陜西商丹地區(qū)花崗偉晶巖型稀有金屬礦產成礦規(guī)律初探

楊文博，周 海，宋公社，吳 鵬，王 強

(1. 陜西省地質調查規(guī)劃研究中心，西安 710068；2. 陜西省地質調查院，西安710054；3. 西北大學地質學系，西安710069)

稀有金屬主要有鋰、鈹、鈮、鉭、銣、鍶、銫、鋯、鉿9種元素，在國民經濟、國防工業(yè)、高精尖材料等領域中占有越來越重要的位置[1]。因此，雖然從已有的勘查研究成果來看，稀有金屬礦不是陜西省的優(yōu)勢礦產，還需要進一步加強勘查投入力度，亟待對陜西此類礦產富集特征規(guī)律加以研究，提供下一步找礦方向[2]。目前，陜西省發(fā)現(xiàn)的稀有金屬礦床、礦(化)點共20多處，礦床類型主要為花崗偉晶巖型，還包括海相火山巖型、巖漿熱液型和巖漿型等。成礦多與巖漿巖以及構造斷裂、裂隙等有關，成礦時代以早古生代為主、海西—印支期、燕山期次之。主要分布在秦巴地區(qū)，又主要以北秦嶺寶雞鳳太和商丹一帶稀有金屬礦產為主，例如，鳳縣—太白偉晶巖密集區(qū)、丹鳳—商南偉晶巖密集區(qū)、寧陜—洋縣偉晶巖密集區(qū)，其中商丹偉晶巖密集區(qū)是稀有礦產分布最多、研究程度最高的區(qū)域。偉晶巖型稀有金屬礦產代表性礦產地為丹鳳龍駒寨資峪溝銣礦、丹鳳巒莊大南溝—街子溝銣(鉭)礦、商南鳳凰寨大葦園銣鋰礦。商丹偉晶巖密集區(qū)位于北秦嶺東段商洛丹鳳地區(qū)，區(qū)域內發(fā)育花崗偉晶巖型稀有金屬礦產，然而對于其成礦規(guī)律缺乏研究。本文擬通過對商丹地區(qū)丹鳳縣龍駒寨資峪溝銣礦床和巒莊鎮(zhèn)大南溝—街子溝銣鉭礦進行詳細的野外地質工作，來初步探討花崗偉晶巖型稀有金屬礦產的成礦規(guī)律。

1 區(qū)域地質背景

秦嶺造山帶是中國中央造山帶的重要組成部分，記錄了華北板塊與華商板塊漫長而復雜的拼合歷史[3]，是解析中國乃至整個東亞構造演化過程的關鍵[4]。以商丹縫合帶分界，秦嶺造山帶可被分為北秦嶺和南秦嶺造山帶[5]。

北秦嶺造山帶內尚未發(fā)現(xiàn)太古宙基底巖石，從北往南，通常被劃分為寬坪單元、二郎坪單元以及北秦嶺單元三個巖石地層[6]。寬坪單元是北秦嶺地體最北側的一個地質單元，巖性組合上為綠片巖、斜長角閃巖、大理巖、石英巖及石英片巖為主，并被中石炭紀—二疊紀沉積巖不整合覆蓋，大多數前人研究表明寬坪群代表了華北地塊南緣的被動大陸邊緣[7]或增生楔背景的產物。二郎坪單元位于北秦嶺地體中部，北以喬端斷裂為界，南以朱夏斷裂帶為界，其主要巖性組合包括中基性火山巖、深成巖脈、細粒碎屑巖化及含有寒武紀—志留紀化石的燧石巖條帶。玄武巖是該單元的主要巖石類型，在一些地段可看見特殊枕狀熔巖[8]。是典型的蛇綠混雜巖，可能和商丹洋向北俯沖有關；并記錄了二郎坪從洋內弧向弧后盆地轉換的過程[9]。北秦嶺單元的主要巖性組合為前寒武紀含石榴子石黑云斜長片麻巖、石榴硅線片麻巖、角閃巖以及大理巖，這些巖石組合被新元古代及志留紀—泥盆紀花崗巖廣泛侵入[10-11]。

