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辽宁省稀有稀土矿产的分布特征

2020-12-09

世界有色金属 2020年6期
关键词:大理岩闪长岩赛马

王 雪

(辽宁省地质矿产调查院有限责任公司,辽宁 沈阳 110000)

稀有金属、稀土金属的重要性大多与现代高科技新材料的兴起有关,国内对它们的成矿因素和资源属性进行深入研究的起步时间相对较晚,相对贵金属金银矿产而言,三稀矿产的地质研究程度较低。辽宁省比较典型的有生铁岭式火山沉积变质独居石矿、赛马式碱性岩型稀土矿和凤城式冲积砂矿型独居石矿典型矿床。

1 区域地质背景

(1)地层。辽宁省地层分区暂且按华北地层大区,蒙古草原、晋冀鲁豫地层区和锡林浩特—磐石、燕辽、赤峰、华北平原、辽东5个地层分区。辽宁省稀土矿主要分布于华北陆块辽东地分区[1]。华北陆块区地层分区,以郯庐断裂为界,以东属辽东地层分区,又以浑河断裂为界,以北为汎河小区,以南为太子河—大连小区;郯庐断裂以西属燕辽地层分区辽西小区。

(2)火山岩。辽宁省的火山岩按成因环境有海相和陆相两种。见于早期的太古代、古元古代、古生代等时代的海相火山岩均已发生变质作用。陆相火山岩见于中生代和新生代,可划分为侏罗纪兴隆沟火山喷发旋回、髫髻山火山喷发旋回、张家口火山喷发旋回、义县火山喷发旋回、大兴庄火山喷发旋回、新生代船底山火山喷发旋回[2]。

(3)侵入岩。辽宁省侵入岩分布广泛,岩石类型种类比较多,除志留纪-泥盆纪缺失外,其余各时代均有发现。根据侵入岩的构造背景和空间分布的差异,分为三个岩浆岩带,晚古生代的西丰—建平东西向岩浆岩带、中生代普兰店—桓仁中生代北东向岩浆岩带、辽西中生代北东向岩浆岩带。其岩石类型有:超基岩、基性岩、中性岩、中酸性岩、酸性岩、碱性岩。以中性岩、中酸性岩、酸性岩为主体。超基岩、基性岩、碱性岩零星分布。辽东区分布侵入岩有:始太古代白家坟奥长花岗岩(U—Pb 3800Ma),中太古代铁架山花岗岩(U—Pb 2864Ma),新太古代弓长岭花岗岩(U—Pb 2511Ma),得胜片麻岩(TTG岩系,U—Pb 2573Ma),古元古代前造山侵入岩辉长岩、辉绿岩(Rb—Sr 2122Ma),古元古代前造山铜匠峪条痕状花岗杂岩,主造山莲花盆二长花岗岩,中元古代前造山辉长岩、辉绿岩,古元古代前造山铜匠峪条痕状花岗杂岩(Rb—Sr 1953Ma),主造山莲花盆二长花岗岩(U—Pb 2027Ma),后造山桓仁环斑状钾长花岗岩(K—Ar 1853Ma),中元古代前造山辉长岩、辉绿岩(Rb—Sr 1667Ma),高丽墩台斜长花岗岩(Rb—Sr年龄1754Ma),主造山庙岭石英闪长岩(U—Pb年龄1361.51Ma),三叠纪前造山薛屯角闪石岩及辉长岩(Sm—Nd年龄224Ma),主造山大营子闪长岩、大堡和三股流花岗闪长岩、二长花岗岩(同位素211Ma~224Ma),后造山骞马碱性杂岩(同位素年龄203.7Ma~235Ma),侏罗纪主造山双岭沟闪长岩、韩家岭花岗闪长岩、二长花岗岩和洼岭二长花岗岩(同位素年龄130Ma~193Ma),白垩纪前造山丁岐山石英正长岩-二长岩、千山和凤凰山钾长花岗岩(K—Ar 123Ma~130Ma),主造山石灰窑子石英闪长岩、大金刚山花岗闪长岩、二长花岗岩(同位素年龄集中于211Ma~224Ma),后造山头道沟钾长花岗岩、兰花岭斜长花岗岩(同位素103Ma~116.7Ma)。鞍山地区主要分布的侵入岩有始太古代白家坟奥长花岗岩、中太古代铁架山花岗岩、新太古代弓长岭花岗岩。辽南金州、庄河地区主要为得胜片麻岩(TTG岩系)。辽阳、丹东、宽甸产出古元古代前造山铜匠峪条痕状花岗杂岩,该岩和硼矿的产出关系密切。丹东、岫岩等地的主造山莲花盆二长花岗岩与金矿的产出关系密切。后造山骞马碱性杂岩富含稀有矿产。

