角子山岩体地质矿化特征

郭帅

［关键词］岩体地质特征；岩体类型；岩体矿化特征；角子山岩体

在燕山晚期华北陆块发生了广泛的巨量岩浆活动和爆发性金属成矿作用，位于华北陆块南缘的角子山花岗岩体就是在这一时期侵位的。该岩体属于准地台一褶皱系过渡型侵入岩区老君山一老寨山燕山期花岗岩亚带[1-2]。前人曾对这个花岗岩体特征进行过初步研究，并把这一岩体的花岗岩类划分为A型花岗岩[3-5]，并且就该岩体的年代学及地球化学也作了深入的研究[6-8]，本文就岩体内地质矿化情况再做一些补充。

1. 岩体地质

1.1 岩体规模

角子山岩体出露于象河、春水、角子山、张台一带，形态上近矩形，东西长近15 km，南北宽约9 km，面积约130 km²。岩体东部、西部大部分被第四系覆盖，北部侵入于中元古界地层中，南部侵入新元古代花岗岩中（图1）。

1.2 接触关系及岩体时代

（1）岩体与围岩均呈侵入接触关系，见有围岩俘虏体。

（2）经过精确的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和岩相学表明，角子山岩体形成于燕山晚期，它的成岩年龄为120.9±0.8 Ma[6]。因此将角子山超单元划分早白垩世中期。

1.3 岩石类型及矿物组成

依据岩石的结构特征，内部接触关系及侵位次序，将其归并为6个单元，自早到晚分别为：主体期结构的第一单元（K₁JZ¹）：中斑中粗粒钾长花岗岩单元；第二单元（K₁JZ²）：中粗粒钾长花岗岩单元；补充期结构的第三单元（K₁JZ³）：细粒钾长花岗岩单元；第四单元（K₁JZ⁴）：花岗斑岩单元；第五单元（K₁JZ⁵）：小斑细粒钾长花岗岩单元；末期结构的第六单元（K₁JZ⁶）：细粒二长花岗岩单元。

第一和第二单元具主期结构特征，粒度较粗，块状构造，二者间多为涌动接触。第三、第四和第五单元具补充期结构特征，均发育晶洞、晶腺构造，一般呈圆状、次圆状、长条状，晶洞、晶腺内有发育较好的钾长石、石英晶体。第四单元与第五单元之间为涌动接触关系，其他单元之间均为脉动接触。第六单元具末期结构特征，多呈小岩体和岩脉形式出现。

该岩体具有少量包体，主要有青灰色花岗斑岩和细粒花岗岩两种。前者主要分布在第一单元中，呈圆形、椭圆形、长条状，大小2 cm×3 cm～50 cm×100 cm左右，方向不定。后者出露零星，多出现在第一、第二单元接触处，呈椭圆形，大小2 cm×3 cm～4 cm×5 cm，长轴多呈近东西向。

岩体中相关岩脉发育，岩脉类型有细晶岩脉、伟晶岩脉、正长斑岩脉及石英脉等，以主体期单元最发育，补充期单元偶见，末期单元中无岩脉出现。岩脉走向以SEE向最为发育。

该单元的主体岩性为钾长花岗岩类，仅第六单元为二长花岗岩，其主要特征见表1。

各单元之间具有明显的相似性，但各单元又存在着明显差异在主体期结构中的似斑晶在由早到晚单元中，具粒度变小，含量减少的特征；补充期结构中由斑晶由无到有，由少到多，粒度由细到粗的正向演化趋势，矿物含量表现钾长石在早期单元到晚期单元中含量减少，斜长石含量增加的趋势，使超单元岩石类型从主体期和补充期的钾长花岗岩到末期的二长花岗岩的演化特征。

2. 岩石化学及微量元素地球化学

2.1 岩石化学

岩体各单元的化学成分特征及参数[4]与中国花岗岩平均值[9-10]比较，其具富SiO₂、K₂O、Na₂O，而贫Al₂O₃、CaO、MgO、FeO、Fe₂O₃的特征。第一单元碱度率AR为3.26，第二单元碱度率AR为3.70，第三单元碱度率AR为3.17，第四单元碱度率AR为2.90，第五单元碱度率AR 为3.65，第六单元碱度率AR 为2.89。各单元A/NCK 值及K₂O/Na₂O 比值均＞1，显示过铝富钾的特征。各单元从早到晚演化趋势也十分明显，随着分异的彻底，岩石酸性增强，而碱性指数及铝指数呈降低趋势。此外，Al₂O₃、MgO 亦有随SiO₂增高而降低的趋势。

2.2 微量元素

岩体各单元微量元素含量[4]与中国花岗岩平均值[9-10]比较，Nb含量较高，远高于中国花岗岩平均值，Ba、Sr、V远低于中国花岗岩平均值。Rb、Ba的含量和Rb/Sr比值在各期次的从早到晚各单元中表现为逐渐升高的趋势[11]，Zr/Hf值则表现为降低趋势[12]。各单元的微量元素标准化图式为右倾型（图2），具明显的Ba负异常。前人[13]的航空放射性测量数据—航空能谱钍含量平剖面图上，反映了岩体中Th的变化特征与前人成果[4]中的各单元Th含量基本一致。

