李曉峰 吳福元 韋星林 車旭東 饒燦 陳振宇 葛文春 朱藝婷

1. 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點實驗室，北京 100029

2. 中國科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049

3. 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，巖石圈演化國家重點實驗室，北京 100029

4. 江西省地質(zhì)局，南昌 330046

5. 南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點實驗室，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，南京 210023

6. 浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，杭州 310027

7. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037

8. 吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 130061

鈹是一種戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬(翟明國等, 2019; 侯增謙等, 2020)，它在元素周期表中位于第二周期第二族。鈹是兩性元素，屬于惰性氣體型離子，它在地殼中的豐度為1.9×10-6，在自然界可以形成獨立礦物。鈹?shù)V物主要在氣成-熱液作用和偉晶作用過程中形成，在巖漿作用過程中比較少見，但是巖漿分異作用的晚期可以使鈹進(jìn)一步富集，有利于巖漿期后鈹?shù)V床的形成。主要鈹?shù)V物有綠柱石(含BeO 10.5%～14.3%)、日光榴石(含BeO 8.9%～14.9%)、香花石(含BeO 15.8%～16.3%)、硅鈹石(含BeO 35.1%～42.0%)、羥硅鈹石(含BeO 39.6%～42.6%)、金綠寶石(含BeO 18.1%～20.0%)，等等。

鈹?shù)膫鹘y(tǒng)用途是作為添加劑制取鈹銅合金，以及以氧化鈹形式用于電子工業(yè)、耐火材料和陶瓷材料等。由于氧化鈹兼具有熱導(dǎo)率高和電導(dǎo)率低的特點，故可用于電子工業(yè)制造極高射頻激光器和微波雷達(dá)。金屬鈹在核工業(yè)和空間技術(shù)中同樣具有很好的應(yīng)用前景，它可用作原子能反應(yīng)堆的防護(hù)材料和制備中子源。在航空航天方面被大量用來制作制動裝置和導(dǎo)航系統(tǒng)，如高超音速航空器、宇宙飛船等。因此，鈹被稱為引人注目的“空間金屬”。另外，金屬鈹在風(fēng)能、儲氫和燃料電池等潔凈能源產(chǎn)業(yè)方面同樣具有很好的應(yīng)用潛力。目前，加拿大IBC高級合金公司(IBC Advanced alloyments Corp.)與加拿大氫聯(lián)公司(Hydrogen Link Inc.)合作推進(jìn)鈹胺氫燃料儲存的研究，鈹胺氫燃料被視為未來新能源汽車重要的動力來源之一，因此，鈹又被稱為“潔凈能源金屬”。鋰鈹氫化物在筆記本電腦和其他便攜式設(shè)備的運用上也具有較好的前景(IBC Advanced Alloys Corp, 2010)。

據(jù)估計，全世界已查明的鈹資源量超過10萬t，但這些資源約60%來自美國，且主要集中于猶他州的斯波爾山、內(nèi)華達(dá)州的麥卡洛巴特、南達(dá)科他州的布萊克山、德克薩斯州的布蘭卡山脈、阿拉斯加的蘇厄德半島和猶他州的金山地區(qū)等火山巖型鈹?shù)V的發(fā)育地區(qū)?；鹕綆r型鈹?shù)V床是金屬鈹?shù)闹匾V床類型(李曉峰等, 2021, 2022)。20世紀(jì)美國猶他州斯波爾山(Spor Mountain)凝灰?guī)r中羥硅鈹石的發(fā)現(xiàn)，改變了世界鈹資源的分布格局和供應(yīng)態(tài)勢，成為重要的鈹原材料來源?；鹕綆r型鈹?shù)V提供了全球每年80%以上鈹?shù)墓?yīng)量。由于火山巖型鈹?shù)V中往往伴生鈾，且大部分達(dá)到了工業(yè)利用程度，如美國Spor Mountain礦床伴生的鈾礦達(dá)到大型規(guī)模，因此，火山巖型鈹?shù)V又稱為火山巖型鈹鈾礦床。全球火山巖型鈹鈾礦床的實例還比較少，對火山巖型鈹鈾礦床的成因機(jī)制和成礦過程還不十分清楚，制約了該類型礦床的找礦勘查。

我國東部發(fā)育大量的中、新生代火山巖，該地區(qū)是否具備火山巖鈹?shù)V的成礦條件，成礦潛力如何，有沒有可能找到類似美國Spor Mountain那樣的火山巖型鈹?shù)V？這些科學(xué)問題還不十分清楚。本文依據(jù)我國東部火山巖的分布規(guī)律、巖石地球化學(xué)特征及其地質(zhì)背景，以及我國東部已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹?shù)V的基本地質(zhì)特征和有科學(xué)價值的找礦線索，對我國東部火山巖型鈹鈾礦的成礦潛力和找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行了初步的探討。

圖1 1945～2021年全球年度鈹?shù)V石產(chǎn)量(據(jù)Foley et al., 2017,修改)Fig.1 The annual ore production of beryllium in different country from 1945 to 2022 (modified after Foley et al., 2017)

1 火山巖型鈹鈾礦的概念

火山巖型鈹鈾礦床一般是指賦存于火山巖-次火山巖中，尤其是與高硅流紋巖和花崗斑巖有關(guān)的淺成低溫交代和脈狀礦床(Barton and Young, 2002; 李曉峰等, 2021, 2022; 饒燦等, 2021)。目前，對于火山巖型鈹鈾礦床還沒有統(tǒng)一的定義，對于該類型礦床的命名也有多種正式和非正式的名稱，如：賦存于火山巖中的淺成低溫鈾鈹?shù)V床、熱液型鈾鈹?shù)V床、交代型鈾鈹?shù)V床、火山巖型淺成低溫鈾鈹?shù)V床、鈹凝灰?guī)r礦床等，其根本原因在于對這類礦床成礦機(jī)制和成礦過程存在認(rèn)識上的差異，以及這種類型礦床缺少典型的研究范例。

雖然全球火山巖的分布十分廣泛，但是火山巖型鈹鈾礦床的分布很不均勻。目前已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹鈾礦主要是在美國，如：Spor Mountain、Honey Comb Hills、Wah Wah Mountains、Apache Warm Springs、Sierra Blanca，另外還有墨西哥的Aguachile，秘魯?shù)腗acusani，蒙古國的Transbaikal，澳大利亞的Brockman，以及我國新疆白楊河、浙江坦頭、福建大灣、福里石等礦床。自1969年以來，全球金屬鈹主要來自火山巖型礦床，這主要是由于美國Spor Mountain火山巖型鈹鈾礦床的發(fā)現(xiàn)和開采(Trueman and Sabey, 2014; Ledereretal., 2016；圖1)。Spor Mountain礦床是火山巖型Be-U-F共生的礦床，鈹資源量為72,315t BeO，鈹產(chǎn)量占據(jù)全球鈹總產(chǎn)量的80%以上(Lindsey, 1982; Foleyetal., 2012; Trueman and Sabey, 2014; Ledereretal., 2016)。

全球火山巖型鈹鈾礦床的形成大多數(shù)與含鈹、鈾的凝灰?guī)r有關(guān)，全球含鈹凝灰?guī)r的分布不受火山巖時代的限制，這是因為各種類型礦床或者潛在的含礦主巖的時代從古元古代到晚中新世均有，但主要發(fā)生在中、新生代。美國已知的含鈹火山巖主要是分布于猶他州Deep Creek-Tintic成礦帶(Shawe, 1972)、德克薩斯州跨佩科斯地區(qū)(Rubinetal., 1987)和新墨西哥州南部(McLemore, 2010a, b)的含黃玉的第三紀(jì)火山巖。Barton and Young (2002)對全球發(fā)現(xiàn)的非偉晶巖型鈹?shù)V和含鈹?shù)V化帶進(jìn)行了全面的篩選，發(fā)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)，有利于火山成因鈹?shù)V床形成的稀有金屬成礦省僅限于少數(shù)已確定含鈹流紋巖或翁崗巖地區(qū)，如：西澳大利亞州的Brockman、秘魯?shù)腗acusani、蒙古國的Teg-Uls和中國浙江石溪等，這些礦床的分布說明火山巖型鈹鈾礦床的形成具有特殊的背景和地域性。

