摘要：蘭陵縣龍寶山稀土礦是魯西重要的稀土礦床，其分布受熱液流體控制明顯，而隱爆角礫巖作為良好的流體通道和容礦空間，為稀土礦勘探的有利目標(biāo)。通過野外勘查、巖相學(xué)觀察、掃描電鏡以及能譜儀分析，研究隱爆角礫巖筒的結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)的熱液蝕變礦化情況，來探討龍寶山地區(qū)隱爆角礫巖的稀土分布規(guī)律，結(jié)果表明：龍寶山隱爆角礫巖體從內(nèi)至外大致分為隱爆角礫巖類、隱爆熱液-巖漿圓化角礫巖類、隱爆震碎角礫巖類以及隱爆破裂巖類多種類型；隱爆角礫巖類、隱爆熱液-巖漿圓化角礫巖類、隱爆震碎角礫巖類巖石，其分別對應(yīng)著黃鐵絹英巖化、鉀長石化-絹英巖化以及硅化-碳酸鹽化；鉀化熱液富含稀土絡(luò)合陰離子有助于其遷移，而且黃鐵絹英巖化與鉀長石化可造成pH和溫度的降低等有利于REE沉淀的環(huán)境，發(fā)生此類蝕變作用的隱爆角礫巖類與隱爆熱液-漿液圓化角礫巖類是稀土富集的有利場所。

關(guān)鍵詞：稀土；隱爆角礫巖；熱液蝕變作用；魯西龍寶山

中圖分類號："P618.7"文獻(xiàn)標(biāo)識碼："Adoi：10.12128/j.issn.1672-6979.2024.11.001

引文格式：高文白，陳懷鑫，徐然，等.魯西龍寶山地區(qū)隱爆角礫巖特征及稀土成礦意義［J］.山東國土資源，2024，40（11）：1-11.GAO Wenbai，CHEN Huaixin，XU Ran，et al.Characteristics of Crypto-explosive Breccia and Significance of Rare Earth Mineralization "in Longbaoshan Area in Western Shandong Province［J］.Shandong Land and Resources，2024，40（11）：1-11.

0引言

蘭陵縣龍寶山稀土礦是山東省勘查發(fā)現(xiàn)的郗山稀土礦后的又一中型以上稀土礦床，具有蝕變構(gòu)造角礫巖的特征。在礦區(qū)雜巖體附近發(fā)現(xiàn)了眾多隱爆角礫巖筒，其可作為成礦流體良好的導(dǎo)礦通道和容礦空間?；诖?，本文擬對龍寶山地區(qū)隱爆角礫巖的構(gòu)造特征、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其與蝕變和礦化的關(guān)系進(jìn)行研究，以期探索隱爆角礫巖與稀土礦的成因聯(lián)系。

1地質(zhì)特征

龍寶山位于山東南部的蘭陵地區(qū)，構(gòu)造上處于沂沐斷裂帶（郯廬斷裂帶山東段）南段西側(cè)，魯西地塊隆起區(qū)南部［1］。魯西地塊基底為太古宙綠巖帶及變質(zhì)侵入巖，之上為寒武系、奧陶系碳酸鹽巖-碎屑巖、石炭-二疊系碎屑巖沉積蓋層不整合覆蓋。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，存在一些列NW、NNW向斷裂共同組成向西北敞開、東南收斂的魯南小型“帚狀”構(gòu)造，在其影響下區(qū)域呈現(xiàn)隆起區(qū)和斷陷盆地交錯分布的格局。區(qū)域侵入體分布與中生代構(gòu)造-巖漿活動密切相關(guān)，在燕山運動影響下，應(yīng)力環(huán)境由三疊紀(jì)的伸展轉(zhuǎn)變?yōu)橹型碣_世的走滑擠壓，繼而又轉(zhuǎn)變?yōu)樵绨讏资赖纳煺範(fàn)顟B(tài)，此時巖漿活動強(qiáng)烈，廣泛形成二長-正長質(zhì)侵入巖體。

2礦床地質(zhì)

龍寶山礦區(qū)位于魯西隆起區(qū)尼山-平邑斷隆的尼山凸起東南部，以新太古代條花峪弱片麻狀中粒含黑云二長花崗巖為基底，地層主要為寒武紀(jì)朱砂洞組碳酸鹽巖、饅頭組海相碎屑巖和碳酸鹽巖、張夏組碳酸鹽巖、崮山組海相細(xì)碎屑巖和碳酸鹽巖、炒米店組碳酸鹽巖等，僅在東部發(fā)育少量奧陶紀(jì)白云巖。區(qū)內(nèi)發(fā)育有中生代燕山晚期堿性雜巖體，呈不規(guī)則狀分布于龍寶山、崔家溝、東馬山和東裕一帶，出露面積約3.5km2。巖性屬霓輝二長斑巖-石英正長斑巖系列，主要侵位于以碳酸鹽巖為主的寒武紀(jì)地層中（圖1）。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷層為主，在鄰區(qū)NW向龍輝主斷層影響下，形成眾多NNE向、EW向次級斷層。自西向東，依次展布NNE向吳家?guī)X斷層，2號斷層、宋家莊斷層等，均貫穿全區(qū)。另有EW向1號斷層，為兩支NNE向斷層所夾，形成厚近40m構(gòu)造角礫巖。

