葛源松樹崗鉭鈮礦床地質特征及成礦模式

靳 鑫，朱志成

（江西有色地質礦產勘查開發(fā)院，江西 南昌 330001）

1 成礦地質背景

松樹崗鉭鈮礦床位于江南復合地體與華夏復合地體的碰撞增生帶次級懷玉地體內，贛東北深大斷裂的南東側。東距靈山巖體3km。靈山復式巖體呈巖基出露于靈山—懷玉山復背斜的核部，巖體周邊也往往與北東向斷裂相鄰。

1.1 地層

礦區(qū)范圍內出露震旦系、寒武系地層。賦礦地層為震旦系地層，巖石地層單位自下而上劃分為休寧組（Z1x）、南沱組（Z1n）、蘭田組（Z2l）、皮園村組（Z2p）和寒武系荷塘組（∈1h）（圖1）。

圖1 葛源礦區(qū)地質略圖

1.2 構造

區(qū)內構造受葛源——臨江湖復式向斜所制約，構造線與區(qū)域構造基本一致，褶皺構造及北東、北西向斷裂形成于加里東期，北北東向斷裂形成于燕山期，具有明顯的繼承性[1]。

1.3 巖漿巖

與成礦有關的巖漿巖主要隱伏在松樹崗細脈帶型鎢礦的深部，為一含礦巖體。區(qū)內巖漿巖有中細粒黑云母花崗巖、鈉長石化花崗巖、花崗斑巖、云斜煌斑巖、閃長巖等，前兩者隱伏于深部，其余為出露地表巖脈，在含礦隱伏巖體頂部或邊緣還發(fā)育有似偉晶巖。松樹崗隱伏巖體與東面的靈山巖體在巖石化學特征、造巖礦物、副礦物、微量元素、成巖溫度、壓力等方面均存在著密切的關系[2]。

2 礦床地質特征

2.1 礦體地質特征

松樹崗礦區(qū)的鉭、鈮礦體按照礦石類型可分云英巖化花崗巖型礦石和鈉長石化花崗巖型礦石2類。云英巖型礦石包括似偉晶巖、鉀化花崗巖、云英巖化花崗巖（部分為云英巖）3種礦石；鈉長石化礦石包括弱鈉長石化花崗巖、中鈉長石化花崗巖、強鈉長石化花崗巖3種礦石。

2.1.1 偉晶巖型鈮鉭礦化體特征

為鉭鈮礦體最頂部稱為，與千枚巖接觸，產狀與接觸帶一致，形態(tài)為一巖殼，厚度0m～18m，厚度變化相對穩(wěn)定。礦化巖石為偉晶巖，偉晶結構，局部具花崗結構，巖石由粗晶肉紅色微斜長石、石英、鐵鋰云母及鈉長石組成。鈮鉭礦物以鉭鈮鐵礦為主，少量細晶石。

2.1.2 鉀化花崗巖型鈮鉭礦化體特征

隱伏于偉晶巖型礦帶之下，連續(xù)性差，厚度極不穩(wěn)定，一般為0m～35m，礦化巖石為鉀化花崗巖。基本由肉紅色自形—半自形細粒微斜長石組成，往深部逐漸過渡為云英巖化花崗巖。鈮鉭礦物以鉭鈮鐵礦為主，少量細晶石。礦化巖石具殘余中細粒花崗結構，塊狀構造[3]。

2.1.3 云英巖化花崗巖型鈮鉭礦化體特征

位于偉晶巖型和鉀化花崗巖型鈮鉭礦化帶之下，產狀似鞍狀，最大厚度170m，最小厚度15m。礦化巖石為鉀化（鈉長石化）云英巖化花崗巖，巖石呈灰色、淺紅色、灰綠色，鱗片變晶結構、花崗變余結構、似斑狀結構，塊狀構造。局部強云英巖化地段形成云英巖。礦化巖石中石英脈較為發(fā)育，大量的鉭鈮鐵礦、鉭鈮鐵礦、細晶石、錫石、鎢鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦、毒砂、鋯石等金屬礦物賦存該巖石中。該帶可圈出多條脈狀錫礦體，呈線脈狀或團狀，規(guī)模較小。該礦帶是淺部礦段主要工業(yè)礦化類型，規(guī)模大，厚度穩(wěn)定，鈮鉭品位普遍較高。

2.1.4 鈉長石化花崗巖型鈮鉭礦礦化體特征

鈉長石化花崗巖屬全巖礦化，位于礦化巖體中下部，礦帶規(guī)模大，厚度穩(wěn)定，是中、深部礦段主要工業(yè)礦化類型。根據交代蝕變作用的強度、礦物成分和結構構造特征，按鈉長石含量由少至多從上而下由外向內可分為弱鈉化花崗巖—中鈉化花崗巖—強鈉化花崗巖三個礦化蝕變亞帶，同大多數已知含礦體對比有明顯的差別，呈反相分帶特征，是多期、多種蝕變疊加的結果。