圖1 商丹地區(qū)地質簡圖Fig.1 Geological sketch of the Shangdan area1-秦嶺巖群；2-丹鳳巖群；3-加里東期花崗巖；4-海西期花崗巖；5-加里東期輝長巖；6-海西期輝長巖；7-超基性巖；8-偉晶巖脈密集區(qū)；9-地質界線；10-斷層；11-丹鳳龍駒寨資峪溝銣礦區(qū)范圍；12-丹鳳巒莊大南溝—街子溝銣(鉭)礦區(qū)范圍

2 典型礦區(qū)研究

如圖1所示[12]，丹鳳—商南一帶偉晶巖型稀有金屬礦區(qū)，位于北秦嶺造山帶北秦嶺單元即欒川—朱夏斷裂與商丹斷裂之間，北臨二郎坪弧后盆地，南部緊鄰商丹縫合帶。區(qū)域地層由華北地塊的大陸邊緣地層及結合部位的混雜巖帶組成，主要由秦嶺巖群、丹鳳巖群等組成；沉積蓋層主要出露在工作區(qū)南部，以上白堊統(tǒng)寺溝組及分布在其間的第四系松散堆積物為主。區(qū)內的基底地層被古生代以來的巖漿巖改造強烈。巖漿巖具有多期次、多類型、多成因特征，以早古生代中酸性巖漿巖為主，另外在丹鳳巖群中夾雜著不同變質程度的基性和超基性巖石。區(qū)內構造活動十分強烈，具有多期次活動特征，控制了花崗巖體及花崗偉晶巖展布。此外，多次構造運動和變形變質活動，使得不同時期地層以構造關系相互疊置、拼貼，內部難以建立有序的地層層序。本文選取其中主要礦產地丹鳳縣龍駒寨資峪溝銣礦床和巒莊鎮(zhèn)大南溝—街子溝銣鉭礦對其進行初步的成礦規(guī)律分析研究。

2.1 丹鳳縣龍駒寨資峪溝銣礦區(qū)

礦區(qū)位于丹鳳縣龍駒寨。大地構造位置位于北秦嶺單元的復合島弧雜巖帶南緣，南部緊鄰商丹斷裂帶，見圖2。

圖2 丹鳳縣龍駒寨資峪溝銣礦床地質簡圖Fig.2 Geological sketch of the Ziyugou rubidium deposit in Longjuzhai town of Danfeng county1-第四系；2-寺溝組；3-丹鳳巖群；4-寬坪巖體：黑云二長花崗巖；5-古城巖體：輝長巖；6-硅質巖；7-花崗偉晶巖及其編號；8-礦體；9-礦區(qū)范圍

