富铷长石[17]。然而，岩相学研究表明，伟晶岩中未见铯榴石。并且资峪沟伟晶岩的一大特点是伟晶岩铯含量不高，所有测试的伟晶岩样品的Cs含量均小于25×10-6，远低于典型的具蚀变成因富铷长石的伟晶岩的Cs含量。因此，资峪沟伟晶岩中富铷长石(微斜长石)并非流体成因，也应为岩浆成因。综上所述，资峪沟铷矿为伟晶岩型中的岩浆分异伟晶岩型铷矿。

因此，本类岩浆分异伟晶岩型铷矿分布在构造岩浆岩带中。沿围岩构造面理或者节理裂隙填充发育的少云母微斜长石花岗伟晶岩或者白云母微斜长石花岗伟晶岩是找矿重要方向，找到伟晶岩后，在其中找钾长石、白云母较发育，云英岩化、硅化等蚀变较弱的部位，即为此类型铷矿成矿有利位置。

2.2 丹凤县峦庄镇大南沟—街子沟伟晶岩型铷(钽)矿

丹凤县峦庄镇大南沟—街子沟铷(钽)矿矿区(以下简称大南沟—街子沟铷(钽)矿)位于丹凤县峦庄镇马家坪村大南沟—街子沟一带，面积9.93 km2，大地构造位置位于北秦岭造山带北秦岭单元的复合岛弧杂岩带，北部紧邻二郎坪弧后盆地。属峦庄北伟晶岩密集区的北部，由会仙台—碾盘断裂和峦庄—碾子坪断裂控制的油篓沟—廻龙寺背斜的北翼，见图3。

图3 丹凤峦庄大南沟—街子沟铷(钽)矿地质简图Fig.3 Geological sketch of the Danangou-Jiezigou rubidium(tantalum) deposit in Luanzhuang Town of Danfeng County1-秦岭群郭庄岩组；2-矿体编号；3-断层；4-背斜；5-向斜；6-花岗伟晶岩脉；7-矿体

2.2.1 矿区地质特征

大南沟—街子沟铷(钽)矿矿区出露地层为古元古代秦岭群郭庄岩组(Pt1g)地层，岩性以黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩为主，夹少量石榴黑云斜长变粒岩(或浅粒岩)、斜长角闪片麻岩层或透镜体等。岩性较均匀，发育条带状构造。岩矿鉴定表明，该片麻岩以含矽线石、石榴石等富铝变质矿物为特征，岩石变质程度较高，达角闪岩相，主体属矽线石一钾长石变质带，并发育深熔作用，重熔脉体分布广泛。根据变质后的矿物组合特征分析，原岩可能为正变质酸性侵入岩类。矿区受十里吊—八岔河复式背斜中的油篓沟—廻龙寺背斜控制，位于油篓沟-廻龙寺背斜北翼，该背斜呈近东西向展布，背斜中发育有小的层间褶皱和层间构造，构造线一般呈南西西—北东东向，总体走向110°～290°，后期的构造及层间构造已被岩浆热液所充填，形成现如今的花岗伟晶岩脉。区内岩浆活动强烈，主要发育岩浆后期，规模不同、形态各异的花岗伟晶岩脉，花岗伟晶岩脉主要沿油篓沟-廻龙寺背斜翼部次级裂隙充填、发育，从而在该区形成伟晶岩脉密集区，其中70%为白云母微斜长石花岗伟晶岩脉。

