葛源松树岗钽铌矿床地质特征及成矿模式

靳 鑫，朱志成

（江西有色地质矿产勘查开发院，江西 南昌 330001）

1 成矿地质背景

松树岗钽铌矿床位于江南复合地体与华夏复合地体的碰撞增生带次级怀玉地体内，赣东北深大断裂的南东侧。东距灵山岩体3km。灵山复式岩体呈岩基出露于灵山—怀玉山复背斜的核部，岩体周边也往往与北东向断裂相邻。

1.1 地层

矿区范围内出露震旦系、寒武系地层。赋矿地层为震旦系地层，岩石地层单位自下而上划分为休宁组（Z1x）、南沱组（Z1n）、兰田组（Z2l）、皮园村组（Z2p）和寒武系荷塘组（∈1h）（图1）。

图1 葛源矿区地质略图

1.2 构造

区内构造受葛源——临江湖复式向斜所制约，构造线与区域构造基本一致，褶皱构造及北东、北西向断裂形成于加里东期，北北东向断裂形成于燕山期，具有明显的继承性[1]。

1.3 岩浆岩

与成矿有关的岩浆岩主要隐伏在松树岗细脉带型钨矿的深部，为一含矿岩体。区内岩浆岩有中细粒黑云母花岗岩、钠长石化花岗岩、花岗斑岩、云斜煌斑岩、闪长岩等，前两者隐伏于深部，其余为出露地表岩脉，在含矿隐伏岩体顶部或边缘还发育有似伟晶岩。松树岗隐伏岩体与东面的灵山岩体在岩石化学特征、造岩矿物、副矿物、微量元素、成岩温度、压力等方面均存在着密切的关系[2]。

2 矿床地质特征

2.1 矿体地质特征

松树岗矿区的钽、铌矿体按照矿石类型可分云英岩化花岗岩型矿石和钠长石化花岗岩型矿石2类。云英岩型矿石包括似伟晶岩、钾化花岗岩、云英岩化花岗岩（部分为云英岩）3种矿石；钠长石化矿石包括弱钠长石化花岗岩、中钠长石化花岗岩、强钠长石化花岗岩3种矿石。

2.1.1 伟晶岩型铌钽矿化体特征

为钽铌矿体最顶部称为，与千枚岩接触，产状与接触带一致，形态为一岩壳，厚度0m～18m，厚度变化相对稳定。矿化岩石为伟晶岩，伟晶结构，局部具花岗结构，岩石由粗晶肉红色微斜长石、石英、铁锂云母及钠长石组成。铌钽矿物以钽铌铁矿为主，少量细晶石。

2.1.2 钾化花岗岩型铌钽矿化体特征

隐伏于伟晶岩型矿带之下，连续性差，厚度极不稳定，一般为0m～35m，矿化岩石为钾化花岗岩。基本由肉红色自形—半自形细粒微斜长石组成，往深部逐渐过渡为云英岩化花岗岩。铌钽矿物以钽铌铁矿为主，少量细晶石。矿化岩石具残余中细粒花岗结构，块状构造[3]。

2.1.3 云英岩化花岗岩型铌钽矿化体特征

位于伟晶岩型和钾化花岗岩型铌钽矿化带之下，产状似鞍状，最大厚度170m，最小厚度15m。矿化岩石为钾化（钠长石化）云英岩化花岗岩，岩石呈灰色、浅红色、灰绿色，鳞片变晶结构、花岗变余结构、似斑状结构，块状构造。局部强云英岩化地段形成云英岩。矿化岩石中石英脉较为发育，大量的钽铌铁矿、钽铌铁矿、细晶石、锡石、钨铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、毒砂、锆石等金属矿物赋存该岩石中。该带可圈出多条脉状锡矿体，呈线脉状或团状，规模较小。该矿带是浅部矿段主要工业矿化类型，规模大，厚度稳定，铌钽品位普遍较高。

2.1.4 钠长石化花岗岩型铌钽矿矿化体特征

钠长石化花岗岩属全岩矿化，位于矿化岩体中下部，矿带规模大，厚度稳定，是中、深部矿段主要工业矿化类型。根据交代蚀变作用的强度、矿物成分和结构构造特征，按钠长石含量由少至多从上而下由外向内可分为弱钠化花岗岩—中钠化花岗岩—强钠化花岗岩三个矿化蚀变亚带，同大多数已知含矿体对比有明显的差别，呈反相分带特征，是多期、多种蚀变叠加的结果。

