冀西北东沟含铷岩体年代学、地球化学及对铷成矿的约束
doi: 10.20008/j.kckc.202608005
王光 ， 张兴康 ， 孙志伟 ， 陈薇 ， 刘广宇 ， 刘树兴
河北省地质调查院，河北 石家庄 050800
基金项目: 本文受河北省自然资源厅科研项目（13000021GM5KG6TOH871W）、河北省地矿局科研项目（454-0502-JBN-G9RL）和河北省地质矿产资源与环境调查专项资金项目（454-0502-YBN-NOVE）联合资助
Geochronology and geochemistry of the Donggou Rb-bearing granite, northwestern Hebei and its constraints on Rb mineralization
WANG Guang ， ZHANG Xingkang ， SUN Zhiwei ， CHEN Wei ， LIU Guangyu ， LIU Shuxing
Hebei Institute of Geological Survey, Shijiazhuang 050800 , Hebei, China
摘要
东沟铷矿位于冀西北康保县东沟一带，为近年来冀西北地区新发现的铷矿床，Rb2O平均品位为0.078%，有望达到中大型规模。铷矿主要赋存于东沟岩体内，该岩体主要由中细粒碱长花岗岩和细粒碱长花岗岩组成。本文通过开展东沟含铷岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，获得的细粒碱长花岗岩年龄为（225.8±2.1） Ma，形成于晚三叠世。东沟含铷岩体具有高硅（SiO2=74.52%~76.58%）、富碱（K2O+Na2O=8.63%~9.50%）、低镁（MgO=0.03%~0.08%）、低钙（CaO=0.14%~0.74%）和高分异（DI=95.63~97.98）的特征，其稀土分配曲线呈右倾“海鸥”型特征，具有明显的负Eu异常，富集K、Rb、Th等大离子亲石元素，亏损Ba、Sr、Ti、P等高场强元素，具壳源花岗岩的特征。岩石学、矿物学和地球化学特征指示，东沟含铷岩体为高分异A型花岗岩，Rb等稀有金属富集成矿是强烈分离结晶作用的结果。东沟含铷岩体形成于中—晚三叠世华北克拉通北缘后碰撞的伸展环境，该时期形成的高分异花岗岩为冀西北地区铷等稀有金属矿找矿勘查提供了新方向。
Abstract
The Donggou Rb deposit is located in the Donggou area of Kangbao County, Northwest Hebei Province, which is a newly discovered rubidium deposit. The average Rb2O content is 0.078%, and it is expected to reach medium to large-scale. Rubidium mineralization occurs mainly in the Donggou granitoid pluton, and its lithology is mainly fine-grained alkali-feldspar granite and medium-fine-grained alkali-feldspar granite. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of the Donggou rubidium-bearing pluton shows that the weighted average age of fine-grained alkali-feldspar granite is (225.8±2.1) Ma, belonging to the Late Triassic. The Donggou granitoid pluton is enriched in silica (SiO2=74.52%-76.58%) and alkali (K2O+Na2O=8.63%-9.50%), lower in Mg (MgO=0.03%-0.08%), Ca (CaO=0.14%-0.74%) and high differentiation. Its REE distribution curve is right-leaning, with obviously negative Eu anomalies. It is enriched in LILE, including K, Rb, Th and depleted in HFSE, including Ba, Sr, Ti, P, with the characteristics of crust-derived granite. The petrological, mineralogical and geochemical characteristics indicate that the Donggou granitoid pluton is a highly differentiated A-type granite, and intensive fractional crystallization is the key factor for the enrichment and mineralization of rubidium and other rare metals. The Donggou granitoid pluton was formed in the extension environment of the North China Craton post-collision of the northern margin in the Middle to Late Triassic. And the highly differentiated granites formed in this period will provide a new direction for the prospecting of rubidium and other rare metals in northwestern Hebei.
