冀东地区稀有金属找矿新线索初探

2021-12-26李鹏

世界有色金属 2021年18期

李鹏

（河北省煤田地质局环境地质调查院，河北石家庄 050000）

近些年随着科技的发展以及国际形势的变化，稀有金属作为战略性矿产被提升到了国家战略层面。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出“加强战略性矿产资源规划管控，提升储备安全保障能力，实施新一轮找矿突破战略行动”。冀东地区是河北省重要的内生金属成矿区，区内发育众多的内生金属矿床如金厂峪金矿、峪耳崖金矿、太平村钼矿等。通过在冀东某岩体进行稀有金属调查评价工作，发现了若干稀有金属矿化线索，并新识别出环状构造。

环状构造又称圆形构造，通常在遥感和卫星图上表现为近圆形的环形地貌，内部发育放射性的水系以及线状断裂。环形构造的成因多样，包括火山喷发后的断陷或塌陷的盆地边界、深部热动力的产物、陨石撞击、侵入体的露头或隐伏边界等。环形构造通常与内生矿床密切相关，包括火山-次火山热液矿床、热液脉状矿床、火山沉积矿床等，成矿种类包括铁、铜、镍、铬、锡、钨、钼等。

1 岩体地质特征

岩体位于冀东马兰峪复式背斜的中东部，呈近东西向岩基状展布，形成时代为199～186Ma（张秋生等，1991；林尔为等，1985；罗振宽等，2001），属于早侏罗世。该岩体出露斜长花岗岩、黑云母花岗闪长岩、碱长花岗岩等，局部穿插闪长岩脉、正长岩脉以及花岗细晶岩脉。其中主体岩性为中粗粒花岗岩，呈不规则面状展布，在地貌上表现为凸起的山体。黑云母花岗岩主要分布在岩体中部，呈近南北向带状分布，其与中粗粒花岗岩为超动接触关系。斜长花岗岩主要分布在岩体的东部，呈北西向、近南北向的条带状产出，未见到明显的接触界线。碱长花岗岩出露面积较小，仅在岩体中部乡村北侧山顶部位少量出露，局部具钠化、硅化。

图1 岩体地质简图

2 稀有金属矿化线索

图2 伟晶岩脉中的天河石

通过对岩体进行系统的野外地质调查工作，在该岩体中及附近新发现了一系列稀有金属矿化线索。在岩体北部与太古宙八道河群王厂组上段接触带附近，在穿插进入中粗粒花岗岩中的伟晶岩脉中首次在该地区发现了蓝绿色天河石，局部可见钾长石被天河化，远离剪切裂隙交代变弱。天河石化钾长石呈它形粒状，少呈近半自形板状，粒径主为10.0mm～13.5mm左右的巨粒，＜10.0mm的粗粒少，具格子双晶，局部被不规则钠质条纹交代。颗粒内部多嵌布板条状斜长石，可能为钠长石，被粘土轻微交代。

另外在该岩体内部发现了若干条灰黑色绢英岩化蚀变带，宽度变化较大，最宽可达十余米，局部见红色汞化现象。该蚀变带具有Rb、Li矿化，整体含量较高，多达工业品位。在蚀变带两侧多见极薄的钠化、硅化带，宽度最大为5cm，与围岩花岗片麻岩的接触部位呈渐变过渡，围岩自蚀变带向内部钠化、硅化变弱。钾化呈不规则团块状分布在钠化、硅化带中，可见自边界向中心的过渡现象，遍布轻微钠化。绢英岩化蚀变带主体未见明显的钾化、钠化现象，可见后期的白色石英脉穿插其中。白色石英脉呈团块状及不规则条带状。条带石英脉延伸不远，通常几厘米的长度便消失，脉壁呈不规则状，宽度不均匀，变化大。根据绢英岩化蚀变带的矿物组成，根据野外产出关系，初步建立了成矿过程。最早阶段为钾化阶段，随着温度降低流体性质变化，其次为钠化-硅化阶段，形成钠化、硅化带，证据是钾化团块零星分布，遍布具轻微钠化，最后为绢英岩化阶段，该阶段为主要的成矿阶段，温度最低，表现为明显的绢英岩化，形成了汞化、黄铁矿。后期被白色石英脉穿插，该阶段的热液不含矿。

图3 绢英岩化蚀变带

绢英岩化蚀变带宽度变化较大，局部变细甚至消失，带两侧壁多呈波浪状或不规则状，不平直，延伸走向不稳定，局部残留原岩残留体，相对完整，未被蚀变带切割。通过局部工程揭露，部分蚀变带显示向深部变大的趋势。综合以上现象，绢英岩化蚀变带应为张性构造控矿。

3 环形构造控矿

根据卫片的地形地貌，本次工作在岩体中识别出环形构造，地貌上表现为近等轴状环形地貌，内部发育明显的放射状水系，西部形态清晰，东部界线模糊。环内部可见多个小型环状构造。

为了明确何种构造对成矿的控制，对大量含矿绢英岩化蚀变带进行了应力分析。根据蚀变带的赤平投影，结合野外特征发现，研究区内的张性蚀变带的主应力方向σ1为放射状分布，反映可能是局部隆起构造控制了矿化带的分布。

图4 环形构造卫片图（红框为环形构造内的局部隆起地貌）

图5 绢英岩化蚀变岩赤平投影图以及推测主应力方向

4 成矿过程初探

冀东地区东部新发现的天河石和天河石化钾长石均发育在伟晶岩脉中，切割侏罗纪花岗岩体，并且本次工作在穿插切割片麻岩的伟晶岩脉中发现了具Rb、Nb矿化的含矿伟晶岩，其中Rb达到工业品位，并且随着向下延伸，伟晶岩脉局部变为囊状体。通过对岩体进行系统取样分析发现，正常的岩体中无矿化显示，断裂附近局部具方解石化、碳酸盐化的花岗岩具有强至弱的矿化显示。此外，绢英岩化蚀变带尽管暂时未进行成矿年龄测试工作，但在蚀变带中观察到少量蓝绿色天河石化，暗示其可能与岩体北部的含矿伟晶岩有关。岩体的粒度普遍较大，为中粗粒，应该为一次岩浆房就位过程的中下部，大量的流体积累主要在岩浆房的上部长期演化形成，因此，后期的含矿流体应该不是当次岩浆过程的产物，最可能是后期新的岩浆过程的产物。

综上所述，该地区的稀有金属成矿过程可以初步概括为，较老的岩体就位后，新的岩浆沿高温的老岩浆通道重新进入岩浆房内，通过长期演化形成含矿流体，一部分侵入到上覆地层和老岩体中形成含矿伟晶岩，另一部分沿张性断裂贯入，交代老地层形成含矿蚀变带。蚀变带的流体过程经历了温度逐渐降低的过程，自早到晚分别发生钾化、钠化、绢英岩化和硅化，晚期少量碳酸盐化（翟裕生等，2011），主要成矿阶段在绢英岩化阶段。