遼寧省桓仁縣閻王鼻子鈮稀有稀土礦成礦條件分析

侯 靜

（遼寧省地質勘查院，遼寧 大連 116100）

1 區域地質背景

礦區位于華北地臺北緣東段，膠遼臺隆，桓仁凸起和鳳城凸起上，各斷代地層出露較為齊全，沉積巖、侵入巖等各類巖石均較發育。地質構造既有中深層次韌性變形，也有淺層次脆性變形，構造樣式復雜多樣，有逆沖推覆系統、滑脫伸展系統、走滑系統。本區是遼東—吉南金、鉛鋅多金屬成礦帶的重要組成部分，區內礦產主要有鉛鋅、鐵、褐釔鈳礦。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區出露地層由早至晚有古元古界集安巖群螞蟻河巖組，青白口紀下統永寧組、上統細河群南芬組、橋頭組，下古生界張夏組、固山組、炒米店組、冶里組及中生界侏羅系上統果松組地層，測區的溝谷中分布有新生界第四系松散沉積物。

2.1.1 古元古界

集安巖群螞蟻河巖組（Pt1m.）：由斜長角閃巖、黑云變粒巖、鈉長淺粒巖、磁鐵微斜變粒巖、電氣石變粒巖、蛇紋石化大理巖、白云質大理巖等組成。與上覆荒岔溝巖組地層構造接觸。

2.1.2 青白口紀地層

青白口紀永寧組（Qb1y）：區內永寧組主要出露于中南部桓仁縣以西及普樂堡一帶，呈不規則狀北東向展布，與上覆釣魚臺組整合接觸。

青白口紀細河群

南芬組（Qb2n）：巖石組合為黃綠色、紫色頁巖、泥灰巖、鈣質頁巖、頁巖夾泥灰巖。含微古植物化石。

橋頭組（Qb2q）：下部中薄層含鐵銹斑點石英砂巖夾細粒石英砂巖；中部為中薄層、厚層含海綠石石英砂巖夾薄層狀海綠石細砂巖；上部為厚層狀鐵銹斑點石英砂巖夾黑色、黃綠色頁巖。與下伏南芬組呈整合接觸。

2.1.3 下古生界地層

張夏組（∈2z∧）：巖性為淺灰色中厚層—巨厚層亮晶鮞粒灰巖、藻灰巖夾薄層生物碎屑灰巖、含海綠石灰巖。鮞粒灰巖中產生物化石。

崮山組（∈3g）：巖性為灰綠色薄層鐵質海綠石鮞粒灰巖，灰綠色、紫色粉砂質頁巖夾薄層生物碎屑及泥質泥晶灰巖，以海綠石鐵質鮞粒灰巖與下伏張夏組整合接觸。灰巖中產生物化石。

炒米店組（∈3c∧m）：巖性為淺灰色微薄層—薄層泥質條帶泥晶灰巖，厚-中厚層礫屑灰巖為主，夾黃綠色鈣質泥巖，以薄層泥質條帶灰巖與下伏崮山組整合接觸。灰巖中產生物化石。

