遼寧桓仁縣閻王鼻子鈮稀有稀土礦的基本特征

王景雄，趙 晨

（遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧 大連 116100）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

普查區(qū)位于華北地臺(tái)北緣東段，膠遼臺(tái)隆，桓仁凸起和鳳城凸起上，各斷代地層出露較為齊全，沉積巖、侵入巖等各類巖石均較發(fā)育。地質(zhì)構(gòu)造既有中深層次韌性變形，也有淺層次脆性變形，構(gòu)造樣式復(fù)雜多樣，有逆沖推覆系統(tǒng)、滑脫伸展系統(tǒng)、走滑系統(tǒng)。本區(qū)是遼東—吉南金、鉛鋅多金屬成礦帶的重要組成部分，區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要有鉛鋅、鐵、褐釔鈮礦。

礦區(qū)出露地層由早至晚有青白口系永寧組、南芬組，南華系橋頭組，下古生界張夏組和中生界白堊系下統(tǒng)小嶺組地層，測(cè)區(qū)的溝谷中分布少量新生界第四系松散沉積物。

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，侵入巖發(fā)育。有古元古代和中生代白堊紀(jì)巖漿活動(dòng)，其中與含稀有稀土故有關(guān)的礦體主要為中生代閻王鼻子堿長花崗巖，主要巖性為似斑狀細(xì)中粒堿長花崗巖，閻王鼻子堿長花崗巖主要分布在礦區(qū)的中東部，約占礦體的三分之二左右，巖石多為肉紅色，似斑狀花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶為鉀長石，大小為4-7.5mm，含量約為10±?；|(zhì)中鉀長石呈它形或半自形，粒度1-4mm，含量65-60%；斜長石粒度0.5-1mm，有的斜長石遭鉀化作用，含量5%以下；石英為不規(guī)則粒狀，含量30-35%；黑云母呈鱗片狀，片徑2m。副礦物有磁鐵礦、鋯石、褐簾石及螢石等。巖石局部具有鈉長石化。根據(jù)其暗色礦礦物的含量為分兩個(gè)侵入體，即似斑狀細(xì)中粒堿長花崗巖（χ?γK11）和似斑狀細(xì)中粒黑云母堿長花崗巖（χ?γK12）。

閻王鼻子的堿長花崗巖，均為含鈮稀有稀土元素豐度高巖系，其為鈮稀有稀土礦的形成提供了豐富的成礦物質(zhì)來源。

區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造比較發(fā)育。褶皺主要發(fā)育在這時(shí)代的地層中，軸向NNE。斷裂主要是中生代晚期受環(huán)太平洋構(gòu)造域控制，形成了北東向構(gòu)造形跡為主的脆性斷裂，并控制了燕山期閻王鼻子花崗巖體的侵位。

2 礦床特征

區(qū)內(nèi)中生代巖漿活動(dòng)頻繁，在本礦區(qū)內(nèi)主要為閻王鼻子堿長花崗巖。該巖體普遍礦化，故該巖體即為本礦區(qū)鈮、鉭稀有稀土礦的礦體。由其主要礦物鈮、鉭的分布情況可知，該礦床類型即為巖漿礦床。

2.1 礦床規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀

閻王鼻子堿長花崗巖為含礦巖體，其中鈮、鉭等稀有稀土金屬礦化普遍且均勻，其特征為規(guī)模大，巖石品位低。以礦區(qū)的鈮單元素異常為例，見附圖2，有部分地段可達(dá)現(xiàn)行工業(yè)指標(biāo)邊界品位1/2的礦化邊界。地表中的探槽化學(xué)樣品、基巖光譜樣品以及地下鉆孔的樣品，基本均在0.006%礦化品位以上。其找礦潛力巨大，但是其礦化體規(guī)模大，延深大，目前由于工作量的限制，還無法控制礦體的規(guī)模和形態(tài)。垂直方向具蝕變分帶，上部為中等強(qiáng)度蝕變，向深部蝕變減弱并過渡為原巖。

2.2 地球化學(xué)特征

由于前人的1：20萬和1:5萬化探掃面并未分析Nb、Ta等稀有元素，所以礦區(qū)缺乏Nb、Ta元素地球化學(xué)異常資料，本次工作進(jìn)行鈮及15種稀土元素的1/1萬土壤化探測(cè)量；工作區(qū)鈮礦化體的尋找提供了重要的基礎(chǔ)資料。

單元素的異常濃度劃分為三個(gè)級(jí)別，稱外帶、中帶和內(nèi)帶。全區(qū)內(nèi)共圈出單元素異常1381個(gè)，其中Nb異常34個(gè)，Ta異常46個(gè)。

礦區(qū)內(nèi)的Nb單元素異常區(qū)與整個(gè)堿長花崗巖的分布范圍相吻合，分布在礦區(qū)中部和東北西北高值異常區(qū)，經(jīng)過地表及深部工程的驗(yàn)證，證明其礦化相對(duì)較強(qiáng)，亦多具有較強(qiáng)的鉀長石鈉長石等蝕變，說明Nb元素異常區(qū)是尋找稀有金屬礦床的具有指導(dǎo)意義。

2.3 礦體特征

該礦床屬于堿長花崗巖分異交代型礦床，賦礦巖性為鉀長石化鈉長石化似斑狀細(xì)中粒二長花崗巖。根據(jù)本礦床具有規(guī)模大、品位低，近地表、易開采等特點(diǎn)，

