贛南石城地區花崗偉晶巖型稀有金屬礦成礦模式及找礦標志

郭家松，陳新衛，劉東杰

（江西有色地質勘查二隊，江西 贛州 341000）

近年來，Nb、Ta、Li、Be、Rb等稀有金屬因其重要戰略意義而被列入國家關鍵礦產資源目錄[1]，廣泛應用于冶金工業、原子能工業、航空航天工業、超導材料、高端制造、電子信息等方面[2]?；◢弬ゾr是稀有金屬礦產的重要賦礦巖石類型之一，通過1:5萬區域礦產地質調查，在石城地區新發現一批花崗偉晶巖型鈮鉭鋰鈹等稀有金屬礦（化）點。本文在區域礦產地質調查新成果基礎上，對花崗偉晶巖成礦地質背景、成礦地質特征、礦化類型、時空分布、稀有金屬礦富集規律等進行歸納總結，構建了區內“花崗偉晶巖型稀有金屬礦成礦模式”，為該區今后稀有金屬找礦提供依據。

1 成礦地質背景

本區位于華夏造山系武夷地塊變質基底雜巖中西部，武夷山西坡多金屬成礦帶的中南段，廣昌-寧都-石城Nb、Ta、Li、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、CaF2礦集區與寧化Sn礦集區結合部位[3]。

區內發育新-古元古代前震旦系（AnZ）、周潭巖組（Pt2-3z）、南華系萬源巖組（Nh1w）、白堊系贛州群周田組（K2z）和茅店組（K2m）地層。前震旦系為區內最老的基底地層，為一套中淺變質的海相火山巖建造和砂泥、硅質復理石建造，周潭巖組為一套淺海相復理石建造，萬源巖組為一套陸源海相泥石質復理石夾火山巖沉積，下部發育一套富輕稀土變火山巖（碎屑）建造，經區域變質及加里東期混合巖化作用形成低綠片巖相，主要巖石類型為變粒巖類、片巖類、片麻巖類、混合巖類巖石；區域蓋層較新，有白堊系贛州群周田組、茅店組地層，均為內陸盆地礫巖、砂礫巖、砂巖與粉砂巖、泥巖沉積；第四系為現代河流沖積相殘坡堆積。

巖漿巖為早志留世及晚侏羅世中酸性侵入巖為主。區內南西部為會同巖體，北東部為營上巖體，均出露早志留世中粗粒似斑狀黑云母花崗巖、中細粒似斑狀黑云母二長花崗巖，巖體與萬源巖組圍巖呈明顯的侵入關系，侵入面呈舒緩波狀、外傾，傾角一般40°～70°，圍巖接觸變質現象明顯，但變化程度較弱。區內東部出露晚侏羅世中細粒少斑狀黑云母二長花崗巖，巖體與變質巖侵入關系清楚，接觸面多切割圍巖片理。圍巖接觸變質較明顯，形成綠泥石、絹云母等變質礦物。

區域構造形跡以脆性斷裂為主，以NNE、NE、NW向構造最為發育。NNE向斷裂為控礦構造，主要為區域永平-尋烏斷裂帶及其低序次派生斷裂，控制著區域螢石、地熱、硅石、稀有稀土及部分有色金屬的分布；NE向黃崗山-驛前斷裂，為構造反轉斷裂，見構造角礫巖、擠壓片理等，蝕變類型以硅化為主，多為花崗斑巖脈、石英細網脈，含鈮鉭鋰鈹稀有金屬礦化花崗偉晶巖充填。

2 偉晶巖型稀有金屬礦地質特征

2.1 成礦地質體及形態、規模

目前本區發現近千條花崗偉晶巖脈，成組成群出露于加里東期志留紀會同巖體、營上巖體與元古代南華紀萬源巖組或周潭巖組接觸帶外帶變質地層中，少量產在侵入體內（頂部）或邊緣，含礦偉晶巖群與相鄰志留紀花崗巖基具密切時空相關性，其成因與巖漿活動有關，屬于巖漿成因偉晶巖。鉭、鈮、鋰、鈹等礦（床）體在時空上均與花崗偉晶巖密切共生，花崗偉晶巖為稀有金屬礦體的成礦地質體，是會同巖體（似斑狀、含斑）黑云二長花崗巖類高度演化的產物，志留紀會同巖體與稀有金屬礦化偉晶巖成因有關的花崗巖，為花崗偉晶巖成礦地質體的母巖。

