朱偉鵬 宋公社 楊文博 許鋒

摘? ?要：通過野外地質(zhì)路線調(diào)查、巖相學(xué)與地球化學(xué)研究，資峪溝偉晶巖脈主要產(chǎn)出于丹鳳巖群中，產(chǎn)狀受區(qū)域構(gòu)造控制。經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，圈定出14條含銣偉晶巖脈體，同一脈體在粒度、礦物含量和礦物組合等方面均存在變化。據(jù)石榴子石含量，將其劃分為微斜長(zhǎng)石偉晶巖和富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖兩種類型，前者Rb含量較高，后者Rb含量相對(duì)較低。石榴子石、原生微斜長(zhǎng)石作為標(biāo)型礦物，可綜合判斷偉晶巖Rb含量。資峪溝偉晶巖銣礦化與Li，Be，Nb，Ta等潛在成礦金屬元素礦化無(wú)明顯聯(lián)系，石榴子石與富集稀有金屬元素的副礦物關(guān)系密切，常伴生出現(xiàn)。石榴子石含量越高，偉晶巖往往越富集Zr，Nb，Y等元素。

關(guān)鍵詞：東秦嶺;含銣偉晶巖脈;地質(zhì)特征;找礦意義

東秦嶺商南-丹鳳地區(qū)是秦嶺造山帶中構(gòu)造較活躍地區(qū)之一，也是我國(guó)重要的偉晶巖密集區(qū)之一。偉晶巖數(shù)量多，分布廣，礦化程度高[1-2]。資峪溝銣礦床產(chǎn)于商丹蛇綠巖帶內(nèi)偉晶巖脈中，礦體規(guī)模大，埋藏淺，礦化均勻[3]。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于銣礦化研究報(bào)道較少[4-10]。對(duì)資峪溝含銣偉晶巖脈，前人主要對(duì)礦體特征、成礦機(jī)制和銣賦存狀態(tài)等進(jìn)行了分析研究[3，11-14]，對(duì)巖相學(xué)特征、地球化學(xué)特征、銣富集規(guī)律和找礦標(biāo)志等方面認(rèn)識(shí)尚顯不足。本文選取陜西省丹鳳縣龍駒寨資峪溝鎮(zhèn)一帶為研究區(qū)，以含銣偉晶巖脈為研究對(duì)象，開展系統(tǒng)野外地質(zhì)路線調(diào)查、巖相學(xué)與地球化學(xué)方面研究，剖析礦體地質(zhì)及地球化學(xué)特征，總結(jié)銣富集規(guī)律和標(biāo)型礦物，分析Rb與Li，Be，Nb，Ta等潛在成礦金屬元素的伴生關(guān)系。

1? 區(qū)域地質(zhì)背景

商南-丹鳳地區(qū)位于秦嶺造山帶核心，構(gòu)造復(fù)雜，偉晶巖多圍繞加里東期花崗巖（如灰池子、桃坪、黃柏岔等）巖體分布（圖1）[1]。研究區(qū)以商丹縫合帶為界，以北為北秦嶺構(gòu)造帶南緣部分，以南為南秦嶺構(gòu)造帶。經(jīng)多期構(gòu)造變形作用，不同時(shí)代地層以構(gòu)造關(guān)系相疊置、拼貼等形成構(gòu)造混雜巖。晉寧晚期該區(qū)開始隆升;加里東期華北板塊和揚(yáng)子板塊開始發(fā)生連續(xù)俯沖-碰撞和左旋斜沖造山運(yùn)動(dòng)，形成商丹縫合帶;燕山期該區(qū)發(fā)生陸內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)，由北向南逆沖推覆;新生代山間斷陷盆地紅層堆積[15-18]。區(qū)域構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，多屬中生代后高角度正斷層及平移斷層，走向以NWW向?yàn)橹鳌Ｑ芯繀^(qū)地層較簡(jiǎn)單（圖2-c），主要由新元古界丹鳳巖群組成。丹鳳巖群為商丹蛇綠巖帶重要組成部分，主要巖性為黑云斜長(zhǎng)角閃巖、綠泥斜長(zhǎng)片巖、絹云母石英片巖及放射蟲硅質(zhì)巖等[19]。沉積蓋層出露于研究區(qū)南部，包括上白堊統(tǒng)山陽(yáng)組和分布于其間的第四系松散堆積物[20]。山陽(yáng)組為紫紅-磚紅色厚層礫巖、砂礫巖、砂質(zhì)礫巖夾砂巖薄層或透鏡體及粉砂質(zhì)泥巖，角度不整合覆于丹鳳巖群之上。第四系為深紅、土黃色亞砂土、亞粘土及礫石，分布于山坡、河谷地帶。區(qū)內(nèi)侵入巖較發(fā)育，以北部寬坪巖體為典型（圖2-c），呈NWW向展布，長(zhǎng)約45 km，寬0.5～3 km。巖體兩側(cè)與圍巖多為斷層形式接觸，為東秦嶺商南-丹鳳地區(qū)早古生代末—晚古生代初期形成的幾個(gè)大規(guī)?；◢弾r體之一[3，21]。

