河南省神林序列花岗岩型铌钽矿矿物学特征

周 杨，王志华

（河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院，河南 郑州 450000）

通过本次工作发现，研究区内铌矿化与正长细晶岩（斑岩）、白云母二长变粒岩等碱性岩关系密切，铌矿（化）体主要赋存在碱性岩脉内。含铌碱性岩脉的形成与分布受到了区域北西向构造的控制，总体呈北西向脉状侵入于中元古代片麻状花岗岩体中，铌钽成矿带在空间上与碱性岩浆活动带的分布一致，碱性岩脉具全岩普遍矿化的特征，几乎是岩体即矿体[1]。

1 含铌碱性岩野外产出特征

通过本次工作，在研究区内新发现含铌碱性岩脉6条，分别分布于小团城、王连沟至小龙沟和冷沟一带（图1），岩性主要为黑云母正长细晶岩、绿帘石化正长细晶岩、白云母二长变粒岩、白云母钠长变粒岩等，呈脉状侵入于中元古代河北岸片麻状含斑中粒钾长花岗岩中，与围岩为顺层产出关系，片麻理产状与围岩基本一致或呈小角度相交，界线清晰，围岩蚀变不发育，表现出明显的突变关系，见图2。岩脉规模差异较大，延伸长度在100m～1200m之间，出露宽度一般5m～10m，最宽处可达30m，呈北西-南东向展布，倾向210°～230°之间，倾角56°～80°之间，与区域构造线方向一致[2]。

图1 碱性岩脉空间分布情况地质简图

图2 碱性岩脉野外露头、与围岩接触关系

2 含铌碱性岩岩石学特征

通过野外系统采样，并选取15件有代表性的新鲜样品进行了岩矿鉴定，通过野外观察和室内镜下鉴定，发现研究区内含铌钽碱性岩脉的岩性类型比较简单[3]，主要类型有：黑云母正长细晶岩、绿帘石化正长细晶岩、白云母二长变粒岩、白云母钠长变粒岩等。分别描述如下：

黑云母正长细晶岩：主要出露于油路沟K1矿化体，整体呈灰～浅灰色，块状、片麻状构造，似粗面结构。矿物成分主要为正长石、钠长石、和黑云母，含少量的磁铁矿和绿帘石。其中正长石含量在45%～65%之间，呈板条状，粒径0.02mm～0.15mm，少量可达0.5mm，格子双晶和卡式双晶较发育，定向排列；钠长石含量10%～30%，呈它形粒状，粒径0.02mm～0.2mm，可见聚片双晶，双晶纹较宽；黑云母含量10%～15%，呈细小鳞片状，粒径0.01mm～0.1mm，少量可达0.3mm，绿褐色、褐色，定向排列，手标本与镜下特征见图3。金属矿物主要为磁铁矿，含量4%～6%，呈自形-半自形粒状，粒径0.01mm～0.6mm，沿矿物边缘或裂隙被赤铁矿交代，定向排列，浸染状分布。见图4。

经人工重砂和电子探针分析，常见的副矿物有：磷灰石、锆石、榍石、独居石、方铅矿、铌易解石、氟碳镧铈矿等。

图3 黑云正长细晶岩手标本和镜下特征（单偏光）

图4 磁铁矿（Ma）被赤铁矿（Hem）交代光片（-）

绿帘石化正长细晶岩：矿物成分主要为正长石、钠长石、和绿帘石，含少量的黑云母、白云母和石榴子石。其中正长石含量在60%～80%之间，呈板条状，粒径0.02mm～0.15mm，少量可达0.7mm，格子双晶和卡式双晶较发育，定向排列；钠长石含量10%～15%，呈它形粒状，粒径0.02mm～0.15mm，可见聚片双晶，双晶纹较宽；绿帘石含量10%～25%，呈微粒状、细小柱状，粒径0.01mm～0.15mm；黑云母含量2%～5%，呈鳞片状，粒径0.02mm～0.15mm，褐色，定向排列；石榴子石含量3%左右，等轴粒状，粒径0.2mm～0.5mm，淡粉色。金属矿物主要为磁铁矿，含量2%～3%，呈半自形粒状，粒径0.01～0.1mm，浅棕色，沿矿物边缘或裂隙被赤铁矿交代，定向排列，浸染状分布。

经人工重砂和电子探针分析，常见的副矿物有：磷灰石、锆石、独居石、钍石、铌铁矿、氟碳镧铈矿等。

白云母二长变粒岩：主要分布于DK2和K5矿化体内，灰褐色，块状构造，鳞片粒状变晶结构。矿物成分主要为正长石、钠长石、和白云母。其中正长石含量在40%～50%之间，它形粒状，粒径0.1～1.5mm，格子双晶较发育，定向排列，无蚀变；钠长石含量15%～30%，呈它形粒状，粒径0.1mm～1.2mm，可见聚片双晶，无蚀变；白云母含量10%～30%，呈鳞片状，粒径0.05mm～0.2mm，无色，定向排列；少量的磁铁矿、石榴子石、绿帘石等。

