1、北秦嶺西段六丈山含銣花崗巖體及銣礦化體特征胡永興張紅斌宿虎（甘肅省地質調查院蘭州730000 ）摘要：產于北秦嶺西段六丈山一帶的印支期花崗巖體中富含銣等稀有金屬，研究其特征對西秦嶺地區(qū)尋找稀有金屬礦產有較大的指導作用。該巖體由花崗斑巖、中- 細粒黑云二長花崗巖、細粒二長花崗巖等組成，屬高鉀鈣堿性系列，為“S”型花崗巖，其形成與大陸的造陸抬升有關， 產于相對成熟的大陸環(huán)境下。含銣花崗巖體經(jīng)歷了四次較大的侵入期次，礦化體的形成與巖漿不斷侵位階段分異萃取有關。關鍵詞： 北秦嶺印支期花崗巖銣礦化體0引言近年來，甘肅地礦局在稀有金屬礦產找礦有重大突破1 ，其中北秦嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的六丈山銣礦是重要成果之一。該

2、礦床產于印支期花崗巖中， 因此研究該巖體特征及分析成礦地質條件對北秦嶺地區(qū)尋找稀有金屬礦產有較大的指導作用。1區(qū)域地質背景研究區(qū)位于秦嶺弧盆系的北秦嶺巖漿弧構造單元西段 2 ，南側與中 -北秦嶺前陸盆地及商丹蛇綠混雜帶以唐藏 -天水（商丘）斷裂相接觸，北與祁連造山帶以寶雞 -天水斷裂相接，即處于秦嶺 -祁連接合地帶（圖 1）。該帶出露地層主要有古元古代一套中 -低變質相的區(qū)域變質巖層、古生代淺海相及火山成因的碎屑巖層、中生代陸相火山 -河流沉積碎屑巖組合等。 區(qū)域上各類地質構造較為發(fā)育，韌性、脆性斷層分布較多，主要有唐藏 -天水大型韌性走滑剪切構造帶、寶雞 -天水韌性剪切帶等， 這為巖漿巖及巖

3、脈的侵位及礦化富集提供了有利的條件。 區(qū)域上巖漿活動十分強烈，各期次的中酸性巖漿巖體多有分布，出露花崗巖類較多，巖石類型復雜， 主要有加里東晚期閃長巖、 海西早期似斑狀黑云正長花崗巖、 印支期二長花崗巖 -鉀長花崗巖 -花崗斑巖等，其中印支期花崗巖為主要的含銣巖體。2研究區(qū)地質特征1圖 1 六丈山一帶區(qū)域地質圖Fig.1TheTectonic locations map of LiuzhangshanTectonic locations研究區(qū)出露地層為中元古代隴山巖群，巖性為淺灰色黑云斜長片麻巖夾灰白色大理巖、淺粒巖（圖2）。區(qū)內巖漿活動十分強烈，各期次的中酸性巖漿巖體多有分布，且面積巨大，以

4、印支期花崗巖為主。印支期巖體以鉀長花崗巖為主，另為少量二長花崗巖、花崗斑巖，以巖基、巖盆、巖株、巖墻狀產出。區(qū)內地質構造較為復雜， NW-SE向斷層控制了印支期巖體的產出，并為銣的富集提供了空間。PT- 隴山巖群； SB- 閃長巖；DL- 火炎山花崗巖；NTS1- 粗粒鉀長花崗巖；TS2-3- 肉紅色中細粒鉀長花崗巖； Tr1- 灰白 -淺紅色中 - 中細粒黑云二長花崗巖； Tr2- 灰白 -淺紅色中細粒黑云二長花崗巖； Tr3- 細粒黑云二長花崗巖（銣礦化體）；Tr4-5- 肉紅色中 - 細粒黑云二長花崗巖；Tr6-淺紅 -灰白中細粒黑云二長花崗巖（銣礦化體）；Tr7- 粗粒含斑黑云二長花崗

