苗群峰，齊云飛

（河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066001）

近年來(lái)，河北省地礦局十分重視對(duì)“三稀”礦產(chǎn)的找礦工作，花市銣等稀有金屬礦為河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)近年來(lái)探獲的特大型銣等稀有金屬礦床[1]，初步估算Rb2O資源量為180萬(wàn)噸，Rb2O平均品位0.18%，為一堿性長(zhǎng)石花崗巖型礦床（鈉長(zhǎng)石、鋰云母花崗巖型鉭、鈮、鋰、銣、銫礦床）。

1 巖體地質(zhì)特征

麻地巖體形態(tài)近似瓢狀，長(zhǎng)軸呈NW40°方向，出露面積5.35km2。圍巖巖性主要為角閃斜長(zhǎng)片麻巖（圖1）。

麻地巖體為兩次侵入活動(dòng)形成的復(fù)式巖體。早期侵入形成肉紅色堿長(zhǎng)花崗巖（γ52a），主要分布于巖體四周及東南部；晚期侵入形成灰白色堿長(zhǎng)花崗巖（γ52b），構(gòu)成巖體主體，兩期巖體為涌動(dòng)型侵入接觸關(guān)系。

2 礦床成因類型

研究工作成果表明，稀有金屬元素礦化受巖性控制，巖體即礦體。麻地巖體為殼源花崗巖漿高度分異演化的產(chǎn)物。造巖礦物鈉長(zhǎng)石、天河石、（鋰）云母是本類礦床的直接標(biāo)志，巖體頂部的含天河石堿長(zhǎng)花崗巖是富礦發(fā)育部位?；ㄊ秀湹认∮薪饘俚V的礦床類型為堿長(zhǎng)花崗巖型。其特點(diǎn)為：

（1）巖體為至少兩次侵入活動(dòng)形成的復(fù)式巖體，麻地巖體沿常州溝組和變質(zhì)結(jié)晶基底間的不整合面侵位形成。

圖1 麻地巖體地質(zhì)簡(jiǎn)圖[1]

圖2 麻地稀有金屬礦化花崗巖成巖成礦模式示意圖

（2）巖體巖性特征在垂向上呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，空間上由下往上，時(shí)間上由早到晚，巖性的特征變化是：巖石顏色由紅色→灰白色→白色；巖石結(jié)構(gòu)由細(xì)粒等?！?xì)粒不等?！?xì)粒似斑；鈉長(zhǎng)石含量逐漸增加，粒度逐漸減小，在白色含天河石堿長(zhǎng)花崗巖中鈉長(zhǎng)石呈極細(xì)粒團(tuán)狀分布，微斜長(zhǎng)石含量相應(yīng)逐漸減少。云母種屬由鋰鐵云母→鐵鋰云母→鋰云母轉(zhuǎn)變。

（3）巖體上部含天河石堿長(zhǎng)花崗巖和團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀偉晶巖內(nèi)稀有金屬礦化相對(duì)富集。

3 成礦作用機(jī)制

巖漿活動(dòng)是地球釋放物質(zhì)與能量的一種重要途徑。由熱力學(xué)定律可知，巖漿體系釋放能量具有不可逆性，但透巖漿流體可以“戲劇性”地加快或減慢這一過(guò)程，并產(chǎn)出副產(chǎn)品—礦產(chǎn)。流體的成礦作用發(fā)生在地殼淺部，一是因?yàn)榱黧w的相分離發(fā)生在地殼淺部，二則地殼淺部的溫壓條件與源區(qū)反差明顯從而利于成礦金屬的卸載。