2.1.1 礦區(qū)地質特征

野外地質工作表明，礦區(qū)出露地層主要為早古生代丹鳳巖群地層，出露在研究區(qū)南部。主要巖性為斜長角閃片巖、含綠泥石化絹云母石英片巖、絹云母斜長片巖、硅質巖(由于后期構造及巖漿侵入，巖礦鑒定為角礫狀混合巖化硅質巖)。研究區(qū)北部出露寬坪花崗巖體，見圖2，巖性以片麻狀中細粒黑云母二長花崗巖為主，在區(qū)域上呈北西西—南東東向展布，與區(qū)域構造線方向一致，在巖體接觸帶常見發(fā)育數十米大小的圍巖變質雜巖體，巖體內部多有丹鳳巖群變質巖殘留體及定向展布的暗色閃長質包體。外接觸帶花崗巖呈寬度不等的脈狀體貫入于丹鳳巖群中，表現(xiàn)了淺源深位原地或半原地侵位的同構造花崗巖特征，屬擠壓環(huán)境下的主動侵位。寬坪巖體為I型殼幔同熔型花崗巖[13]，物質來源以上地幔或下地殼分異出的巖漿為主，在其向上侵位過程中同熔了一定數量的地殼上部物質，因而具有殼?；煸吹男再|。盡管不同學者得出的成巖時代有偏差，但都表明寬坪巖體是北秦嶺商丹地區(qū)早古生代末—晚古生代初期侵入形成的花崗巖體[14]。古城輝長巖體，位于礦區(qū)東南部，巖性為輝長巖，呈灰綠—深灰色，細粒、中粒輝長結構，塊狀構造，主要造巖礦物輝石、斜長石、黑云母，局部可見綠簾石及碳酸鹽礦物，巖體中稀有金屬元素含量極少。礦區(qū)內花崗偉晶巖脈較為發(fā)育，主要出露在中南部，呈NWW-SEE向展布共圈出主要花崗偉晶巖脈19條。脈體類型以少云母微斜長石花崗偉晶巖脈和云英巖化白云母微斜長石花崗偉晶巖脈為主，偶見黑云母二長花崗偉晶巖脈。產在巖體自身邊部的偉晶巖，規(guī)模小，多以細脈狀出現(xiàn)，部分地段為密集型細脈狀，脈體延伸有限，一般在數米到數十米不等，脈體與巖體界線清晰，脈體多為少云母微斜長石花崗偉晶巖脈；產在巖體南部地層中的偉晶巖規(guī)模大，延伸、延長較遠，脈體延長方向與構造線方向一致，脈體具分支復合、膨脹狹縮現(xiàn)象，與圍巖界線清晰。個別偉晶巖中可見到圍巖捕擄體。脈體走向與區(qū)域構造線方向基本一致，呈近東西向，在地表延伸較遠，一般在500～5 700 m不等，脈體厚度一般在2.81～25.93 m，脈體厚度變化大，脈體間相互基本平行，脈體間距在數米到百十米不等，與地層界線清晰，接觸界線平直，多沿地層片理面(或稱為構造面)侵入，部分脈體(或脈體局部)斜插地層。脈體傾角較陡，一般在70°～85°，只有個別脈體或脈體局部傾角較緩，小于65°。脈體傾向變化較大，地表脈體，靠近寬坪巖體附近，脈體一般北傾，但在礦區(qū)東部，偉晶巖脈均表現(xiàn)為北傾；脈體在深部連續(xù)性較好，且均表現(xiàn)為北傾，傾角70°～88°，與地表脈體傾角基本一致。

研究區(qū)內構造較為發(fā)育，受區(qū)域構造影響，區(qū)內地層巖石塑性變形、糜棱巖化較強。區(qū)內構造線總體為NWW-SEE，大約100°～280°，局部可見南西—北東向構造，但在礦區(qū)不甚發(fā)育。礦區(qū)構造受商丹大斷裂的影響，主要表現(xiàn)為韌脆性斷裂，斷裂基本沿寬坪巖體南側分布，早期表現(xiàn)為糜棱巖化、初糜棱巖化，長石、石英等礦物具定向排布的特點，巖石具明顯的碎裂，并局部伴有硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變。部分地段可見后期穿插的花崗巖脈或偉晶巖脈，構造控制著礦區(qū)偉晶巖脈的產態(tài)和規(guī)模。

2.1.2 礦體、礦化及礦石特征

礦體與含礦地質體—花崗偉晶巖脈特征基本一致，該區(qū)偉晶巖中主要以銣為主，鋰、鈹、鈮、鉭等稀有元素礦化較弱，放射性鈾礦也較為豐富。共圈出銣礦體15條，其中根據工業(yè)銣礦體圈定指標(綜合評價工業(yè)指標)，圈出工業(yè)銣礦體11條。銣礦體均賦存于偉晶巖脈中，個別地段，靠近脈體圍巖，受熱液巖漿影響，銣含量也可達到Rb2O邊界品位。偉晶巖脈或部分、或全巖銣礦化，最長礦體3 600 m，礦體厚度一般在數米到十幾米不等，最大厚度可達21.94 m。通過鉆探資料可知偉晶巖脈在地表含礦性較強，深部含礦性相對較弱。資峪溝銣礦礦石自然類型主要為白云母微斜(條紋)長石花崗偉晶巖型和少云母微斜長石花崗偉晶巖型。礦石中主要礦物為微斜長石、鈉長石、石英、石榴石以及白云母及副礦物鋯石。礦石結構有花崗偉晶結構、條紋結構、似文象結構、交代及交代蠶食結構、蠕英石結構、包含結構等。礦石構造有塊狀構造、碎裂狀構造、星散狀—稀疏浸染狀構造等。礦石中銣與鉀元素關系密切，主要賦存于含鉀礦物鉀長石和云母類中，銣的載體礦物為鉀長石(微斜長石)、白云母、黑云母[15]。