冶里組（O1y）：以厚層—中厚層灰巖為主夾薄層狀灰巖、竹葉狀灰巖為主。冶里組屬于臺地碳酸鹽巖建造。與上覆和下伏地層之間為整合接觸關系。

2.1.4 中生界侏羅系上統果松組（J3g）

主要由安山巖組成，夾有少量凝灰質礫巖。該組產雙殼類、葉肢介、腹足類和植物等化石，以及與上覆鷹嘴砬子組和下伏小東溝組均為整合接觸關系。

2.1.5 第四系

發育有分布在渾江兩岸支流的山間溝谷地帶，為全新統，巖性為礫石亞砂土松散堆積物，以角度不整合蓋于青白口紀地層基巖之上。

2.2 侵入巖

礦區內巖漿活動頻繁，侵入巖發育。有古元古代、中生代白堊紀巖漿活動，確定礦區內有3個侵入巖的巖石填圖單位。

（1）古元古代雙岔巖體：巨斑狀花崗巖（Pt1S）：巨斑狀花崗巖，巖石以灰白色為主，局部呈肉紅色，兩者互為過渡，沒有明顯界線，具交代條紋結構、蠕英結構、凈邊結構、環斑結構，塊狀構造。斑晶以微斜長石為主，呈長板狀半自形，具格子雙晶，個別交代條紋長石，最大斑晶5×1×3cm3，一般3×2×1cm3，分布不均，含量30%～40%，最多可達50%～60%。基質由斜長石、鉀長石、黑云母及石英組成：斜長石白色，它形粒狀，表面強烈絹云母化，可見聚片雙晶，部分被鉀長石斑晶交代和包裹，呈殘留結構，粒度0.5mm～3.0mm，占基質含量的30%；鉀長石無色，它形粒狀，具兩組近正交解理，粒度1mm～3mm，占基質含量的20%～30%；黑云母黃綠色，黃褐色，片狀，粒度lmm，部分綠泥石化，局部呈團塊狀，占基質含量5%～10%；石英為它形粒狀，占基質含量的25%±。巖石中局部含石榴子石，呈團塊集合體，為殘留礦物。

（2）白堊紀閻王鼻子巖體：粗粒角閃堿長花崗巖（K1Yξγ）：巖石為肉紅色，粗粒花崗結構，塊狀構造。正長條紋長石，板狀，粒度1mm～5mm，條紋呈樹枝狀，棋盤狀，含量65%～70%；更長石板狀，粒度0.3mm～1.2mm，被正長條紋長石包含交代，含量15%；石英粒狀，含量25%；角閃石柱粒狀，多變為黑云母，含量1%～2%；黑云母呈鱗片狀，片徑2mm，含量1%～2%，副礦物有磁鐵礦、鋯石、褐簾石及螢石等。為閻王鼻子巖體內部相巖石。

2.3 地質構造

礦區內地質構造按構造旋回劃分有呂梁旋回與印支—燕山旋回、四堡旋回、喜山旋回構造。

2.3.1 呂梁旋回構造

可劃分為三期變形

第一期變形為近水平伸展構造，構造樣式有：順層韌性剪切帶、順層掩臥褶皺、順層面理與礦物拉伸線理、石香腸構造、構造分異脈體五種。伸展運動方向由E向W。

第二期變形區域上為南北收縮形成近東西向構造。以第一期變形形成的順層面理為變形面，形成一系列復式褶皺。逆沖斷層，并伴生一系列面理、線理。

第三期變形區域上為NE—SW向收縮形成傾豎褶皺及疊加褶皺。

2.3.2 四堡旋回構造

四堡早期為伸展機制，表現在中元古代青白口紀地層中的張性斷裂。四堡晚期，表現為近東西向寬緩褶皺。

2.3.3 印支-燕山旋回構造

晚中生代以來由于區內受環太平洋構造域控制，形成了北東向構造形跡為主的脆性斷裂體系，并控制了燕山期花崗巖體的侵位。

其具體表現為盆地邊部和內部隆起，邊界多為正斷層，呈鏟狀形式產出，這些斷層明顯控制著盆地的生成和演化，局部反映火山演化序列以及相伴的同沉積特征。

2.3.4 喜山旋回構造

第四紀以來，區內地殼運動以抬升為主，表現在渾江南岸支流的山間溝谷地帶，形成四級階地，為全新統。

2.4 鈮稀有稀土礦體或礦化帶特征

本礦區前人未開展系統的地表找礦工作，只有在前期進行地質勘查工作才發現3條鈮稀有稀土礦體或礦化體，主要分布于礦區中北、南東部，未進行系統的調查和地表工程揭露。鈮稀有稀土礦其編號分別為Nb-1、Nb-2、Nb-3。成因類型Nb-1為花崗巖—碳酸巖型，Nb-2、Nb-3石英脈、偉晶巖脈熱液蝕變巖型，具體特征見下述。

3 區域礦產及地球化學異常特征

3.1 區域礦產

測區及周邊區域主要礦種有鉛鋅礦、多金屬礦、褐釔鈳礦等。其中褐釔鈳礦位于區內閻王鼻子巖體南部，賦存于內部相粗粒角閃堿長花崗巖中，褐釔鈳礦在含礦帶中分布不均，最高可達28.75g/T，一般十幾g/T。采集的單礦物光譜分析樣：Nb6%、Ta0.01%、Th1%、Y2%、Yb2%、Ti0.07%、Ce0.2%、Sc0.007%、Be0.0002%。礦石鈮稀有稀土含量與褐簾石、鋯英石、黑云母成正比關系。類型為石英脈和硅化蝕變巖，初步確定礦床為石英脈和偉晶巖脈熱液蝕變巖型。

