王 雪
(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110000)
稀有金屬、稀土金屬的重要性大多與現(xiàn)代高科技新材料的興起有關(guān),國內(nèi)對它們的成礦因素和資源屬性進(jìn)行深入研究的起步時間相對較晚,相對貴金屬金銀礦產(chǎn)而言,三稀礦產(chǎn)的地質(zhì)研究程度較低。遼寧省比較典型的有生鐵嶺式火山沉積變質(zhì)獨居石礦、賽馬式堿性巖型稀土礦和鳳城式?jīng)_積砂礦型獨居石礦典型礦床。
(1)地層。遼寧省地層分區(qū)暫且按華北地層大區(qū),蒙古草原、晉冀魯豫地層區(qū)和錫林浩特—磐石、燕遼、赤峰、華北平原、遼東5個地層分區(qū)。遼寧省稀土礦主要分布于華北陸塊遼東地分區(qū)[1]。華北陸塊區(qū)地層分區(qū),以郯廬斷裂為界,以東屬遼東地層分區(qū),又以渾河斷裂為界,以北為汎河小區(qū),以南為太子河—大連小區(qū);郯廬斷裂以西屬燕遼地層分區(qū)遼西小區(qū)。
(2)火山巖。遼寧省的火山巖按成因環(huán)境有海相和陸相兩種。見于早期的太古代、古元古代、古生代等時代的海相火山巖均已發(fā)生變質(zhì)作用。陸相火山巖見于中生代和新生代,可劃分為侏羅紀(jì)興隆溝火山噴發(fā)旋回、髫髻山火山噴發(fā)旋回、張家口火山噴發(fā)旋回、義縣火山噴發(fā)旋回、大興莊火山噴發(fā)旋回、新生代船底山火山噴發(fā)旋回[2]。
(3)侵入巖。遼寧省侵入巖分布廣泛,巖石類型種類比較多,除志留紀(jì)-泥盆紀(jì)缺失外,其余各時代均有發(fā)現(xiàn)。根據(jù)侵入巖的構(gòu)造背景和空間分布的差異,分為三個巖漿巖帶,晚古生代的西豐—建平東西向巖漿巖帶、中生代普蘭店—桓仁中生代北東向巖漿巖帶、遼西中生代北東向巖漿巖帶。其巖石類型有:超基巖、基性巖、中性巖、中酸性巖、酸性巖、堿性巖。以中性巖、中酸性巖、酸性巖為主體。超基巖、基性巖、堿性巖零星分布。遼東區(qū)分布侵入巖有:始太古代白家墳奧長花崗巖(U—Pb 3800Ma),中太古代鐵架山花崗巖(U—Pb 2864Ma),新太古代弓長嶺花崗巖(U—Pb 2511Ma),得勝片麻巖(TTG巖系,U—Pb 2573Ma),古元古代前造山侵入巖輝長巖、輝綠巖(Rb—Sr 2122Ma),古元古代前造山銅匠峪條痕狀花崗雜巖,主造山蓮花盆二長花崗巖,中元古代前造山輝長巖、輝綠巖,古元古代前造山銅匠峪條痕狀花崗雜巖(Rb—Sr 1953Ma),主造山蓮花盆二長花崗巖(U—Pb 2027Ma),后造山桓仁環(huán)斑狀鉀長花崗巖(K—Ar 1853Ma),中元古代前造山輝長巖、輝綠巖(Rb—Sr 1667Ma),高麗墩臺斜長花崗巖(Rb—Sr年齡1754Ma),主造山廟嶺石英閃長巖(U—Pb年齡1361.51Ma),三疊紀(jì)前造山薛屯角閃石巖及輝長巖(Sm—Nd年齡224Ma),主造山大營子閃長巖、大堡和三股流花崗閃長巖、二長花崗巖(同位素211Ma~224Ma),后造山騫馬堿性雜巖(同位素年齡203.7Ma~235Ma),侏羅紀(jì)主造山雙嶺溝閃長巖、韓家?guī)X花崗閃長巖、二長花崗巖和洼嶺二長花崗巖(同位素年齡130Ma~193Ma),白堊紀(jì)前造山丁岐山石英正長巖-二長巖、千山和鳳凰山鉀長花崗巖(K—Ar 123Ma~130Ma),主造山石灰窯子石英閃長巖、大金剛山花崗閃長巖、二長花崗巖(同位素年齡集中于211Ma~224Ma),后造山頭道溝鉀長花崗巖、蘭花嶺斜長花崗巖(同位素103Ma~116.7Ma)。鞍山地區(qū)主要分布的侵入巖有始太古代白家墳奧長花崗巖、中太古代鐵架山花崗巖、新太古代弓長嶺花崗巖。遼南金州、莊河地區(qū)主要為得勝片麻巖(TTG巖系)。遼陽、丹東、寬甸產(chǎn)出古元古代前造山銅匠峪條痕狀花崗雜巖,該巖和硼礦的產(chǎn)出關(guān)系密切。丹東、岫巖等地的主造山蓮花盆二長花崗巖與金礦的產(chǎn)出關(guān)系密切。后造山騫馬堿性雜巖富含稀有礦產(chǎn)。