由于地殼淺部構(gòu)造裂隙發(fā)育和流體的高度活動(dòng)性，內(nèi)生金屬成礦作用必然依賴于巖漿。巖漿體可以作為含礦流體的通道和保護(hù)者。麻地巖體內(nèi)鈉長(zhǎng)石的含量越高，稀有金屬元素含量就越高，這些稀有金屬元素均屬于巖漿系統(tǒng)內(nèi)的微量元素，若僅靠巖漿自身的分配將導(dǎo)致全巖體均勻化分布，而不可能在巖體頂部富集。也就是說(shuō)，如果只是巖漿運(yùn)載微量元素成礦，則由于礦物重力不同而重者下，輕者上，但在麻地巖體中，反而是在巖體頂部鈮鉭鐵礦、細(xì)晶石、鋯石等密度大的重礦物更為富集，這顯然是透巖漿流體所為。

稀有金屬的離子半徑不是特別大（Rb+、Cs+）就是特別小（Li+），這就決定了稀有金屬元素很難固定在其他礦物晶格中類質(zhì)同象取代，尤其是富鈉、鉀體系中，很容易被Na+、K+從晶格中擠出，從而顯示高度活性狀態(tài)。只有當(dāng)遷移到Na+、K+濃度大大降低時(shí)，才開始顯示地球化學(xué)性質(zhì)，體現(xiàn)在巖漿作用的終端，就是花崗質(zhì)巖漿柱的最高位置，也即在花崗巖體的頂蓋相富集[2]。

基于透巖漿流體成礦理論[3-9]、前人對(duì)花崗巖型稀有金屬礦床成礦模式的探討[10,11]以及筆者的研究成果，將麻地稀有金屬花崗巖的成巖成礦作用過(guò)程概括如下（圖2）。

圖3 麻地稀有金屬礦化花崗巖侵位示意圖

（1）在深部地幔熱流影響下，下地殼物質(zhì)（變質(zhì)雜砂巖類）熔融形成原始花崗巖巖漿庫(kù)，并伴隨馬蘭峪復(fù)式背斜隆升，原始巖漿沿地殼薄弱帶上侵。

（2）富鈉富揮發(fā)分的流體不斷注入巖漿柱，通過(guò)巖漿從深部到淺部萃取了沿途的稀有金屬元素向上遷移，花崗質(zhì)巖漿在地層不整合界面形成板狀復(fù)式小巖體，含礦流體大部分被常州溝組石英砂巖阻擋，從而在小巖體內(nèi)聚集，并在巖體凸起穹隆處富集礦化。

（3）稀有金屬元素首先在肉紅色堿長(zhǎng)花崗巖中得到富集，形成鋰鐵白云母，含鈮鉭金紅石等礦物。在相對(duì)封閉條件下，隨流體不斷注入，熔體～流體相互作用進(jìn)一步增強(qiáng)，隨著Na+、K+不斷地消耗，熔體體系減弱，流體體系增強(qiáng)，稀有金屬元素在晚期的灰白色堿長(zhǎng)花崗巖中進(jìn)一步富集礦化，形成了富銣的鋰云母、天河石、鈮鉭錳礦等礦物。

4 礦床模式探討

麻地巖體稀有金屬成巖成礦作用是熔體～流體相互作用導(dǎo)致巖漿發(fā)生高度分異演化的過(guò)程。巖體上侵就位于上覆常州溝組和變質(zhì)結(jié)晶基底間的不整合界面，在接觸帶由于溫度、壓力驟降，導(dǎo)致巖漿的快速冷卻、結(jié)晶以及部分含礦流體的散失，在巖體邊緣形成細(xì)粒結(jié)構(gòu)冷凝邊。另一方面，上覆常州溝組為一套灰白色石英巖狀砂巖，可形成良好的阻隔層，防止含礦流體的大量散失，這些因素共同導(dǎo)致了銣等稀有金屬礦化主要發(fā)生在巖體內(nèi)部。銣等稀有金屬元素成礦是多種有利因素耦合的結(jié)果，“小巖漿體（富稀堿富揮發(fā)分）～變質(zhì)結(jié)晶基底（提供通道）～上覆常州溝組沉積蓋層（阻隔層）”三元結(jié)構(gòu)，為成礦關(guān)鍵因素（圖3）。