0 引言
铷（Rb）作为大型离子亲石元素（LILE）及关键战略性金属，在新型储能材料（Rb-Cs热电转换器）、量子通信（Rb 原子钟）及第四代核反应堆（液态 Rb 冷却剂）等尖端领域展现出不可替代性（唐国卿和吴昌志，2022）。花岗岩类铷矿床是 Rb 矿化最重要的类型之一（孙艳等，2019；姜军胜等，2024；唐国卿和吴昌志，2024）。与花岗岩有关的Rb矿床，其赋矿岩体是一种分异最彻底的高分异花岗岩端元，多伴有 W、Mo、Sn、Li、Be、Cs、Nb、Ta 等稀有金属矿化（吴福元等，2017）。近年来，在国家矿产勘查与矿业开发政策的主导下，地勘队伍逐渐加大了对稀有稀土矿产的勘查程度。2020年，河北省地质调查院在河北省康保县东沟一带开展了稀有金属矿调查工作，共圈定铷矿体 2 个，Rb2O 平均品位为 0.078%，推断资源量为 4.49 万 t，伴生 Nb2O5平均品位为 0.017%，推断资源量为 0.93万 t，矿床成矿潜力较大，有望达到中大型规模，实现了冀西北地区稀有金属矿的找矿突破（河北省地质调查院，2019①）。作为新发现的稀有金属矿床，该矿床的研究工作相对薄弱，前人仅对矿床地质特征和矿床成因进行简析（王光等，2021）。
本文以东沟含铷岩体为研究对象，在详细的野外地质调查的基础上，通过锆石 U-Pb 定年精确地厘定了东沟岩体的成岩成矿年龄；通过岩石地球化学研究，分析了赋矿岩体的岩石成因和分异演化过程，分析了成矿潜力；在综合研究的基础上，为冀西北地区铷矿的找矿勘查提供了借鉴。
1 区域地质背景
研究区位于华北克拉通北缘中段（图1a）。区域上出露地层主要为古元古界化德群变质表壳岩、二叠纪火山-沉积地层、侏罗纪火山岩，以及广泛分布的第四系沉积物。区内断裂较发育，主要为一系列近东西向、北北东向、北西向及北北西向断裂。区内岩浆岩活动较强烈，主要为晚二叠世复式岩体，根据岩体侵位先后顺序主要出露二长花岗岩、正长花岗岩、碱长花岗岩等（图1b），其中碱长花岗岩中 Rb、Nb、Ta 等稀有元素含量明显高于其他岩性，是本文重点研究对象。
2 含铷岩体基本特征
东沟含铷花岗岩呈不规则弯月状，长轴呈北东东向，长约 1600 m，宽约 600 m，倾向北西，倾角 20°~40°。岩体出露面积约0.96 km2。局部被第四系覆盖（图2）。东沟含铷花岗岩主要岩性为细粒碱长花岗岩和中细粒碱长花岗岩（图3）。岩体由南至北具有良好的岩相分带，由南向北颜色由红变白，粒度由中细粒到细粒。
中细粒碱长花岗岩：岩石呈浅肉红色—灰白色 （图3a），中细粒状结构，块状构造。主要由钾长石（60%）、石英（30%）和黑云母（5%）组成（图3c、e），见少量斜长石（3%~5%）。钾长石呈半自形—他形板状，主要为条纹长石和少量微斜长石，粒径 0.20~4.00 mm。石英呈他形粒状，无色透明，主要粒径 0.50~2.50 mm。黑云母呈片状，具褐—浅褐黄干涉色，片径0.20~2.00 mm。斜长石呈半自形板状，可见聚片双晶，粒径 0.10~1.00 mm。矿体呈长轴北东向带状，西窄东宽，推断长 820 m，宽 40～200 m，北界倾向北西，倾角约30°，南界倾角近直立。Rb2O品位为 0.060%～0.085%，平均为 0.069%；Nb2O5 为 0.012%～0.020%，平均0.015%。
图1冀西北康保地区大地构造位置（a，据贺文等，2018修改）和区域地质简图（b，据河北省地质调查院，2019①修改）
细粒碱长花岗岩：岩石呈灰白色（图3b），细粒状结构，块状构造。岩石主要由钾长石（65%）、石英 （25%）、黑云母（5%）和斜长石（3~5%）等组成（图3d、f）。钾长石呈半自形—他形板状，主要为条纹长石和少量微斜长石，粒径 0.10~2.00 mm。石英呈他形粒状，无色透明，粒径0.25~1.50 mm。黑云母呈鳞片状，可见熔蚀湾和熔蚀孔，具绿—浅黄绿多色性，片径 0.15~1.10 mm。斜长石呈半自形板状，局部可见聚片双晶，粒径 0.10~1.00 mm。矿体呈长轴北东向近似弧形，推断长1480 m，标高1450～1570 m，倾向北西，倾角 45°，中部最宽，两端变窄。Rb2O 品位为 0.062%～0.138%，平均为 0.088%；Nb2O5 为 0.008%～0.029%，平均0.018%。