在火山巖型鈹鈾礦中，鈹?shù)V物主要是羥硅鈹石、硅鈹石和綠柱石(Foleyetal., 2012; Barton and Young, 2002)。羥硅鈹石作為唯一的礦石礦物與其在火山環(huán)境熱液流體中沉淀相一致(Barton and Young, 2002; Barton, 1986)，而大部分其他含鈹?shù)V物(如綠柱石和藍(lán)柱石等)形成于較高的溫度(或壓力)，并非典型的淺成低溫環(huán)境(Barton, 1986)?；鹕綆r型鈹鈾礦床中鈹?shù)V物組合的差異反應(yīng)了鈹?shù)V物沉淀環(huán)境的差異。研究表明當(dāng)溫度大于400℃時，綠柱石是穩(wěn)定的含鈹?shù)V物相；當(dāng)溫度在300～400℃，壓力為中等條件下，綠柱石則完全被藍(lán)柱石取代；硅鈹石在高于250℃條件下穩(wěn)定存在，并在300～200℃條件下水合成羥硅鈹石；羥硅鈹石則在低于250℃條件下穩(wěn)定，指示在近地表的淺成低溫礦化(Foleyetal., 2012; Barton, 1986)。在火山巖型鈹?shù)V床中，鈹與鈾、錫、鉬等元素既可以共生，也存在著元素分離的現(xiàn)象。

林德松(1982)把與陸相火山作用有關(guān)的稀有金屬礦化分為：(1)含稀有金屬火山巖礦床；(2)火山期后熱液礦床；(3)火山巖風(fēng)化礦床等三種類型，它們大體分別相當(dāng)于火山作用的同生礦床、后生礦床和表生礦床。這就是說，在整個火山作用的過程中，均有可能形成與火山巖有關(guān)的鈹?shù)V床。稀有元素礦床研究組(1972)較早提出火山巖中鈹?shù)V可以為普查鈹?shù)V產(chǎn)資源提供一條新的途徑，但時至今日我國火山巖型鈹?shù)V的找礦勘查還沒有取得重大突破?；鹕綆r型鈹?shù)V作為非傳統(tǒng)的礦床類型，在我國具有良好的找礦前景，特別是在閩浙贛粵、大興安嶺-燕遼、滇西一帶廣泛發(fā)育晚古生代、中生代和新生代的火山巖，并已發(fā)現(xiàn)一些稀有稀土重砂和化探異常。在一些火山巖系中也發(fā)現(xiàn)含稀有元素豐度較高的火山巖，因此，在火山巖型鈹鈾礦床綜合研究的基礎(chǔ)上加強(qiáng)礦化信息查證，預(yù)期我國火山巖型鈹鈾礦床的找礦勘查會有突破。

2 火山巖型鈹鈾礦的基本地質(zhì)特征

人們較早把火山巖型鈹鈾礦床與矽卡巖型鈹?shù)V床、云英巖型鈹?shù)V床、碳酸鹽巖鈹?shù)V床和堿性巖型鈹?shù)V床一起并稱為非偉晶巖型鈹?shù)V床(Foleyetal., 2012)，以區(qū)別于偉晶巖型鈹?shù)V床；而在當(dāng)時，偉晶巖型稀有金屬礦床是金屬鈹重要的材料來源。隨著對火山巖型鈹鈾礦床成因機(jī)制和形成環(huán)境認(rèn)識的不斷深入，F(xiàn)oleyetal. (2017)把與火山巖型鈹鈾礦床相關(guān)的礦床分為4類：(1)角礫巖筒型螢石礦床；(2)碳酸鹽巖賦礦的淺成低溫鈹?shù)V床；(3)火山巖型鈾礦床；(4)巖漿噴氣型寶石綠柱石礦床。

對火山巖型鈹鈾礦主要認(rèn)識是金屬鈹和鈾主要來自于寄主的凝灰?guī)r，隨后的淺成低溫成因階段促使鈹再富集成為具有工業(yè)品位的礦石(Foleyetal., 2017)。1959年美國Spor Mountain鈹?shù)V的發(fā)現(xiàn)是由于人們認(rèn)識到鈹主要與高分異的長英質(zhì)巖石和富氟的熱液系統(tǒng)有關(guān)，且得益于中子源伽馬射線光譜儀能夠快速半定量分析巖石中的鈹含量(Meeves, 1966)。目前，國內(nèi)外具有工業(yè)價值的火山巖型鈹鈾礦床的典型實例還相對較少，研究程度較低，遠(yuǎn)不能與火山成因有關(guān)的有色金屬、貴金屬礦床相比?；鹕綆r型鈹鈾礦床的成礦控制條件比較復(fù)雜，因此，尚難于對其成礦條件、控礦因素、蝕變類型、礦物組合等基本地質(zhì)特征進(jìn)行全面深入地探討，下面僅就賦礦火山巖巖石類型、巖石地球化學(xué)、控礦構(gòu)造、蝕變類型等方面特征做簡單的介紹。

2.1 火山巖的巖石類型

國內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹鈾礦床和礦化點，大多數(shù)產(chǎn)在中、新生代火山巖中，如：美國的Spor Mountain、Honey Comb Hills、Wah Wah Mountains、Apache Warm Springs、Sierra Blanca等。我國福建福理石Mo-Be礦床產(chǎn)在中生代火山巖中。也有一些火山巖型鈹?shù)V產(chǎn)在較老的火山巖中，如西澳大利亞州的Brockman火山巖型鈹?shù)V產(chǎn)在古元古代火山巖中；我國新疆白楊河鈹鈾礦床產(chǎn)在古生代火山巖中。從賦礦的巖石類型來說，與火山巖型鈹鈾礦有關(guān)的火山巖有流紋質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、灰流凝灰?guī)r、碎斑熔巖以及火山角礫巖；次火山巖有：流紋斑巖、霏細(xì)斑巖、花崗斑巖、黃玉流紋斑巖等。

2.2 火山巖地球化學(xué)特征

與火山巖型鈹鈾礦床有關(guān)的火山巖是巖漿分異演化晚期的產(chǎn)物，因此，在化學(xué)成分上，它們往往具有高硅、富堿(Na2O+K2O)、富Mn、富F，低TiO2、CaO和MgO、P2O5的特點；富集Li、Be、Rb、Cs、Mo、Nb、Zn、Pb、Ga、Sn等元素，Zr/Hf、Nb/Ta比值相對較低，而Rb/Sr比值相對較高。但是這些火山巖型鈹鈾礦對稀土元素的富集能力則差異明顯，有的火山巖富集稀土元素，而有些則虧損稀土元素。但是從稀土元素配分模式來看，無論富集還是虧損稀土元素，它們均呈海鷗式展布或者右傾比較平緩的曲線，具有明顯的Eu負(fù)異常。