(4)變質(zhì)巖。遼寧省變質(zhì)時代有太古宙、古元古代、中元古代、古生代、中生代,其中以太古宙、古元古代變質(zhì)巖為主。主要為區(qū)域變質(zhì)巖。古元古代變質(zhì)巖見于遼河群層狀變質(zhì)巖系,變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主,疊加有動力變質(zhì)作用。主要變質(zhì)巖建造有:石英巖~片巖建造,含鈾礦產(chǎn);片巖~大理巖建造;淺粒巖~變粒巖(酸性火山巖)~大理巖建造,即含硼巖系,含硫、硼礦產(chǎn);大理巖~含墨變粒巖建造,即含墨巖系;鈣質(zhì)大理巖建造,含鉛鋅礦產(chǎn);片巖~大理巖建造、鎂質(zhì)大理巖建造,即含菱鎂、滑石巖系,產(chǎn)岫玉礦產(chǎn);片巖~千枚巖建造,含金、銀礦產(chǎn);石英巖~千枚巖~片巖建造。此外還有條痕狀花崗巖(與硼成因有關(guān))、片麻狀二長花崗巖(含金)為代表的變質(zhì)深成巖建造。
(5)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造。遼寧省大地構(gòu)造分區(qū)以嵩山堡~四合順~草市~依家堡子~新農(nóng)村~哈爾套~黑水一帶為界,分別隸屬于華北陸塊區(qū)和吉黑造山帶Ⅱ級構(gòu)造單元。
大地構(gòu)造背景屬于弧后盆地和陸緣弧。構(gòu)造特點表現(xiàn)為中淺層次韌脆性變形,沿天山—興蒙造山系與華北陸塊區(qū)交接部位,形成近東西向大型韌性剪切帶或大型韌性強(qiáng)變形帶,內(nèi)部常見次級韌性剪切帶、緊閉同斜褶皺[3]。
從全省地球化學(xué)圖上看La元素的分布總體趨勢,低值區(qū)主要分布在遼西北的朱力科鎮(zhèn)以北、阜新至哈爾套鎮(zhèn)一帶,遼東分布在清原-夏家堡及遼南鐵山-水師營-四平山一帶;而整個遼東地區(qū)La元素含量相對較高,均高于全省均值,較突出的高含量區(qū)主要集中在草河掌-賽馬-太平哨、長甸至五龍背及岫巖周邊地區(qū);遼西主要分布在建平縣西北地區(qū)及五花大頂~新臺門~羊山鎮(zhèn)一帶;而且高含量區(qū)多有鑭稀土礦產(chǎn)地產(chǎn)出。遼寧省La元素地球化異常分布與地質(zhì)背景及礦產(chǎn)的關(guān)系:La元素異常在遼西地區(qū)主要分布在建平縣城西北(La-7)、大王廟滿族鎮(zhèn)至華山鎮(zhèn)(La-16)等地,其地質(zhì)背景以新太古代葉柏壽片麻巖、中元古代三座廟超單元黃花山單元石英正長巖、新太古代綏中片麻雜巖、晚三迭世堿廠超單元大粟屯單元花崗閃長巖等為主,對應(yīng)分布的礦產(chǎn)地有建平長皋金礦點、綏中縣小盤嶺巖金礦點、綏中縣西雙山子銅礦等;在遼東地區(qū)La元素異常主要分布在草河掌-賽馬(La-29)、鳳城縣白旗鎮(zhèn)(La-37)、萬家?guī)X至萬福(La-52)等地,地質(zhì)背景分別分布晚三迭世賽馬霓霞正長巖、云霞正長巖、白霞正長巖等堿性雜巖、新太古界由英云閃長質(zhì)、奧長花崗質(zhì)、花崗閃長質(zhì)片麻巖組成得勝片麻巖單位、晚侏羅世鞍子山超單元遲家溝單元中細(xì)粒二長花崗巖等,與這些異常對應(yīng)分布的礦產(chǎn)地有鳳城市騫馬鈰礦點、鳳城縣白旗獨居石等。La元素異常作為礦化指示對大部分礦產(chǎn)地有所反映,但對丹東周邊較集中的丹東市黑溝劈柴溝鈰礦點、丹東市五道溝鈰礦點、東港市板石河鈰礦點、遼陽縣生鐵嶺鈰礦點等指示不明顯或無指示。
(1)賽馬地區(qū)。賽馬地區(qū)大地構(gòu)造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,太子河凹陷。區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)有:賽馬稀土礦點鈾礦點等。成礦地質(zhì)條件一般。區(qū)內(nèi)主要分布的地質(zhì)單元有:古元古代層狀變質(zhì)巖系遼河群大石橋巖組大理巖、蓋縣巖組片巖;青白口系南芬組頁巖、泥灰?guī)r,釣魚臺組石英砂巖;寒武-奧陶紀(jì)碳酸鹽巖系。侏羅紀(jì)大堡組長石砂巖、頁巖、粉砂巖夾煤層,轉(zhuǎn)山子組砂巖、頁巖、粉砂巖夾煤層,長梁子組頁巖夾粉砂巖、砂巖夾煤層,小東溝組礫巖、砂巖、粉砂巖或頁巖,小嶺子組中酸性熔巖、火山碎屑巖。侵入巖主要有古元古代正長花崗巖;晚三疊世賽馬堿性雜巖體,其巖性為:霓霞正長巖,云霞正長巖,白霞正長巖。賽馬式堿性巖型稀土礦與賽馬堿性巖體關(guān)系密切。