图2东沟铷矿地质简图（据河北省地质调查院，2019①修改）
3 样品及分析方法
通过野外地质调查，采集了东沟含铷岩体的新鲜岩石样品，进行锆石分选和 U-Pb 年龄测试及全岩地球化学分析。用于锆石 U-Pb 定年的样品细粒碱长花岗岩（DG-B3）样品，采样地理坐标分别为 42°01'59.4″N，114°35'54.3″E。用于元素地球化学分析的 4件细粒碱长花岗岩和 6件中细粒碱长花岗岩为采自东沟含铷岩体的不同位置的新鲜未蚀变样品，采样位置见图2。
图3东沟岩体岩相学特征
a—浅肉红色中细粒碱长花岗岩；b—灰白色细粒碱长花岗岩；c、e—中细粒碱长花岗岩镜下照片；d、f—细粒碱长花岗岩镜下照片；Kfs—钾长石；Pl—斜长石；Qtz—石英；Bt—黑云母
锆石样品的制备、测试均由廊坊市诚信地质服务有限公司实验室完成。将岩石样品破碎，经重力和磁选后在双目镜下挑选出锆石颗粒，并与标准锆石一起置于环氧树脂做成样品靶，进行锆石透、反射光、阴极发光照相，以及锆石 U-Pb定年分析和锆石微量元素测试。LA-ICP-MS 测试分析系统由美国 NewWave 公司生产的准分子激光器（型号： NWR193；波长：193 μm）和德国 Analytik Jena AG 公司生产的 PlasmaQuant MS elite 四级杆质谱组成。激光剥蚀时，斑束直径为25 μm，频率为8 Hz。采样方式为单点剥蚀，以 He气作为剥蚀物质的载气，用美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质 NIST SRM610进行仪器最佳化，使仪器达到最高的灵敏度、最小的氧化物产率、最低的背景值和稳定的信号。采用跳峰的方式进行数据采集，单点停留时间设定为 15 ms（204Pb，206Pb， 207Pb，208Pb，232Th 和238U）。每测试 5 个未知样品，交替测试两次 Plesovice（Sláma et al.，2008）和 SA01 标样，背景采集时间为 30 s，信号采集时间为 30 s。数据采用 GLITTER（ver4.0）程序处理，各样品的加权平均年龄计算及谐和图的绘制采用Isoplot4.15（Ludwig，2003）。
样品的主量元素、微量元素分析测试由廊坊市诚信地质服务有限公司实验室完成。全岩测试样品用玛瑙研钵研磨至 200 目以下，主量元素采用 X 射线荧光光谱法（XRF）方法完成，分析准确度和精度优于 2%~3%；微量元素采用原子发射光谱法 （ICP-OES）分析测试，设备型号为美国 AGILENT5110ICP-OES，精度优于10%。
4 分析结果
4.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年
锆石颜色呈黄褐色，粒径一般为60~140 μm，多数长宽比 1.5∶1~3∶1，短柱—长柱状，自形程度较高，锆石颗粒晶面完整，少量晶面较粗糙，具蚀痕、麻点和凹凸不平的现象。阴极发光图像（图4）显示，锆石具备清晰的震荡韵律环带，显示出岩浆成因特征（Rubatto and Gebauer，2000）。锆石的U含量 （89~378）×10-6，Th 含量（39~179）×10-6，二者的 Th/U 比值为 0.40~1.11，平均值为 0.56（表1），全部大于 0.3，同样显示出岩浆成因的特征（吴元保和郑永飞， 2004）。选取细粒碱长花岗岩中，环带明显的 20 颗锆石开展了 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 测年，其中 5 个点可能存在 Pb 丢失，致使其谐和度低于 90%，在加权平均年龄计算在剔除后，剩余 16 个值为有效数据，在谐和图上组成密集的一簇（图5a），其206Pb/238U 加权平均年龄为（225.8±2.1） Ma（MSWD=0.39）（图5b），可视为碱长花岗岩的形成年龄（张兴康等， 2015）。
4.2 地球化学特征