弱钠化花岗岩型亚带（γc）：位于云英岩化花岗岩型矿化带之下，中钠化矿带之上，于二者呈过渡关系，矿体较厚大，向东变薄。呈马鞍状或似层状，分布范围较广泛，单工程控制的最大厚度208.95m，厚度一般为40m～80m。岩石呈浅红色、浅棕色，自形—半自形、似斑状结构，块状构造。金属矿物有细晶石、钽铌铁矿、锡石、闪锌矿、方铅矿、金银矿和黄铁矿。蚀变有硅化、弱钠化、云英岩化，绿泥石化、碳酸盐化、萤石矿化、黄铁矿化。

中钠化花岗岩型亚带（γb）：位于弱钠化矿带之下，强钠化矿带之上，单工程控制的最大厚度135.66m，厚度40m～180m。岩石为灰白色、灰色、泛黄色，中细粒结构，块状构造。主要矿物为微斜长石、石英、钠长石、铁锂云母，次为黄玉。铌钽矿物主要为钽铌铁矿。蚀变以中钠长石化、硅化为主。

强钠化花岗岩型亚带（γa）：位于中钠化矿带之下，与中钠化矿带呈渐变关系。单工程控制的最大厚度207.36m，厚度一般65.61m～153.16m。岩石呈灰白色，中细粒似斑状结构、似斑状结构，块状构造。岩石由钠长石、微斜长石、石英、铁锂云母组成，其次为黄玉。铌钽矿物为钽铌铁矿，副矿物有大量的黄铁矿、磁铁矿，见有钍石、锆石、冰晶石等，蚀变以强钠长石化为主，绿泥石化、黄铁矿化、铅锌矿化次之。

2.2 矿石质量特征

（1）矿石物质成分。矿石金属矿物主要为钽铌铁矿、细晶石、锡石，其次为闪锌矿、方铅矿、银金矿、黄铁矿，微量黄铜矿、辉铋矿、黑钨矿；脉石矿物主要为钠长石、微斜长石，次为石英、铁锂云母、黄玉。

（2）矿石结构构造。矿石结构为中细粒似斑状结构、似斑状结构、中细粒结构、残余中细粒花岗结构、花岗结构、伟晶结构；矿石构造以块状构造为主。

2.3 矿石类型

矿石类型分为弱钠长石化花岗岩型矿石、中钠长石化花岗岩型矿石、强钠长石化花岗岩型矿石、云英岩化花岗岩型矿石等。

2.4 成矿阶段及矿化富集规律

成矿分为两个成矿期四个成矿阶段，碱质交代成矿期主要发生钾长石化、钠长石化自变质交代作用，导致亲花岗岩元素、稀有元素在侵入岩顶部“预富集”；热液作用成矿期分为气成—高温热液、高温热液、中低温热液三个成矿阶段。气成—高温热液为钠长石化、云英岩化、黄玉化、铁锂云母化蚀变，形成钽、铌（钨、锡）矿化，构成钽铌工业矿体；高温热液成矿阶段为云英岩化、黄玉化、铁锂云母、硅化、萤石化等蚀变作用，形成钨、锡、钼矿化；中低温热液成矿阶段为矽卡岩化、萤石化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变，形成铅锌、铜、硫矿化。

碱交代作用减弱进入酸性蚀变即云英岩化阶段，矿化富集，岩体顶部云英岩中铌、钽、钨、锡品位相对较高。热液蚀变作用和气成交代蚀变互相叠加，互相穿插交代构成面型蚀变为主，辅有线型石英和云母细脉发育的地段矿化富集，矿种也齐全。

