湖南省臨湘市詹橋地區(qū)稀有多金屬成礦條件分析

寧長紅，劉曉敏，楊 亮

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三〇一大隊，湖南 長沙 410114）

1 成礦地質(zhì)背景

詹橋礦區(qū)位于湖南省臨湘市境內(nèi)，該礦區(qū)位于揚子陸塊南緣，雪峰構造帶東北部，湘東北斷隆帶上。出露地層從中元古界至新生界，主要是上白堊系—第三系及第四系；礦區(qū)位于幕阜山復式巖體北部，區(qū)域上脈巖極為發(fā)育，種類繁多，其中主要是偉晶巖脈，次為片麻狀細粒黑云母花崗巖脈、細晶巖脈和石英脈。

區(qū)域構造變形強烈，褶皺、斷裂發(fā)育，大致可分為東西向構造、新華夏系構造兩種類型。各期次的構造活動，為稀有多金屬礦產(chǎn)的生成提供了有利空間。

2 礦段地質(zhì)特征

（1）地層。礦區(qū)主要出露地層為冷家溪群小木坪組（Pt2x)，為一套淺變質(zhì)的淺海相灰色薄層狀粉砂質(zhì)板巖，灰色薄—中層狀砂質(zhì)板巖，灰色薄層狀絹云母板巖，灰綠色薄—中層狀絹云母板巖等。

（2）構造。礦區(qū)構造發(fā)育簡單，主要有2條NNE向斷裂構造F5、F6。F5發(fā)育寬度3m～5m，該構造毗鄰或切穿多條花崗偉晶巖脈，其北段延伸至青咀花崗巖體南側；該構造帶內(nèi)石英十分發(fā)育，石英多呈透鏡體、團塊狀及不規(guī)則狀等。F6構造出露寬度6m，出露產(chǎn)狀42°∠65°。區(qū)內(nèi)次級小構造發(fā)育較多，多為層間裂隙，被巖漿熱液充填，發(fā)育為石英脈、花崗偉晶巖脈或層間破碎帶，多順層產(chǎn)出；構造運動為成礦提供了良好的空間和通道。

（3）巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要為幕阜山巖體北緣，出露在礦區(qū)西南部，面積約3km2，在礦區(qū)西北部或中東部出露有坡嶺、青咀小巖體；礦區(qū)出露巖體主體為燕山晚期第二次侵入體，巖性為中細粒黑云母二長花崗巖；巖石主要由變斑晶角閃石、片狀黑云母、少量石榴子石、不透明礦物組成的不規(guī)則條帶和相間分布的它形石英變晶集合體、少量長石組成的淺色條帶組成，構成片狀粒狀變晶結構，片狀構造。巖體節(jié)理較發(fā)育，尤以共軛“X”形節(jié)理最為常見。

（4）偉晶巖脈。區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖脈集中發(fā)育在礦區(qū)西部，共計25條脈體，主要產(chǎn)在巖體內(nèi)；脈體產(chǎn)狀表現(xiàn)為接觸面平直、傾角較大50°～80°，傾向NNW～NNE，走向近東西向。巖體內(nèi)發(fā)育的花崗偉晶巖脈主要以粒徑大于8mm的正長石、板柱狀斜長石、微斜長石、它形石英和片狀白云母為主，伴存紅柱石、石榴子石、電氣石，構成偉晶結構；脈體多屬中粗粒鉀長石—鈉長石偉晶巖，偉晶結構特征明顯，礦物顆粒較大，鉀長石呈立方晶形，長軸最大12cm，石英、鈉長石均呈大顆粒自形晶。

在外接觸帶中發(fā)育偉晶巖化二長花崗巖脈體，共計16條，與圍巖呈侵入接觸關系，脈體走向近東西，傾向NNW～NNE,傾角30°～60°；脈寬在3m～25m，長約150m～800m不等。外接觸帶中發(fā)育的偉晶巖化二長花崗巖脈，在近地表表現(xiàn)為偉晶巖化分帶性不明顯，多呈條帶狀、脈狀或團塊狀，局部獨立發(fā)育偉晶巖小脈體，無規(guī)律分布，一般寬約幾到幾十cm不等，較寬的可達2m～3m。

在橫向剖面上偉晶巖化程度在脈體兩側相對較低，核部及其附近可獨立發(fā)育為偉晶巖脈，在縱向剖面上由地表至深部偉晶巖化程度逐漸增高。依據(jù)工程揭露，脈體在深部偉晶巖化程度較高、偉晶巖結構特征明顯。偉晶巖脈主要以半自形板柱狀鉀長石、斜長石和它形粒狀石英、片狀白云母等構成花崗偉晶結構，長石、石英斑晶粒徑一般1cm～2.5cm，見較大斑晶粒徑5cm～8cm，偉晶結構明顯；基質(zhì)成分主要為細中粒長石、石英、片狀白云母等，構成細中粒花崗結構。