本研究工作采集的东沟含铷岩体的4个细粒碱长花岗岩和6个中细粒长花岗岩样品的平均主量元素、微量元素及稀土元素结果列于表2。
图4东沟花岗岩体锆石阴极发光图像
图5东沟岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图
表1东沟岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果
4.2.1 主量元素
细粒碱长花岗岩的 SiO2 含量为 74.52%~76.58%，K2O 含量为 3.67%~5.22%，Na2O 含量为 4.05%~4.86%，K2O+Na2O=8.63%~9.46%，K2O/Na2O= 0.76~1.29， Al2O3=12.11%~12.51%， A/CNK=0.95~0.99，为准铝质， TFe2O3、MgO和CaO含量较低，分别为 1.11%~1.28%、0.03%~0.04% 和 0.14%~0.38%，里特曼指数 δ 值为 2.16~2.71，分异指数 DI 较高，为 97.33~97.98；中细粒碱长花岗岩的 SiO2 含量为 74.18%~75.15%，K2O 含量为 4.57%~5.02%，Na2O 含量为 3.98%~4.37%，K2O+Na2O=9.03%~9.50%，K2O/ Na2O=1.05~1.24， Al2O3=12.26%~12.67%， A/CNK= 0.93~0.97，为准铝质， TFe2O3、MgO 和 CaO 含量较低，分别为 0.73%~1.69%、0.03%~0.08% 和 0.44%~0.74%，里特曼指数δ值为2.46~2.76，分异指数DI较高，为 95.63~97.25。两类样品差异不大，总体上具有高硅、富碱、低镁、低钙和高分异的特征，细粒碱长花岗岩相对于中细粒碱长花岗岩更加富硅、富碱，分异指数更高（刘经纬等，2016）。在全碱-硅分类方案（TAS）图解中（图6a），样品均落入碱性与亚碱性分界线 Ir 之下的亚碱性系列的花岗岩区。在 QAP 图解中（图6b），样品均落于碱长花岗岩区域。在SiO2-K2O图解（图7a）中，基本落在高钾钙碱系列区域内，在岩石铝饱和指数 A/CNK-A/NK 判别图 （图7b）中，所有样品均落于准铝质区域，属于准铝质花岗岩。综上，东沟含铷岩体属于高硅富碱准铝质碱长花岗岩。
表2东沟岩体主量元素、稀土和微量元素测试结果
续表2
注：主量元素含量和烧失量单位为%，微量和稀土元素含量单位为10-6；分异指数（DI）=Qz+Or+Ab+Ne+Lc+Kp；Tzr/℃={12900/[lnDZr（熔体）+0.85M+2.93]}-273，其中DZr（熔体）=496000/w（Zr（全岩）），M=（Na+K+2Ca）/（Si×Al）（Watson and Harrison，1983；秦江锋等，2025）。
图6东沟含铷岩体TAS图解（a，底图据Middlemost，1994）和QAP图解（b，底图据Le Maitre et al.，2004）
4.2.2 稀土元素
细粒碱长花岗岩的稀土元素总量 ΣREE 为 （231.94~454.06）×10-6，LREE/HREE=4.27~6.88，显示轻重稀土分馏变化一般，（La/Yb）N=2.86~4.14，（La/ Sm）N=2.69~3.92，（Gd/Yb）N=0.53~0.83，显示轻稀土分馏程度较低。中细粒碱长花岗岩的稀土总量ΣREE 略低于细粒碱长花岗岩，为（103.79~373.93）×10-6， LREE/HREE=4.06~7.26，（La/Yb）N=3.30~6.10，（La/Sm）N =2.39~5.17，（Gd/Yb）N=0.82~1.30，显示轻重稀土分馏程度略高于细粒碱长花岗岩。在稀土元素球粒陨石标准化配分模式图上（图8a），两种岩性表现较为一致，稀土分配曲线表现出轻稀土相对富集的右倾 “海鸥”型的“四分组效应”（TE1，3 值分别为 1.09~1.28和 1.02~1.07），具有明显的负 Eu异常（δEu分别为 0.002~0.018 和 0.018~0.285）。除个别样品外，无明显的Ce异常。相比于中细粒碱长花岗岩，细粒碱长花岗岩的负Eu异常更明显，分配曲线略呈右倾平滑型。