2.1.3 成礦偉晶巖與寬坪花崗巖體的關系

筆者在參與的資峪溝銣礦項目過程中，初步認為本區(qū)偉晶巖與寬坪花崗巖體無直接的成因聯(lián)系。理由如下：1)二者成巖時代差距較大。對丹鳳資峪溝偉晶巖以及被其侵入的寬坪花崗巖進行了鋯石U-Pb同位素測年，寬坪花崗巖形成時代為442 ± 2.9 Ma，與張宗清等所測的426± 59 Ma年基本一致[14]，而偉晶巖形成時代為355～407 Ma(平均380.6 Ma)，二者的成巖時代相差約60 Ma，差距較大。資峪溝偉晶巖的形成溫度與壓力分別500°C及3.3 kbar(即地殼深度約12 km部位)，其形成溫度不高并位于地殼較淺部位，60 Ma的結晶時間對資峪溝偉晶巖而言過長；2)二者的地球化學特征有較為明顯的差別，地球化學差異很難用巖漿的演化分異來解釋；3)資峪溝偉晶巖與寬坪花崗巖體在空間展布上的特點與典型的LCT型偉晶巖及其花崗巖母巖的分布特點有明顯不同。典型的LCT型偉晶巖隨著離母巖距離增加，分異程度增加，并具有一定的分帶性[16]，而資峪溝偉晶巖沒有空間分帶性。

這些差異表明二者可能并無直接的成因聯(lián)系。結合鉆探資料，偉晶巖脈進入地下深部后脈寬較小且近乎垂直?？紤]到偉晶巖與寬坪花崗巖體并無直接成因聯(lián)系，其對應的花崗巖母巖可能位于寬坪巖體下方更深部位，可能與更深部的巖漿有關。

2.1.4 礦床成因初步分析及找礦方向

通過以上前人研究及野外工作，資峪溝偉晶巖型銣礦賦礦地質體即為偉晶巖脈，銣主要賦存在鉀長石，其次是白云母中。資峪溝地層圍巖多為片巖，受區(qū)域北部分水嶺和南部商丹斷裂兩大斷裂夾持控制，地層巖石常呈碎裂或糜棱巖化，片理與區(qū)域構造線一致，而含礦偉晶巖多沿地層片理面(或稱為構造面)侵入，部分脈體(或脈體局部)沿構造節(jié)理裂隙斜插地層，硅質巖中局部構造裂隙中可見偉晶巖?？梢妭ゾr對于地層的巖性沒有專屬性，構造面理及節(jié)理裂隙是本區(qū)重要的控礦因素，控制著脈體即礦體的空間產出形態(tài)。

為弄清銣礦成因，首先得確定賦礦偉晶巖脈成因。偉晶巖的成因有幾種不同的觀點，最主要的是巖漿成因和變質成因，由1)偉晶巖與圍巖接觸界線截然清晰，2)與圍巖交代作用不很明顯，3)局部偉晶巖脈中可見圍巖捕擄體，4)資峪溝偉晶巖中的微斜長石與原生石英呈文象結構，而文象結構是偉晶巖巖漿成因特征結構之一。綜合以上因素，本文認為本區(qū)偉晶巖為巖漿成因。Teertstra等研究表明，富銣長石形成重要成因是流體交代銫榴石從而分解產生富銣長石[17]。然而，巖相學研究表明，偉晶巖中未見銫榴石。并且資峪溝偉晶巖的一大特點是偉晶巖銫含量不高，所有測試的偉晶巖樣品的Cs含量均小于25×10-6，遠低于典型的具蝕變成因富銣長石的偉晶巖的Cs含量。因此，資峪溝偉晶巖中富銣長石(微斜長石)并非流體成因，也應為巖漿成因。綜上所述，資峪溝銣礦為偉晶巖型中的巖漿分異偉晶巖型銣礦。

因此，本類巖漿分異偉晶巖型銣礦分布在構造巖漿巖帶中。沿圍巖構造面理或者節(jié)理裂隙填充發(fā)育的少云母微斜長石花崗偉晶巖或者白云母微斜長石花崗偉晶巖是找礦重要方向，找到偉晶巖后，在其中找鉀長石、白云母較發(fā)育，云英巖化、硅化等蝕變較弱的部位，即為此類型銣礦成礦有利位置。