故本次工作按照相似礦床：江西會(huì)昌早叫山和江西葛源靈山等礦床實(shí)例中的工業(yè)指標(biāo)Nb2O5:0.0086%做為邊界品位，大致圈定礦體（見附圖3）。

礦區(qū)圈定出了具一定規(guī)模的鈮稀有金屬礦化巖體，總礦化面積近3km2，鉭、鈮礦體賦存在蝕變巖體內(nèi)，礦體形態(tài)特征與巖體基本一致，根據(jù)蝕變特征，地表巖體具鉀長石化鈉長石化硅化并具零星螢石化的堿長花崗巖，并具有垂直分帶特征。

整個(gè)閻王鼻子堿長花崗巖體均遭蝕變，但其內(nèi)部有強(qiáng)弱之分，推測(cè)其蝕變的強(qiáng)弱分布與巖體構(gòu)造有關(guān)，強(qiáng)鉀長石化花崗巖一般分布于礦區(qū)的西北和東南，大致呈北東向展布，其余蝕變則圍繞強(qiáng)鉀長石化花崗巖帶呈同心圓狀分布，蝕變帶之界限不明顯，為過渡關(guān)系。

礦體礦化特征如下。

鈮礦化堿長花崗巖（礦）體：位于礦區(qū)中東部，含礦巖體鉀長石化鈉長石化發(fā)育，屬于低品位礦體。地表由33個(gè)探槽、深部由4個(gè)鉆孔控制，含礦巖體形態(tài)較簡(jiǎn)單，呈巖株?duì)町a(chǎn)出近等軸狀，傾角20°-40°；地表礦化體長約7000m，出露寬約5000m，控制礦體面積近35km2，礦體平均厚度為推測(cè)250m以上，且有北東向變厚趨勢(shì)，地表探槽控制礦體寬度112m，控制最大斜深為200m；Nb2O5含量為0.0047%-0.0161%．平均為0.0091%；其中，ZK8-1鉆孔控制礦體厚度為150m，Nb2O5平均品位0.0106%；ZK10-1控制礦體厚度為150m，Nb2O5平均品位0.0078%；ZK12-1控制礦體厚度為200m，Nb2O5平均品位0.0093%，ZK14-1控制礦體厚度為200m，Nb2O5平均品位0.0092%，鈮的品位變化穩(wěn)定且礦化連續(xù)，

2.4 圍巖蝕變特征

礦區(qū)內(nèi)蝕變種類很多，與成礦關(guān)系密切的蝕變類型主要以鉀長石化、硅化和鈉長石化為主。在鉀長石化階段，斜長石部分或全部交代了鉀長石，形成了幾乎不含斜長石的堿長花崗巖體；在隨后的硅化階段，使石英進(jìn)一步交代了鉀長石、斜長石等，使巖石中的石英含量大為增加，并局部伴隨產(chǎn)生了大量螢石等典型高溫氣熱礦物。因此鉀長石化、鈉長石化、硅化及局部螢石化為找礦標(biāo)志。隨著鉀長石化、鈉長石化的增強(qiáng)，Nb205、Ta205的含量也越高，即礦化強(qiáng)度與蝕變強(qiáng)度呈正比，所以鉀長石化、鈉長石化的強(qiáng)弱是判斷Nb、Ta元素貧富的標(biāo)志。

2.5 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物成分

礦石結(jié)構(gòu)為蝕變交代結(jié)構(gòu)、中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主，次為團(tuán)塊狀構(gòu)造。礦石礦物以鈮鐵礦、錳鈮鐵礦等為主，次為錫石、黑鎢礦、磷釔礦等。脈石礦物以長石、石英為主，還含有云母、黃玉、螢石等。

鈮礦物粒度普遍偏細(xì)，大小多在0.05mm以下，而脈石礦物粒度較粗。

2.6 鉭、鈮稀有元素的賦存狀態(tài)

鈮兩種元素主要以獨(dú)立礦物、類質(zhì)同象和包體3種形式存在。鈮獨(dú)立礦物是其最主要的賦存形式，在各類礦石類型中占有率最大。鉭鈮主要為鈮鐵礦，其次以錳鈮鐵礦礦物形式存在，板狀、錐狀，呈浸染粒狀產(chǎn)出，大小多在0.05mm以下。

2.7 找礦方向與標(biāo)志

綜合上述稀有金屬分布特征和成巖成礦過程的分析，稀有金屬Nb、Ta成礦主要產(chǎn)于蝕變巖體的內(nèi)部。對(duì)于鈮稀有金屬礦的找礦標(biāo)志為：

（1）花崗巖體已鉀長石化、鈉長石化的蝕變帶的頂部和邊緣處，是鈮礦富集區(qū)。

（2）堿長花崗巖具較高鈮背景值，礦化區(qū)域有明顯的鈮化探異常。

（3）堿長花崗巖發(fā)育地區(qū)，注意尋找鈮重砂異常。

3 總結(jié)

對(duì)閻王鼻子鈮稀有稀土礦成因及找礦標(biāo)準(zhǔn)的研究，認(rèn)為閻王鼻子鈮稀有稀土礦成因類型為堿長花崗巖型，其空間分布與花崗巖分布有關(guān)。但該區(qū)鈮礦體存在的礦化標(biāo)志不明顯，肉眼不能區(qū)分礦體，只能化驗(yàn)分析才能得出是否為達(dá)到邊界品位，對(duì)工程施工指導(dǎo)有滯后性。該區(qū)雖然品位較低，但規(guī)模巨大，有著巨大的開發(fā)價(jià)值。