辽宁桓仁县阎王鼻子铌稀有稀土矿的基本特征

王景雄，赵 晨

（辽宁省地质勘查院，辽宁 大连 116100）

1 区域地质背景

普查区位于华北地台北缘东段，胶辽台隆，桓仁凸起和凤城凸起上，各断代地层出露较为齐全，沉积岩、侵入岩等各类岩石均较发育。地质构造既有中深层次韧性变形，也有浅层次脆性变形，构造样式复杂多样，有逆冲推覆系统、滑脱伸展系统、走滑系统。本区是辽东—吉南金、铅锌多金属成矿带的重要组成部分，区内矿产主要有铅锌、铁、褐钇铌矿。

矿区出露地层由早至晚有青白口系永宁组、南芬组，南华系桥头组，下古生界张夏组和中生界白垩系下统小岭组地层，测区的沟谷中分布少量新生界第四系松散沉积物。

矿区内岩浆活动频繁，侵入岩发育。有古元古代和中生代白垩纪岩浆活动，其中与含稀有稀土故有关的矿体主要为中生代阎王鼻子碱长花岗岩，主要岩性为似斑状细中粒碱长花岗岩，阎王鼻子碱长花岗岩主要分布在矿区的中东部，约占矿体的三分之二左右，岩石多为肉红色，似斑状花岗结构，块状构造。斑晶为钾长石，大小为4-7.5mm，含量约为10±。基质中钾长石呈它形或半自形，粒度1-4mm，含量65-60%；斜长石粒度0.5-1mm，有的斜长石遭钾化作用，含量5%以下；石英为不规则粒状，含量30-35%；黑云母呈鳞片状，片径2m。副矿物有磁铁矿、锆石、褐帘石及萤石等。岩石局部具有钠长石化。根据其暗色矿矿物的含量为分两个侵入体，即似斑状细中粒碱长花岗岩（χϱγK11）和似斑状细中粒黑云母碱长花岗岩（χϱγK12）。

阎王鼻子的碱长花岗岩，均为含铌稀有稀土元素丰度高岩系，其为铌稀有稀土矿的形成提供了丰富的成矿物质来源。

区内褶皱、断裂构造比较发育。褶皱主要发育在这时代的地层中，轴向NNE。断裂主要是中生代晚期受环太平洋构造域控制，形成了北东向构造形迹为主的脆性断裂，并控制了燕山期阎王鼻子花岗岩体的侵位。

2 矿床特征

区内中生代岩浆活动频繁，在本矿区内主要为阎王鼻子碱长花岗岩。该岩体普遍矿化，故该岩体即为本矿区铌、钽稀有稀土矿的矿体。由其主要矿物铌、钽的分布情况可知，该矿床类型即为岩浆矿床。

2.1 矿床规模、形态及产状

阎王鼻子碱长花岗岩为含矿岩体，其中铌、钽等稀有稀土金属矿化普遍且均匀，其特征为规模大，岩石品位低。以矿区的铌单元素异常为例，见附图2，有部分地段可达现行工业指标边界品位1/2的矿化边界。地表中的探槽化学样品、基岩光谱样品以及地下钻孔的样品，基本均在0.006%矿化品位以上。其找矿潜力巨大，但是其矿化体规模大，延深大，目前由于工作量的限制，还无法控制矿体的规模和形态。垂直方向具蚀变分带，上部为中等强度蚀变，向深部蚀变减弱并过渡为原岩。

2.2 地球化学特征

由于前人的1：20万和1:5万化探扫面并未分析Nb、Ta等稀有元素，所以矿区缺乏Nb、Ta元素地球化学异常资料，本次工作进行铌及15种稀土元素的1/1万土壤化探测量；工作区铌矿化体的寻找提供了重要的基础资料。

单元素的异常浓度划分为三个级别，称外带、中带和内带。全区内共圈出单元素异常1381个，其中Nb异常34个，Ta异常46个。

矿区内的Nb单元素异常区与整个碱长花岗岩的分布范围相吻合，分布在矿区中部和东北西北高值异常区，经过地表及深部工程的验证，证明其矿化相对较强，亦多具有较强的钾长石钠长石等蚀变，说明Nb元素异常区是寻找稀有金属矿床的具有指导意义。