2.2 丹鳳縣巒莊鎮(zhèn)大南溝—街子溝偉晶巖型銣(鉭)礦

丹鳳縣巒莊鎮(zhèn)大南溝—街子溝銣(鉭)礦礦區(qū)(以下簡稱大南溝—街子溝銣(鉭)礦)位于丹鳳縣巒莊鎮(zhèn)馬家坪村大南溝—街子溝一帶，面積9.93 km2，大地構造位置位于北秦嶺造山帶北秦嶺單元的復合島弧雜巖帶，北部緊鄰二郎坪弧后盆地。屬巒莊北偉晶巖密集區(qū)的北部，由會仙臺—碾盤斷裂和巒莊—碾子坪斷裂控制的油簍溝—廻龍寺背斜的北翼，見圖3。

圖3 丹鳳巒莊大南溝—街子溝銣(鉭)礦地質簡圖Fig.3 Geological sketch of the Danangou-Jiezigou rubidium(tantalum) deposit in Luanzhuang Town of Danfeng County1-秦嶺群郭莊巖組；2-礦體編號；3-斷層；4-背斜；5-向斜；6-花崗偉晶巖脈；7-礦體

2.2.1 礦區(qū)地質特征

大南溝—街子溝銣(鉭)礦礦區(qū)出露地層為古元古代秦嶺群郭莊巖組(Pt1g)地層，巖性以黑云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖為主，夾少量石榴黑云斜長變粒巖(或淺粒巖)、斜長角閃片麻巖層或透鏡體等。巖性較均勻，發(fā)育條帶狀構造。巖礦鑒定表明，該片麻巖以含矽線石、石榴石等富鋁變質礦物為特征，巖石變質程度較高，達角閃巖相，主體屬矽線石一鉀長石變質帶，并發(fā)育深熔作用，重熔脈體分布廣泛。根據變質后的礦物組合特征分析，原巖可能為正變質酸性侵入巖類。礦區(qū)受十里吊—八岔河復式背斜中的油簍溝—廻龍寺背斜控制，位于油簍溝-廻龍寺背斜北翼，該背斜呈近東西向展布，背斜中發(fā)育有小的層間褶皺和層間構造，構造線一般呈南西西—北東東向，總體走向110°～290°，后期的構造及層間構造已被巖漿熱液所充填，形成現(xiàn)如今的花崗偉晶巖脈。區(qū)內巖漿活動強烈，主要發(fā)育巖漿后期，規(guī)模不同、形態(tài)各異的花崗偉晶巖脈，花崗偉晶巖脈主要沿油簍溝-廻龍寺背斜翼部次級裂隙充填、發(fā)育，從而在該區(qū)形成偉晶巖脈密集區(qū)，其中70%為白云母微斜長石花崗偉晶巖脈。

偉晶巖脈位于巒莊北偉晶巖脈密集區(qū)的北部，靠近陜豫交界處，脈體走向與區(qū)域構造方向基本一致，呈近東西向方向，約110°～290°。傾向變化較大，地表脈體向南、向北均可見到，傾角65°～78°，個別地段可達80°以上，相對較陡。脈體具明顯的分支復合、膨脹狹縮現(xiàn)象，脈體長數百米到數千米不等，寬度在數米到數十米不等。偉晶巖脈巖性主要為含白云母微斜長石花崗偉晶巖脈、白云母二長花崗偉晶巖脈及含電氣石云英巖化二長花崗偉晶巖脈，脈體呈淺紅色、淡紅色，中粗粒結構，部分呈粗粒結構、文象結構，塊狀、脈狀構造，碎裂狀構造，主要造巖礦物以微斜長石，斜長石、石英，白云母為主，多見電氣石、石榴子石，另外個別地段可見少量的黑云母；其中微斜長石單礦物粒度較大，一般礦物粒度在1～2 cm，部分單礦物粒度可達6～10 cm，自形程度高，可達巖石含量的50%以上，部分地段由于云英巖化作用，微斜長石含量減少，石英及白云母含量增加。白云母多為原生白云母，以細碎鱗片狀、大片集合體共存，大片集合體一般在數厘米之間。