區內花崗偉晶巖型稀有金屬礦產分布于永平-尋烏斷裂北西側之斜下-矮坑、豐山-大琴、湖下-大塘源3個偉晶巖脈集群區中，花崗偉晶巖脈形態、產狀、規模等均受巖體地層接觸帶、北東或北西向斷裂或裂隙控制，一般單脈長數米至三百余米不等，一般脈寬6m～15m，最大40m，最小僅幾厘米甚至呈脈線或尖滅，單脈形態多呈脈狀、囊狀和透鏡狀、側列狀、脈體膨大縮小現象明顯，部分脈體具分枝復合現象。

2.2 成礦偉晶巖的類型及分布特征

（1）強鈉化白云母化微斜長石石英鈉長石偉晶巖脈：該類偉晶巖富含鈮鉭鋰鈹稀有金屬主要分布于會同巖體邊緣的湖下-大塘源及斜下-月里排地段，該類偉晶巖以脈狀、透鏡狀為主，偉晶巖的中間部位沿走向方向可見條帶狀構造，主要為細粒的白云母-石英集合體與細粒糖晶狀鈉長石呈條帶狀分布。偉晶巖鈉長石化強烈，原生礦物常被交代呈殘留體，有的幾乎全被晚期糖粒狀、板條狀鈉長石和石英代替。該類偉晶巖鈮鉭品位較好，屬富鉭型。

（2）貧鉭塊狀石英微斜（鉀）長石偉晶巖脈：該類偉晶巖脈多集中出現在豐山-大琴一帶的營上巖體邊緣接觸帶，主要由塊狀鉀長石-石英組成巨晶結構，無明顯分帶；其規模不大，多呈透鏡狀，其交代作用較弱，礦化較差，還可見黑云母、白云母，局部發育有絹云母化。

（3）弱鈉化石英微斜（鉀）長石鈉長石偉晶巖脈：該類偉晶巖脈多見于大琴靶區西部的婆木井一帶，主要呈大透鏡體、脈狀產出，其結晶分異較明顯，具分帶不完整或無明顯分帶，明顯絹云母化、鈉長石化，具有較好的鈮鉭鈹礦化。

2.3 偉晶巖型稀有金屬礦富集規律

（1）區內花崗偉晶巖隨鈉長石化增強，鈮鉭品位相對增高；塊狀石英油脂光澤呈啞光狀態，鈮鉭礦化相對增高。

（2）白云母化云英巖化發育部位鈹含量相對增高。

（3）有鋰云母、暗紅電氣石、綠色電氣石部位Ta2O5品位富，鉭鈮比值增高。

（4）鈮鉭礦物富集與鋰有一定正相關性。

（5）礦體膨大部位鈮鉭相對較富集（與厚度相關）。

（6）不同形態及顏色的鈉長石與鈮鉭富集有一定關系：砂糖狀鈉長石鈮含量較高，鉭元素則相反；葉片狀淺色鈉長石鈮鉭元素含量幾乎是1:1，葉片狀淺藍色或淡綠色鈉長石鈮鉭元素含量則和砂糖狀鈉長石相反Ta：Nb為2:1左右。

（7）鈮鉭鈹元素富集于礦體的上盤或中部，一般富集于地表至地下50m左右，再往下急劇變貧。

（8）距離接觸帶1km～3km左右距離，（張扭）斷裂束及褶皺軸部且富含電氣石、鋰云母、磷灰石、白云母等礦物的外接觸帶鈮鉭相對富集。

3 成礦地質要素

3.1 成礦地質體

區內花崗偉晶巖型稀有金屬礦成礦地質為圍繞加里東期志留紀會同巖體（巖基）與元古代基底變質地層接觸帶外帶產出，強交代分異鈉化、白云母化花崗偉晶巖脈，呈側列狀、掃帚狀的巖脈集群形態。