5、巖； Tr8 花崗斑巖（銣礦化體） 1-巖性界線； 2- 推測斷層； 3- 銣礦化體；圖 2六丈山地質圖Fig.2Geological sketch ofLiuzhangshan23含銣花崗巖體特征3.1 巖石類型六丈山含銣花崗巖體以巖基、巖盆、巖株、巖墻狀產出，巖石類型以鉀長花崗巖為主，另為少量二長花崗巖、花崗斑巖，成巖時代為印支期。巖體多為灰白色、淺紅色、雜紅色，中粗粒 - 中細粒 - 細?；◢徑Y構，局部斑狀結構，塊狀構造，以巖基、巖盆、巖株、巖墻狀產出。中細粒鉀長花崗巖的礦物組成為鉀長石55%、斜長石 10% 、石英 25%、黑云母 5-10%等。細粒黑云二長花崗巖體為第二侵入階段侵入的

6、巖體，礦物組成為鉀長石30%、斜長石 40% 、石英 15%、黑云母 5-10%等，黑云母析出鐵氧化物為赤鐵礦，全巖銣（Rb2 O）含量大于 0.1%?；◢彴邘r是最晚期侵入體，呈巖墻狀，沿斷裂帶產出于鉀長花崗巖體中間，細粒斑狀結構，巖石由斑晶和基質組成，斑晶約 55-62%，其礦物成分為斜長石 20-25%、鉀長石15-20%、石英 10-15%、黑云母 2-3%等；斜長石與微斜長石緊密伴生，部分顆粒中包裹半自形黑云母； 堿性長石以鉀長石為主， 少見微斜長石， 與斜長石緊密伴生，部分顆粒中包裹斜長石； 黑云母為半自形片狀， 粒徑 0.2 ×0.35-0.3 × 0.75mm

7、，具綠泥石化，被白云母、綠簾石等交代并析出鐵質 , 含量約 2-3%?；|約 40%，由鉀長石、黑云母等組成。 運用電子探針波譜對花崗巖中黑云母分析， 顯示其中含銣 0.22%，且伴生鈮鉭平均達 0.015%，以錳鈮鐵礦的獨立礦物形式存在。3.2 巖石地球化學特征印支期含銣花崗巖的化學成分及巖石化學特征見表1、表 2。從表中可看出：SiO2 含量大于 66%，屬硅酸過飽和巖石 3 ，F(xiàn)e2O3、FeO、MgO 含量較低， CaO 含量為 0.2-0.33%之間，里特曼指數(shù) 為 2-2.2，小于 3%，屬鈣堿性系列的巖石。全堿 (K2 O+N2O)為 8.3-8.7，在硅鉀圖解（圖 4）中，巖體

8、成分點落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域。在火山巖全堿硅（ TAS）分類圖（圖 5）中，巖體成分點落入鈣堿性系列區(qū)域。 Al 2O3 CaO + Na2O + K2O 屬鋁過飽和型。3圖 4 六丈山印支期花崗巖 w(K2O)-w(SiO 2) 圖解Fig.4 Diagram of w(K2O)-w(SiO 2) formLiuzhangshan圖 5火山巖全堿硅（TAS）分類圖（ Ir 分界線，上方為堿性，下方為亞堿性）Fig.5 The map of volcanic rock TAS classification六丈山印支期花崗巖稀土元素分析結果及相關參數(shù)見表3、4。稀土元素配分曲線見圖 5。從表中可

9、看出稀土總量 55.98-122.01，Eu 值為 0.07-0.08 ，說明稀土元素豐度較低， 配分模式為右傾型， 表現(xiàn)為輕稀土元素富集型， 具顯著的銪負異常；各樣品的稀土元素配分曲線形態(tài)基本一致， 說明花崗斑巖、 中細粒黑云二長花崗巖為同源巖漿演化的產物； LREE 與 HREE的比值為 1.90 3.97 ，( La /Yb) N 的比值為 0.49 1.24 ，反映了輕稀土元素之間分餾及富集程度較高。3.3 構造環(huán)境分析印支期含銣花崗巖屬北秦嶺巖漿巖帶組成之一。對比該巖體的粒度變化， 主巖漿期以粗粒、中粗粒結構（主期結構）為主，補充期以中細粒斑狀結構為主，末期的花崗巖（脈）均為中粒-

