郭帥

［關(guān)鍵詞］巖體地質(zhì)特征；巖體類型；巖體礦化特征；角子山巖體

在燕山晚期華北陸塊發(fā)生了廣泛的巨量巖漿活動(dòng)和爆發(fā)性金屬成礦作用，位于華北陸塊南緣的角子山花崗巖體就是在這一時(shí)期侵位的。該巖體屬于準(zhǔn)地臺(tái)一褶皺系過渡型侵入巖區(qū)老君山一老寨山燕山期花崗巖亞帶[1-2]。前人曾對(duì)這個(gè)花崗巖體特征進(jìn)行過初步研究，并把這一巖體的花崗巖類劃分為A型花崗巖[3-5]，并且就該巖體的年代學(xué)及地球化學(xué)也作了深入的研究[6-8]，本文就巖體內(nèi)地質(zhì)礦化情況再做一些補(bǔ)充。

1. 巖體地質(zhì)

1.1 巖體規(guī)模

角子山巖體出露于象河、春水、角子山、張臺(tái)一帶，形態(tài)上近矩形，東西長(zhǎng)近15 km，南北寬約9 km，面積約130 km²。巖體東部、西部大部分被第四系覆蓋，北部侵入于中元古界地層中，南部侵入新元古代花崗巖中（圖1）。

1.2 接觸關(guān)系及巖體時(shí)代

（1）巖體與圍巖均呈侵入接觸關(guān)系，見有圍巖俘虜體。

（2）經(jīng)過精確的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡和巖相學(xué)表明，角子山巖體形成于燕山晚期，它的成巖年齡為120.9±0.8 Ma[6]。因此將角子山超單元?jiǎng)澐衷绨讏资乐衅凇?/p>

1.3 巖石類型及礦物組成

依據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)特征，內(nèi)部接觸關(guān)系及侵位次序，將其歸并為6個(gè)單元，自早到晚分別為：主體期結(jié)構(gòu)的第一單元（K₁JZ¹）：中斑中粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖單元；第二單元（K₁JZ²）：中粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖單元；補(bǔ)充期結(jié)構(gòu)的第三單元（K₁JZ³）：細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖單元；第四單元（K₁JZ⁴）：花崗斑巖單元；第五單元（K₁JZ⁵）：小斑細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖單元；末期結(jié)構(gòu)的第六單元（K₁JZ⁶）：細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖單元。

第一和第二單元具主期結(jié)構(gòu)特征，粒度較粗，塊狀構(gòu)造，二者間多為涌動(dòng)接觸。第三、第四和第五單元具補(bǔ)充期結(jié)構(gòu)特征，均發(fā)育晶洞、晶腺構(gòu)造，一般呈圓狀、次圓狀、長(zhǎng)條狀，晶洞、晶腺內(nèi)有發(fā)育較好的鉀長(zhǎng)石、石英晶體。第四單元與第五單元之間為涌動(dòng)接觸關(guān)系，其他單元之間均為脈動(dòng)接觸。第六單元具末期結(jié)構(gòu)特征，多呈小巖體和巖脈形式出現(xiàn)。

該巖體具有少量包體，主要有青灰色花崗斑巖和細(xì)?；◢弾r兩種。前者主要分布在第一單元中，呈圓形、橢圓形、長(zhǎng)條狀，大小2 cm×3 cm～50 cm×100 cm左右，方向不定。后者出露零星，多出現(xiàn)在第一、第二單元接觸處，呈橢圓形，大小2 cm×3 cm～4 cm×5 cm，長(zhǎng)軸多呈近東西向。

巖體中相關(guān)巖脈發(fā)育，巖脈類型有細(xì)晶巖脈、偉晶巖脈、正長(zhǎng)斑巖脈及石英脈等，以主體期單元最發(fā)育，補(bǔ)充期單元偶見，末期單元中無(wú)巖脈出現(xiàn)。巖脈走向以SEE向最為發(fā)育。