龍寶山稀土礦床主要賦存于下白堊世的中細(xì)斑石英正長斑巖中，其鋯石U-Pb同位素年齡125.0～131.7Ma，為中生代早白堊世巖漿活動產(chǎn)物［2-6］，平面上大致分布在龍寶山雜巖體的邊部，礦體多呈條帶狀沿近EW、NS向展布。最大礦體為3號礦體，賦存于一組近EW向1號斷層中，斷層傾向S，傾角70°～85°，厚度近13m。控制長度780m，控制斜深239m，沿走向與傾向均未封閉。圍巖礦化主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、重晶石化、褐鐵礦化、絹云母化、黑云母化、碳酸鹽化等。其中硅化、螢石化、重晶石化及黑云母化與成礦關(guān)系密切，且多分布于構(gòu)造破碎帶中；黃鐵礦化及褐鐵礦化與硅化、螢石化伴生者多與成礦相關(guān)；碳酸鹽化分布廣泛，只有形成氟碳酸鹽、重晶石等礦石礦物石英脈時，才與稀土有成礦關(guān)系。侵入圍巖為寒武紀(jì)灰?guī)r、頁巖、砂巖以及局部的第四紀(jì)地層。

3隱爆角礫巖特征

隱爆角礫巖的形成主要是由于巖漿或熱水溶液中的氣體釋放并爆炸所致，其產(chǎn)生的前提條件包括巖漿的充分分異、深部構(gòu)造的存在以及壓力梯度的驟變［7］。而龍寶山地區(qū)中酸性雜巖體的存在證明巖漿已充分分異并匯聚水及揮發(fā)分，區(qū)域內(nèi)廣泛分布走向為NNE向、長度300～800m的斷裂，說明構(gòu)造規(guī)模較大，傾角67°～84°的陡傾斷裂能夠保證流體的迅速上升以實現(xiàn)在超淺成環(huán)境壓力梯度的驟變。由此看來，龍寶山堿性雜巖體附近具備隱爆角礫巖體形成的地質(zhì)條件。

3.1隱爆角礫巖產(chǎn)狀

隱爆角礫巖屬于次火山巖，是中酸性巖漿于超淺成（0.5～3km）位置封閉環(huán)境的侵位過程中，由于上升減壓而釋放出大量氣體，當(dāng)超過圍巖破裂壓力時引起隱蔽爆炸所形成的巖石組合。通過野外地質(zhì)調(diào)查及前人資料，確定龍寶山地區(qū)發(fā)育有小龍寶山及吳嶺兩處隱爆角礫巖體，平面上為長橢圓型及不規(guī)則形，面積約為0.023km2及0.018km2。

3.2隱爆角礫巖巖石學(xué)特征

由于隱爆角礫巖筒形成機(jī)制較為復(fù)雜，導(dǎo)致存在眾多解釋與觀點，直接影響了其鑒識分類。因此在介紹隱爆角礫巖體巖石學(xué)特征之前，為對其組構(gòu)分類有更清晰的理解，有必要對隱爆角礫巖的形成演化過程進(jìn)行梳理。綜合前人研究，總結(jié)出隱爆角礫巖體的4個主要演化階段［7-13］：①氣化爆破階段，經(jīng)歷充分結(jié)晶分異過程的中酸性巖漿或其熱液沿斷裂侵入到地殼上部淺成-超淺成環(huán)境時，結(jié)合淺表水分的揮發(fā)分突然加速釋放并引發(fā)流體柱的炸裂和圍巖的震碎；②爆破恢復(fù)階段，破碎的圍巖塌落并堆積，分散的流體在角礫碎塊之間凝縮膠結(jié)，局部存在流體的繼續(xù)侵入；③流體化作用階段，在上述兩階段多次交替發(fā)生之后，氣帽壓力逐漸變低，當(dāng)壓力不足以沖破圍巖產(chǎn)生爆炸作用時，進(jìn)入巖筒空間的氣液流體將裹挾角礫、碎屑、巖粉等并在高溫的誘導(dǎo)作用下產(chǎn)生上下對流作用，其間對固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行不斷磨蝕粉碎。同時在圍巖接觸帶的裂隙發(fā)育處，對流作用的水壓對巖壁產(chǎn)生沖擊而令已閉合裂隙激活并重新張開，在注流、噴流或泵吸作用的影響下產(chǎn)生脈狀角礫巖體的流動、侵入現(xiàn)象［8，14］；④熱液持續(xù)注入階段，在活動趨于穩(wěn)定后，熱液開始沿孔隙及裂縫等優(yōu)勢通道注入同時對角礫進(jìn)行交代蝕變，由于持續(xù)時間長，熱液供給充分，因此是形成礦化富集的主要階段［8］。以上各階段往往穿插進(jìn)行，可以依據(jù)角礫特征、巖屑豐度以及蝕變程度等方面判斷巖體的隱爆角礫巖演化程度及所處階段。