3.2 水系沉積物異常特征

通過1：20萬水系沉積物測量，普查區均為稀有鈮異常：該異常高值區域（32×10-6-24×10-6）主要分布于閻王鼻子巖體上，巖性：內部相粗粒角閃堿長花崗巖，外部相似斑狀中細粒黑云母花崗巖。稀有鈮異常區內北東向斷裂均較發育，該異常主要與閻王鼻子巖體有關。為尋找鈮稀有稀土礦提供了找礦信息。

3.3 自然重砂及化探異常特征

通過1：20萬自然重砂和金屬量測量工作，區內西南部掛牌嶺一帶見一處鉛礦物重砂異常，異常可能來源于花崗巖與圍巖的接觸帶或遠離接觸帶含鉛礦脈。有指導找礦意義。

3.4 普查區為鉛鋅、多金屬、稀有金屬遠景區

受北東向斷裂控制，為導礦構造，區內構造裂隙發育。有白堊紀閻王鼻子巖體侵入古生代灰巖，接觸帶大理巖化、硅化、黃鐵礦化較為普遍，局部矽卡巖化。區外附近有米倉溝鉛鋅礦點、鐵路子鉛鋅礦點，區內有閻王鼻子多金屬礦點和褐釔鈳礦。為尋找鈮稀有稀土礦提供了找礦信息。

4 鈮稀有稀土礦（化）體特征

通過前期的地質檢查工作，初步發現了3條、鈮稀有稀土礦（化）體，其編號分別為Nb-1、Nb-2、Nb-3。它們產狀大體一致，成因基本相同。現以Nb-3號鈮稀有稀土礦化體為例，其特征如下。

該鈮稀有稀土礦體（Nb-3）總體走向近北東，傾向南東135°，傾角55°。通過前期地表勘查，鈮稀有稀土礦（化）體規模與近北東斷裂分布密切相關，斷層破碎帶寬5m左右，地表多掩蓋，斷面產狀傾向南東135°，傾角55°，帶內次級裂面可見石英細脈和偉晶巖細脈，褐鐵礦化普遍，鈮稀有稀土礦（化）體控制長度近700-800 m。礦化帶最寬度與斷層破碎帶寬大致相同，褐釔鈳礦在含礦帶中分布不均勻，最高可達28.75g/T，一般十幾g/T。通過采集樣品褐釔鈳礦單礦物光譜分析含：Nb6%、Ta0.01%、Th1%、Y2%、Yb2%、Ti0.07%、Ce0.2%、Sc0.007%、Be0.0002%。褐釔鈳礦含量與褐簾石、鋯英石、黑云母成正比關系。類型為石英脈和硅化蝕變巖，初步確定礦床為石英脈和偉晶巖脈熱液蝕變巖型。

礦體賦存于中生代白堊紀閻王鼻子巖體：粗粒角閃堿長花崗巖中，總體上鈮稀有稀土礦化帶沿北東向斷裂帶分布，產狀斷層破碎帶寬基本一致。

其它二條鈮稀有稀土礦化帶特征見表1。

表1 桓仁縣閻王鼻子鈮稀有稀土礦化帶特征

5 成礦條件分析

根據化探異常和前期工作發現，本區具備形成鈮稀有稀土礦的地質條件。

（1）廣泛出露有含鈮稀有稀土豐度高巖系，即白堊紀閻王鼻子巖體：內部相粗粒角閃堿長花崗巖及外部相似斑狀中細粒黑云母花崗巖。

（2）礦區分布大面積白堊紀閻王鼻子花崗巖巖體，賦存花崗巖含礦熱液，提供礦液物質，位于本區北部內、外接觸帶區域形成Nb-1花崗巖-碳酸巖型鈮稀有稀土礦化帶。

（3）礦區發育燕山期的近北東向斷裂構造，為Nb-2、Nb-3鈮稀有稀土礦成礦物質提供運移通道和貯礦的空間。

（4）礦區內的水系范圍內，存在1：20萬水系沉積物測量所圈定的Nb異常，白堊紀閻王鼻子花崗巖巖體及其內、外接觸帶為Nb異常高值區域，提供了在本區的找礦信息。

（5）據前期工作發現3條鈮稀有稀土礦（化）體的存在，這為本區開展找礦工作提供了直接的依據。

總之，從上述的成礦必備條件分析，本區成礦條件有利，不論從直接的還是間接的找礦信息，都指示了本區進一步對找鈮稀有稀土礦前景較好，可能會有所突破，具有進一步工作意義。