與火山巖型鈹鈾礦床有關(guān)的花崗巖均屬于堿性系列高分異花崗巖，如：美國的Spor Mountain礦床和我國白楊河鈾鈹?shù)V床的黃玉流紋巖和花崗斑巖均經(jīng)歷不同程度的部分熔融和極端的分離結(jié)晶作用，這些花崗巖具有明顯的放射性，富F、Li、Cs、Nb、Mn、Ga、Sn、Zn等元素。成巖成礦年代學(xué)的研究表明，這些礦床的形成的前提條件是巖漿經(jīng)歷了漫長的分離結(jié)晶歷史。由圖2可以看出，這些火山巖或者次火山巖雖均具有高度分異演化的特點，具有較低的Nb/Ta和Zr/Hf比值，但是鈹?shù)母患傻V并不隨著分異程度的增高而以相同幾率增加。與稀有金屬花崗巖相比，火山巖型鈹鈾的富集并不需要稀有金屬花崗巖那樣高的分異演化程度。從美國Spor Mountain、西澳大利亞州的Brockman，以及我國白楊河鈾鈹?shù)V床的成礦地質(zhì)特征來看，深部巖漿房來源的后期熱液流體的疊加對火山巖中鈾和鈹?shù)脑倩罨驮俑患鹬匾淖饔谩Ｃ绹鳶por Mountain凝灰?guī)r中羥硅鈹石以亞微觀顆粒形式出現(xiàn)，與細(xì)粒螢石、蛋白石和方解石共生，形成層狀結(jié)核體，主要是交代凝灰?guī)r中的碳酸鹽碎屑而成就是有力的證明。Spor Mountain凝灰?guī)r中未蝕變火山玻璃熔體中鈹?shù)暮?59×10-6)是強(qiáng)烈蝕變玻璃(7×10-6)的8倍，凝灰?guī)r基質(zhì)火山玻璃中幾乎90%的原始鈹被活化遷移，并在碳酸鹽碎屑中沉淀富集。

圖2 火山巖型鈹鈾礦床巖石地球化學(xué)圖解(a) 10000Ga/Al和Zr圖解(據(jù)Whale et al., 1987)；(b) Nb/Ta和Zr/Hf比值圖解；(c) Zr/Hf比值和Be元素圖解；(d) Nb/Ta比值和Be元素圖解. 數(shù)據(jù)來源：宜春(Pollard et al., 2021)；香花嶺(Huang et al., 2015)；白楊河(李曉峰等, 2022)；Brockman(Ramsden et al., 1993)；Spor Mountain(Dailey et al., 2018)。Fig.2 The petrochemical diagrams for the typical volcanic-hosted Be-U deposit(a) the diagram between 10000Ga/Al ratios and Zr concentration (from Whale et al., 1987); (b) the diagram between Nb/Ta ratios and Zr/Hf ratios; (c) the diagram between Zr/Hf ratios and Be concentration; (d) the diagram between Nb/Ta ratios and Be concentrations. Data sources: Yichun (Pollard et al., 2021); Xianghualing (Huang et al., 2015); Baiyanghe (Li et al., 2022); Brockman (Ramsden et al., 1993); Spor Mountain (Dailey et al., 2018)

2.3 熱液蝕變類型

火山巖型鈹鈾礦還沒有一個統(tǒng)一的成礦模型。在不同的火山巖型鈹鈾礦中，其熱液蝕變類型各不相同：如我國新疆白楊河鈹鈾礦床主要熱液蝕變有硅化(玉髓化、蛋白石化)、絹云母化、鈉長石化、螢石化、赤鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化和鐵錳氧化物等(Lietal., 2015)；西澳大利亞州Brockman礦床的主要熱液蝕變有螢石化、鐵白云石化、硅化、碳酸鹽化、鈉長石化等，在礦脈的上、下盤發(fā)育閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦和輝砷鎳礦等金屬硫化物(Ramsdenetal., 1993)。我國福建福里石礦床主要以脈狀礦化為止，熱液蝕變以硅化和絹云母化為主，而鈹?shù)V物主要是綠柱石和羥硅鈹石(黃新鵬, 2006)。在美國Spor Mountain火山巖型鈹鈾礦中，凝灰?guī)r中白云石碎屑經(jīng)熱液蝕變形成方解石、蛋白石、螢石和羥硅鈹石的層狀結(jié)核，羥硅鈹石與螢石緊密共生；凝灰?guī)r和周圍火山巖中的蝕變主要有粘土化、沸石化、絹云母化、鋰蒙脫石化和鉀長石等，以及圍繞鈹?shù)V化體異常發(fā)育的氟、鋰、鉬、鈮、錫和鉭的獨特?zé)嵋簳灥?Foleyetal., 2017)?；鹕綆r型鈹?shù)V羥硅鈹石沉淀的一個重要原因是賦礦凝灰?guī)r中發(fā)育大量的碳酸鹽碎屑，富F的含鈹流體在遇到碳酸鹽碎屑時，F(xiàn)與Ca發(fā)生反應(yīng)生成螢石，從而導(dǎo)致含鈹?shù)姆j(luò)合物失穩(wěn)，鈹便以羥硅鈹石的形式沉淀下來。因此，賦礦圍巖的性質(zhì)也是控制火山巖型鈹?shù)V熱液蝕變、礦質(zhì)沉淀和礦化類型的重要因素。

2.4 巖石成因與成礦背景

火山巖型鈹鈾礦床中賦礦火山巖的成因是大家關(guān)注的熱點。Burtetal. (1982)認(rèn)為這些賦礦的火山巖是高熱流狀態(tài)下相對古老的大陸地殼物質(zhì)的部分熔融，這使得礦物中氟的含量明顯高于H2O。與成礦相關(guān)的鎂鐵質(zhì)巖漿為地殼物質(zhì)的熔融和進(jìn)一步的巖漿分異提供熱量，包括：(1)巖漿上升侵位過程中的帶狀分異；(2)極端分離結(jié)晶作用；(3)早期火山作用引起的巖漿房脫水;以及(4)熔體的流體出溶過程導(dǎo)致其在近地表巖漿房的頂部富集(Burtetal., 1982)。Christiansenetal. (2007)提出黃玉流紋巖不是中地殼花崗閃長巖的熔融產(chǎn)物，也不是僅來源于之前脫水或熔融提取的長英質(zhì)地殼，而是由硅質(zhì)巖漿的分離結(jié)晶而形成的。硅質(zhì)巖漿主要起源于成分復(fù)雜大陸地殼的低程度熔融，這些大陸地殼中可能含有大量的源于板內(nèi)鎂鐵質(zhì)侵入的新生地幔成分。Christiansenetal. (2007)進(jìn)一步指出鎂鐵質(zhì)幔源巖漿的形成可能與巖石圈伸展造成的減壓作用有關(guān)，或者可能是由俯沖巖石圈板塊沉降所造成的對流作用有關(guān)。

蒙古中戈壁省火山巖帶含有火山巖翁崗巖(含黃玉的流紋巖)、富含鈹?shù)哪規(guī)r和富含稀土的堿性火山-侵入雜巖，這些巖石是外貝加爾-蒙古稀有金屬省中生代晚期稀有金屬成礦帶的重要的成礦火山巖。在西伯利亞，大多數(shù)礦點的成礦巖石由中生代花崗質(zhì)巖和次火山巖組成，在礦床深處主要形成碳酸鹽巖交代的矽卡巖或者云英巖礦床。如俄羅斯Yermakovskoye氟鈹?shù)V床產(chǎn)于碳酸鹽巖陸源層序內(nèi)的大型碳酸鹽巖塊體中。該地區(qū)由較年輕的中生代堿性花崗巖和淡色花崗巖侵入。硅鈹石-微斜長石-螢石礦石主要是交代破碎的灰?guī)r而形成于三疊紀(jì)(224Ma；Lykhinetal., 2010)，礦石平均品位為1.5% BeO(Reyf, 2008)。Orot bertrandite礦床是一個大型低品位礦床，與Malokunaley雜巖中的堿性花崗巖和Orot古火山巖有關(guān)(Lykhinetal., 2004; Reyf and Ishkov, 2006)。Orot火山機(jī)構(gòu)年齡為236.4Ma，Malokunaley雜巖中花崗巖類(花崗巖或淺成流紋巖)的年齡為224.8Ma(Lykhinetal., 2004)。礦石主要呈網(wǎng)脈狀，由地開石和羥硅鈹石交代而成，礦石品位為3500×10-6BeO。研究表明，西外貝加爾鈹成礦省及其已知鈹?shù)V床和礦點可能與陸內(nèi)裂谷作用有關(guān)；澳大利亞Brockman礦床的形成與裂谷伸展作用有關(guān)；我國白楊河礦床的形成與后碰撞的伸展背景有關(guān)。因此，伸展背景是火山巖型鈹鈾礦有利的成礦背景。