龍寶山隱爆角礫巖體在平面上與圍巖呈漸變局部突變接觸。區(qū)域構(gòu)造NNE向斷裂平行于巖體的主軸，具有由角礫及暗色礦物包裹形成的指向巖體中軸的定向構(gòu)造。以上特征符合巖體主動定位構(gòu)造機(jī)制特點［15］，為巖漿（或熱液）侵位擴(kuò)張速率大于構(gòu)造擴(kuò)張速率所致，與隱爆角礫巖爆破侵位特征相符。

前人對隱爆角礫巖進(jìn)行了多種角度的不同分類，其中周濟(jì)元等按隱爆角礫巖的成因及分布位置將其劃分為隱爆角礫巖類、隱爆崩塌角礫巖類、隱爆熱液巖漿圓礫巖類、隱爆震碎角礫巖類和隱爆破裂巖類等5類［16］。由于龍寶山地區(qū)隱爆角礫巖已剝蝕并暴露于地表，同時野外勘查中亦未見崩塌角礫特征，因此將主要分布于頂部的隱爆崩塌角礫巖剔除，將龍寶山地區(qū)的隱爆角礫巖劃分為隱爆角礫巖類、隱爆熱液-巖漿圓礫巖類、隱爆震碎角礫巖類及隱爆破裂巖類等4類。

（1）隱爆角礫巖類平面上位于角礫巖筒的中央位置，多與褐鐵礦化石英脈伴生。角礫大小混雜，從不足1 cm至數(shù)10 cm者均有。磨圓一般，多呈次棱角狀-次圓狀。角礫成分主要取決于先期侵入體圍巖，以正長斑巖為主，并有少量二氧化硅礦物。褐鐵礦化、硅化等蝕變現(xiàn)象強(qiáng)烈，蝕變不均勻。膠結(jié)物有熔漿、巖屑、硅質(zhì)熱液、重晶石、褐鐵礦等。

（2）隱爆熱液-巖漿圓礫巖類分布于巖筒內(nèi)部裂隙結(jié)合帶及與侵入體接觸的部分接觸帶，與圍巖間有明顯的突變面。巖石角礫分選較差，范圍從0.1cm至50cm。磨圓差異同樣明顯，次棱角狀—圓狀均有。巖石角礫整體上無定向性，混雜排列，邊界模糊，不具可拼合性。角礫成分多樣，存在石英正長斑巖、玻璃流紋巖、二長斑巖及絹英巖等多種類別，以上證明角礫經(jīng)歷了大范圍、長距離的運移，具有明顯流化作用特征，可能經(jīng)歷了注流、噴流過程［8］。斑晶多嚴(yán)重蝕變，基質(zhì)也存在相當(dāng)程度的脫?；约敖佊r化和硅化等蝕變作用，說明也同樣經(jīng)歷了熱液注入交代過程。其膠結(jié)物主要為與角礫同成分的巖漿組分及其巖屑，其次為石英等熱液礦物。

（3）隱爆震碎角礫類分布于隱爆角礫巖筒的邊部，主要產(chǎn)出于隱爆角礫巖筒與碳酸鹽巖接觸部位，與碳酸鹽巖地層主要呈漸變接觸，局部斷裂位置為突變接觸。巖石角礫分選差，大小混雜，多集中在2～30cm。角礫磨圓差，多呈棱角狀—次棱角狀，角礫位移存在一定變化趨勢，從中心至邊緣部位隨著膠結(jié)物的減少角礫逐漸變?yōu)榭善春蠣顟B(tài)。角礫成分以正長斑巖、閃長玢巖、碳酸鹽巖為主，斑晶多被蝕變僅保留其外形，基質(zhì)也多發(fā)生絹云母化及碳酸鹽化作用。角礫經(jīng)后期熱液注入而膠結(jié)在一起，熱液呈細(xì)縫、脈狀及聚集狀分布，脈寬集中在0.5～1cm左右。熱液脈通常為含鐵質(zhì)的方解石脈，去白云石化明顯，并有少量石英熱液存在。