图7东沟含铷岩体SiO2-K2O岩石系列判别图（a，据Peccerillo and Taylor，1976）和岩石铝饱和指数判别图（b，据Rickwood，1989）
4.2.3 微量元素
细粒碱长花岗岩样品富集大离子亲石元素 K、 Rb、Th等，而相对亏损高场强元素Ba、Sr、Ti、P等，具有明显的 Ba、Sr、P、Ti 低谷（图8b）。 Rb 含量为 （619.81~914.95）×10-6，Ba 含量为（6.15~25.71）× 10-6，Sr 含量为（6.93~11.04）×10-6，K/Rb 比值为 36.65~62.32，Y/Ho比值为 30.93~32.46，Zr/Hf比值为 11.16~14.35，Nb/Ta 比值为 9.61~10.82。中细粒碱长花岗岩的元素特征与细粒碱长花岗岩基本一致，同样富集 K、Rb、Th 等元素，亏损 Ba、Sr、Ti、P 等元素。其 Rb 含量为（353.15~644.79）×10-6，Ba 含量为 （25.64~236.81）×10-6，Sr含量为（10.89~41.32）×10-6， K/Rb 比值为 60.35~120.00，Y/Ho 比值为 28.77~31.74，Zr/Hf比值为 14.70~20.19，Nb/Ta比值为 9.01~15.07。相比于中细粒碱长花岗岩，细粒碱长花岗岩更富集Rb、Y、Hf等元素，亏损Ba、Sr、Ti、P等元素。
图8东沟含铷岩体的稀土元素球粒陨石标准化图解（a，球粒陨石数据据Sun and McDonough，1989）及微量元素原始地幔标准化蛛网图（b，原始地幔数据据Sun and McDonough，1989）
5 讨论
5.1 成岩时代
前人研究认为，冀西北康保地区受华北克拉通与西伯利亚克拉通碰撞产生了多期岩浆活动（王鑫琳等，2007；王芳等，2009；田涛，2015；刘青占等， 2024），成岩时代主要为二叠世，包括早二叠世的岩浆作用时代为295~277 Ma；中二叠世岩浆作用时代为 277~260 Ma；晚二叠世的岩浆作用时代为 260~250 Ma。岩石组合以二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩为主。田涛（2015）认为康保地区侵位年龄最轻的岩体为小西沟岩体（细粒斑状正长花岗岩），其锆石 U-Pb 年龄为（260.6±1.6） Ma。李梦琪 （2023）重建了华北板块北缘二叠纪—中生代的构造演化模式，认为晚二叠世—早三叠世古亚洲洋闭合，形成了研究区内A型流纹岩；中—晚三叠世古亚洲洋缝合区域进入到持续造山和碰撞后尾声阶段。而本次获得的东沟含铷岩体的LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄为（225.8±2.1） Ma，为晚三叠世岩浆活动的产物，同时证明了冀西北康保地区在晚三叠世的岩浆活动为冀西北地区稀有金属矿形成的重要阶段，其成因可能与古亚洲洋板块的后碰撞板片断离过程相关（王涛等，2022）。
5.2 岩石成因类型
A 型花岗岩的地球化学特征，如高硅、富碱、具有较高的（Na2O+K2O）/Al2O3、FeOT /MgO 比值，富集 Rb、Th、Nb、Ta、Zr、Hf、Y，贫 Ba、Sr、Ti、P、Cr、Co、Ni、 V等元素（许保良等，1998；Wu et al.，2002）。
本次所测得东沟含铷岩体的碱长花岗岩，具有高硅、富碱、低镁、低钙和高分异的特征，属高硅富碱准铝质碱长花岗岩。东沟含铷岩体的分异指数 DI 为 95.63~97.98，平均值为 96.93＞95.0，反映其经历了强烈的岩浆分离结晶作用。其稀土分配曲线呈右倾“海鸥”型特征，具有明显的负 Eu异常，富集 K、Rb、Th 等元素，亏损 Ba、Sr、Ti、P 等元素，认为东沟含铷岩体经历了强烈的分离结晶作用。花岗岩 K/Rb、Zr/Hf、Nb/Ta等地球化学行为一致元素的比值通常用来指示岩浆分异演化程度（吴世保等， 2023），东沟含铷岩体的 K/Rb（平均值 78.01）、Zr/Hf （平均值15.99）、Nb/Ta（平均值11.65）值均偏离正常的花岗岩的K/Rb（平均值304）、Zr/Hf（平均值35.5）、 Nb/Ta（平均值12.4）值，表明其具有高分异花岗岩的特征（罗耀清等，2019）。综上可知，东沟含铷岩体属于高分异花岗岩。