白云母钠长变粒岩：只见于DK1矿化带中，灰褐色，块状、片麻状构造，鳞片粒状变晶结构。矿物成分主要为钠长石和白云母。其中正长石含量在75%～80%之间，它形粒状，粒径0.05mm～1.2mm，聚片较发育，无蚀变；白云母含量15%～20%，呈鳞片状，粒径0.05mm～0.4mm，无色，定向排列，集聚分布，集合体大小与钠长石相当，少量黑云母、磁铁矿等。常见的副矿物有：磷灰石、锆石、独居石、铌铁矿、铌金红石、铌易解石等。

总体来看，研究区内含铌碱性岩脉主要呈浅灰色、灰褐色，块状、片麻状构造，细晶结构、似粗面结构和粒状变晶结构，矿物粒度细小，常见矿物为正长石、钠长石、白云母、黑云母、绿帘石和少量磁铁矿等，不含石英，副矿物主要有磷灰石、锆石、独居石等，含铌钽矿物主要有铌铁矿、铌易解石、铌金红石、褐钇铌矿等。

3 主要元素的赋存状态

（1）铌、钽。钽、铌主要以钽铌铁矿类矿物和细晶石矿物的形式存在，分散分布在铁锂云母、锡石和闪锌矿等矿物中。为了定量的表明矿石中有用元素赋存在那些矿物中，以及其集中和分散情况，做了该矿石的钽、铌的金属平衡。金属平衡的结果，从而确定该矿Nb2O5的集中系数为82.83%。

（2）锂、铷。锂主要存在于铁锂云母中，挑选单矿物分析，在铁锂云母中含Li2O为2.72%。铷主要存在于钾长石(微斜长石)和铁锂云母中，其中挑选微斜长石单矿物中含Bb2O为0.31%，泥级(-0.044mm)中含Rb2O为0.15%，挑选铁锂云母单矿物中含Rb2O为0.86%。

4 本次工作的最终成果

本次工作共新发现铌矿化体6个，赋存于正长细晶岩（斑岩）、白云母二长变粒岩等碱性岩内，主要呈脉状赋存于中元古代河北岸片麻状含斑中粒钾长花岗岩中，延伸长度在100m～1200m间，出露宽度一般3m～10m，最宽处可达30m，呈北西-南东向展布，倾向210°～230°之间，倾角56°～80°之间。

矿化体铌矿化比较均匀、稳定，碱性岩脉就是矿化体，具岩体即矿体的特点，矿化体中Nb2O5含量在0.0302%～0.0880%，多数样品Nb2O5含量达到原生铌矿床的边界品位，Ta2O5含量较低，在0.0005%～0.0037%。围岩的Nb2O5含量0.0009%～0.0043%之间，无明显矿化显示。各矿（化）体特征详述如下：

（1）K1矿化体。含矿岩性为细粒含磁铁黑云母正长细晶岩，矿化体与围岩呈侵入接触关系，矿化体片麻理产状与围岩基本一致，接触界线清晰，无明显的围岩蚀变。矿化体Nb2O5含量为0.0302%，Ta2O5含量为0.0013%。

（2）K5矿化体。含矿岩性主要为绿帘石化正长细晶岩、白云母二长变粒岩，二者无明显界线，矿化体与围岩呈侵入接触关系，矿化体片麻理产状与围岩基本一致，接触界线清晰，无明显的围岩蚀变。Nb2O5含量为0.0533%～0.0581%，Ta2O5含量为0.0034%～0.0037%，矿化比较均匀稳定。

（3）DK1-1、DK1-2矿化体。分布在小团城西南，为两条平行脉状矿化体，呈脉状侵入于中元古代河北岸片麻状含斑中粒钾长花岗岩中，矿化体出露长大于300m，矿化体与围岩呈侵入接触关系，矿化体片麻理产状与围岩基本一致，接触界线清晰，围岩未见明显蚀变。Nb2O5含量为0.0348%～0.0697%，Ta2O5含量为0.0005%～0.0036%，矿化比较均匀。

（4）DK2矿化体。位于小团城北，岩性为绿帘石化正长细晶岩、白云母二长变粒岩，呈脉状侵入于中元古代河北岸片麻状含斑中粒钾长花岗岩中，走向307°。地表出露长度约400m，宽度3m～7m之间，Nb2O5含量为0.0802%～0.0880%，Ta2O5含量为0.0011%～0.0014%，矿化稳定。

（5）DK3矿化体。位于王连沟一带，岩性为绿帘石化钾长细晶岩，呈脉状侵入于中元古代河北岸片麻状含斑中粒钾长花岗岩中，走向315°，倾向南西，倾角约65°，地表出露长度60m，宽度1m～3m之间，Nb2O5含量为0.0632%，Ta2O5含量为0.0008%。