（4）隱爆破裂巖類為圍巖受爆破波及原地碎裂形成，廣泛分布于隱爆角礫巖筒的外圍并與圍巖呈過渡接觸，成分均一與圍巖一致。

4蝕變作用與礦化

成礦期熱液作用不僅表現(xiàn)為構(gòu)成膠結(jié)物的主要成分，還使不同類型的角礫發(fā)生蝕變，造成原角礫成分部分甚至全部變化，從而使各種元素發(fā)生遷移［17-21］。其中稀土元素作為不相容元素，在不同類型的火山巖熱液蝕變過程中，亦可發(fā)生運移活動［17，22-28］。因此，有必要對角礫巖體不同部位巖石的蝕變情況進(jìn)行分析。

4.1樣品采集與分析

本文樣品均采集于龍寶山地區(qū)吳嶺和小龍寶山的隱爆角礫巖體，能夠代表隱爆角礫巖各個位置的巖石成分與特征，平面上均勻覆蓋隱爆角礫巖范圍，可以用來說明該區(qū)巖石的蝕變情況和礦化作用。

采用蔡司Axiolab5光學(xué)顯微鏡對巖石薄片的原生礦物和蝕變礦物組合進(jìn)行分析鑒定，對稀土礦物的賦存及分布情況使用蔡司EVO掃描電子顯微鏡及牛津Explore15能譜儀鑒識確定。

4.2隱爆角礫巖巖相學(xué)分析

本次采集樣品主要來自于隱爆角礫巖體位于地表的不同部位，涵蓋隱爆角礫巖類、隱爆熱液-巖漿圓礫巖類、隱爆震碎角礫巖類及隱爆破裂巖類。由于隱爆破裂巖類圍巖占比較高，熱液活動痕跡少而蝕變程度低，故本次分析主要針對前三種巖類。

隱爆角礫巖類位于隱爆角礫巖體的中心位置，巖石以巖漿表層先凝結(jié)的中酸性物質(zhì)為主，同時攜帶部分火山通道巖體成分。因此角礫主要包含玻璃質(zhì)流紋巖、二長斑巖以及石英正長斑巖等。原始斑晶主要為鉀長石、斜長石、石英、黑云母、角閃石等；基質(zhì)主要有石英、鉀長石、斜長石等。膠結(jié)物多為硅質(zhì)及巖屑，巖屑礦物成分與前述類似，另有部分副礦物如鋯石、金紅石等。本區(qū)巖石經(jīng)歷了廣泛的絹云母化作用，但蝕變的均勻程度有所不同。對于局部蝕變較輕位置，僅顯微狀巖屑被絹云母化作用影響，而易蝕變斑晶（如黑云母）未發(fā)生變化（圖2a）。在更大范圍，絹云母進(jìn)行了廣泛的交代蝕變作用。對玻璃質(zhì)流紋巖所攜帶的斑晶，依照角閃石、斜長石、鉀長石的順序依次交代（圖2b），致使全部的暗色礦物、大部分斜長石及甚至部分鉀長石絹云母化，其中暗色礦物蝕變作用后殘留鐵質(zhì)（后期被氧化）以及部分晶屑（圖2c）。作為流紋巖基質(zhì)的石英未受絹云母蝕變作用影響。二長斑巖與石英正長斑巖的基質(zhì)則基本完全為絹云母所交代（圖2d），而斑晶也經(jīng)歷了與前相似的蝕變作用。

在部分絹云母化基質(zhì)的裂隙中，見有硅質(zhì)條帶充填，可見硅質(zhì)熱液進(jìn)入時間要晚于淺色云母質(zhì)熱液。在前期蝕變作用的基礎(chǔ)上，作為膠結(jié)物而存在的硅質(zhì)從爆破裂縫進(jìn)入斑晶進(jìn)行改造。在局部見到犬牙狀接觸線的石英斑晶，反映了其對原始石英斑晶進(jìn)行重結(jié)晶作用。而未受絹云母化作用影響的暗色礦物及黑云母等斑晶，也多發(fā)生了硅化蝕變。而在硅化斑晶位置，常見一些稀土礦物（氟碳鈣鈰礦、褐鐵礦、獨居石、褐簾石、含稀土黑云母及含稀土鋯石等）、重晶石等。