2? 礦體地質(zhì)特征

通過野外實(shí)地觀察，偉晶巖脈在丹鳳巖群及寬坪巖體中均有分布，主要產(chǎn)于丹鳳巖群中。產(chǎn)狀受區(qū)域構(gòu)造控制，走向大致與區(qū)內(nèi)構(gòu)造線平行。產(chǎn)于丹鳳巖群中的偉晶巖脈產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，地表傾向190°～210°，傾角60°～75°;產(chǎn)于寬坪巖體中的偉晶巖脈體走向平行于寬坪巖體片麻理走向，傾角近乎90°。偉晶巖脈在丹鳳巖群中形成寬度超過1 m的脈體（圖2-a）。產(chǎn)于寬坪巖體的偉晶巖脈寬度通常小于1 m（圖2-b），且在小于10 m范圍內(nèi)形成數(shù)條細(xì)脈。同一偉晶巖脈體在粒度、礦物含量和礦物組合等方面均存在變化，粒度由偉晶變化至中粒，石英含量變化較大，由60%變化至30%。礦物組合變化，主要體現(xiàn)在偉晶巖白云母和石榴子石含量。

綜合評(píng)價(jià)研究區(qū)內(nèi)多條偉晶巖脈，圈出14條富含銣礦化的偉晶巖脈（圖2-c），局部顯示鈮、鉭礦化特點(diǎn)。據(jù)巖性差異，將含礦偉晶巖脈大致分為少云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈和白云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈兩種類型。

少云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈? 多出現(xiàn)于丹鳳巖群中，約占出露巖脈的70%。脈體距離巖體相對(duì)較遠(yuǎn)，一般為200～1 000 m。脈體規(guī)模較大，長(zhǎng)數(shù)百米到幾千米，最長(zhǎng)的大于5 500 m。寬度在數(shù)米到二十幾米，脈體具明顯分支復(fù)合。典型脈體為γρ3和γρ4（表1）。脈體多呈淺紅、淡紅色，以中粒偉晶結(jié)構(gòu)為主，塊狀構(gòu)造，主要造巖礦物為微斜長(zhǎng)石、石英、斜長(zhǎng)石等，少量云母類礦物、石榴子石等，偶見黑色電氣石。微斜長(zhǎng)石粒度為5～10 mm，個(gè)別達(dá)20 mm，結(jié)晶程度較好，含量約45%;石英細(xì)小，粒度0.3～0.6 mm，含量約30%;斜長(zhǎng)石呈半自形粒狀，表面潔凈，粒度0.3～0.6 mm，含量約15%;石榴子石多以單晶形式出現(xiàn)，晶粒較小，約1～3 mm，個(gè)別達(dá)8 mm±，在偉晶巖中分布不均，一般出現(xiàn)在脈體中部;云母類礦物含量較少，一般以黑云母為主，個(gè)別地段偶見白云母。

白云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈? 多見于寬坪巖體南部。脈體特征同少云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈，只是微斜長(zhǎng)石含量有所增加，粒度變大，顏色變深，呈肉紅色。巖石中未見黑云母，白云母含量有所增加，一般為3%～5%，局部達(dá)10%。白云母多為后期交代、蝕變作用形成。典型脈體為γρ5、γρ6和γρ13（表1）。少云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈一般含稀有元素較高，是尋找稀有礦產(chǎn)最重要的偉晶巖脈之一。巖脈中不僅Rb2O達(dá)到綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)邊界品位（0.04%），部分脈體個(gè)別地段，鈮、鉭也可達(dá)到邊界品位。白云母微斜長(zhǎng)石偉晶巖脈含稀有元素較高，其中Rb2O達(dá)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)邊界品位，部分地段達(dá)到高含量銣礦體品位（0.1%），同樣是尋找稀有礦產(chǎn)的主要目標(biāo)。