（5）變質(zhì)作用及圍巖蝕變。礦區(qū)內(nèi)經(jīng)歷區(qū)域變質(zhì)作用、動力變質(zhì)作用及熱液蝕變作用，且有不同程度的中低溫熱液蝕變現(xiàn)象，且蝕變強烈；可見絹云母化、硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、鈉長石化等；其中以綠泥石化、黃鐵礦化、鈉長石化較為普遍。

3 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)鈮鉭礦產(chǎn)于兩類脈體中，一是分布在礦區(qū)西部的幕阜山巖體中，產(chǎn)狀受巖體節(jié)理控制的花崗偉晶巖脈體；二是分布在巖體外接觸帶中的冷家溪群小木坪組中，發(fā)育在地層原生斷裂中的偉晶巖化二長花崗巖脈體。

通過對礦區(qū)41條脈體進行勘查，查明8條脈體控制礦區(qū)內(nèi)的鈮鉭礦。其中僅有2條脈體發(fā)育在巖體內(nèi)，控制脈體的圍巖為燕山晚期中細粒黑云母二長花崗巖，圍巖鏡下特征：巖石主要由粒徑0.5mm～5mm半自形板柱狀斜長石、正長石、微斜長石、它形石英、片狀黑云母互相鑲嵌組成，構成中粒花崗結構。巖石輕微碎裂，長石、石英多裂紋。其余6條脈體都發(fā)育在地層中，控制脈體的圍巖均為冷家溪群小木坪組（Pt2x)薄層狀絹云母板巖，圍巖鏡下特征：巖石主要由平行定向的粒徑2mm～5mm變斑晶角閃石、粒徑0.2mm～1.3mm片狀黑云母、少量石榴子石、不透明礦物組成的不規(guī)則條帶和相間分布的它形石英變晶集合體、少量長石組成的淺色條帶組成，構成片狀粒狀變晶結構，片狀構造。

規(guī)模最大的ηγ25偉晶巖化二長花崗巖脈長約890m，寬約12m～15m，控制五層Nb2O5+Ta2O5礦體，厚度7.07m，平均品位0.014%。另外本礦區(qū)花崗偉晶巖中銣含量較高，平均達到0.063%，銣在成礦空間上與鈮鉭表現(xiàn)為伴生關系，主要賦礦載體為偉晶巖化二長花崗巖及花崗偉晶巖脈，在脈體圍巖絹云母板巖及黑云母二長花崗巖中也有較高的銣礦化；其中在板巖中發(fā)育的脈體較巖體中的脈體銣含量偏高。

4 成礦地質(zhì)條件

4.1 礦床成因及控礦因素

礦區(qū)位于幕阜山復式花崗巖北部，該巖體為本礦區(qū)稀有多金屬礦富集起到?jīng)Q定性作用：幕阜山花崗巖多期次侵入到冷家溪地層中，壓力作用下巖體頂部隱爆而在地層中形成大量裂隙，而花崗巖在侵入之后因冷凝作用而形成大量節(jié)理，為偉晶巖侵入提供了通道。此時，深部富含鈮鉭等稀有元素的流體在壓力作用下沿裂隙、節(jié)理侵入到地層及花崗巖中，溫度逐漸降低，偉晶巖開始沉淀結晶，在脈體中間部位生成粗晶偉晶巖，此時的溫度較高，不利于稀有元素沉淀結晶。當溫度進一步降低，達到鈮、鉭等元素飽和溫度時，在粗晶偉晶巖周邊生成細晶偉晶巖，同時，大量鈮、鉭元素以錳鈮鉭和鐵鈮鉭礦物析出形成礦體。溫度是控制礦體沉淀的主要機制。

礦體受巖性、構造及巖漿巖共同控制。礦體與巖性關系：巖體內(nèi)帶的偉晶巖脈主要產(chǎn)于巖體邊緣，而且密集，外接觸帶的偉晶巖主要產(chǎn)在板巖中；礦體與構造關系：偉晶巖整個形成過程中（包括結晶分異和交代）發(fā)生了多次構造活動，構造運動對本研究區(qū)稀有元素的礦化富集起著重要的控制作用；礦體與巖漿巖關系：礦區(qū)內(nèi)出露巖漿巖主要為幕阜山復式巖體，該巖體為多期次、多階段的復式巖體，礦體產(chǎn)出與巖體的空間關系以及礦床成因分析,花崗巖對偉晶巖鈮鉭礦的形成有著直接的影響。

4.2 找礦標志

①礦體露頭可作為直接找礦標志；②礦區(qū)的偉晶巖脈題均產(chǎn)于幕阜山巖體內(nèi)外接觸帶；③礦區(qū)的鈉長石化發(fā)育在偉晶巖內(nèi)，指示鈮、鉭礦化。