在 Ce-SiO2判别图解（图9a）和 Na2O-K2O 判别图解（图9b）中，投点基本均落在 A 型花岗岩区域。在 Zr-（10000Ga/Al）、（K2O+Na2O/CaO）-（10000Ga/Al）、（FeOT /MgO）-（Zr+Nb+Ce+Y）及（K2O+Na2O/CaO）-（Zr+ Nb+Ce+Y）图解中，样品基本落入 A 型花岗岩区域 （图9c~f）。东沟含铷岩体的 TFeO/MgO 值为 10.78~44.40，平均值为 25.96，高于 A 型花岗岩的 TFeO/ MgO的下限值（TFeO/MgO＞10），显示为富铁的特征 （Whalen et al.，1987）。东沟含铷岩体的 Zr+Nb+Ce+ Y值为（531.34~717.35）×10-6，远大于A型花岗岩Zr+ Nb+Ce+Y 下限值（350×10-6）（苏玉平和唐红峰， 2005）。锆饱和温度为 770~853℃，平均值为 828℃ （表2），接近 A 型花岗岩的平均锆饱和温度 839℃ （King et al.，1997）。综上所述，东沟含铷岩体推断为高分异A型花岗岩。
图9东沟含铷岩体成因类型图解判别图解
a—Ce-SiO2（底图据Collis et al.，1982），b—Na2O-K2O（底图据Collis et al.，1982），c—Zr-（10000Ga/Al）（底图据吴福元等，2017），d—（K2O+ Na2O）/CaO-（10000Ga/Al）（底图据Whalen et al.，1987），e—（FeOT /MgO）-（Zr+Nb+Ce+Y）（底图据Whalen et al.，1987），f—（K2O+Na2O）/CaO-（Zr+Nb+Ce+Y）（底图据Whalen et al.，1987）
5.3 成岩构造环境
冀西北康保地区晚古生代的岩浆活动主要发生于二叠世，包括早二叠世岩浆作用时代为 295~277 Ma（如西五福堂岩体、新村岩体和三老虎岩体等），形成于大陆边缘弧环境向同碰撞转换阶段；中二叠世岩浆作用时代在277~260 Ma（如前孟家地岩体、小西沟岩体和石柱梁岩体等），为同碰撞后期到后碰撞环境下形成的；晚二叠世—早三叠世的岩浆作用时代在260~250 Ma（如赤城镇宁堡和海流图岩体等），伴随着古亚洲洋的闭合，华北克拉通和西伯利亚克拉通沿北缘发生碰撞拼合，华北克拉通北缘已处于后碰撞的构造环境，应力方向由挤压到减压松弛转变（王鑫琳等，2007；王芳等，2009；田涛， 2015）。华北克拉通和西伯利亚克拉通的碰撞作用可能一直持续到晚三叠世（约210 Ma）（Zhang et al.， 2008），导致了大量中—晚三叠世的岩浆岩侵位，岩浆活动的发生，伴随着壳源物质的不断加入。
东沟含铷岩体的碱长花岗岩属高硅富碱准铝质碱长花岗岩；稀土元素配分曲线呈右倾“海鸥”型特征，具有明显的负 Eu 异常；微量元素原始地幔标准化曲线显示富集大离子亲石元素K、Rb、Th等，相对亏损 Ba、Sr、Ti、P 等元素，显示壳源花岗岩的特征。东沟含铷岩体属高钾钙碱性花岗岩，与钙碱性系列有关的花岗岩型稀有金属矿床，成矿地质体主要为壳源重熔型。微量元素在Rb-（Y+Nb）、Yb-Ta、 Nb-Y 图解（图10a、b、c）上投在了板内花岗岩区内； 在R1-R2阳离子图解（图10d）上投在了造山晚期与造山期后的花岗岩区内。结合冀西北康保地区的区域地质背景，表明东沟含铷岩体形成于后碰撞的伸展环境。
图10东沟含铷岩体的构造环境判别图
a—（Y+Nb）-Rb图解（底图据Batchlor and Bowden，1985）；b—Yb-Ta图解（底图据Batchlor and Bowden，1985）；c—Y-Nb图解（底图据Batchlor and Bowden，1985）；d—R1-R2图解（底图据Pearce，1996）；R1=4Si-11（Na+K）-2（Fe+Ti）；R2=6Ca+2Mg+Al