因此，从成岩、成矿物质来源和时空关系分析，松树岗钽铌稀有金属矿床与深部隐伏花岗岩株有着密切的成因关系。

2.5 矿床成因分析

矿床的形成与地质构造和岩浆活动有密切关系，区内构造为含矿岩体的侵入创造了良好条件，而岩浆的性质和岩浆作用的演化发展对矿床的形成起着主要的控制作用。灵山岩体是在一个相对封闭、均匀的物理化学系统中发生分异演化的，岩体由内向外，由深到浅，温度由高到低，压力由大到小在以岩体为中心有规律地形成钽、铌、锂、锡、钨、铅、锌矿等，这些元素的逐步富集形成是在同一岩浆源不同时间段的产物，在接触带及外接触带以有色金属矿床、矿点为主，在岩体内部则以稀有金属为主。赋矿岩体广泛发生钠长石化，在矿床中出现大量的萤石、黄玉和铁锂云母，在矿床上部形成较强的氟异常，可以推测Ta、Nb、Li、Rb、Cs、W、Sn等元素的迁移与Na+、F-、（OH）-的参与有关。区内围岩热液蚀变强烈，类型齐全。主要有钠长石化、云英岩化、黄玉化、萤石化、硅化和绢云母化等，在空间呈带状分布。钠长石化强度与铌钽矿化呈正相关关系，云英岩化与钽铌钨锡矿空间关系密切，黄玉化、硅化与钨、锡矿关系密切，萤石化主要与金属硫化物共生。

3 成矿模式

灵山黑云母花岗岩经熔融作用，源区贡献形成新的含铌钽钨锡花岗岩浆，岩浆结晶分异作用早期部分铌钽钨锡进入黑云母和付矿物晶格中，亲花岗岩元素在侵入岩顶部“预富集”。结晶分异作用中期，二价、四价阳离子已晶出，残余岩浆中含有大量挥发份和一价元素，对冷凝部份产生碱质交代作用；早期钾长石化和钠长石化，使黑云母和付矿物中的铌钽钨锡析放出来，转入熔体中，它们与残浆中的氟形成〔（NbTa）OF5〕2-、H2WO4、〔Sn（F、OH）6〕2-等稳定络合物；在早期蚀变以后，钾转入溶液中，当溶液中钾的浓度增加到一定程度时，产生钾长石化，继而钠长石化,流体在t-p-x条件下迁移，部份铌钽沉淀下来，形成钽铌铁矿和少量细晶石，钨锡开始少量沉淀形成黑钨矿和锡石。晚期的强烈钠长石化使大量的钾和部份硅转入溶液中，使钾硅氟在残浆中的浓度加大，形成云英岩的物质基础。在岩浆结晶分异的晚期，残浆中钾氟浓度升高，随着成矿溶液温度下降，酸度增高，形成铁锂云母、石英、黄玉等云英岩矿物，铌钽钨锡与溶液中的Fe2+、Mn2+等元素结合生成细晶石、钽铌铁矿、黑钨矿、锡石沉淀，至此铌钽全部析出。

热液成矿作用后期部分以流体相为主的组份发生脉动式的减压沸腾和贯入，充填于围岩和裂隙，形成钨、锡石英脉和钨锡铅锌石英脉。在W、Sn的外围出现黝锡矿的原因。

综上所述，松树岗矿区稀有多金属矿形成时空演化范围广、时间长，成矿温度范围较大，矿床成因类型属与岩浆作用有关的碱质交代—气成—高、中温热液矿床，如图2所示。

图2 矿化花岗岩综合成矿模式图

表1 矿体成矿模式综合分析

4 结语

松树岗岩体是灵山岩体演化到晚期的产物，是其边缘过渡相的组成部分，是岩浆期后重要成矿热液。矿床、矿化有关的成矿元素异常晕、热液蚀变带等围绕隐伏岩体呈现有规律变化。隐伏岩体与岩浆作用有关的碱质交代—气成—高、中温热液矿床系列，稀有金属矿床成因属岩浆晚期—期后分异自交代矿床。矿床的形成与地质构造和岩浆活动有密切关系，构造为含矿岩体的侵入创造了良好条件，而岩浆的性质和岩浆作用的演化发展对矿床的起着主要的控制作用。矿床成因类型属与岩浆作用有关的气成—高、中温热液矿床。矿床形成时空演化范围广、时间长、成矿温度范围较大，构成一个完整的成矿系列。成矿模式对区带找矿有现实的指导作用。松树岗隐伏岩体与灵山岩体都是由深部地壳重熔的同源岩浆在同一成岩作用下侵位而成的。