綜上所述，可以看出流體的主要成分有K、Na、Si、Ca、Mg、Fe、REE、Ba、Ti及揮發(fā)分P2O5、S、F、H2O等。

隱爆熱液-巖漿圓礫巖類由于位于巖筒內(nèi)斷裂及與圍巖接觸帶位置，角礫成分相對復(fù)雜，包括流紋巖、二長斑巖及石英正長斑巖等，因此原生礦物主要有石英、正長石、斜長石、角閃石、黑云母等。石英作為穩(wěn)定礦物，在本類區(qū)域中變化顯著。石基部分脫?；@著，斑晶部分中心部位被絹云母化，邊緣為次生正長石交代，未被交代石英呈殘余島嶼結(jié)構(gòu)保留于原斑晶之中，并具有同時消光的特點（圖3a、圖3b）。正長石范圍擴(kuò)大，角礫間大部為不均勻粒狀結(jié)構(gòu)的黏土化正長石所填充，可能為鉀質(zhì)熱液膠結(jié)引起。斜長石斑晶存在正長石化，正長石從邊緣及節(jié)理向內(nèi)部交代斜長石，保留斜長石晶型，內(nèi)部可見斜長石殘余；另有部分斑晶未見明顯交代，只存在局部裂隙與孔洞中的硅質(zhì)充填，而斜長石基質(zhì)相對于正長石分布局限，可能經(jīng)歷了充分交代蝕變。角閃石斑晶常見，但多被黑云母及鉀長石-絹云母質(zhì)所交代（圖3c）。黑云母受熱液作用影響，析出金紅石、氧化鐵呈柱狀沿黑云母節(jié)理分布（圖3d）。

綜上，本類型角礫巖所含礦物類別較多，經(jīng)歷的蝕變作用較為豐富。形成的次生礦物主要有鉀長石、黑云母、赤鐵礦、重晶石、綠泥石等，另有部分稀土礦物（氟碳鈣鈰礦、獨居石、褐簾石、含稀土黑云母、含稀土磷灰石）、軟錳礦、金紅石、鋯石等。說明熱液主要成分有K、Fe、Mg、Ba、Ca、Mn、Ti、Zr、REE等，揮發(fā)分有CO2、F、P2O5、S等。

隱爆震碎角礫巖類，本類角礫巖成分與前類有顯著差異。具體來說，角礫成分主要有正長斑巖、碳酸鹽巖、玻璃質(zhì)流紋巖以及閃長玢巖，膠結(jié)物以硅質(zhì)、碳酸鹽質(zhì)及部分巖屑為主，成分隨位置不同有規(guī)律的變化。在靠近灰?guī)r圍巖一側(cè)，角礫成分以碳酸鹽巖為主，膠結(jié)物含量高，達(dá)35%～40%；靠近巖體一側(cè)，角礫以正長斑巖為主，膠結(jié)物占15%～20%，兩者向中心位置玻璃質(zhì)流紋巖逐漸增多。從隱爆震碎角礫巖的膠結(jié)物可以看出，主要為硅質(zhì)夾雜含鐵方解石巖屑。結(jié)合方解石巖屑的內(nèi)部蟹狀變晶結(jié)構(gòu)（圖4a），可以推斷出碳酸鹽的大范圍析出是與硅質(zhì)流體對碳酸鹽巖圍巖的不斷蝕變交代密切相關(guān)的，碳酸鹽與石英為平衡條件下等化學(xué)位的礦物［14］。由于硅質(zhì)熱液交代下來的大量碳酸鹽物質(zhì)熔融進(jìn)入熱液流體，加上爆破作用剝落的碳酸鹽巖巖屑，都被熔融或攜帶進(jìn)入了硅質(zhì)熱液，形成了混雜雙重組分的混合流體。碳酸鹽巖不僅在流體中重結(jié)晶為他形-半自形方解石晶體，在靠近圍巖一側(cè)的范圍內(nèi)，由于富含碳酸鹽物質(zhì)，富含鐵鎂的硅酸鹽類很容易為其所交代，在局部可見到碳酸鹽化的鉀長石殘余（圖4b），甚至局部有方解石沿裂隙交代石英的現(xiàn)象。因此該區(qū)域的角礫多為純凈的碳酸鹽巖及部分硅質(zhì)巖，鮮見斑晶存在。隨著遠(yuǎn)離碳酸鹽圍巖，流體中攜帶的碳酸鹽類物質(zhì)及總膠結(jié)物占比均呈下降趨勢，蝕變作用轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨杌饔脼橹?，碳酸鹽僅在局部裂縫處充填膠結(jié)（圖4c）。