總的來說，火山巖型鈹鈾礦床的形成有幾個特點：(1)有利于巖漿極端分異和多旋回火山噴發(fā)的構(gòu)造背景，如大陸裂谷、后碰撞等陸內(nèi)伸展背景。(2)具有富Be、富Nb的火山巖層位，如黃玉流紋巖、富鈹?shù)哪規(guī)r等，這些火山巖還含有較高的F、Sn以及其它大離子親石元素。(3)孔隙度較大的含碳酸鹽的巖石，如沉凝灰?guī)r等。美國Spor Mountain沉凝灰?guī)r是唯一的賦礦圍巖，但是碳酸鹽中的角礫巖帶也具有良好的致鈹沉淀能力。(4)深大斷裂，例如盆嶺構(gòu)造的邊緣斷裂、火山口的環(huán)形構(gòu)造，這些構(gòu)造是富鈹?shù)牧骷y質(zhì)巖漿和熱液流體的有利通道。(5)區(qū)域上發(fā)育大量螢石礦床，說明可能存在運移金屬鈹和鈾的富F成礦流體。(6)良好的F、B、Be、Cs、Li、Ga、Nb、Y、Sn等元素地球化學(xué)組合和蝕變暈。(7)典型的巖石結(jié)構(gòu)和表生作用，如帶狀或者紋層狀的交代巖等，錳帽、樹枝狀或者面狀鐵錳質(zhì)礦化等。在火山巖型礦床中，鈹往往與鈾、鉬、錳、鈮等元素相伴生，而鈾往往能夠形成具有工業(yè)價值的礦床。另外，火山成因鈹?shù)V床的富氟流紋巖圍巖往往含有高含量的釷、鈮和稀土元素(REE)，它們具有潛在的經(jīng)濟(jì)價值，如，西澳大利亞州的Brockman礦床，鈮凝灰?guī)r中已探明儲量430萬t稀有金屬，其中包括0.44%的Nb2O5，以及50×10-6～1500×10-6的硼；再者，我國白楊河火山巖型鈾鈹?shù)V床中鈮的含量已達(dá)到可綜合利用的伴生礦指標(biāo)要求，硼和鉛的含量也較高。

3 我國東部已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹?shù)V(點)

研究表明，我國東北大興安嶺和東南沿?；鹕綆r地區(qū)發(fā)育大量的鈹?shù)厍蚧瘜W(xué)異常(王學(xué)求等, 2021)。這些地區(qū)也是我國中生代和新生代火山巖分布區(qū)。這些火山巖地區(qū)火山巖型鈹?shù)V的成礦潛力如何？有沒有找礦的前景？能否找到大型的火山巖型鈹?shù)V？目前還不十分清楚。令人振奮的是，目前在東北大興安嶺地區(qū)、東南沿海浙閩粵地區(qū)，以及浙贛粵地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些重要的火山巖型鈹?shù)V的找礦線索。

圖3 大興安嶺地區(qū)晚侏羅世-早白堊世火山巖的分布及火山巖型鈹?shù)V(化點)(據(jù)楊雅軍等, 2022修改)Fig.3 The distribution map of the Late-Jurassic-Early Cretaceous volcanic rock and the Be occurrences in Great Xing’an Range area (modified after Yang et al., 2022)

3.1 大興安嶺火山巖區(qū)

3.1.1 冀北窟窿山鈹?shù)V化點

冀北窟窿山鈹?shù)V化點是2017年河北省地質(zhì)調(diào)查院在1:20萬幅區(qū)域化探異常的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的(圖3)。目前在小龍池西溝、窟窿山東溝等地共發(fā)現(xiàn)了9條鈹?shù)V化體(陳振宇等, 2022)。鈹?shù)V化體呈脈狀產(chǎn)于窟窿山巖體中細(xì)粒斑狀黑云母堿長花崗巖中的石英脈、硅化蝕變巖，以及閃長巖脈中。礦化體一般延伸20～100m，厚度0.6～8.5m。中細(xì)粒斑狀黑云母堿長花崗巖侵入張家口組二段火山巖中，該段火山巖主要由流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰熔巖夾流紋巖組成(夏國禮, 1994; 林天發(fā)等, 2019)。前人研究表明窟窿山巖體中細(xì)粒堿長花崗巖的成巖年齡為134.0±1.7Ma，中粗粒堿長花崗巖的成巖年齡為129.4±1.5Ma(郭佳磊, 2019)，窟窿山張家口組流紋斑巖的成巖年齡為138.4±1.3Ma(林天發(fā)等, 2019)。

2021年河北省地質(zhì)調(diào)查院對9個礦化點的分析結(jié)果顯示礦石的BeO品位0.03%～0.83%，平均約0.35%，伴生有Rb、Nb、Pb、Zn等組分；堿長花崗巖、流紋斑巖中鈹含量分別為8.7×10-6和14.48×10-6(陳振宇等, 2022)，其中Mn、Zn、Sr、Nb等元素含量也較高。該礦化點熱液蝕變類型主要有硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、鐵錳礦化、綠泥石化及碳酸巖化等。鈹?shù)V石中主要礦物為羥硅鈹石、日光榴石、硅鈹石，有時可見方鉛礦、閃鋅礦；副礦物為螢石、氟碳鈰礦、鋯石、獨居石、磷釔礦、鈮鐵礦、硅釷石等。

圖4 東南沿海地區(qū)中生代火山巖與火山巖型鈹?shù)V化點分布圖(據(jù)余明剛等, 2021修改)Fig.4 The distribution map of the Mesozoic volcanic rock and Be occurrences in southeast coastal areas of China (modified after Yu et al., 2021)

3.1.2 內(nèi)蒙古東山灣W-Sn-Be礦點

東山灣鈹?shù)V點是20世紀(jì)80年代在錫礦地質(zhì)找礦過程中發(fā)現(xiàn)的地表露頭(圖3)。雖然在后期投入了大量的地表槽探和少量的鉆探工程，但多認(rèn)為錫多金屬找礦前景并不明朗(付占榮和陳會軍, 2004)。該鈹?shù)V化點早白堊世花崗斑巖侵入到二疊系黃崗梁組粉砂巖中(郭永強(qiáng)等, 2021)，鈹?shù)V化體主要以黑鎢礦云母石英脈、毒砂黑云母石英脈、以及錫石長石石英脈等形式呈脈狀產(chǎn)出，礦化脈體數(shù)量可達(dá)數(shù)百條。早白堊世花崗斑巖中鈹含量102×10-6(付占榮和陳會軍, 2004)，顯示了富鈹特征。

東山灣鈹?shù)V化點位于小漢山破火山機(jī)構(gòu)火山盆地邊緣環(huán)形隆起中，含礦圍巖為二疊系的海相火山-沉積巖系。在基底地層之上又有中生代蓋層產(chǎn)出, 構(gòu)成隆中坳雙構(gòu)造層破火山機(jī)構(gòu)。該火山機(jī)構(gòu)呈北東向橢圓形展布，中心雜巖體周圍的坍陷盆地中心發(fā)育4個古火山口，沉積了上侏羅統(tǒng)白音高老組及滿克頭鄂博組酸性凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r和熔結(jié)凝灰?guī)r等，為火山巖型鈹?shù)V的產(chǎn)出提供了良好的地質(zhì)條件。

3.2 東南沿海浙閩粵火山巖區(qū)