該單元的主體巖性為鉀長(zhǎng)花崗巖類，僅第六單元為二長(zhǎng)花崗巖，其主要特征見表1。

各單元之間具有明顯的相似性，但各單元又存在著明顯差異在主體期結(jié)構(gòu)中的似斑晶在由早到晚單元中，具粒度變小，含量減少的特征；補(bǔ)充期結(jié)構(gòu)中由斑晶由無(wú)到有，由少到多，粒度由細(xì)到粗的正向演化趨勢(shì)，礦物含量表現(xiàn)鉀長(zhǎng)石在早期單元到晚期單元中含量減少，斜長(zhǎng)石含量增加的趨勢(shì)，使超單元巖石類型從主體期和補(bǔ)充期的鉀長(zhǎng)花崗巖到末期的二長(zhǎng)花崗巖的演化特征。

2. 巖石化學(xué)及微量元素地球化學(xué)

2.1 巖石化學(xué)

巖體各單元的化學(xué)成分特征及參數(shù)[4]與中國(guó)花崗巖平均值[9-10]比較，其具富SiO₂、K₂O、Na₂O，而貧Al₂O₃、CaO、MgO、FeO、Fe₂O₃的特征。第一單元堿度率AR為3.26，第二單元堿度率AR為3.70，第三單元堿度率AR為3.17，第四單元堿度率AR為2.90，第五單元堿度率AR 為3.65，第六單元堿度率AR 為2.89。各單元A/NCK 值及K₂O/Na₂O 比值均＞1，顯示過鋁富鉀的特征。各單元從早到晚演化趨勢(shì)也十分明顯，隨著分異的徹底，巖石酸性增強(qiáng)，而堿性指數(shù)及鋁指數(shù)呈降低趨勢(shì)。此外，Al₂O₃、MgO 亦有隨SiO₂增高而降低的趨勢(shì)。

2.2 微量元素

巖體各單元微量元素含量[4]與中國(guó)花崗巖平均值[9-10]比較，Nb含量較高，遠(yuǎn)高于中國(guó)花崗巖平均值，Ba、Sr、V遠(yuǎn)低于中國(guó)花崗巖平均值。Rb、Ba的含量和Rb/Sr比值在各期次的從早到晚各單元中表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢(shì)[11]，Zr/Hf值則表現(xiàn)為降低趨勢(shì)[12]。各單元的微量元素標(biāo)準(zhǔn)化圖式為右傾型（圖2），具明顯的Ba負(fù)異常。前人[13]的航空放射性測(cè)量數(shù)據(jù)—航空能譜釷含量平剖面圖上，反映了巖體中Th的變化特征與前人成果[4]中的各單元Th含量基本一致。

2.3 稀土元素特征

各單元稀土元素及參數(shù)引自前人成果[4]，并繪制稀土元素模式（圖3）。

該超單元稀土元素值與維氏酸性巖比普遍較低。稀土總量在主體期和補(bǔ)充期的各單元中從早到晚都表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，Σce/ΣY、δEu則都表現(xiàn)為逐漸降低趨勢(shì)，都顯示著巖漿的正向演化特征。各單位稀土曲線均為左翹右平的海鷗型，δEu負(fù)異常明顯。

3. 巖體的成因類型

該巖體具有的特點(diǎn)：巖石組合為鉀長(zhǎng)花崗巖—二長(zhǎng)花崗巖類。巖體中不含深源包體；巖石中長(zhǎng)石以堿性長(zhǎng)石為主，多為條紋長(zhǎng)石，補(bǔ)充期通常有少量正長(zhǎng)石，常見條紋長(zhǎng)石-正長(zhǎng)石交生體，補(bǔ)充其中，石英和堿性長(zhǎng)石的顯微文象交生體亦很常見；主體期單元見有晶腺構(gòu)造，補(bǔ)充期各單元均發(fā)育典型的晶洞晶腺構(gòu)造，表明巖漿富揮發(fā)分但缺乏水；在巖石地球化學(xué)方面，SiO₂、Na₂O+K₂O、Nb通常很高，而Al₂O₃、CaO、MgO、Ba、Sr、V卻偏低，與“A”型花崗巖特征一致；該巖體表現(xiàn)輕稀土特別富集，Eu負(fù)異常非常明顯，稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化圖式的特點(diǎn)是“V”型條谷，谷兩側(cè)曲線緩緩向上抬高。

由以上特點(diǎn)可表明該巖體屬A型花崗巖。

4. 巖體的礦化特征

經(jīng)過水系沉積物及重砂測(cè)量，槽探及角子山巖體的礦化作用是很明顯的。根據(jù)水系沉積物及重砂測(cè)量資料[15]，角子山巖體存在著Nb-Rb-Y-La-Be 綜合異常區(qū)和獨(dú)居石、復(fù)稀金礦重砂異常區(qū)（圖4），從而充分說(shuō)明了與上述巖體微量元素特征中Nb 高的一致性。