除碳酸鹽化和硅化作用兩類主要作用外，在靠近巖體側(cè)，也存在局部絹云母交代基質(zhì)的現(xiàn)象，但范圍及程度要小于隱爆角礫巖類巖石，說明流體成分或流體作用階段有明顯差異。另外在某些自形—半自形結(jié)晶的赤鐵礦內(nèi)核，發(fā)現(xiàn)有微小黃鐵礦殘余（圖4d），可能說明了大部分黃鐵礦經(jīng)歷了淺部氧化作用而轉(zhuǎn)變?yōu)榱顺噼F礦。

綜上所述，此區(qū)角礫以純凈的方解石及石英為主，另有部分的斜長石、白云石、角閃石、絹云母、綠泥石、方解石、硅灰石、透閃石、正長石、綠泥石等。膠結(jié)物主要為方解石（去白云石化）、石英、巖屑等，存在部分重晶石、氧化鐵、黃鐵礦、鋯石、軟錳礦、褐錳礦、硫鋁磷鍶礦以及金紅石。說明熱液主要成分有K、Na、Fe、Mg、REE、Ca、Ba、Mn等，揮發(fā)分有SiO2、CO2、S、H2O等。

4.3稀土礦物特征

本區(qū)稀土礦物種類豐富，主要類型有褐鐵礦、氟碳鈣鈰礦、黑云母及硫磷鋁鍶礦等，另有部分的獨居石、褐簾石。

褐鐵礦主要呈浸染狀分布于硅質(zhì)交代礦物中，以鉀長石斑晶、絹云母基質(zhì)為主。范圍跨度在20～80μm左右，與氧化鐵伴生，多見鐵邊REE心的情況，呈漸變過渡，反映二者在成因上有密切關(guān)聯(lián)（圖5a）。通過掃描電鏡結(jié)合能譜儀測定，其Ce含量較高，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在25.2%～29.8%。

氟碳鈣鈰礦呈長柱或半自形—他形粒狀聚集狀會集，聚集體長度多在10～50μm。主要分布于硅質(zhì)膠結(jié)物或其交代基質(zhì)中，尤其在裂縫處及與其他礦物的接觸帶密集分布（圖5b）。與其他礦物接觸線明顯，無同生礦物，僅在附近有零星狀赤鐵礦分布。其鈰族元素種類豐富，含量也較高，經(jīng)測定其La、Ce、Pr、Nd的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍分別在16.9%～26.7%、23.8%～35.2%、2.0%～2.4%、5.0%～7.2%。

含稀土黑云母多為硅質(zhì)蝕變形成，可見沿解理面逐漸侵入交代（圖5c）。常見與氧化鐵伴生現(xiàn)象，可能為含礦熱液帶入或黑云母自身析出。經(jīng)測定，其稀土元素的種類與含量與前述氟碳鈣鈰礦有類似的特征。

硫磷鋁鍶礦常見于絹云母化基質(zhì)中，呈星點狀分散分布。多為自形—半自形粒狀，粒徑小于10μm（圖5d）。其僅含La、Ce兩類稀土元素，含量也均為1%左右。

5流體包裹體特征

為了解爆破期及熱液交代期的流體狀態(tài)，進(jìn)行了流體包裹體分析實驗（表1）。選取的樣品為分別代表爆破期碳酸鹽化作用的磷灰石包裹體以及代表熱液交代期硅化作用的石英包裹體。通過觀察，發(fā)現(xiàn)包裹體直徑分布在3～18μm范圍內(nèi)，形態(tài)主要為橢圓形、長條形及不規(guī)則形。主要為富液兩相包裹體，局部存在少量含CO2三相包裹體。氣相占比在5%～20%范圍內(nèi)，石英包裹體均值為13%，磷灰石包裹體均值為14%。

通過對包裹體均一溫度，將結(jié)果繪制為直方圖（圖6）。可以看出，爆破期的成礦溫度集中在180～420°C，均值在301°C；熱液交代期的成礦溫度范圍為160～340°C，均值在259°C。寄主礦物結(jié)晶時主要處于中低溫?zé)嵋涵h(huán)境，與隱爆角礫巖淺成-超淺成成巖環(huán)境相符。

龍寶山隱爆角礫巖流體包裹體主要膠結(jié)物中的聚集狀以及晶體裂縫中的串狀分布，可以很好的反映次生爆破時的流體環(huán)境。流體包裹體主要為富液兩相，同時可見含CO2三相包裹體，說明為氣化-熱液流體環(huán)境。爆破期溫度至195～420°C，熱液交代期流體溫度略有下降至162～335°C。

6蝕變作用與礦化的關(guān)系

通過鏡下觀察與巖相學(xué)分析，龍寶山隱爆角礫巖蝕變作用包括鉀長石化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化、黑云母化、黃鐵礦化等。其中與礦化有關(guān)的蝕變作用主要有鉀長石化、絹云母化與硅化3類（表2）。