1959年美國Spor Mountain火山巖型鈹?shù)V的發(fā)現(xiàn)使我國東南沿?；鹕綆r型鈹?shù)V的找礦前景受到了廣大地質(zhì)工作者的重視。中國科學(xué)院地質(zhì)研究所(1963)較早提出應(yīng)在華夏地臺背斜閩浙沿海地區(qū)尋找與火山巖建造成因相關(guān)的鈹?shù)V床。劉義茂等(1975)較早注意到了沿海地區(qū)Nb、Be(TR、Ta)成礦帶，提出該地區(qū)酸性火山巖(凝灰?guī)r及流紋斑巖)的某些地段有鈹?shù)母患?。似晶石、硅鈹石、日光榴石等與螢石、石英呈細(xì)脈狀共生產(chǎn)出。李兆麟(1975)認(rèn)為在華南、東南沿海、閩浙等地，侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)火山巖廣泛分布，并被燕山晚期花崗巖所侵入，為鈹在火山巖中遷移與富集創(chuàng)造了一定的條件，地球化學(xué)找礦工作應(yīng)該注意在火山巖地區(qū)及燕山期花崗巖地區(qū)尋找新的含Be礦床。林慶讓(1985)在浙江昌化、青田、瑞安等地發(fā)現(xiàn)富含硅鈹石的蝕變凝灰?guī)r和蝕變花崗巖。林德松(1985)對較早發(fā)現(xiàn)的華南蝕變火山巖型綠柱石礦床的成因進(jìn)行了探討，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)為酸性火山巖廣泛分布區(qū)鈹?shù)V資源普查提供了一條新的途徑，對進(jìn)一步探索火山巖中稀有元素地球化學(xué)性狀，亦具有重要的意義。他認(rèn)為Be、Mo的主要來源于火山熱液，屬火山期后熱液型礦床，成礦與后期巖漿侵入形成的花崗巖并無成因聯(lián)系。饒燦等(2021)在浙江的青田、平陽張基等地新發(fā)現(xiàn)了賦存于流紋斑巖中的鈹?shù)V化。平陽地區(qū)張基流紋斑巖中鈹含量最高可達(dá)11400×10-6。青田地區(qū)花崗斑巖中Be的含量高達(dá)939×10-6。目前，我國東南沿海地區(qū)火山巖型鈹?shù)V的尋找取得突破性進(jìn)展，已發(fā)現(xiàn)的礦床有福建平和福里石、霞浦大灣等，而礦化點則多達(dá)十多處(圖4)。

圖5 福建大灣鉬-鈹?shù)V床地質(zhì)簡圖(據(jù)黃新鵬, 2018)Fig.5 The Geological map of Dawan Mo-Be deposit in Fujian Province (after Huang, 2018)

3.2.1 福建霞浦大灣鈹鉬礦床

霞浦大灣鈹鉬礦體主要產(chǎn)于晚侏羅世南園群鵝宅組與赤水組火山碎屑巖接觸帶附近的裂隙帶中(圖5)。輝鉬礦-石英脈呈脈狀，鈹?shù)V化主要分布于石英-輝鉬礦脈脈壁兩側(cè)。圍巖蝕變具水平分帶和垂直分帶特征，以中-高溫面狀蝕變?yōu)橹?，屬?高溫?zé)嵋撼涮?交代型鈹鉬礦床, 成礦時代為晚侏羅世。

緩傾斜礦體主要產(chǎn)于火山巖與鈉長石化堿長花崗巖(隱伏)接觸帶的附近，并在花崗巖體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)較好的鉬鈹?shù)V體；陡傾角礦體賦存于南園組火山巖中北東向構(gòu)造裂隙蝕變帶內(nèi)，主要分布于隱伏巖體的外接觸帶，局部延伸至接觸帶內(nèi)晚侏羅世南園組流紋巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r等(黃新鵬, 2018)。輝鉬礦主要賦存于石英脈中，呈鱗片狀，局部呈團(tuán)塊狀，品位富，但分布不均；少量浸染狀輝鉬礦賦存于石英脈兩側(cè)蝕變帶中；含鈹?shù)V物主要為綠柱石，局部見日光榴石。綠柱石晶體呈六方柱狀、粒徑為0.03～0.80mm。脈石礦物主要為石英、長石、絹云母、黑云母及碳酸鹽等。堿長花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為93.0±0.6Ma，與輝鉬礦Re-Os年齡(92.2±1.3Ma)基本一致(黃新鵬, 2018)。

3.2.2 福建福里石鈹鉬礦床

福里石鈹鉬礦礦體賦存于侏羅系上統(tǒng)南園組火山碎屑巖中的斷裂裂隙中。礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。圍巖蝕變以硅化(石英脈)、綠泥石化、次生石英巖化為主。與綠柱石(鈹?shù)V)共生的輝鉬礦Re-Os等時線年齡為152.7±3.9Ma，表明鈹(鉬)礦成礦時代為晚侏羅世。黃新鵬(2006)認(rèn)為該礦床屬中高溫?zé)嵋撼涮?交代型鈹鉬礦床，而非前人認(rèn)為的火山期后熱液型礦床。該地區(qū)上侏羅統(tǒng)南園組火山巖，呈噴發(fā)不整合覆蓋于下侏羅統(tǒng)梨山組之上，主要巖性可以分為三段：第一段巖性單一，屬于噴溢相，主要為流紋英安巖、流紋英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，局部發(fā)育鉀長流紋巖。巖石蝕變強(qiáng)烈，是Be-Mo礦化層位之一。第二段圍繞火山口呈環(huán)狀分布，屬于爆發(fā)相，巖性復(fù)雜，有流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、火山角礫巖、凝灰熔巖以及流紋巖等，巖石蝕變強(qiáng)烈，該段下部是鈹?shù)V化的主要層位。第三段為英安流紋質(zhì)凝灰熔巖、凝灰?guī)r以及英安流紋巖等。

圖6 浙江青田沙灣火山巖型礦化點鈹?shù)V化剖面示意圖Fig.6 The cartoon picture of beryllium occurrence and the beryllium concentration at Shawan, Qingtian, Zhejiang Province

圖7 贛南密坑山火山巖型Be礦化點(a)碎斑熔巖碎礫巖；(b)凝灰?guī)r中的層間破碎帶Fig.7 The volcanic-hosted beryllium occurrences at Mikengshan in southern Jiangxi Province(a) cataclastic conglomerate in cataclastic lava; (b) the fractures in tuff

3.2.3 浙江青田沙灣鈹?shù)V化點

浙江青田地區(qū)沙灣鈹?shù)V化點主要出露上侏羅統(tǒng)南園組流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)等火山巖。20世紀(jì)80年代,前人在青田地區(qū)蝕變凝灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了鈹?shù)V化，鑒定出日光榴石、硅鈹石、羥硅鈹石等鈹?shù)V物(宋叔和, 1989)。饒燦等(2021)通過對青田地區(qū)的野外考察，在青田的沙灣、后垟、黃山壟等地亦發(fā)現(xiàn)了與火山巖有關(guān)的鈹?shù)V化。

青田沙灣一帶火山巖型鈹?shù)V化主要圍繞白堊紀(jì)花崗斑巖與南園組火山巖的接觸帶，以及花崗斑巖內(nèi)部的破碎帶發(fā)育(圖6)。在該礦化點未蝕變的凝灰?guī)r中鈹含量11×10-6，蝕變凝灰?guī)r中鈹含量239×10-6，花崗斑巖中的石英-螢石-黃鐵礦蝕變帶鈹含量高達(dá)216×10-6。主要的鈹?shù)V物有硅鈹石、羥硅鈹石和日光榴石等。