3? 偉晶巖巖相學(xué)特征

野外地質(zhì)路線調(diào)查中，選取γρ3、γρ4和γρ5 3條偉晶巖脈為重點(diǎn)研究對(duì)象，在延伸方向上自西部圈閉端向東部追索。采樣平均間距控制在200 m，選取58件偉晶巖樣品進(jìn)行探針薄片制作。在偏光顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)白云母多沿長(zhǎng)石邊緣分布或于長(zhǎng)石裂隙中生長(zhǎng)，常與細(xì)粒次生石英共生（圖3-a）。偉晶巖中白云母為次生礦物，不參與巖漿巖定名。據(jù)石榴子石含量，結(jié)合野外實(shí)地觀察，將資峪溝偉晶巖劃分為微斜長(zhǎng)石偉晶巖和富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖兩種類型。

微斜長(zhǎng)石偉晶巖? 為該區(qū)主要偉晶巖類型。巖石具花崗結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)、偉晶結(jié)構(gòu)、條紋結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、蠕英結(jié)構(gòu)等，塊狀構(gòu)造。巖石中原生巖漿礦物以微斜長(zhǎng)石（50%～60%）、石英（35%～45%）為主，其他原生礦物含量約5%。微斜長(zhǎng)石中常具有鈉長(zhǎng)石條紋，微斜長(zhǎng)石與鈉長(zhǎng)石條紋共同構(gòu)成條紋長(zhǎng)石。微斜長(zhǎng)石呈半自形，單個(gè)微斜長(zhǎng)石粒徑為2～10 cm。石英粒徑與微斜長(zhǎng)石大致相當(dāng)，往往與微斜長(zhǎng)石構(gòu)成文象結(jié)構(gòu)，其中石英與微斜長(zhǎng)石之比約為1∶3。副礦物含量較少。巖石具弱的鈉長(zhǎng)石化，鈉長(zhǎng)石取代微斜長(zhǎng)石，交代強(qiáng)烈處形成典型的蠕英結(jié)構(gòu)。

富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖? 巖石具花崗結(jié)構(gòu)、偉晶結(jié)構(gòu)、條紋結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、蠕英結(jié)構(gòu)等，塊狀構(gòu)造。相比微斜長(zhǎng)石偉晶巖，石榴子石含量較高，為5%～8%（圖3-b）。巖石中主要礦物為微斜長(zhǎng)石、石英和石榴子石。微斜長(zhǎng)石呈半自形，含量30%～40%，粒徑1～5 cm，仍有鈉長(zhǎng)石條紋出現(xiàn)于微斜長(zhǎng)石中。石英他形-半自形，粒徑1～3 cm。石榴子石呈自形，粒徑0.5～1 cm，在單偏光下呈肉紅色（圖3-c），多具生長(zhǎng)環(huán)帶，常保留原生流體包裹體（圖3-d），沿石榴子石生長(zhǎng)環(huán)帶分布。石榴子石與微斜長(zhǎng)石形成較平直的接觸邊，為平衡共生關(guān)系。巖石具弱的鈉長(zhǎng)石化。

利用掃描電子顯微鏡對(duì)偉晶巖開展巖相學(xué)觀察，巖石中可見副礦物包括鋯石、磷灰石、鈮鐵礦、釷石、磷釔礦及瀝青鈾礦。這些副礦物多分布于富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖中，其中鋯石、鈮鐵礦往往與石榴子石伴生。鋯石多分布于石榴子石邊緣，與石榴子石呈平直接觸，或以礦物包裹體形式出現(xiàn)于石榴子石核部。這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表明，鋯石可能有兩個(gè)期次，即包裹于石榴子石核部的鋯石為第一期，與石榴子石共生的鋯石為第二期。鋯石多顯示遭受過熱液蝕變，鋯石中多有釷石、磷釔礦等礦物包裹體（圖3-e）。鈮鐵礦往往分布于石榴子石礦物顆粒之間，同樣遭受過熱液蝕變，使Nb發(fā)生遷移，沿裂隙進(jìn)入石榴子石中（圖3-f）。

4? 偉晶巖地球化學(xué)特征

選取16件偉晶巖樣品為地球化學(xué)分析樣，其中11件為微斜長(zhǎng)石偉晶巖，5件為富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖，進(jìn)行全巖主量元素、微量元素和稀土元素分析測(cè)試。主量元素測(cè)定采用X射線熒光光譜法（XRF），微量元素和稀土元素測(cè)定采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-AES），分析結(jié)果見表2。