從表2可以看出，蝕變作用在不同角礫巖區(qū)域有著不同的分布模式，對應(yīng)著稀土礦物含量存在明顯差異。這說明爆破熱液或漿液控制著REE的物質(zhì)來源，在隱爆角礫巖筒的不同位置發(fā)生不同時間的稀土礦物的差異化蝕變富集作用。

在隱爆角礫巖類區(qū)，主要發(fā)育絹云母化作用及少量的硅化作用。另外從伴隨絹云母及硅質(zhì)存在大量暗色的氧化鐵物質(zhì)及其內(nèi)核存在黃鐵礦殘余推斷（圖3d），證明經(jīng)歷了明顯的黃鐵礦化。除具有穩(wěn)定基質(zhì)的玻璃質(zhì)流紋巖外，二長斑巖、正長斑巖原巖的斑狀結(jié)構(gòu)有所減弱而轉(zhuǎn)變?yōu)楦缓?、絹云母、黃鐵礦的花崗變晶結(jié)構(gòu)，符合黃鐵絹英巖化的蝕變特點［29-30］。絹云母中大量重晶石的沉淀說明有利于稀土運移的絡(luò)合陰離子的存在，而黃鐵礦富集則證實了Eh的降低；石英的大量析出說明流體轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝裕欢ㄟ^流體包裹體分析，可知當(dāng)時的熱液主要處于中低溫環(huán)境。以上的低溫、pH酸性、Eh降低以及絡(luò)合陰離子的存在及變化滿足黃鐵絹英巖富集REE的特征，是較好的匯集場所［31］。通過觀測看出，在絹云母中稀土礦物主要呈細(xì)脈狀、星點狀形式存在，而在硅質(zhì)中則呈粗脈狀、浸染狀、斑狀形式存在，可見兩類熱液對稀土礦物富集的貢獻(xiàn)不同，也符合pH由堿性向酸性REE匯集的特點。

隱爆熱液-巖漿圓礫巖類巖石，由于環(huán)繞爆破中心、位置靠下且其導(dǎo)礦空間主要為網(wǎng)狀裂縫匯集而成，使其在一個相對集中的面狀結(jié)構(gòu)區(qū)域可以經(jīng)歷鉀長石化、絹云母化和硅化等多期次多種類繼承性的蝕變作用。同時又由于其面狀裂隙空間的特點，使該類別角礫巖的流體活動性相對變低，集中體現(xiàn)在膠結(jié)物含量較低，而且晚期蝕變作用對早期蝕變作用并未進(jìn)行徹底改造，仍保留早期蝕變現(xiàn)象。通過巖相學(xué)分析，早期鉀長石化階段時，有氟碳鈣鈰礦聚集沉淀，這可能是由于含氟稀土絡(luò)合物在溫度、pH降低的情況下進(jìn)行了沉淀［32-33］。加之后期硅化與部分絹云母化形成的稀土礦物，形成了稀土富集。

在隱爆震碎角礫巖類區(qū)，則以硅化作用及碳酸鹽化作用為主，由于碳酸鹽為石英蝕變化學(xué)平衡的產(chǎn)物，因此二者為同期進(jìn)行。其膠結(jié)物占比15%～40%，蝕變作用較強(qiáng)，使角礫成分多為單一成分的石英及方解石。通過膠結(jié)物成分的觀察，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)典型的含P、S、F等REE絡(luò)合物離子的磷灰石、重晶石及螢石等礦物含量較低，僅在局部有些許匯集或星點狀散布。同時流體溫度接近300～400°C，接近于中高溫。這兩點都為REE的富集產(chǎn)生了不利影響，讓該區(qū)稀土礦物的含量呈現(xiàn)低值特點。僅在零星位置有氟碳鈣鈰礦及含稀土磷灰石等的分布，以及早期低溫、微堿性條件形成的原地或準(zhǔn)原地次生稀土礦物（如低品位的硫磷鋁鍶礦）呈星點狀分布［34］。

通過結(jié)合區(qū)域資料分析以及野外勘察結(jié)果，發(fā)現(xiàn)隱爆角礫巖賦存稀土位置多為靠近主礦體一側(cè)，而遠(yuǎn)離礦體位置的靠近灰?guī)r側(cè)則含量較低。同時稀土礦物成分也與主礦體類似，以褐簾石、氟碳鈣鈰礦、氟碳鈰礦和含稀土黑云母為主。綜合判斷稀土礦源可能為先期生成的稀土礦床，而后期隱爆的流體破壞了相應(yīng)位置的礦床并在角礫巖筒合適的位置再次沉淀。因此，在后期流體持續(xù)活動的隱爆角礫巖筒中心位置的隱爆角礫巖類及其周緣的隱爆熱液巖漿圓礫巖類都可持續(xù)沉淀富集稀土礦物，靠近巖體側(cè)由于泵吸作用也會有一定的稀土存在，而遠(yuǎn)離巖體的隱爆震碎巖則在一次爆破成巖后難以獲得后繼含礦流體的補(bǔ)充，難以礦化。