伟晶岩脉位于峦庄北伟晶岩脉密集区的北部，靠近陕豫交界处，脉体走向与区域构造方向基本一致，呈近东西向方向，约110°～290°。倾向变化较大，地表脉体向南、向北均可见到，倾角65°～78°，个别地段可达80°以上，相对较陡。脉体具明显的分支复合、膨胀狭缩现象，脉体长数百米到数千米不等，宽度在数米到数十米不等。伟晶岩脉岩性主要为含白云母微斜长石花岗伟晶岩脉、白云母二长花岗伟晶岩脉及含电气石云英岩化二长花岗伟晶岩脉，脉体呈浅红色、淡红色，中粗粒结构，部分呈粗粒结构、文象结构，块状、脉状构造，碎裂状构造，主要造岩矿物以微斜长石，斜长石、石英，白云母为主，多见电气石、石榴子石，另外个别地段可见少量的黑云母；其中微斜长石单矿物粒度较大，一般矿物粒度在1～2 cm，部分单矿物粒度可达6～10 cm，自形程度高，可达岩石含量的50%以上，部分地段由于云英岩化作用，微斜长石含量减少，石英及白云母含量增加。白云母多为原生白云母，以细碎鳞片状、大片集合体共存，大片集合体一般在数厘米之间。

2.2.2 矿体、矿化及矿石特征

大南沟—街子沟铷(钽)矿等稀有金属矿区共圈出铷矿体12条，矿体均赋存于花岗伟晶岩脉中，伟晶岩脉或部分、或全岩铷矿化，部分地段靠近脉体附近地层中Rb2O也可达到铷的综合评价边界品位，另外在部分花岗伟晶岩铷矿体中伴生钽矿符合工业指标要求，可圈出伴生钽矿体。矿化的强弱主要取决于伟晶岩脉类型及伟晶岩脉中矿物的组成及含量。手选采集的微斜(条纹)长石及大块白云母单矿物，进行主要稀有元素含量分析可知两种矿物中铷含量均较高，其中大块白云母还表现具有较好的铌、钽矿化，锂、铍矿化相对较弱。该区伟晶岩脉交代作用较强，但铷矿化与微斜(条纹)长石、白云母关系密切，钽、铌矿化与白云母也存在一定的关系。在该区寻找以微斜(条纹)长石和白云母为主的伟晶岩脉是寻找铷(钽)等稀有矿产主要的地质体。结合深部钻探资料，伟晶岩脉与地表对应关系较好，但岩脉呈分支现象严重，且所揭露出的伟晶岩脉造岩矿物中以石英、钠长石和电气石为主，少量的白云母及微斜(条纹)长石。根据铷等稀有元素赋存规律[15]，石英、钠长石和电气石三种矿物中均不含铷元素，故在深部伟晶岩脉铷元素未达到铷矿化的边界品位，与地表铷元素含量反差较为明显。

矿石自然类型主要为白云母微斜长石花岗伟晶岩型，白云母二长花岗伟晶岩型。钽矿矿石类型除以上伟晶岩脉外，还有与脉岩接触的围岩—碎斑碎粒岩。

主要矿石矿物为微斜长石、石英、斜长石等，次要矿物为白云母、石榴石、电气石等，副矿物可见绢云母、锆石、磷钇矿、独居石、铌铁矿、含铌钛铁矿、褐钇铌矿、晶质铀矿、磁铁矿及碳酸盐等。岩石具弱绢云母化、碳酸盐化等，发育破碎裂隙、似文象结构，沿裂隙有石英、斜长石、白云母等交代矿物分布。大南沟矿石结构与资峪沟矿石结构基本一致，有花岗伟晶结构、条纹结构、似文象结构、交代及交代蚕食结构等，而且以交代结构为主。但不同的是没有观察到蠕英石结构、包含结构等。大南沟矿石构造也与资峪沟矿石构造一致，有块状构造、碎裂状构造及星散状—稀疏浸染状构造。其中以块状构造为主，其次有碎裂状构造、星散状—稀疏浸染状构造。