2.3 矿体特征

该矿床属于碱长花岗岩分异交代型矿床，赋矿岩性为钾长石化钠长石化似斑状细中粒二长花岗岩。根据本矿床具有规模大、品位低，近地表、易开采等特点，

故本次工作按照相似矿床：江西会昌早叫山和江西葛源灵山等矿床实例中的工业指标Nb2O5:0.0086%做为边界品位，大致圈定矿体（见附图3）。

矿区圈定出了具一定规模的铌稀有金属矿化岩体，总矿化面积近3km2，钽、铌矿体赋存在蚀变岩体内，矿体形态特征与岩体基本一致，根据蚀变特征，地表岩体具钾长石化钠长石化硅化并具零星萤石化的碱长花岗岩，并具有垂直分带特征。

整个阎王鼻子碱长花岗岩体均遭蚀变，但其内部有强弱之分，推测其蚀变的强弱分布与岩体构造有关，强钾长石化花岗岩一般分布于矿区的西北和东南，大致呈北东向展布，其余蚀变则围绕强钾长石化花岗岩带呈同心圆状分布，蚀变带之界限不明显，为过渡关系。

矿体矿化特征如下。

铌矿化碱长花岗岩（矿）体：位于矿区中东部，含矿岩体钾长石化钠长石化发育，属于低品位矿体。地表由33个探槽、深部由4个钻孔控制，含矿岩体形态较简单，呈岩株状产出近等轴状，倾角20°-40°；地表矿化体长约7000m，出露宽约5000m，控制矿体面积近35km2，矿体平均厚度为推测250m以上，且有北东向变厚趋势，地表探槽控制矿体宽度112m，控制最大斜深为200m；Nb2O5含量为0.0047%-0.0161%．平均为0.0091%；其中，ZK8-1钻孔控制矿体厚度为150m，Nb2O5平均品位0.0106%；ZK10-1控制矿体厚度为150m，Nb2O5平均品位0.0078%；ZK12-1控制矿体厚度为200m，Nb2O5平均品位0.0093%，ZK14-1控制矿体厚度为200m，Nb2O5平均品位0.0092%，铌的品位变化稳定且矿化连续，

2.4 围岩蚀变特征

矿区内蚀变种类很多，与成矿关系密切的蚀变类型主要以钾长石化、硅化和钠长石化为主。在钾长石化阶段，斜长石部分或全部交代了钾长石，形成了几乎不含斜长石的碱长花岗岩体；在随后的硅化阶段，使石英进一步交代了钾长石、斜长石等，使岩石中的石英含量大为增加，并局部伴随产生了大量萤石等典型高温气热矿物。因此钾长石化、钠长石化、硅化及局部萤石化为找矿标志。随着钾长石化、钠长石化的增强，Nb205、Ta205的含量也越高，即矿化强度与蚀变强度呈正比，所以钾长石化、钠长石化的强弱是判断Nb、Ta元素贫富的标志。

2.5 矿石结构构造及矿物成分

矿石结构为蚀变交代结构、中细粒花岗结构、嵌晶结构、斑状结构。构造以块状构造为主，次为团块状构造。矿石矿物以铌铁矿、锰铌铁矿等为主，次为锡石、黑钨矿、磷钇矿等。脉石矿物以长石、石英为主，还含有云母、黄玉、萤石等。

铌矿物粒度普遍偏细，大小多在0.05mm以下，而脉石矿物粒度较粗。

2.6 钽、铌稀有元素的赋存状态

铌两种元素主要以独立矿物、类质同象和包体3种形式存在。铌独立矿物是其最主要的赋存形式，在各类矿石类型中占有率最大。钽铌主要为铌铁矿，其次以锰铌铁矿矿物形式存在，板状、锥状，呈浸染粒状产出，大小多在0.05mm以下。

2.7 找矿方向与标志

综合上述稀有金属分布特征和成岩成矿过程的分析，稀有金属Nb、Ta成矿主要产于蚀变岩体的内部。对于铌稀有金属矿的找矿标志为：

（1）花岗岩体已钾长石化、钠长石化的蚀变带的顶部和边缘处，是铌矿富集区。

（2）碱长花岗岩具较高铌背景值，矿化区域有明显的铌化探异常。

（3）碱长花岗岩发育地区，注意寻找铌重砂异常。

3 总结

对阎王鼻子铌稀有稀土矿成因及找矿标准的研究，认为阎王鼻子铌稀有稀土矿成因类型为碱长花岗岩型，其空间分布与花岗岩分布有关。但该区铌矿体存在的矿化标志不明显，肉眼不能区分矿体，只能化验分析才能得出是否为达到边界品位，对工程施工指导有滞后性。该区虽然品位较低，但规模巨大，有着巨大的开发价值。