Nb-Rb-Y-La-Be綜合異常區(qū)呈北東向的橢圓形分布在冉溝、角子山、黑石山一帶。該異常以鈮為主，伴生銣、鈹、釔、鑭、釷、鈾、鋯等元素，為一套稀有-放射性元素組合。鈮異常面積最大，其他元素異常面積較小，均分布在鈮異常范圍內(nèi)。鑭、釔異常主要分布在鈮異常的東北部，而銣、鈹異常則分布在鈮異常的中部。各異常均無(wú)濃度分帶現(xiàn)象，但有一定的濃集中心。鈾、釷、鋯等元素雖無(wú)異常出現(xiàn)，但在異常濃集部位，含量明顯增高，形成高背景，顯示了該巖體富含稀有-放射性元素的特征。異常的各元素的高含量點(diǎn)均分布在巖體內(nèi)帶的中粗粒花崗斑巖及花崗斑巖中，它們的最高含量分別為鈮150×10^-6、釔40×10^-6、鑭120×10^-6、鈹70×10^-6、釷200×10^-6、鍶60×10^-6、鋯500×10^-6。

獨(dú)居石、復(fù)稀金礦重砂異常區(qū)呈南北方向的矩形分布在上王、林沖、白沙坡一帶，面積約10 km²。異常主要礦物為復(fù)稀金礦、獨(dú)居石；伴生有鋯石、鈦鐵礦、辰砂、金、鉬鉛礦等。獨(dú)居石在河流重砂中30 kg 含1～5 g的19個(gè)，大于5 g的28個(gè)。在殘坡積半風(fēng)化基巖中1～5 g的14個(gè)，大于5 g的1個(gè)。復(fù)稀金礦在河流中1～5 g的15個(gè)，大于5 g的25個(gè)。在殘坡積層及半風(fēng)化基巖中1～5 g的2個(gè)。復(fù)稀金礦為黑色板狀，顆粒直徑0.1～2 mm，個(gè)別達(dá)2.5 mm。獨(dú)居石呈棕色不規(guī)則粒狀，顆粒直徑0.05～1 mm。從人工重砂結(jié)果來(lái)看，它們都是花崗巖的副礦物。異常處于角子山巖體中，異常區(qū)東北部邊緣為中粒花崗巖，北部和南部為中粒斑狀花崗巖，西南部為細(xì)粒斑狀花崗巖，另有少量的花崗巖巖脈分布。河流重砂中獨(dú)居石、復(fù)稀金礦大部分達(dá)到工業(yè)品位，基巖和殘坡積層中有不少點(diǎn)已接近工業(yè)品位。

目前，在石灰窯附近巖體中發(fā)現(xiàn)了1條含銣鈮礦化體，地表由2 個(gè)探槽控制，長(zhǎng)度約100 m，傾向?yàn)?1°，傾角85°。形態(tài)呈脈狀，厚約1.01 m，Nb₂O₅品位為0.03%、Ta₂O₅品位為0.001%、Rb₂O品位為0.055%。礦石類型屬花崗偉晶巖型鈮鉭礦石。賦存于角子山超單元第二單元花崗偉晶巖脈中，沿巖脈延展連續(xù)。

角子山巖體南部第四系沖洪積層中，（Ta，Nb）2O5品位絕大多數(shù)在0.004%～0.01%，達(dá)到了河流類砂礦邊界品位，個(gè)別達(dá)到工業(yè)品位，控礦厚0.9～2.7 m，控礦面積約0.7 km²。

5. 結(jié)論

（1）由巖體的地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征分析可知，角子山巖體屬“A”型花崗巖。

（2）角子山巖體較高Nb含量以及圈出的Nb-Rb-Y-La-Be綜合異常區(qū)，是巖體和第四系沖洪積層中能賦存鈮礦（化）體的關(guān)鍵。

（3）經(jīng)過工程揭露和樣品化驗(yàn)測(cè)試，在巖體中發(fā)現(xiàn)了1條含銣鈮礦化體。

（4）建議下一步鈮礦找礦工作將河流類砂礦作為突破點(diǎn)。