另外，2018年福建省礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查院在閩侯馬厝的南園組流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了脈狀的鈹?shù)V化，主要鈹?shù)V物為綠柱石和羥硅鈹石。圍巖蝕變主要有黃鐵礦化、褐鐵礦化、螢石化等(饒燦等, 2021)。

3.3 南嶺粵-贛-浙內(nèi)陸火山巖區(qū)

在東南沿海早白堊世火山巖靠近大陸的一側(cè)，發(fā)育一套與南園組同期的火山巖，如：鵝湖嶺組、雞籠嶂組、黃尖組等。在這些火山巖中，也發(fā)育一些有與該期火山巖有關(guān)的鈹?shù)V床(礦化點)，如磧肚山鈹-鋅-錫礦床和密坑山錫-鈹?shù)V化點。

3.3.1 贛南磧肚山鈹-鋅-錫礦床

磧肚山鈹-鋅-錫礦床位于黃地火山盆地，受磧肚山火山-侵入雜巖控制，主要火山巖有流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)爆破凝灰熔巖、火山角礫巖；侵入巖有鉀長花崗巖、堿長花崗巖和花崗閃長斑巖等。流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、鉀長花崗斑巖和黑云母花崗巖中鈹含量分別為7.0×10-6、6.2×10-6、5.4×10-6，其它元素如Zn、Pb、Sn等元素含量也較高(李思權(quán), 1996)。主要礦石礦物有方鉛礦、閃鋅礦、日光榴石、錫石、黃銅礦等。該礦床的形成與高硅、富堿、富含Pb、Zn、Be等成礦元素和富F等揮發(fā)份的流體有關(guān)，屬于熱液裂隙交代型鈹-鋅-錫礦床(李思權(quán), 1996)。

3.3.2 贛南密坑山錫-鈹?shù)V化點

密坑山錫-鈹?shù)V化點是本文作者韋星林和李曉峰于2021年進(jìn)行野外調(diào)研時發(fā)現(xiàn)的。礦化破碎帶產(chǎn)于雞籠嶂組碎斑熔巖中(圖7)，碎斑熔巖質(zhì)碎礫巖BeO含量可達(dá)228×10-6，碎斑熔巖破碎帶中BeO含量可達(dá)775×10-6。該礦化點火山巖中鈹?shù)母患F(xiàn)象比較明顯，BeO一般含量為7×10-6～80×10-6，該礦化點存在著元素鈾和鈹共生-分離的現(xiàn)象。已有的成巖成礦年代學(xué)研究表明，密坑山鉀長花崗巖鋯石U-Pb年齡為138.5±1.1Ma(梁鶴等, 2018)；密坑山巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為136.10±1.60Ma～138.6±1.90Ma、巖背花崗斑巖為136.80±1.20Ma；與密坑山臨近的巖背錫礦床錫石鋯石U-Pb年齡為128.16±0.87Ma,成巖成礦年齡相差在10Myr內(nèi)，錫礦成巖成礦具有同時性或成礦稍后(陳偉等, 2021)。

已有的找礦線索表明，中國東部火山巖型鈾鈹?shù)V床的主要異常元素組合為：F-Be-U-Mo-Nb-Mn-Pb-Sn-Zn-Ga。成礦元素組合主要有U-Be-Mo、Be-Mo、Be-Zn、Be-Sn-Zn等。已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹鈾礦床(礦化點)的成礦時代有3個時期：(1)晚侏羅世；(2)早白堊世早期；和(3)晚白堊世早期，其中早白堊世早期(140～130Ma)是我國東部火山巖型鈹?shù)V的重要時期。已知與成礦有關(guān)的火山巖主要有：大興安嶺地區(qū)主要是張家口組和林西組；東南沿海地區(qū)主要是南園組；而贛閩浙地區(qū)主要為雞籠嶂組，以及贛杭帶的鵝湖嶺組。

4 中國東部火山巖型鈹鈾礦床成礦潛力與找礦遠(yuǎn)景

我國東部燕山期是大規(guī)模火山-巖漿活動和成礦作用大爆發(fā)的時期(陶奎元等, 1999; 毛景文等, 1999; 華仁民和毛景文, 1999)，發(fā)育大量的與巖漿作用有關(guān)的金屬礦床。我國東部地區(qū)燕山期火山巖主要由三條NE-NNE向火山巖帶(東南沿海、郯廬、大興安嶺)和四條近EW向火山巖帶組成，可以分為5個時期、8種巖石組合(陶奎元等, 1999)，并產(chǎn)出大量與火山-次火山巖有關(guān)的金屬礦產(chǎn)。雖然地質(zhì)工作者也較早注意到了尋找火山巖型鈹?shù)V的可能性，但是進(jìn)展一直較為緩慢。這主要是由于我國東部火山巖分布廣、巖石類型多樣，在不同的地區(qū)、不同旋回火山巖的對比，以及成巖年齡的確定較為困難(牛寶貴等, 2004; 邢光福等, 2008; 余明剛等, 2021)，同時對火山巖型鈹鈾礦床的成因認(rèn)識不足，也限制了對我國東部火山巖型鈹鈾礦床的成礦潛力研究。因此，我國東部火山巖地區(qū)火山巖型鈹鈾礦的成礦潛力，有沒有找礦遠(yuǎn)景等科學(xué)問題，一直沒有得到有效的解決。

4.1 中國東部火山巖型鈹鈾礦的成礦背景

火山巖型鈹鈾礦的形成與火山巖的噴發(fā)、高硅流紋巖和花崗斑巖的侵位密切相關(guān)(李曉峰等, 2022)，因此，火山巖型鈹鈾礦床的成礦背景與同期火山噴發(fā)活動和巖漿侵入作用密不可分。對于我國東部火山巖的時空分布規(guī)律、火山成因及其背景，前人進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了重要的成果。陶奎元(1994)提出中國東南部大陸火山巖帶與安第斯型火山巖型不同，具有自身的獨特性。中國東部大規(guī)模火山活動期(150～100Ma)古太平洋對大陸的構(gòu)造效應(yīng)主要是NNE-NE向的走滑與伸展。因此，大陸內(nèi)部板塊的碰撞、碰撞后拉張和碰撞后疊加走滑是中國東部火山/巖漿系統(tǒng)的重要的動力學(xué)背景。林德松等(1992)認(rèn)為東南沿?；鹕綆r的大地構(gòu)造環(huán)境屬于陸緣型。俞云文(1987)認(rèn)為浙江中生代火山巖在空間上與侵入巖密切共生，且形成時間相近，有時在巖相學(xué)上存在過渡關(guān)系，它們是同源巖漿在不同環(huán)境下的產(chǎn)物。李坤英等(1989)認(rèn)為中國浙閩贛地區(qū)中生代陸相火山巖可以分為4個旋回：(1)145～140Ma；(2)130～125Ma；(3)125～117Ma；(4)117～105Ma，其中第2和4旋回火山活動發(fā)育鈹?shù)牡V化。與此同時，一些火山巖石學(xué)家開展了我國東部大興安嶺地區(qū)和東南沿海地區(qū)火山巖的對比研究，試圖揭示二者內(nèi)在的成因關(guān)系及其背景的差異，如：牛寶貴等(2004)在對冀北張家口組和義縣組火山巖鋯石U-Pb定年的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大興安嶺興安嶺群和東南沿?；鹕綆r地層時代對比，認(rèn)為中國東部構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的時代為140～135Ma。邢光福等(2008)認(rèn)為福建分布最廣的南園組火山巖可以分為中侏羅世末-晚侏羅世(162～150Ma)和早白堊世(142～130Ma)兩期，與華北燕山地區(qū)相比，前者相當(dāng)于髫髻山組，后者相當(dāng)于張家口組。楊雅軍等(2022)把大興安嶺火山巖分為4個時期，其中早白堊世早期(145～130Ma)、早白堊世晚期(130～100Ma)兩期火山巖的形成與太平洋板塊俯沖背景下的伸展作用有關(guān)，而早白堊世早期的火山巖是兩個構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換的結(jié)果。張興洲等(2017)認(rèn)為大興安嶺北部發(fā)育一套上部為粗面巖-粗安巖為主，下部以流紋巖為主的早白堊世中酸性火山巖組合，其形成時代為130Ma，與大興安嶺由快速隆升轉(zhuǎn)換為緩慢隆升的轉(zhuǎn)折時期相對應(yīng)(張興洲等, 2011; 方石等, 2005)。左躍明等(2000)認(rèn)為贛南-粵北地區(qū)雞籠嶂組火山巖主要分布于贛南的安遠(yuǎn)、南逕、巖背、河嶺、蔡坊，以及粵北的河口、黃竹山、上洞、新橋西等盆地，主要以酸性火山巖為主，主要是流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、凝灰?guī)r、英安巖、流紋巖和碎斑熔巖，偶夾透鏡狀沉積巖。他們認(rèn)為這套火山巖形成于走滑伸展的構(gòu)造背景中。林偉和李金雁(2021)從板塊的尺度上對歐亞大陸東部變質(zhì)核雜巖或伸展穹隆的年代學(xué)研究表明：早期伸展構(gòu)造發(fā)生在早白堊世早期，其具有“對稱性”、“等時性”和“等深性”的特點，決定了其動力學(xué)機(jī)制以“沉墜”作用為主導(dǎo)，是對華北克拉通破壞的峰期響應(yīng)。晚期伸展構(gòu)造形成時間為早白堊世晚期-晚白堊世早期(110～80Ma)，時空分布上具有向南或南西遷移的規(guī)律，或指示了古太平洋板塊的俯沖回撤過程對歐亞大陸板塊的漸次影響。