2.2.2 礦體、礦化及礦石特征

大南溝—街子溝銣(鉭)礦等稀有金屬礦區(qū)共圈出銣礦體12條，礦體均賦存于花崗偉晶巖脈中，偉晶巖脈或部分、或全巖銣礦化，部分地段靠近脈體附近地層中Rb2O也可達到銣的綜合評價邊界品位，另外在部分花崗偉晶巖銣礦體中伴生鉭礦符合工業(yè)指標要求，可圈出伴生鉭礦體。礦化的強弱主要取決于偉晶巖脈類型及偉晶巖脈中礦物的組成及含量。手選采集的微斜(條紋)長石及大塊白云母單礦物，進行主要稀有元素含量分析可知兩種礦物中銣含量均較高，其中大塊白云母還表現(xiàn)具有較好的鈮、鉭礦化，鋰、鈹礦化相對較弱。該區(qū)偉晶巖脈交代作用較強，但銣礦化與微斜(條紋)長石、白云母關系密切，鉭、鈮礦化與白云母也存在一定的關系。在該區(qū)尋找以微斜(條紋)長石和白云母為主的偉晶巖脈是尋找銣(鉭)等稀有礦產主要的地質體。結合深部鉆探資料，偉晶巖脈與地表對應關系較好，但巖脈呈分支現(xiàn)象嚴重，且所揭露出的偉晶巖脈造巖礦物中以石英、鈉長石和電氣石為主，少量的白云母及微斜(條紋)長石。根據銣等稀有元素賦存規(guī)律[15]，石英、鈉長石和電氣石三種礦物中均不含銣元素，故在深部偉晶巖脈銣元素未達到銣礦化的邊界品位，與地表銣元素含量反差較為明顯。

礦石自然類型主要為白云母微斜長石花崗偉晶巖型，白云母二長花崗偉晶巖型。鉭礦礦石類型除以上偉晶巖脈外，還有與脈巖接觸的圍巖—碎斑碎粒巖。

主要礦石礦物為微斜長石、石英、斜長石等，次要礦物為白云母、石榴石、電氣石等，副礦物可見絹云母、鋯石、磷釔礦、獨居石、鈮鐵礦、含鈮鈦鐵礦、褐釔鈮礦、晶質鈾礦、磁鐵礦及碳酸鹽等。巖石具弱絹云母化、碳酸鹽化等，發(fā)育破碎裂隙、似文象結構，沿裂隙有石英、斜長石、白云母等交代礦物分布。大南溝礦石結構與資峪溝礦石結構基本一致，有花崗偉晶結構、條紋結構、似文象結構、交代及交代蠶食結構等，而且以交代結構為主。但不同的是沒有觀察到蠕英石結構、包含結構等。大南溝礦石構造也與資峪溝礦石構造一致，有塊狀構造、碎裂狀構造及星散狀—稀疏浸染狀構造。其中以塊狀構造為主，其次有碎裂狀構造、星散狀—稀疏浸染狀構造。

礦石中銣與鉀元素關系密切，主要以類質同像形式賦存于含鉀礦物鉀長石和云母類礦物中，銣的載體礦物為鉀長石(微斜長石)、白云母、黑云母等。

鉭元素多以細微的(鈮)鉭鐵礦形式出現(xiàn)。

2.2.3 成礦偉晶巖與灰池子巖體的關系

結合前人資料分析可知此礦區(qū)偉晶巖與灰池子巖體有一定的聯(lián)系，并且灰池子巖體以北由近及遠可見花崗偉晶巖有較明顯的分帶性[18-19]，大南溝—街子溝銣鉭礦區(qū)恰好位于第二、第三帶即含鈮鉭鐵礦、綠柱石等礦物的白云母型或二云母型花崗偉晶巖帶，并且在街子溝一帶的部分偉晶巖中可以看到不完全的內部結構分帶性現(xiàn)象：文象、似文象結構帶—塊狀微斜長石帶—白云母、鈉長石、石英帶—石英核。而且灰池子巖體中的所有礦物在這一帶的偉晶巖中均可找到，如灰池子巖體中可見磁鐵礦，本礦區(qū)的偉晶巖中也可見到。種種跡象指明成礦偉晶巖與灰池子巖體密切相關，見圖4[20]。所以可以說灰池子巖體即為大南溝—街子溝一帶花崗偉晶巖的母巖。