弱鈉化花崗巖型亞帶（γc）：位于云英巖化花崗巖型礦化帶之下，中鈉化礦帶之上，于二者呈過渡關系，礦體較厚大，向東變薄。呈馬鞍狀或似層狀，分布范圍較廣泛，單工程控制的最大厚度208.95m，厚度一般為40m～80m。巖石呈淺紅色、淺棕色，自形—半自形、似斑狀結構，塊狀構造。金屬礦物有細晶石、鉭鈮鐵礦、錫石、閃鋅礦、方鉛礦、金銀礦和黃鐵礦。蝕變有硅化、弱鈉化、云英巖化，綠泥石化、碳酸鹽化、螢石礦化、黃鐵礦化。

中鈉化花崗巖型亞帶（γb）：位于弱鈉化礦帶之下，強鈉化礦帶之上，單工程控制的最大厚度135.66m，厚度40m～180m。巖石為灰白色、灰色、泛黃色，中細粒結構，塊狀構造。主要礦物為微斜長石、石英、鈉長石、鐵鋰云母，次為黃玉。鈮鉭礦物主要為鉭鈮鐵礦。蝕變以中鈉長石化、硅化為主。

強鈉化花崗巖型亞帶（γa）：位于中鈉化礦帶之下，與中鈉化礦帶呈漸變關系。單工程控制的最大厚度207.36m，厚度一般65.61m～153.16m。巖石呈灰白色，中細粒似斑狀結構、似斑狀結構，塊狀構造。巖石由鈉長石、微斜長石、石英、鐵鋰云母組成，其次為黃玉。鈮鉭礦物為鉭鈮鐵礦，副礦物有大量的黃鐵礦、磁鐵礦，見有釷石、鋯石、冰晶石等，蝕變以強鈉長石化為主，綠泥石化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化次之。

2.2 礦石質量特征

（1）礦石物質成分。礦石金屬礦物主要為鉭鈮鐵礦、細晶石、錫石，其次為閃鋅礦、方鉛礦、銀金礦、黃鐵礦，微量黃銅礦、輝鉍礦、黑鎢礦；脈石礦物主要為鈉長石、微斜長石，次為石英、鐵鋰云母、黃玉。

（2）礦石結構構造。礦石結構為中細粒似斑狀結構、似斑狀結構、中細粒結構、殘余中細粒花崗結構、花崗結構、偉晶結構；礦石構造以塊狀構造為主。

2.3 礦石類型

礦石類型分為弱鈉長石化花崗巖型礦石、中鈉長石化花崗巖型礦石、強鈉長石化花崗巖型礦石、云英巖化花崗巖型礦石等。

2.4 成礦階段及礦化富集規(guī)律

成礦分為兩個成礦期四個成礦階段，堿質交代成礦期主要發(fā)生鉀長石化、鈉長石化自變質交代作用，導致親花崗巖元素、稀有元素在侵入巖頂部“預富集”；熱液作用成礦期分為氣成—高溫熱液、高溫熱液、中低溫熱液三個成礦階段。氣成—高溫熱液為鈉長石化、云英巖化、黃玉化、鐵鋰云母化蝕變，形成鉭、鈮（鎢、錫）礦化，構成鉭鈮工業(yè)礦體；高溫熱液成礦階段為云英巖化、黃玉化、鐵鋰云母、硅化、螢石化等蝕變作用，形成鎢、錫、鉬礦化；中低溫熱液成礦階段為矽卡巖化、螢石化、綠泥石化、碳酸鹽化等蝕變，形成鉛鋅、銅、硫礦化。

堿交代作用減弱進入酸性蝕變即云英巖化階段，礦化富集，巖體頂部云英巖中鈮、鉭、鎢、錫品位相對較高。熱液蝕變作用和氣成交代蝕變互相疊加，互相穿插交代構成面型蝕變?yōu)橹鳎o有線型石英和云母細脈發(fā)育的地段礦化富集，礦種也齊全。