總的來說，雖然在晚侏羅世和晚白堊世早期均發(fā)育火山巖型鈹鈾礦床，但中國東部火山巖型鈹鈾礦的主要成礦時代以早白堊世為主，與火山巖型鈹鈾礦床有關(guān)的火山巖主要是早白堊世早期的火山巖。在冀北地區(qū)主要是張家口組，在大興安嶺地區(qū)主要是白音高老組、庫力組，而在東南地區(qū)主要是南園組、雞籠嶂組和鵝湖嶺組。從地球動力學(xué)背景來看，這個時期，即早白堊世早期(140～130Ma)也是中國東部重要的一次地球動力學(xué)背景的轉(zhuǎn)折時期(毛景文等, 2008; 牛寶貴等, 2004)。因此，相對來說，早白堊世火山巖型鈹鈾礦床的形成時間與中國東部構(gòu)造體制大轉(zhuǎn)折的時間基本一致，因此，本文把中國東部的火山巖型鈹鈾礦床稱為“構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折型”礦床。

圖8 中國東部Be和Nb地球化學(xué)異常圖(據(jù)王學(xué)球等, 2021修改)Fig.8 The geochemical abnormal of element Be and Nb in eastern China (modified after Wang et al., 2021)

4.2 中國東部火山巖型鈹鈾礦的成礦潛力和找礦前景

已發(fā)現(xiàn)的中國東部火山巖型鈾鈹?shù)V床(礦化點)和找礦線索，為在我國東部火山巖地區(qū)進(jìn)一步尋找火山巖型鈾鈹?shù)V產(chǎn)資源提供了可能。從區(qū)域地球化學(xué)異常圖上(圖8；王學(xué)求等, 2021)可以看出，我國東北大興安嶺地區(qū)和東南沿海地區(qū)具有較好的Be、Nb、Y等火山巖型鈹鈾礦床特有的地球化學(xué)異常組合。結(jié)合已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹鈾礦床的基本成礦地質(zhì)特征和我國東部火山巖的分布規(guī)律、特點及其形成背景來看，我國東部具有良好的火山巖型鈹鈾礦的成礦潛力和找礦前景。

4.2.1 東南地區(qū)

林德松(1982)最早對我國閩浙東部中生代火山巖中微量元素開展了研究，發(fā)現(xiàn)福建南園組、石帽山群，以及浙江磨石山組酸性、中酸性火山巖(流紋質(zhì)、英安質(zhì)熔巖和火山碎屑巖)鈹?shù)暮靠蛇_(dá)3.8×10-6～5.5×10-6，早白堊世酸性火山巖中鈹含量可達(dá)5.4×10-6。該地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈹?shù)V或礦化點都位于晚侏羅世或早白堊世火山巖中，礦體賦存于火山角礫巖筒內(nèi)外或火山口破碎帶附近?；鹕綆r中Be、Cs、U、Pb、Zn等稀有、放射性元素含量較高，如：南園組火山巖中鈾的平均含量為79.5×10-6，浙東和閩東晚侏羅世火山巖中鋅的平均含量為133×10-6和107×10-6，早白堊世火山巖中鋅的平均含量為122×10-6，鈮的平均含量為12.1×10-6～15.6×10-6。這些火山巖中所富集的元素組合是典型的火山巖型鈾鈹?shù)V床的組合。贛杭帶中段某礦區(qū)鵝湖嶺組玻屑凝灰?guī)r富含U、Be、Mo、Au、Ag等元素，二十世紀(jì)八、九十年代測定個別樣Be含量高達(dá)1650×10-6。在這些火山巖地區(qū)，發(fā)育大量與火山巖同時期的或者稍晚的侵入巖，由此產(chǎn)生的巖漿熱液流體可能為火山巖中鈹?shù)瘸傻V元素的淋濾遷移提供良好的條件。例如：江西會昌圍繞密坑山火山-侵入雜巖體與雞籠嶂組流紋質(zhì)凝灰熔巖的內(nèi)外接觸帶相繼發(fā)育有巖背、鳳凰崠、淘錫壩、苦竹崠、礦背和上灣等一批錫多金屬礦床(點)，但是以往的地質(zhì)勘查工作中沒有注意到鈹?shù)牡V化現(xiàn)象。近年來，本文作者所在團(tuán)隊的研究揭示在這些錫多金屬礦床中存在大量的金屬鈹?shù)V化。在贛南-粵北的鷹潭-尋烏-河源一帶發(fā)育有早白堊世的黃玉花崗質(zhì)巖石，如姜坑里地區(qū)、松嶺地區(qū)、海螺嶺地區(qū)、銅坑嶂地區(qū)等。這些黃玉花崗巖富F、Sn、Nb、Ta、Zn，可能與該地區(qū)富氟的火山巖是同一時期不同環(huán)境條件下巖漿活動的產(chǎn)物(劉昌實等, 1993)。我國東南地區(qū)發(fā)育大量的富氟流紋巖-黃玉花崗斑巖，形成的浙閩贛粵地區(qū)大量的螢石礦床，以及武夷山富氟變質(zhì)雜巖，這些都說明該地區(qū)存在一個富氟的地殼儲庫，這為火山巖鈾鈹?shù)V床的形成提供了重要條件，除了成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)外，還可能為鈹以氟絡(luò)合物形式遷移提供了便利。

4.2.2 大興安嶺及其鄰區(qū)