10、細粒結構。從主巖漿期補充期末期結構組成一個完整的巖漿結構演化序列， 從早到晚巖石類型由粗粒二長花崗巖粗粒鉀長花崗巖中細粒鉀長花崗巖中細粒二長花崗巖- 細粒二長花崗巖 - 花崗斑巖過4渡。因此該巖體由幾個期次的巖漿形成。從研究區(qū)三個樣品的構造環(huán)境圖解表明（圖7），該巖體屬大陸的造陸抬升有關的花崗巖類，為造山帶花崗巖；從巖石化學參數(shù)看，該巖體為 S 型花崗巖；微量元素組合特征顯示為大陸同碰撞花崗巖， 其形成與碰撞帶密切相關， 系碰撞帶的產物，故為板內改造花崗巖， 形成于造山作用的同碰撞期和造山晚期， 為陸殼重熔形成鈣堿性系列的巖漿侵位于老地層中冷凝后形成的產物。 該巖體是一個相對成熟的大陸環(huán)境下的

11、局部熔融產生的巖體， 具備形成稀有金屬礦產的基本條件4。表 1 六丈山印支期花崗巖主量元素分析結果Table1 Geochemical of major elements of granitoids in Liuzhangshan氧化物百分含量（ W% ）樣品編號巖石名稱SiO2TiO 2Al 3O3Fe2O3 FeOMnOMgOCaONa2OK 2OP2O5H2O+ HQT-1花崗斑巖76.880.0312.60.320.580.080.120.333.964.380.01-99.29HQT-2中細粒黑云二76.940.0313.030.240.480.090.10.24.293.960.0

12、1長花崗巖-99.37HQT-3細粒黑云二長76.390.0512.880.470.430.070.090.234.034.590.01花崗巖-99.24測試單位：西安地質礦產研究所，2012.08表 2 六丈山印支期花崗巖主要巖石化學特征Table2 The main chemical characteristics of Liuzhangshan全堿鋁飽山德里特萊特鎂鐵樣品(K 2O+K2O/鎂值FeO*FeO*和指A/NK指數(shù)曼巖堿度指數(shù)固結K60編號N2O)N2OMg#值/MgO數(shù)(A/CN系指率F/(F+指數(shù)值ASIK)數(shù) (A.R)M)HQT-18.4001.1060.1210.8

13、747.2311.0631.1201.4532.0494.1620.8791.2823.418HQT-28.3020.9230.1260.7006.9581.1131.1491.5422.0024.3130.8741.1033.088HQT-38.6861.1390.0950.8599.4731.0721.1111.4552.2214.1920.9050.9373.605表 3六丈山印支期花崗巖稀土元素分析結果Table3 Geochemical composition of trace elements of Liuzhangshan稀土元素含量樣品編號LaCePrNdSmEuGdTbDyH

14、oErTmYbLuYHQT-114.2836.494.8718.225.90.136.241.49.342.117.581.611.981.8769.71HQT-25.0123.931.845.981.680.041.520.392.70.632.830.787.361.2926.06HQT-37.6330.732.89.292.710.061.950.412.480.582.360.54.410.7214.45測試單位：西安地質礦產研究所，2012.085表 4六丈山印支期花崗巖稀土元素主要參數(shù)Table4 Geochemical composition of main parameters

15、 of Liuzhangshan樣品編號 REELREEHREELREE(La/Yb) NEuCeHREEHQT-1122.0179.8942.121.900.860.071.07HQT-255.9838.4817.502.200.490.081.93HQT-366.6353.2213.413.971.240.081.63圖 6六丈山印支期花崗巖稀土配分曲線圖Fig.6 Indosinian granite chondrite-normalized REE patterns for the granitoids from Liuzhangshan圖 7 六丈山印支期花崗巖 Q-A-P 構造環(huán)境