矿石中铷与钾元素关系密切，主要以类质同像形式赋存于含钾矿物钾长石和云母类矿物中，铷的载体矿物为钾长石(微斜长石)、白云母、黑云母等。

钽元素多以细微的(铌)钽铁矿形式出现。

2.2.3 成矿伟晶岩与灰池子岩体的关系

结合前人资料分析可知此矿区伟晶岩与灰池子岩体有一定的联系，并且灰池子岩体以北由近及远可见花岗伟晶岩有较明显的分带性[18-19]，大南沟—街子沟铷钽矿区恰好位于第二、第三带即含铌钽铁矿、绿柱石等矿物的白云母型或二云母型花岗伟晶岩带，并且在街子沟一带的部分伟晶岩中可以看到不完全的内部结构分带性现象：文象、似文象结构带—块状微斜长石带—白云母、钠长石、石英带—石英核。而且灰池子岩体中的所有矿物在这一带的伟晶岩中均可找到，如灰池子岩体中可见磁铁矿，本矿区的伟晶岩中也可见到。种种迹象指明成矿伟晶岩与灰池子岩体密切相关，见图4[20]。所以可以说灰池子岩体即为大南沟—街子沟一带花岗伟晶岩的母岩。

图4 围绕灰池子岩体的花岗伟晶岩脉分带示意图Fig.4 Sketch diagram of the zonation of the granite pegmatite dikes surrounding the Huichizi granite1-黑云母型花岗伟晶岩带；2-二云母型花岗伟晶岩带；3-白云母型花岗伟晶岩带；4-含锂矿物白云母型花岗伟晶岩带；5-大南沟—街子沟铷钽矿；6-某铀矿；7-凤凰寨锂矿

2.2.4 矿床成因及找矿方向初步分析

大南沟—街子沟伟晶岩型铷(钽)矿赋矿地质体即为伟晶岩脉，铷主要赋存在钾长石、白云母中，钽主要赋存在(铌)钽铁矿中。局部的铍矿化主要见于绿柱石中。

与资峪沟的区别是本区伟晶岩脉主要沿油篓沟—廻龙寺背斜翼部次级裂隙充填、发育，与地层斜交为主，而资峪沟伟晶岩多沿构造面理发育。本区构造转折端、背斜倾伏端发育的次级褶皱和节理裂隙为伟晶岩的复杂形态提供基础，有利于岩脉的膨胀发育，而矿化多发生在膨胀处，并且在膨胀处岩脉分异较好，可见较明显的结构分带。因此，大南沟-街子沟铷(钽)矿的主控矿因素包括褶皱、构造节理、裂隙。与资峪沟伟晶岩成因类似，本区伟晶岩为岩浆成因。即大南沟—街子沟铷(钽)矿为伟晶岩型中的岩浆分异伟晶岩型铷矿。

在构造岩浆岩带中，沿围岩构造面理或者节理裂隙寻找填充发育的少云母微斜长石花岗伟晶岩或者白云母微斜长石花岗伟晶岩是找矿重要方向，找到伟晶岩后，在其中找钾长石、白云母较发育，云英岩化、硅化等蚀变较弱的部位，即为此类型铷矿成矿有利位置。

3 成矿规律和找矿标志

3.1 成矿规律

综合以上对龙驹寨资峪沟铷矿床和峦庄镇大南沟—街子沟铷(钽)矿两个岩浆分异伟晶岩型的矿床成因的初步分析。我们认为北秦岭南缘商丹地区岩浆分异伟晶岩型的矿床成矿控制条件包括以下三个方面：1)造山带与板块接触带，受到强烈构造挤压作用，区域构造控制花岗伟晶岩总体分布。2)构造转折端次级节理裂隙及构造面理给矿化提供场所，控制矿体规模。3)围岩多为老地层，保证了稳定成矿环境。商丹地区伟晶岩型稀有金属矿产分布在北秦岭新元古代—早古生代造山带，区域性大断裂控制着伟晶岩和其稀有金属矿化的整体空间分布；成矿期主要为早古生代；主要矿种为铷、铌钽、锂、铍、锶。

结合区域地质背景资料和前人的研究，我们认为其成矿机理和典型的稀有金属元素岩浆分异伟晶岩型的矿床类似。是早古生代秦岭洋壳闭合碰撞，俯冲板片消融，产生原始岩浆，岩体侵位后，残余流体上升，在围岩老地层的构造面理或者构造节理裂隙等薄弱地带产生围绕早期岩体边部展布的伟晶岩墙，伟晶岩产状常与区域构造线一致，伟晶岩演化后期，交代作用很强，稀有金属元素常与Na、K等元素组成易溶络合物，当在交代强烈及成矿有利的条件下，络合物被破坏，产生碱质交代作用，与此同时稀有金属元素开始富集成矿[19]。