(4)变质岩。辽宁省变质时代有太古宙、古元古代、中元古代、古生代、中生代,其中以太古宙、古元古代变质岩为主。主要为区域变质岩。古元古代变质岩见于辽河群层状变质岩系,变质作用以区域变质作用为主,叠加有动力变质作用。主要变质岩建造有:石英岩~片岩建造,含铀矿产;片岩~大理岩建造;浅粒岩~变粒岩(酸性火山岩)~大理岩建造,即含硼岩系,含硫、硼矿产;大理岩~含墨变粒岩建造,即含墨岩系;钙质大理岩建造,含铅锌矿产;片岩~大理岩建造、镁质大理岩建造,即含菱镁、滑石岩系,产岫玉矿产;片岩~千枚岩建造,含金、银矿产;石英岩~千枚岩~片岩建造。此外还有条痕状花岗岩(与硼成因有关)、片麻状二长花岗岩(含金)为代表的变质深成岩建造。

(5)区域地质构造。辽宁省大地构造分区以嵩山堡~四合顺~草市~依家堡子~新农村~哈尔套~黑水一带为界,分别隶属于华北陆块区和吉黑造山带Ⅱ级构造单元。

大地构造背景属于弧后盆地和陆缘弧。构造特点表现为中浅层次韧脆性变形,沿天山—兴蒙造山系与华北陆块区交接部位,形成近东西向大型韧性剪切带或大型韧性强变形带,内部常见次级韧性剪切带、紧闭同斜褶皱[3]。

2 区域地球化学特征

从全省地球化学图上看La元素的分布总体趋势,低值区主要分布在辽西北的朱力科镇以北、阜新至哈尔套镇一带,辽东分布在清原-夏家堡及辽南铁山-水师营-四平山一带;而整个辽东地区La元素含量相对较高,均高于全省均值,较突出的高含量区主要集中在草河掌-赛马-太平哨、长甸至五龙背及岫岩周边地区;辽西主要分布在建平县西北地区及五花大顶~新台门~羊山镇一带;而且高含量区多有镧稀土矿产地产出。辽宁省La元素地球化异常分布与地质背景及矿产的关系:La元素异常在辽西地区主要分布在建平县城西北(La-7)、大王庙满族镇至华山镇(La-16)等地,其地质背景以新太古代叶柏寿片麻岩、中元古代三座庙超单元黄花山单元石英正长岩、新太古代绥中片麻杂岩、晚三迭世碱厂超单元大粟屯单元花岗闪长岩等为主,对应分布的矿产地有建平长皋金矿点、绥中县小盘岭岩金矿点、绥中县西双山子铜矿等;在辽东地区La元素异常主要分布在草河掌-赛马(La-29)、凤城县白旗镇(La-37)、万家岭至万福(La-52)等地,地质背景分别分布晚三迭世赛马霓霞正长岩、云霞正长岩、白霞正长岩等碱性杂岩、新太古界由英云闪长质、奥长花岗质、花岗闪长质片麻岩组成得胜片麻岩单位、晚侏罗世鞍子山超单元迟家沟单元中细粒二长花岗岩等,与这些异常对应分布的矿产地有凤城市骞马铈矿点、凤城县白旗独居石等。La元素异常作为矿化指示对大部分矿产地有所反映,但对丹东周边较集中的丹东市黑沟劈柴沟铈矿点、丹东市五道沟铈矿点、东港市板石河铈矿点、辽阳县生铁岭铈矿点等指示不明显或无指示。

3 区域矿产特征

(1)赛马地区。赛马地区大地构造单元隶属于华北陆块,胶东古陆块,太子河凹陷。区内主要矿产有:赛马稀土矿点铀矿点等。成矿地质条件一般。区内主要分布的地质单元有:古元古代层状变质岩系辽河群大石桥岩组大理岩、盖县岩组片岩;青白口系南芬组页岩、泥灰岩,钓鱼台组石英砂岩;寒武-奥陶纪碳酸盐岩系。侏罗纪大堡组长石砂岩、页岩、粉砂岩夹煤层,转山子组砂岩、页岩、粉砂岩夹煤层,长梁子组页岩夹粉砂岩、砂岩夹煤层,小东沟组砾岩、砂岩、粉砂岩或页岩,小岭子组中酸性熔岩、火山碎屑岩。侵入岩主要有古元古代正长花岗岩;晚三叠世赛马碱性杂岩体,其岩性为:霓霞正长岩,云霞正长岩,白霞正长岩。赛马式碱性岩型稀土矿与赛马碱性岩体关系密切。