16、判別圖（ RRG- 與裂谷有關的花崗巖類， CEUG- 于大陸的造陸抬升有關的花崗巖類）Fig.7 Q-A-Pdiagram for monzogranite from Liuzhangshan4銣礦化體及礦石質量4.1 銣礦化體特征六丈山共見三條銣礦化體（圖2）：（1）北部張家溝號銣礦化體，NNE-SSW6走向，呈長帶狀分布，長約4000 米 ，平均寬約 30 米，深部延伸超過200 米，Rb2O含量 0.1% -0.13%，Ta2O5 + Nb2O5 含量 0.015%，賦礦巖體為全巖礦化的細?；◢彴邘r巖墻；（ 2）中部大堡號銣礦體：NWW-SEE走向，呈帶狀分布，礦化體長1000 米，寬

17、約 400-700 米，鉆孔控制礦化體最深超過500 米， Rb2O 含量 0.08%-0.12%，賦礦巖體為全巖礦化的中細粒黑云二長花崗巖體；（ 3）南部東溝號銣礦體：呈帶狀 NWW-SEE分布于研究區(qū)南側，礦化體長2400 米，寬約 40-100 米，鉆孔控制礦化體深250 米， Rb2O含量 0.1% -0.15%，最高達 0.2%。賦礦巖體為全巖礦化的中細粒黑云二長花崗巖體。因此，銣礦化體的形態(tài)、規(guī)模、產狀、空間位置、礦石品位等特征明顯與巖漿侵入期次及相關巖性有關。4.2 礦石質量礦石自然類型屬于花崗巖類型伴生鋰、鈮和鉭的銣礦石。 各礦物電子探針波譜分析顯示，銣主要以類質同象的離子狀態(tài)

18、賦存于黑云母中。礦石礦物有黑云母、鉀長石、鈉長石等，脈石礦物有石英、綠泥石等，另有鋯石、黃鐵礦、白鉛礦、赤褐鐵礦、螢石、磁鐵礦、金紅石、磷灰石、石榴子石、黑復稀金礦、錳鈮鐵礦等副礦物。礦石結構有中-細粒、細?；◢徑Y構，塊狀構造。圖 3 六丈山銣礦化體地質剖面示意圖Fig. 3Geological profile sketch of Liuzhangshan rumineralization75成礦條件分析通過鋯石 U-Pb 同位素測得六丈山含銣最高的淺紅色細粒二長花崗巖 - 灰白色細粒二長花崗巖年齡為 196Ma，花崗斑巖為 203Ma（數(shù)據(jù)另文發(fā)表）。因此成礦時期為晚三疊世 - 早侏羅世。印

19、支末期，由于華南板塊和華北板塊發(fā)生全面陸陸碰撞造山作用，秦嶺造山帶發(fā)生了強烈的NNE向擠壓收縮，形成了NNE向及近EW向的淺層次脆性逆沖、滑脫構造，使得地殼深部形成的花崗質巖漿沿著斷裂上侵、擴張、頂蝕等。隨著壓力逐漸減小、 溫度降低，巖漿發(fā)生了分異結晶作用，并與圍巖發(fā)生了同化混染，形成了一系列板內改造花崗巖 5 （圖 8）。對研究區(qū)主要含銣的印支期花崗巖進行侵入單元解體分析， 可確定含銣巖體經(jīng)歷了四次較大的侵入期次：（ 1）粗粒二長花崗巖 - 粗粒鉀長花崗巖 - 中細粒鉀長花崗巖。該階段的巖石中含銣雖較少， 但為銣的第一次富集奠定了基礎， 晚期的中細粒鉀長花崗巖中銣含量呈明顯增高的趨勢； （