7結(jié)論

（1）魯西龍寶山隱爆角礫巖發(fā)育在龍寶山雜巖體周緣，走向與區(qū)內(nèi)斷裂一致而接近NNE向，受構(gòu)造影響明顯。按結(jié)構(gòu)劃分為隱爆角礫巖類、隱爆熱液-巖漿圓礫巖類、隱爆震碎巖類以及隱爆破裂巖類。

（2）各類隱爆角礫巖具有不同的蝕變作用形式，隱爆角礫巖類以黃鐵絹英巖化為主，隱爆熱液-巖漿圓礫巖類存在鉀長石化、絹云母化以及硅化的繼承性蝕變形式，而隱爆震碎巖類為硅化-碳酸鹽化為主。

（3）隱爆角礫巖內(nèi)的含硅熱液流體在成礦期為中低溫含揮發(fā)分的熱液流體。硅化-碳酸鹽化流體溫度較黃鐵絹英巖化高，證明成礦環(huán)境在角礫巖筒平面具有向中心變好的趨勢。

（4）鉀化熱液（鉀長石化-絹云母化-硅化）熱液富含稀土礦物的絡(luò)合陰離子從而有利于稀土礦物的遷移，而在鉀長石化以及黃鐵絹英巖化蝕變作用可以造成pH降低、Eh降低、絡(luò)合陰離子去氧化沉積等對稀土沉淀的有利環(huán)境。在成礦物質(zhì)和成礦環(huán)境方面均有利于稀土的富集，因此推斷龍寶山隱爆角礫巖筒稀土集中賦存于隱爆角礫巖類及隱爆熱液-巖漿圓礫巖類巖石中。

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Characteristics of Crypto-explosive Breccia and Significance [JZ]of Rare Earth Mineralization "in Longbaoshan Area[JZ] in Western Shandong Province

GAO Wenbai1，2， CHEN Huaixin1，2， XU Ran1， JIANG Tengfei1，2， SHANG Zhen1，2， MA Zhao1，2

（1. Lu'nan Geo-engineering Exploration Institute （No.2 Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources）， Shandong Yanzhou 272100， China; 2. Shandong Engineering Research Center for Exploration and Comprehensive Utilization of Three Rare Mineral Resources， Shandong Yanzhou 272100， China）

Abstract：Longbaoshan rare earth deposit in Lanling county is an important rare earth deposit in western Shandong. Its distribution is significantly controlled by hydrothermal fluids. As a good fluid channel and ore bearing space， crypto-explosive breccia is a favorable target for rare earth exploration. Through field exploration， petrographic observation， scanning electron microscopy， and energy spectrum analysis， the structure of crypto-explosive breccia tube and its corresponding hydrothermal alteration， and rare earth distribution pattern of crypto-explosive breccia in Longbaoshan area have been studied. It is showed that crypto-explosive breccia ore bodies in Longbaoshan can be divided into crypto-explosive breccia， crypto-explosive hydrothermal—Magma rounded breccia， crypto-explosive shattered breccia and crypto-explosive fractured rock from inside to outside. The main types of rocks affected by mineralized fluids include cryptoexplosive breccia， crypto-explosive shattered breccia， crypto-explosive hydrothermal rounded breccia， which correspond to pyrite sericitization， silicification carbonation， and potassium feldspar sericitization. Potassium hydrothermal fluids are rich in rare earth complex anions， which facilitate their migration. Moreover， pyrite sericite and potassium feldspar can cause a decrease in pH value and temperature， which is conducive to the precipitation of REE. Cryptoexplosive breccias and cryptoexplosive hydrothermal magma rounded breccias that undergo such alteration are favorable for rare earth enrichment.

Key words：Rare earth; crypto-explosive breccia; hydrothermal alteration; Longbaoshan in western Shandong province

收稿日期：2024-05-25；修訂日期：2024-06-29；編輯："王敏"基金項目："山東省2022年自然資源科技項目“蘭陵縣龍寶山地區(qū)隱爆角礫巖與稀土礦成因分析”（LNY202207）"作者簡介："高文白（1985—），男，山東威海人，助理工程師，主要從事地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)勘查工作；E-mail：gbawb@126.com*"通訊作者："陳懷鑫（1992—），男，甘肅靖遠(yuǎn)人，工程師，主要從事地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)勘查工作；E-mail：771973289@qq.com