(2)辽阳-宽甸地区。辽阳-宽甸地区大地构造单元隶属于华北陆块,胶东古陆块,营口-宽甸台拱。区内矿产有生铁岭稀土矿、辽阳华岩寺铜矿、青城子镇小佟家堡子大型金矿、白云中型金矿、青城子大型铅锌矿等,以及辽阳中汤河中型砂金矿、辽阳县汤河砂金矿、岫岩红旗营砂金矿、岫岩县三家子砂金矿、东胜铅锌矿、北瓦沟铅锌矿、翁泉沟硼镁铁矿、杨林铁矿等。成矿地质条件良好。区内主要分布的地质单元有:古元古代层状变质岩系辽河群浪子山岩组、里尔峪岩组、大石桥岩组、盖县岩组;古元古代苏长辉长岩、辉绿玢岩、条痕状二长花岗岩,侏罗纪韩家岭花岗闪长岩;三叠纪中细粒似斑状二长花岗岩。

(3)沙里寨-丹东地区。大地构造单元隶属于华北陆块,胶东古陆块,辽东裂谷。区内主要矿产有:白旗独居石砂矿等。成矿地质条件一般。区内主要分布的地质单元有:古元古代层状变质岩系辽河群里尔峪岩组变粒岩、浅粒岩,高家峪岩组二云片岩、碳质板岩夹大理岩,大石桥岩组大理岩、盖县岩组片岩;青白口系钓鱼台组石英砂岩;侏罗纪白垩纪小岭组中酸性熔岩、火山碎屑岩;侵入岩主要有新太古代深成侵入岩片麻状石英闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩,古元古代条痕状二长花岗岩、花岗闪长岩、含电气石花岗岩,晚三叠世中细粒二长花岗岩。凤城式冲积砂矿型独居石砂矿与印支期中细粒二长花岗岩有关。

4 稀土矿产的分布特征

辽宁省稀土矿类型属岩浆成矿系列和变质成矿系列、沉积系列其分布具有以下特征:

(1)岩浆成矿系列稀土矿。赛马稀土地区大地构造单元隶属于华北陆块,胶东古陆块,太子河凹陷。赛马式碱性岩型稀土矿与赛马碱性绿色含霓石霞正长岩岩体关系密切。区内侵入岩主要有古元古代正长花岗岩;晚三叠世赛马碱性杂岩体,其岩性为,霓霞正长岩,云霞正长岩,白霞正长岩。

(2)变质成矿系列。生铁岭稀土矿分布于辽阳-宽甸区大地构造单元隶属于华北陆块,胶东古陆块,营口-宽甸台拱。区内主要分布的地质单元有:古元古代层状变质岩系辽河群浪子山岩组、里尔峪岩组、大石桥岩组、盖县岩组;古元古代苏长辉长岩、辉绿玢岩、条痕状二长花岗岩,侏罗纪韩家岭花岗闪长岩;三叠纪中细粒似斑状二长花岗岩。主要产于里尔峪岩组一段中。

(3)沉积砂矿型成矿系列。丹东独居石砂矿主要分布于沙里寨-丹东地区,大地构造单元隶属于华北陆块,胶东古陆块,辽东裂谷。区内主要分布的地质单元有:古元古代层状变质岩系辽河群里尔峪岩组变粒、浅粒岩,高家峪岩组二云片岩、碳质板岩夹大理岩,大石桥岩组大理岩、盖县岩组片岩;青白口系钓鱼台组石英砂岩;侏罗纪白垩纪小岭组中酸性熔岩、火山碎屑岩;侵入岩主要有新太古代深成侵入岩片麻状石英闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩,古元古代条痕状二长花岗岩、花岗闪长岩、含电气石花岗岩,晚三叠世中细粒二长花岗岩。

凤城式冲积砂矿型独居石砂矿与印支期中细粒二长花岗岩有关(ηγT34b)。

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