圖4 圍繞灰池子巖體的花崗偉晶巖脈分帶示意圖Fig.4 Sketch diagram of the zonation of the granite pegmatite dikes surrounding the Huichizi granite1-黑云母型花崗偉晶巖帶；2-二云母型花崗偉晶巖帶；3-白云母型花崗偉晶巖帶；4-含鋰礦物白云母型花崗偉晶巖帶；5-大南溝—街子溝銣鉭礦；6-某鈾礦；7-鳳凰寨鋰礦

2.2.4 礦床成因及找礦方向初步分析

大南溝—街子溝偉晶巖型銣(鉭)礦賦礦地質體即為偉晶巖脈，銣主要賦存在鉀長石、白云母中，鉭主要賦存在(鈮)鉭鐵礦中。局部的鈹礦化主要見于綠柱石中。

與資峪溝的區(qū)別是本區(qū)偉晶巖脈主要沿油簍溝—廻龍寺背斜翼部次級裂隙充填、發(fā)育，與地層斜交為主，而資峪溝偉晶巖多沿構造面理發(fā)育。本區(qū)構造轉折端、背斜傾伏端發(fā)育的次級褶皺和節(jié)理裂隙為偉晶巖的復雜形態(tài)提供基礎，有利于巖脈的膨脹發(fā)育，而礦化多發(fā)生在膨脹處，并且在膨脹處巖脈分異較好，可見較明顯的結構分帶。因此，大南溝-街子溝銣(鉭)礦的主控礦因素包括褶皺、構造節(jié)理、裂隙。與資峪溝偉晶巖成因類似，本區(qū)偉晶巖為巖漿成因。即大南溝—街子溝銣(鉭)礦為偉晶巖型中的巖漿分異偉晶巖型銣礦。

在構造巖漿巖帶中，沿圍巖構造面理或者節(jié)理裂隙尋找填充發(fā)育的少云母微斜長石花崗偉晶巖或者白云母微斜長石花崗偉晶巖是找礦重要方向，找到偉晶巖后，在其中找鉀長石、白云母較發(fā)育，云英巖化、硅化等蝕變較弱的部位，即為此類型銣礦成礦有利位置。

3 成礦規(guī)律和找礦標志

3.1 成礦規(guī)律

綜合以上對龍駒寨資峪溝銣礦床和巒莊鎮(zhèn)大南溝—街子溝銣(鉭)礦兩個巖漿分異偉晶巖型的礦床成因的初步分析。我們認為北秦嶺南緣商丹地區(qū)巖漿分異偉晶巖型的礦床成礦控制條件包括以下三個方面：1)造山帶與板塊接觸帶，受到強烈構造擠壓作用，區(qū)域構造控制花崗偉晶巖總體分布。2)構造轉折端次級節(jié)理裂隙及構造面理給礦化提供場所，控制礦體規(guī)模。3)圍巖多為老地層，保證了穩(wěn)定成礦環(huán)境。商丹地區(qū)偉晶巖型稀有金屬礦產分布在北秦嶺新元古代—早古生代造山帶，區(qū)域性大斷裂控制著偉晶巖和其稀有金屬礦化的整體空間分布；成礦期主要為早古生代；主要礦種為銣、鈮鉭、鋰、鈹、鍶。

結合區(qū)域地質背景資料和前人的研究，我們認為其成礦機理和典型的稀有金屬元素巖漿分異偉晶巖型的礦床類似。是早古生代秦嶺洋殼閉合碰撞，俯沖板片消融，產生原始巖漿，巖體侵位后，殘余流體上升，在圍巖老地層的構造面理或者構造節(jié)理裂隙等薄弱地帶產生圍繞早期巖體邊部展布的偉晶巖墻，偉晶巖產狀常與區(qū)域構造線一致，偉晶巖演化后期，交代作用很強，稀有金屬元素常與Na、K等元素組成易溶絡合物，當在交代強烈及成礦有利的條件下，絡合物被破壞，產生堿質交代作用，與此同時稀有金屬元素開始富集成礦[19]。