相對于我國東南地區(qū)，東北大興安嶺及其鄰區(qū)已發(fā)現(xiàn)的火山巖型鈾鈹?shù)V床及相關(guān)的找礦線索相對較少，除了近年來在冀北豐寧發(fā)現(xiàn)的窟窿山火山巖型鈹鈾礦床以外，幾乎沒有其它新的找礦線索發(fā)現(xiàn)。雖然該地區(qū)發(fā)育有重石山Be-Mo礦化點和東山灣礦化點，但是這兩者是否能歸屬于火山巖型鈾鈹?shù)V床的范疇，仍然存在著疑問。其原因在于，雖然它們與成礦有關(guān)的花崗巖的成巖時代為早白堊世早期，但它們的賦礦層位并不是火山巖，而是石炭紀(jì)黑云母花崗巖或者二疊系變質(zhì)砂巖。王玉往等(2005)在東山灣地區(qū)西大溝、大井礦區(qū)、半拉山等二疊系林西組發(fā)現(xiàn)了中酸性凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖等火山巖巖石的存在，這或許進(jìn)一步說明了東山灣Mo-Be礦床的形成與火山巖的關(guān)系。雖然重石山Be-Mo礦化點是早白堊世花崗斑巖侵入到石炭紀(jì)黑云母二長花崗巖，但礦化體主要發(fā)育于黑云母二長花崗巖的破碎帶中，以及花崗斑巖與圍巖接觸帶附近。礦石礦物主要有輝鉬礦、綠柱石、黃鐵礦等。因為重石山礦化點發(fā)育上侏羅統(tǒng)庫力組流紋質(zhì)凝灰?guī)r、含角礫英安質(zhì)凝灰熔巖等火山巖巖石，不排除未來在這些火山巖中發(fā)現(xiàn)鈹?shù)V化體的可能性。

表2 東南沿海地區(qū)中生代火山-沉積巖石地層對比表(據(jù)余明剛等, 2021)Table 2 The comparison of lithostratigraphic division of Late Mesozoic volcanic-sedimentary rocks in southeast coastal areas of China (after Yu et al., 2022)

表3 大興安嶺及其鄰區(qū)晚中生代火山巖巖石地層劃分對比表(據(jù)楊雅軍等, 2022)Table 3 The comparison of lithostratigraphic division of Late Mesozoic volcanic rocks in Great Xing’an Range and its adjacent areas (after Yang et al., 2022)

大興安嶺地區(qū)是東北地區(qū)中生代火山巖最發(fā)育、火山作用最強(qiáng)烈的地區(qū)，但是由于不同省份巖石地層劃分方案以及基巖出露較差等原因，該地區(qū)火山巖巖石地層的劃分與對比長期未能統(tǒng)一。冀北豐寧地區(qū)窟窿山火山巖鈾鈹?shù)V床的發(fā)現(xiàn)，為大興安嶺地區(qū)火山巖型鈹鈾礦床的尋找提供了曙光。由于以往的研究和找礦勘查過程中，較少關(guān)注鈹?shù)母患捌浞植记闆r，使大興安嶺及其鄰區(qū)鈹元素的富集規(guī)律尚不清楚。雖然張家口組和白音高老組是有利的火山巖型鈹?shù)V的找礦層位，但是由于火山巖巖石地層對比較難，而且同一巖石地層單元的火山巖分布不均一、物質(zhì)組成存在差異，無疑增加了對其成礦潛力的判斷。劉世偉(2009)認(rèn)為冀北張家口組火山巖可與白音高老組、瑪尼吐組和滿克頭鄂博組火山巖對比。大興安嶺地區(qū)早白堊世早期以滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組為代表，以一套酸性-中酸性-酸性火山巖漿呈中心式沿北北東向大興安嶺主脊斷裂噴發(fā)，形成北東東向展布的流紋質(zhì)、英安質(zhì)及粗安質(zhì)火山熔巖及其火山碎巖。因此，大興安嶺及其鄰區(qū)張家口組、白音高老組、庫力組、瑪尼吐組和滿克頭鄂博組有可能是火山巖型鈹?shù)V有利的賦礦層位。

已發(fā)現(xiàn)的中國東部火山巖型鈹鈾礦床具有成礦時代集中、賦礦火山巖層位集中、構(gòu)造背景獨特的特點，而且成礦元素組合多樣(表1)。目前，盡管在小區(qū)域尺度上進(jìn)行了大量的火山巖地層的厘定和對比工作，但由于缺乏整個中國東部火山巖地層的對比工作，因此在一定程度上限制了大尺度上對火山巖型鈾鈹?shù)V床成礦規(guī)律的認(rèn)識。雖然鄭承意等(2004)和劉世偉(2009)較早分別利用火山巖年代學(xué)資料對閩浙贛地區(qū)(表2)和大興安嶺地區(qū)火山巖巖石地層單元(表3)進(jìn)行了對比劃分，但是由于基礎(chǔ)資料的不完全缺失和認(rèn)識的差異，以及部分同位素定年工作的不確定性，從而導(dǎo)致在不同地區(qū)發(fā)育的同一火山巖巖石地層的定年結(jié)果不同。如：是否真的存在兩期的南園組火山巖(邢光福等, 1999, 2008)，還是此南園組非彼南園組？多年前，筆者曾對江西銀山鉛鋅銀多金屬礦床的次火山巖圍巖流紋斑巖開展了鋯石SHRIMP U-Pb的定年，結(jié)果顯示流紋斑巖的形成年齡為181Ma(Lietal., 2007)，大大早于一般所認(rèn)為的鵝湖嶺組火山巖的形成時代(130Ma左右)，從而提出此鵝湖嶺組可能不是彼鵝湖嶺組的認(rèn)識。近年來，余明剛等(2021)和楊雅軍等(2022)利用最新的研究成果對中國東部東南地區(qū)和大興安嶺中生代的火山-巖石地層進(jìn)行了對比(表2、表3)，這為中國東部火山巖型鈹?shù)V的找礦突破提供了便利條件。

因此，正確認(rèn)識中國東部火山巖型鈹鈾礦床的成礦潛力和找礦遠(yuǎn)景，需建立在查明中國東部中生代火山巖-次火山巖分布的基礎(chǔ)上，了解中生代火山的活動歷史，建立中國東部火山巖-次火山巖的綜合性的拼接剖面，便以有效開展火山巖-次火山巖含礦層位的對比和銜接工作，查明我國東部火山活動、巖漿侵入活動與火山巖型鈹鈾礦床形成的成因關(guān)系，才能真正認(rèn)識中國東部火山巖型鈹鈾礦床的成礦潛力，并可能在U-Be-Nb-Y地球化學(xué)異常區(qū)的基礎(chǔ)上，評價其成礦遠(yuǎn)景。

5 結(jié)論

(1)中國東部火山巖型鈹鈾礦床主要形成于晚侏羅世、早白堊世早期和晚白堊世早期3個時期，其中早白堊世早期是最重要的成礦期，它與中國東部構(gòu)造體制大轉(zhuǎn)折的時期一致，因此，本文把中國東部早白堊世早期的火山巖型鈹鈾礦床稱為“構(gòu)造轉(zhuǎn)折型”礦床。

(2)在東北大興安嶺及其鄰區(qū)，火山巖型鈹鈾礦床主要賦礦層位為張家口組火山巖，在東南沿海等地區(qū)主要賦礦層位為南園組火山巖、雞籠嶂組火山巖等地層單元。今后，大興安嶺及其鄰區(qū)的張家口組、滿克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組，以及東南地區(qū)的南園組、雞籠嶂組、鵝湖嶺組火山巖，都是火山巖型鈹鈾礦床的有利找礦層位。

(3)結(jié)合近年來已發(fā)現(xiàn)的大興安嶺及其鄰區(qū)、浙閩粵、南嶺粵贛浙等地火山巖型鈹鈾礦床的找礦線索和該地區(qū)火山巖-侵入巖的巖漿演化和活動特點，認(rèn)為中國東部具有良好的火山巖型鈹鈾礦床的成礦潛力，找礦前景廣闊。

致謝在野外調(diào)查期間得到了福建省地質(zhì)調(diào)查研究院黃新鵬高級工程師和江西核工業(yè)地質(zhì)局等地質(zhì)同行的大力協(xié)助。本文撰寫的過程中引用了大量的文獻(xiàn)，由于篇幅所限，未能一一列出，在此深表感謝！兩位匿名審稿人和編輯部俞良軍博士對本文提出了寶貴修改意見和建議，作者表示誠摯的謝意！