2.3 稀土元素特征

各单元稀土元素及参数引自前人成果[4]，并绘制稀土元素模式（图3）。

该超单元稀土元素值与维氏酸性岩比普遍较低。稀土总量在主体期和补充期的各单元中从早到晚都表现为增加趋势，Σce/ΣY、δEu则都表现为逐渐降低趋势，都显示着岩浆的正向演化特征。各单位稀土曲线均为左翘右平的海鸥型，δEu负异常明显。

3. 岩体的成因类型

该岩体具有的特点：岩石组合为钾长花岗岩—二长花岗岩类。岩体中不含深源包体；岩石中长石以碱性长石为主，多为条纹长石，补充期通常有少量正长石，常见条纹长石-正长石交生体，补充其中，石英和碱性长石的显微文象交生體亦很常见；主体期单元见有晶腺构造，补充期各单元均发育典型的晶洞晶腺构造，表明岩浆富挥发分但缺乏水；在岩石地球化学方面，SiO₂、Na₂O+K₂O、Nb通常很高，而Al₂O₃、CaO、MgO、Ba、Sr、V却偏低，与“A”型花岗岩特征一致；该岩体表现轻稀土特别富集，Eu负异常非常明显，稀土元素标准化图式的特点是“V”型条谷，谷两侧曲线缓缓向上抬高。

由以上特点可表明该岩体属A型花岗岩。

4. 岩体的矿化特征

经过水系沉积物及重砂测量，槽探及角子山岩体的矿化作用是很明显的。根据水系沉积物及重砂测量资料[15]，角子山岩体存在着Nb-Rb-Y-La-Be 综合異常区和独居石、复稀金矿重砂异常区（图4），从而充分说明了与上述岩体微量元素特征中Nb 高的一致性。

Nb-Rb-Y-La-Be综合异常区呈北东向的椭圆形分布在冉沟、角子山、黑石山一带。该异常以铌为主，伴生铷、铍、钇、镧、钍、铀、锆等元素，为一套稀有-放射性元素组合。铌异常面积最大，其他元素异常面积较小，均分布在铌异常范围内。镧、钇异常主要分布在铌异常的东北部，而铷、铍异常则分布在铌异常的中部。各异常均无浓度分带现象，但有一定的浓集中心。铀、钍、锆等元素虽无异常出现，但在异常浓集部位，含量明显增高，形成高背景，显示了该岩体富含稀有-放射性元素的特征。异常的各元素的高含量点均分布在岩体内带的中粗粒花岗斑岩及花岗斑岩中，它们的最高含量分别为铌150×10^-6、钇40×10^-6、镧120×10^-6、铍70×10^-6、钍200×10^-6、锶60×10^-6、锆500×10^-6。

独居石、复稀金矿重砂异常区呈南北方向的矩形分布在上王、林冲、白沙坡一带，面积约10 km²。异常主要矿物为复稀金矿、独居石；伴生有锆石、钛铁矿、辰砂、金、钼铅矿等。独居石在河流重砂中30 kg 含1～5 g的19个，大于5 g的28个。在残坡积半风化基岩中1～5 g的14个，大于5 g的1个。复稀金矿在河流中1～5 g的15个，大于5 g的25个。在残坡积层及半风化基岩中1～5 g的2个。复稀金矿为黑色板状，颗粒直径0.1～2 mm，个别达2.5 mm。独居石呈棕色不规则粒状，颗粒直径0.05～1 mm。从人工重砂结果来看，它们都是花岗岩的副矿物。异常处于角子山岩体中，异常区东北部边缘为中粒花岗岩，北部和南部为中粒斑状花岗岩，西南部为细粒斑状花岗岩，另有少量的花岗岩岩脉分布。河流重砂中独居石、复稀金矿大部分达到工业品位，基岩和残坡积层中有不少点已接近工业品位。

目前，在石灰窑附近岩体中发现了1条含铷铌矿化体，地表由2 个探槽控制，长度约100 m，倾向为41°，倾角85°。形态呈脉状，厚约1.01 m，Nb₂O₅品位为0.03%、Ta₂O₅品位为0.001%、Rb₂O品位为0.055%。矿石类型属花岗伟晶岩型铌钽矿石。赋存于角子山超单元第二单元花岗伟晶岩脉中，沿岩脉延展连续。

角子山岩体南部第四系冲洪积层中，（Ta，Nb）2O5品位绝大多数在0.004%～0.01%，达到了河流类砂矿边界品位，个别达到工业品位，控矿厚0.9～2.7 m，控矿面积约0.7 km²。

5. 结论

（1）由岩体的地质特征和地球化学特征分析可知，角子山岩体属“A”型花岗岩。

（2）角子山岩体较高Nb含量以及圈出的Nb-Rb-Y-La-Be综合异常区，是岩体和第四系冲洪积层中能赋存铌矿（化）体的关键。

（3）经过工程揭露和样品化验测试，在岩体中发现了1条含铷铌矿化体。

（4）建议下一步铌矿找矿工作将河流类砂矿作为突破点。