绝大多数伟晶岩在区域分布及自身结构上都具有一定的分带性，区域上的分带多围绕某岩体由近及远呈黑云母花岗伟晶岩—二云母花岗伟晶岩—白云母花岗伟晶岩—含稀有金属矿物白云母花岗伟晶岩等分带特征，前提条件是控矿构造等断裂裂隙提供足够的伟晶岩成矿演化空间，而这个与其有关的花岗母岩体有可能出露于地表被找到(大南沟—街子沟伟晶岩之于灰池子岩体)，也有可能地表无法找到，处于伟晶岩下方更深的部位(资峪沟伟晶岩的母岩可能位于下方更深部位)，陕西商丹地区的伟晶岩由于构造空间限制，区域上常难以见到明显的分带特征，如丹凤龙驹寨资峪沟围绕宽坪岩体分布的伟晶岩受商丹断裂和分水岭断裂紧闭夹持控制，就没有明显的区域分带性，而丹凤峦庄伟晶岩围绕灰池子岩体就呈一定的分带性；内部结构上伟晶岩由边部到中心多呈文象、似文象结构带—块状微斜长石带—白云母、钠长石、锂辉石、锂云母、石英带—石英核，一般区域上伟晶岩分带好的离母岩远的伟晶岩，其结晶分异程度高，结构的分带性也较明显[21]。

通过典型矿区对比研究，可知铷的矿化富集与伟晶岩的分带特征无太大的关系，与伟晶岩中的富铷长石、白云母关系较大；而其他锂、铌钽、铍等都有其独立矿物，与分带特征息息相关，多分布在围绕母岩分异强、分布较远的边缘带中，见图5。

图5 伟晶岩演化分带与矿化规律示意图Fig.5 Sketch diagram of the evolutional zonation and mineralizing regularity of pegmatite

3.2 找矿标志

根据以上分析，笔者认为研究区内的同类型矿床找矿标志包括以下内容：

母岩体：早古生代花岗类岩体附近的伟晶岩是陕西商丹地区稀有金属矿产直接找矿标志。

地质构造、岩石结构、矿物、蚀变：多关注褶皱倾伏端沿构造节理裂隙发育的伟晶岩；伟晶岩中应将岩脉膨大、结构分带性较好的，有微斜长石、白云母、锂辉石、锂云母、石英核发育；云英岩化、硅化较弱的作为找矿标志。铷矿找微斜长石和云母，跟伟晶岩类型关系不大；锂、铌钽、铍等矿找分异、分带好的，有锂辉石、锂云母矿物的花岗伟晶岩脉。

原生晕：在伟晶岩密集区发现的稀有元素原生晕高值异常是直接找矿标志。

化探重砂异常：在伟晶岩密集区开展大比例尺的稀有金属元素化探异常以及重砂异常扫面是寻找稀有金属矿产的重要手段(尤其重砂)。

根据伟晶岩本身复杂的内部结构特征，对地表已发现的含锂云母稀有金属伟晶岩脉(如凤凰寨锂矿)，进行单脉体解剖研究，能更好地找到锂等重要战略性稀有矿产，并且有助于深入查明岩脉成因演化规律。

4 结语

陕西省是矿产资源大省，但是作为近几年热点矿产的稀有金属矿却工作程度较低。尽管商丹地区伟晶岩密集带研究程度相对较高，但是对于商丹地区伟晶岩密集带矿床野外地质一手资料的系统报道却非常缺乏。本文试图通过对野外地质的综合分析，对花岗伟晶岩型稀有金属矿产成矿规律进行了初步的总结，为更深入的研究其成矿机理提供基础性资料，为我国“三稀”矿产调查评价工作提供科学依据。