絕大多數偉晶巖在區(qū)域分布及自身結構上都具有一定的分帶性，區(qū)域上的分帶多圍繞某巖體由近及遠呈黑云母花崗偉晶巖—二云母花崗偉晶巖—白云母花崗偉晶巖—含稀有金屬礦物白云母花崗偉晶巖等分帶特征，前提條件是控礦構造等斷裂裂隙提供足夠的偉晶巖成礦演化空間，而這個與其有關的花崗母巖體有可能出露于地表被找到(大南溝—街子溝偉晶巖之于灰池子巖體)，也有可能地表無法找到，處于偉晶巖下方更深的部位(資峪溝偉晶巖的母巖可能位于下方更深部位)，陜西商丹地區(qū)的偉晶巖由于構造空間限制，區(qū)域上常難以見到明顯的分帶特征，如丹鳳龍駒寨資峪溝圍繞寬坪巖體分布的偉晶巖受商丹斷裂和分水嶺斷裂緊閉夾持控制，就沒有明顯的區(qū)域分帶性，而丹鳳巒莊偉晶巖圍繞灰池子巖體就呈一定的分帶性；內部結構上偉晶巖由邊部到中心多呈文象、似文象結構帶—塊狀微斜長石帶—白云母、鈉長石、鋰輝石、鋰云母、石英帶—石英核，一般區(qū)域上偉晶巖分帶好的離母巖遠的偉晶巖，其結晶分異程度高，結構的分帶性也較明顯[21]。

通過典型礦區(qū)對比研究，可知銣的礦化富集與偉晶巖的分帶特征無太大的關系，與偉晶巖中的富銣長石、白云母關系較大；而其他鋰、鈮鉭、鈹等都有其獨立礦物，與分帶特征息息相關，多分布在圍繞母巖分異強、分布較遠的邊緣帶中，見圖5。

圖5 偉晶巖演化分帶與礦化規(guī)律示意圖Fig.5 Sketch diagram of the evolutional zonation and mineralizing regularity of pegmatite

3.2 找礦標志

根據以上分析，筆者認為研究區(qū)內的同類型礦床找礦標志包括以下內容：

母巖體：早古生代花崗類巖體附近的偉晶巖是陜西商丹地區(qū)稀有金屬礦產直接找礦標志。

地質構造、巖石結構、礦物、蝕變：多關注褶皺傾伏端沿構造節(jié)理裂隙發(fā)育的偉晶巖；偉晶巖中應將巖脈膨大、結構分帶性較好的，有微斜長石、白云母、鋰輝石、鋰云母、石英核發(fā)育；云英巖化、硅化較弱的作為找礦標志。銣礦找微斜長石和云母，跟偉晶巖類型關系不大；鋰、鈮鉭、鈹等礦找分異、分帶好的，有鋰輝石、鋰云母礦物的花崗偉晶巖脈。

原生暈：在偉晶巖密集區(qū)發(fā)現(xiàn)的稀有元素原生暈高值異常是直接找礦標志。

化探重砂異常：在偉晶巖密集區(qū)開展大比例尺的稀有金屬元素化探異常以及重砂異常掃面是尋找稀有金屬礦產的重要手段(尤其重砂)。

根據偉晶巖本身復雜的內部結構特征，對地表已發(fā)現(xiàn)的含鋰云母稀有金屬偉晶巖脈(如鳳凰寨鋰礦)，進行單脈體解剖研究，能更好地找到鋰等重要戰(zhàn)略性稀有礦產，并且有助于深入查明巖脈成因演化規(guī)律。

4 結語

陜西省是礦產資源大省，但是作為近幾年熱點礦產的稀有金屬礦卻工作程度較低。盡管商丹地區(qū)偉晶巖密集帶研究程度相對較高，但是對于商丹地區(qū)偉晶巖密集帶礦床野外地質一手資料的系統(tǒng)報道卻非常缺乏。本文試圖通過對野外地質的綜合分析，對花崗偉晶巖型稀有金屬礦產成礦規(guī)律進行了初步的總結，為更深入的研究其成礦機理提供基礎性資料，為我國“三稀”礦產調查評價工作提供科學依據。