(2)遼陽-寬甸地區(qū)。遼陽-寬甸地區(qū)大地構(gòu)造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,營口-寬甸臺拱。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)有生鐵嶺稀土礦、遼陽華巖寺銅礦、青城子鎮(zhèn)小佟家堡子大型金礦、白云中型金礦、青城子大型鉛鋅礦等,以及遼陽中湯河中型砂金礦、遼陽縣湯河砂金礦、岫巖紅旗營砂金礦、岫巖縣三家子砂金礦、東勝鉛鋅礦、北瓦溝鉛鋅礦、翁泉溝硼鎂鐵礦、楊林鐵礦等。成礦地質(zhì)條件良好。區(qū)內(nèi)主要分布的地質(zhì)單元有:古元古代層狀變質(zhì)巖系遼河群浪子山巖組、里爾峪巖組、大石橋巖組、蓋縣巖組;古元古代蘇長輝長巖、輝綠玢巖、條痕狀二長花崗巖,侏羅紀(jì)韓家?guī)X花崗閃長巖;三疊紀(jì)中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖。
(3)沙里寨-丹東地區(qū)。大地構(gòu)造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,遼東裂谷。區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)有:白旗獨居石砂礦等。成礦地質(zhì)條件一般。區(qū)內(nèi)主要分布的地質(zhì)單元有:古元古代層狀變質(zhì)巖系遼河群里爾峪巖組變粒巖、淺粒巖,高家峪巖組二云片巖、碳質(zhì)板巖夾大理巖,大石橋巖組大理巖、蓋縣巖組片巖;青白口系釣魚臺組石英砂巖;侏羅紀(jì)白堊紀(jì)小嶺組中酸性熔巖、火山碎屑巖;侵入巖主要有新太古代深成侵入巖片麻狀石英閃長巖、英云閃長巖、奧長花崗巖,古元古代條痕狀二長花崗巖、花崗閃長巖、含電氣石花崗巖,晚三疊世中細(xì)粒二長花崗巖。鳳城式?jīng)_積砂礦型獨居石砂礦與印支期中細(xì)粒二長花崗巖有關(guān)。
遼寧省稀土礦類型屬巖漿成礦系列和變質(zhì)成礦系列、沉積系列其分布具有以下特征:
(1)巖漿成礦系列稀土礦。賽馬稀土地區(qū)大地構(gòu)造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,太子河凹陷。賽馬式堿性巖型稀土礦與賽馬堿性綠色含霓石霞正長巖巖體關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)侵入巖主要有古元古代正長花崗巖;晚三疊世賽馬堿性雜巖體,其巖性為,霓霞正長巖,云霞正長巖,白霞正長巖。
(2)變質(zhì)成礦系列。生鐵嶺稀土礦分布于遼陽-寬甸區(qū)大地構(gòu)造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,營口-寬甸臺拱。區(qū)內(nèi)主要分布的地質(zhì)單元有:古元古代層狀變質(zhì)巖系遼河群浪子山巖組、里爾峪巖組、大石橋巖組、蓋縣巖組;古元古代蘇長輝長巖、輝綠玢巖、條痕狀二長花崗巖,侏羅紀(jì)韓家?guī)X花崗閃長巖;三疊紀(jì)中細(xì)粒似斑狀二長花崗巖。主要產(chǎn)于里爾峪巖組一段中。
(3)沉積砂礦型成礦系列。丹東獨居石砂礦主要分布于沙里寨-丹東地區(qū),大地構(gòu)造單元隸屬于華北陸塊,膠東古陸塊,遼東裂谷。區(qū)內(nèi)主要分布的地質(zhì)單元有:古元古代層狀變質(zhì)巖系遼河群里爾峪巖組變粒、淺粒巖,高家峪巖組二云片巖、碳質(zhì)板巖夾大理巖,大石橋巖組大理巖、蓋縣巖組片巖;青白口系釣魚臺組石英砂巖;侏羅紀(jì)白堊紀(jì)小嶺組中酸性熔巖、火山碎屑巖;侵入巖主要有新太古代深成侵入巖片麻狀石英閃長巖、英云閃長巖、奧長花崗巖,古元古代條痕狀二長花崗巖、花崗閃長巖、含電氣石花崗巖,晚三疊世中細(xì)粒二長花崗巖。
鳳城式?jīng)_積砂礦型獨居石砂礦與印支期中細(xì)粒二長花崗巖有關(guān)(ηγT34b)。