5.4 成矿指示意义
通常认为，岩浆分离结晶、岩浆-热液转换（过渡）及流体作用是稀有金属富集成矿的重要过程 （Linnen et al.，2012）。岩浆的高度分异演化造成残余岩浆中K、Rb、Th等大离子亲石元素的逐步富集，而 F、Cl、H2O 等挥发分降低了残余岩浆的固相线温度，进而延长了岩浆演化时间。F 与高场强元素 （Nb、Ta、Zr、Hf 等）的络合作用，延迟了它们在花岗质岩浆中的晶出时间并向晚期的残余岩浆聚集 （Ballouard et al.，2016）。高分异花岗岩在演化过程中会在熔体中不断地富集 Rb、Nb、Ta等稀有金属元素。随着岩浆结晶分异作用的进行，残余岩浆也越来越富集 Rb、Nb、Ta 等稀有金属元素，晚期聚集形成稀有金属矿床（吴世保等，2023）。
本研究成果表明，铷等稀有元素主要赋存于东沟岩体的碱长花岗岩中，矿体严格受岩性控制。东沟含铷岩体属高分异A型花岗岩，Rb等稀有金属富集成矿是强烈分离结晶作用的结果。其在结晶分异演化过程中，从早到晚成矿金属元素和碱质、挥发分高度富集，高硅富碱，导致 Rb等稀有金属元素在中—晚期阶段形成的侵入体中富集（孙艳等， 2019；苗群峰和齐云飞，2020），当晚期的富钾矿物 （钾长石和云母）结晶时，Rb 替代这些矿物中的 K，从而形成富 Rb花岗岩（吴昌志等，2021；周念峰等， 2025）。东沟含铷岩体的岩性特征变化为：岩石颜色由浅肉红色—灰白色；岩石结构由中细粒—细粒。从野外调查、矿物学、元素特征来看，灰白色细粒碱长花岗岩为东沟含铷岩体岩浆分异晚期的产物，为 Rb、Nb、Ta 等稀有金属元素的富集提供了更有利条件。此外，本次获得的东沟含铷岩体形成于晚三叠世，表明晚三叠世是冀西北地区稀有金属矿形成的重要阶段，该时期形成的高分异花岗岩是冀西北地区稀有金属找矿勘探的重要目标。
6 结论
（1）通过开展东沟含铷岩体的LA-ICP-MS锆石 U-Pb 定年，获得的细粒碱长花岗岩年龄为（225.8± 2.1） Ma，为晚三叠世岩浆活动的产物。
（2）岩体具有高硅、富碱、低镁、低钙和高分异的特征，其稀土分配曲线呈右倾“海鸥”型特征，具有明显的负 Eu 异常，富集 K、Rb、Th 等元素，亏损Ba、Sr、Ti、P等元素。
（3）岩体为高分异 A 型花岗岩，Rb 等稀有金属富集成矿是强烈分离结晶作用的结果。
（4）东沟铷矿资源量有望达中大型规模，通过本研究其形成于中—晚三叠世华北克拉通北缘后碰撞的伸展环境，认为该时期形成的高分异花岗岩是冀西北地区稀有金属找矿勘探的重要目标。
注释
① 河北省地质调查院 .2019. 河北省康保县东沟一带稀有金属矿预查报告[R].
图1冀西北康保地区大地构造位置（a，据贺文等，2018修改）和区域地质简图（b，据河北省地质调查院，2019①修改）
图2东沟铷矿地质简图（据河北省地质调查院，2019①修改）
图3东沟岩体岩相学特征
图4东沟花岗岩体锆石阴极发光图像
图5东沟岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图
图6东沟含铷岩体TAS图解（a，底图据Middlemost，1994）和QAP图解（b，底图据Le Maitre et al.，2004）
图7东沟含铷岩体SiO2-K2O岩石系列判别图（a，据Peccerillo and Taylor，1976）和岩石铝饱和指数判别图（b，据Rickwood，1989）
图8东沟含铷岩体的稀土元素球粒陨石标准化图解（a，球粒陨石数据据Sun and McDonough，1989）及微量元素原始地幔标准化蛛网图（b，原始地幔数据据Sun and McDonough，1989）
图9东沟含铷岩体成因类型图解判别图解
图10东沟含铷岩体的构造环境判别图
表1东沟岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果
表2东沟岩体主量元素、稀土和微量元素测试结果
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