因此，從成巖、成礦物質來源和時空關系分析，松樹崗鉭鈮稀有金屬礦床與深部隱伏花崗巖株有著密切的成因關系。

2.5 礦床成因分析

礦床的形成與地質構造和巖漿活動有密切關系，區(qū)內構造為含礦巖體的侵入創(chuàng)造了良好條件，而巖漿的性質和巖漿作用的演化發(fā)展對礦床的形成起著主要的控制作用。靈山巖體是在一個相對封閉、均勻的物理化學系統(tǒng)中發(fā)生分異演化的，巖體由內向外，由深到淺，溫度由高到低，壓力由大到小在以巖體為中心有規(guī)律地形成鉭、鈮、鋰、錫、鎢、鉛、鋅礦等，這些元素的逐步富集形成是在同一巖漿源不同時間段的產物，在接觸帶及外接觸帶以有色金屬礦床、礦點為主，在巖體內部則以稀有金屬為主。賦礦巖體廣泛發(fā)生鈉長石化，在礦床中出現大量的螢石、黃玉和鐵鋰云母，在礦床上部形成較強的氟異常，可以推測Ta、Nb、Li、Rb、Cs、W、Sn等元素的遷移與Na+、F-、（OH）-的參與有關。區(qū)內圍巖熱液蝕變強烈，類型齊全。主要有鈉長石化、云英巖化、黃玉化、螢石化、硅化和絹云母化等，在空間呈帶狀分布。鈉長石化強度與鈮鉭礦化呈正相關關系，云英巖化與鉭鈮鎢錫礦空間關系密切，黃玉化、硅化與鎢、錫礦關系密切，螢石化主要與金屬硫化物共生。

3 成礦模式

靈山黑云母花崗巖經熔融作用，源區(qū)貢獻形成新的含鈮鉭鎢錫花崗巖漿，巖漿結晶分異作用早期部分鈮鉭鎢錫進入黑云母和付礦物晶格中，親花崗巖元素在侵入巖頂部“預富集”。結晶分異作用中期，二價、四價陽離子已晶出，殘余巖漿中含有大量揮發(fā)份和一價元素，對冷凝部份產生堿質交代作用；早期鉀長石化和鈉長石化，使黑云母和付礦物中的鈮鉭鎢錫析放出來，轉入熔體中，它們與殘漿中的氟形成〔（NbTa）OF5〕2-、H2WO4、〔Sn（F、OH）6〕2-等穩(wěn)定絡合物；在早期蝕變以后，鉀轉入溶液中，當溶液中鉀的濃度增加到一定程度時，產生鉀長石化，繼而鈉長石化,流體在t-p-x條件下遷移，部份鈮鉭沉淀下來，形成鉭鈮鐵礦和少量細晶石，鎢錫開始少量沉淀形成黑鎢礦和錫石。晚期的強烈鈉長石化使大量的鉀和部份硅轉入溶液中，使鉀硅氟在殘漿中的濃度加大，形成云英巖的物質基礎。在巖漿結晶分異的晚期，殘漿中鉀氟濃度升高，隨著成礦溶液溫度下降，酸度增高，形成鐵鋰云母、石英、黃玉等云英巖礦物，鈮鉭鎢錫與溶液中的Fe2+、Mn2+等元素結合生成細晶石、鉭鈮鐵礦、黑鎢礦、錫石沉淀，至此鈮鉭全部析出。

熱液成礦作用后期部分以流體相為主的組份發(fā)生脈動式的減壓沸騰和貫入，充填于圍巖和裂隙，形成鎢、錫石英脈和鎢錫鉛鋅石英脈。在W、Sn的外圍出現黝錫礦的原因。

綜上所述，松樹崗礦區(qū)稀有多金屬礦形成時空演化范圍廣、時間長，成礦溫度范圍較大，礦床成因類型屬與巖漿作用有關的堿質交代—氣成—高、中溫熱液礦床，如圖2所示。

圖2 礦化花崗巖綜合成礦模式圖

表1 礦體成礦模式綜合分析

4 結語

松樹崗巖體是靈山巖體演化到晚期的產物，是其邊緣過渡相的組成部分，是巖漿期后重要成礦熱液。礦床、礦化有關的成礦元素異常暈、熱液蝕變帶等圍繞隱伏巖體呈現有規(guī)律變化。隱伏巖體與巖漿作用有關的堿質交代—氣成—高、中溫熱液礦床系列，稀有金屬礦床成因屬巖漿晚期—期后分異自交代礦床。礦床的形成與地質構造和巖漿活動有密切關系，構造為含礦巖體的侵入創(chuàng)造了良好條件，而巖漿的性質和巖漿作用的演化發(fā)展對礦床的起著主要的控制作用。礦床成因類型屬與巖漿作用有關的氣成—高、中溫熱液礦床。礦床形成時空演化范圍廣、時間長、成礦溫度范圍較大，構成一個完整的成礦系列。成礦模式對區(qū)帶找礦有現實的指導作用。松樹崗隱伏巖體與靈山巖體都是由深部地殼重熔的同源巖漿在同一成巖作用下侵位而成的。