4.1? 主量元素

資峪溝偉晶巖SiO2含量73.44%～78.22%，平均75.61%，全堿（K2O+Na2O）含量6.11%～10.78%，平均8.78%，K2O/Na2O值為0.10～5.49，平均1.87，顯示SiO2過飽和、富堿特征。里特曼指數(shù)δ值為1.07～3.82，在K2O-SiO2圖解中，K2O與SiO2顯示負(fù)相關(guān)性（圖4-a）[23]。富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖K2O含量一般較微斜長(zhǎng)石偉晶巖低。A/CNK值為1.03～1.26，平均1.13。在A/NK-A/CNK圖解中，所有樣品均投入過鋁質(zhì)巖石區(qū)域（圖4-b），表明資峪溝偉晶巖可能由過鋁質(zhì)巖漿結(jié)晶形成，具與“S”型花崗巖相似的殼源特征。

4.2? 稀土與微量元素

稀土元素總量變化較大，ΣREE為3.43×10-6～174.33×10-6。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖顯示，資峪溝偉晶巖均表現(xiàn)為顯著的負(fù)銪異常（圖5-a）[24]，δEu值為0.02～1.00。微斜長(zhǎng)石偉晶巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布曲線呈海鷗型，LREE/HREE值為0.47～6.86，平均3.04，（La/Yb）N值為0.22～6.90，平均2.21，輕中、輕重稀土有明顯分異。富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖明顯表現(xiàn)出重稀土相對(duì)富集特點(diǎn)，（La/Yb）N值為0.07～1.90，平均0.62，這與巖石中含有較多富集重稀土礦物（如石榴子石、鋯石和磷釔礦）有關(guān)。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上，富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖均表現(xiàn)出Ba，Sr，P和Ti強(qiáng)烈虧損，Th，Ta，Nb，Zr和HREE不同程度富集（圖5-b）。相較于富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖，微斜長(zhǎng)石偉晶巖的Ba，Sr，P和Ti虧損程度較弱，Rb富集程度更高，多數(shù)樣品Rb含量均超過600×10-6，平均643.63×10-6，最高達(dá)1 303.02×10-6。

5? 討論

5.1? 構(gòu)造環(huán)境

地球化學(xué)特征顯示，資峪溝偉晶巖為過鋁質(zhì)（圖4-b），富集Rb，虧損Ba，Sr和Ti（圖5-b），表明其可能源于殼源沉積物的部分熔融。資峪溝偉晶巖的Th，Ta，Nb和HREE表現(xiàn)出不同程度富集（圖5），特征類似典型“A”型花崗巖。R1-R2構(gòu)造環(huán)境判別圖解中，偉晶巖樣品大多位于造山期后范圍內(nèi)，部分樣品沿非造山趨勢(shì)線分布（圖6）[25]。綜上分析，資峪溝偉晶巖表現(xiàn)出不止一種來(lái)源的地球化學(xué)特征，表明該偉晶巖可能來(lái)自多個(gè)源區(qū)。

5.2? 標(biāo)型礦物

資峪溝偉晶巖大多為微斜長(zhǎng)石偉晶巖。鑒于標(biāo)型礦物須符合以下3點(diǎn)要求：在野外露頭及巖石手標(biāo)本上易于識(shí)別;可指示銣礦化程度;在巖石手標(biāo)本上易于估計(jì)含量，其含量的多少可與銣礦化程度的高低建立聯(lián)系。通過野外地質(zhì)路線調(diào)查，結(jié)合巖相學(xué)觀察、全巖地球化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)石榴子石在部分脈體局部地段中較富集，富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖與微斜長(zhǎng)石偉晶巖在地球化學(xué)特征上同樣表現(xiàn)出顯著差別。伴隨著石榴子石的出現(xiàn)，偉晶巖Rb含量隨之降低。因此，可將石榴子石、原生微斜長(zhǎng)石作為標(biāo)型礦物來(lái)綜合判斷偉晶巖的Rb含量。

5.3? 與潛在成礦金屬元素的伴生關(guān)系

據(jù)礦物組合與地球化學(xué)特征，將偉晶巖劃分為L(zhǎng)CT型和NYF型[26-27]，兩類偉晶巖分別對(duì)應(yīng)于“S”型花崗巖和“A”型花崗巖源區(qū)。隨著巖漿分異和揮發(fā)份含量的增加，理想的LCT型偉晶巖中金屬元素（如Li，Be，Nb，Ta，Cs等）呈一定分帶性，Rb與Li，Be，Nb，Ta，Cs等元素礦化具相關(guān)性[28-31]。對(duì)比典型LCT型偉晶巖，資峪溝偉晶巖貧Li，Be，Nb，Ta，Cs。其中，微斜長(zhǎng)石偉晶巖Li，Be含量分別為0.53×10-6～44.16×10-6、0.54×10-6～4.49×10-6，富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖Li，Be含量分別為14.21×10-6～24.74×10-6、1.82×10-6～5.01×10-6，這與偉晶巖中無(wú)鋰云母、鋰輝石、綠柱石等礦物相符合。富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖具稍高的Zr（35.29×10-6～362.31×10-6）、Nb（51.53×10-6～184.71×10-6）和Y（25.42×10-6～183.15×10-6）含量，并形成礦化。此外，資峪溝偉晶巖的Cs含量普遍僅有幾到十幾×10-6，也未出現(xiàn)銫榴石等富銫礦物。