20、2）淺紅色中粒二長花崗巖 - 淺紅色中細粒二花崗巖 - 淺紅色細粒二花崗巖。該階段是銣元素強烈富集階段，已形成全巖銣礦化的侵入體，是巖漿侵入補充期。其晚期中細粒 - 細粒二長花崗巖構成號銣礦化體；（ 3）經(jīng)過短暫的間歇后，巖漿又進入了第三次侵入期，這個階段形成磚紅色中粒二長花崗巖 - 磚紅色細粒二長花崗巖侵入巖系列，由于分異差，巖體中僅形成銣礦化體，但銣礦化增強的趨勢同樣清楚； （4）最后階段是主要成礦期，侵入順序為淺紅色細?；◢彴邘r - 淺紅色中粒二長花崗巖 - 淺紅色中細粒二花崗巖 - 淺紅色細粒二長花崗巖 - 灰白色細粒二長花崗巖， 這個階段是銣元素強烈富集階段，形成、號銣礦化體。分析認

21、為，礦化體富集與巖漿不斷侵位階段分異萃取有關。 礦化熱液來源于自身巖漿水， 在獨特的構造環(huán)境中， 放射性元素脫變時的析出水、 大氣降水和圍巖水，經(jīng)不斷的熱液對流循環(huán)， 使得活性很強的銣離子在還原環(huán)境下， 廣泛富集與于云母及長石中。通過研究侵入期次與成礦的關系后認為：巖漿侵入的晚期，巖漿流體活動時間越長，熱液活動也越長 6 。巖石粒度越細，說明巖漿分異結晶越充分 7 ，銣元素的富集越好，因此花崗巖具有成礦專屬性。另外，圍巖蝕變中鉀化、螢石化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、黃銅礦化等與銣礦化正相關。尤其是螢石化可以看成該區(qū)明顯的找礦標志。8圖 8 六丈山銣礦成礦模式圖Fig.8 The Metallogen

22、ic model map of Liuzhangshanrubidium6結論（1）六丈山印支期含銣花崗巖體主要含礦巖石為花崗斑巖、中-細粒黑云二長花崗巖、細粒二長花崗巖。該巖體屬高鉀鈣堿性系列，為“ S”型花崗巖，其形成與大陸的造陸抬升有關， 產于相對成熟的大陸環(huán)境下， 具備形成稀有金屬礦產的基本條件。（2）含銣花崗巖體經(jīng)歷了四次較大的侵入期次，礦化體的形成與巖漿不斷侵位階段分異萃取有關。 分異較好的階段則礦化較富集， 反之異然。每個侵入階段晚期巖石粒度變細， 銣礦化明顯增強。 不同侵入階段巖性特征及特有的細粒結構構成明顯的找礦標志。（3）產于北秦嶺西段六丈山一帶的印支期花崗巖體中富含銣、鈮

23、鉭等稀有金屬，銣礦化體的形態(tài)、 規(guī)模、產狀、空間位置、礦石品位等與巖漿侵入第二期、第四期次及二長花崗巖等有關。9作者簡介胡永興，男、漢族、出生于1987 年，長春工程學院本科畢業(yè)，甘肅省地質調查院助理工程師。現(xiàn)主要從事礦產地質工作。作者地址：甘肅省蘭州市蘭工坪南街190 號甘肅省地質調查院郵編： 730000電話：郵箱：Western north QinLingLiuzhangshan Granite rock mass and The characteristics of Rb mineralization bodyHu Yongxing Zhang Hongbin SuHu（ Geolog

24、ical survey of Gansu Province， Lanzhou）Abstract: Native to north Liuzhangshan in mountain area of western QinLing indo-chinese epoch granite rock rich in rubidium and other rare metals, study its characteristics for rare metal mineral in west QinLing mountain area have a bigger role in guiding. In t

25、he rock mass by the granite porphyry, dark clouds - fine grained monzonitic granite, fine grained monzonitic granite and so on, is high in potassium calc-alkaline series, for the "S" type granite, its formation is associated with the epeirogenic uplift of the mainland, which are found in relatively mature continental environment. Including rubidium granite rock mass has experienced four times larger intrusive period of time, the formation of the mineralized bodies related to magmatic emplacement constantly stage differentiation extract