3.2 成礦構造及結構面

成礦構造為侵入構造系統，北東向基底復式倒轉背斜褶皺軸部裂隙帶、北東向壓扭斷裂及韌性剪切斷裂，其中北東向裂隙組及近東西向裂隙組為礦體主要容礦裂隙。

成礦結構面：包括侵入體與圍巖接觸帶，與接觸界面平行發育的“層裂隙”等；以北東向為主的韌脆性剪切帶及其伴生或派生的斷裂、裂隙及褶皺軸部附近劈理裂隙帶，成礦結構面含脈狀、囊狀和透鏡狀、側列狀結構面。

3.3 成礦作用特征標志

（1）成礦物質來源：元古代基底變質巖具稀有金屬高背景值，為成礦提供部分物質來源，加里東期的變質成因S型花崗巖，為礦體的形成帶來豐富的成礦物質。

（2）成礦作用：主要為分異交代作用，具有鈉化、白云母化、鋰云母化、云英巖化、絹云母化等。從內接觸帶向外，偉晶巖分異及交代、礦化逐漸變好、增強富集。

（3）圍巖蝕變：圍巖蝕變主要為電氣石云英巖化。

4 成礦模式

區內會同巖體南東緣出露中-新元古代周潭巖組、南華系萬源巖組基底地層，發育強烈NNE向同斜倒轉基底褶皺，在背斜軸部疊加的NNE、NW向斷裂束、裂隙構造，會同巖體在上侵過程中，結晶分異出富含揮發組分及稀有金屬化合物的殘余硅酸鹽融體（偉晶巖漿），隨壓力升高，偉晶巖漿以氣液的形式脫離母巖充填于志留紀會同巖體、營上巖體與元古代基底地層接觸帶各種封閉裂隙空間中，在持續高溫、高壓下緩慢結晶而成，礦體分布大致與巖體接觸界面平行，并受背斜軸部疊加的NNE、NW向斷裂束、裂隙構造控制。偉晶巖脈成礦地質體自巖體內接觸帶至外接觸帶，在垂向上因溫度壓力及富揮發分流體差異變化；自內接觸帶向外接觸帶1km～3km范圍偉晶巖分異及交代增強、礦化逐漸變好、增強富集；分異強烈區，部分巖脈分異較好，單脈由中心向外大致出現石英-鋰輝石塊體核部帶、石英-白云母帶、石英-鈉長石帶、石英-微斜長石塊體帶、石英-微斜長石文象帶、石英-微斜長石帶、不等粒石英微斜長石帶、云英巖帶，各帶寬度不一，有的缺失幾個帶（圖1）。

圖1 花崗偉晶巖型稀有金屬礦成礦模式

5 找礦標志

5.1 巖漿巖地層標志

與加里東期志留紀會同巖體具有密切的時空相關性，距離加里東期會同巖體與中-晚周潭巖組、萬源巖組基底地層接觸面1km～1.3km的外接觸帶是鈮鉭鈹鋰礦化偉晶巖的有利產出部位。

5.2 構造標志

礦化花崗偉晶巖脈有利構造部位為北北東向斷裂束與北北東向變質基底中同斜倒轉背斜褶皺發育部位，在新老地層壓性斷裂條件下，即相對封閉構造條件下利于揮發分及成礦物質集聚，溫壓條件也有利于分異等成礦作用進行。

5.3 礦石礦物標志

出現鋰云母、綠柱石、鋰輝石、葉片狀鈉長石、暗紅電氣石、綠色電氣石、啞光光滑塊狀石英等標型礦物是尋找富集鉭礦床的直接標志。

5.4 圍巖蝕變標志

電氣石云英巖化圍巖蝕變是尋找鋰輝石-微斜長石-鈉長石或微斜長石-鈉長石礦床的重要標志，圍巖電氣石云英巖化是該類礦床的特有的的蝕變。