在微量元素二元圖解上，對(duì)于微斜長(zhǎng)石偉晶巖，Rb與Li，Be，Nb，Ta均未表現(xiàn)出明確相關(guān)性（圖7），即銣礦化與富集稀有金屬元素的鋯石、鈮鐵礦、磷釔礦等副礦物無(wú)明顯關(guān)聯(lián)，可能是由于資峪溝偉晶巖的銣主要賦存于巖漿成因的微斜長(zhǎng)石中[3，12]。石榴子石常與這些富集稀有金屬的副礦物伴生出現(xiàn)，石榴子石本身含有0.15%～0.3%左右的Y2O3。富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖往往具有較高的Zr，Nb，Y等元素，說明石榴子石與上述副礦物之間存在密切聯(lián)系。

6? 結(jié)論

（1） 資峪溝偉晶巖脈在丹鳳巖群及寬坪巖體中均有分布，主要集中產(chǎn)于丹鳳巖群中，產(chǎn)狀受區(qū)域構(gòu)造控制，走向大致與區(qū)內(nèi)構(gòu)造線平行。

（2） 經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，圈定出14條出露的富含銣礦化偉晶巖脈，同一偉晶巖脈體在粒度、礦物含量和礦物組合等方面均存在變化。據(jù)石榴子石含量將其劃分為微斜長(zhǎng)石偉晶巖和富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖兩種類型。

（3） 通過地球化學(xué)特征對(duì)比，微斜長(zhǎng)石偉晶巖與富石榴子石微斜長(zhǎng)石偉晶巖表現(xiàn)出顯著差別，前者Rb含量通常較高，后者Rb含量相對(duì)較低，可將石榴子石、原生微斜長(zhǎng)石作為標(biāo)型礦物來(lái)綜合判斷偉晶巖的Rb含量。

（4） 資峪溝偉晶巖銣礦化與Li，Be，Nb，Ta等潛在成礦金屬元素礦化無(wú)明顯聯(lián)系。偉晶巖中石榴子石與富集稀有金屬元素鋯石、鈮鐵礦、釷石、磷釔礦等副礦物關(guān)系密切，常伴生出現(xiàn)，石榴子石含量越高，偉晶巖往往越富集Zr，Nb，Y等元素。

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Geological Characteristics and Prospecting Significance of Rb-Bearing Pegmatite Dikes in Ziyugou， Eastern Qinling Orogenic Belt

Zhu Weipeng1， 2， Song Gongshe3， Yang Wenbo4， Xu Feng3

（1.School of Earth and Space Sciences， Peking University， Beijing，100871， China; 2. Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution， MOE， Peking University， Beijing，100871， China; 3. Shaanxi Mineral Resources and

Geological Survey， Xi’an 710068， Shaanxi， China; 4. Shaanxi Center of Geological Survey and

Planning Research， Xi’an，Shaanxi， 710068， China）

Abstract：Through systematic field geological route survey， petrography and petrochemistry study， the results show that the Ziyugou pegmatite dikes are mainly produced in Danfeng Group and controlled by regional structure. After comprehensive evaluation， 14 Rb-bearing pegmatite dikes have been delineated， and the same dikes vary in particle size， mineral content and mineral composition. According to the content of garnet， pegmatites can be divided into microcline pegmatites and garnet-rich microcline pegmatites. The former has a higher Rb content， while the latter has a relatively lower Rb content. Garnet and primary microcline can be taken as standard minerals to comprehensively judge the Rb content of pegmatite. The Rb mineralization of the Ziyugou pegmatites has no obvious relationship with the mineralization of potential metallogenic elements such as Li， Be， Nb and Ta. Garnet is closely related to accessory minerals rich in rare metal elements and often occurs in association. The higher the content of garnet， the more Zr， Nb and Y are enriched in pegmatites.

Key words：Eastern Qinling; Rb-bearing pegmatite dikes; Geological characteristics; Prospecting significance