王令全，郭 銳，王軍強(qiáng)，付 陽，付治國

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南許昌461000）（2.四川省冶金地質(zhì)勘察局六零四大隊(duì)，四川廣元628017）

河南省稀有金屬礦產(chǎn)在國內(nèi)所占份額較大，其主要分布于秦嶺褶皺系中段朱陽關(guān)－夏館斷裂帶和木家婭－內(nèi)鄉(xiāng)斷裂帶之間。從盧氏西南部東延至信陽附近斷續(xù)有稀有金屬礦床和礦化點(diǎn)出現(xiàn)。礦床類型以偉晶巖型為主，次為巖漿類型，個別為殘坡積砂巖型。代表性礦床有盧氏官坡礦田和南召大莊2個，2個礦床鉀（Li）、鈹（Be）、鈮（Nb）、鉭（Ta）、銣（Rb）、銫（Cs）等6種有用金屬元素均獲得工業(yè)資源量。規(guī)模達(dá)中型。其中鉀（Li）、銣（Rb）、銫（Cs）的資源量位居全國前5名。東秦嶺稀有金屬礦以豫、陜相鄰地區(qū)的河南省盧氏、南召兩地區(qū)礦床最具代表性。

1 盧氏官坡礦田（共含3個礦床）

1.1 區(qū)域成礦背景

該礦田位于盧氏官坡蔡家溝西至豫陜省界附近，礦田長約20 km，寬3～4 km，北與朱陽關(guān)－夏館斷裂帶北鄰，南以小石溝－劉家溝斷裂為界，賦礦脈巖偉晶巖脈1 000條左右。

礦田出露下元古界秦嶺群雁嶺溝組，巖性主要是白云質(zhì)大理巖、透輝石大理巖、斜長角閃片巖、黑云母石英片巖、絹云母石英片巖等。礦田為一復(fù)背斜，軸向120°，次級褶皺及小斷層、裂隙十分發(fā)育。成礦裂隙主要為北西西，次為北東向和北西向，少數(shù)為南北向，均被偉晶巖脈所充填。成礦后有近南北向小斷層錯斷偉晶巖脈。偉晶巖脈從南到北有明顯的差異性，從黑云母型→二云母型→白云母型→鋰云母型。稀有金屬花崗偉晶巖屬白云母型和鋰云母型。根據(jù)偉晶巖K－Ar法同位素年齡資料，年齡值為392～410百萬年，屬加里東早期。礦田范圍內(nèi)及其附近未見加里東早期巖體，推斷偉晶巖與位于陜西省桃坪花崗巖（K－Ar法同位素年齡為438～439百萬年）為同期的隱伏巖體所派生。

礦田中南陽山、蔡家溝2礦區(qū)經(jīng)過勘探，七里溝－百花溝經(jīng)詳查，兩者地質(zhì)特征大同小異。下面以南陽山礦床為例加以介紹。

1.2 南陽山鈮（Nb）、鉭（Ta）、鋰礦床

共發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈80余條，按其主要礦物成分為白云母微斜長石型、白云母鈉長石微斜長石型、鋰云母鈉長石型三大類。

1.2.1 白云母微斜長石型（分為2個亞類）

1.2.1.1 弱鈉長石化亞類

以最大偉晶巖脈為例，脈體規(guī)模：長500～1 000 m，厚30～50 m，結(jié)構(gòu)分帶性不明顯，中粒結(jié)構(gòu)帶形成主體，稀有金屬礦物含量低，僅見個別綠柱石和鈮、鉭鐵礦。

中等鈉長石化亞類：分布在礦區(qū)南半部。規(guī)模大小不一，長26～478 m，厚0.24～4.24 m，呈脈狀或板狀，礦物組成以微斜長石和石英為主，鈉長石、白云母、斜長石次之，副礦物以常見黑色電氣石為特征。稀有元素礦物常見鈮鉭鐵礦、綠柱石和鋰輝石，鈮鉭鐵和鋰輝石都可分成原生和交代作用兩期，鈮鉭鐵礦晶體長0.05～1 mm，與微斜長石、鈉長石、石英、白云母嵌生，并可見錫石、曲晶石與鈮鋰鐵礦伴生。鋰輝石原生晶體長1～40 cm，交代生成的僅長1～10 mm。此外，還可見到很少的細(xì)晶石、磷鋁石、錳鉭礦等。

該亞類結(jié)構(gòu)分帶仍不明顯，以中－粗粒石英微斜長石帶為主體帶。交代作用以白云母化、鈉長石化較普通。

鈮、鉭、鋰可構(gòu)成貧礦體。Ta2O5/Nb2O5=0.67。

1.2.1.2 白云母鈉長石微斜長石型

脈體一般長51～262 m，厚1.25～8.66 m，延深32～210 m，形態(tài)為不規(guī)則啄狀。

礦物成分共查明32種。其中工業(yè)礦物有錳鈮礦、錳鉭礦、細(xì)晶石、鈉鋰綠柱石和鋰輝石。鈮、鉭礦物晶體1～2 mm，成不均勻散點(diǎn)狀分布。鈉鋰綠柱石對徑0.5～2 cm，呈黃色、黃綠色、分布零散。鋰輝石呈柱狀、板柱狀晶體，長10～50 cm。標(biāo)型礦物為綠色電氣石、鈉鋰綠柱石、磷鋁石。磷鋁石塊徑1～5 cm，與石英嵌生，含量5％～10％。稀有礦物含量介于白云母微斜長石型和鋰云母鈉長石型之間。Ta2O5/Nb2O5=0.91。人工重砂結(jié)果鈮鉭礦物含量可達(dá)255 g/t。

結(jié)構(gòu)分帶良好，共可分為8個帶：石英微斜長石帶、石英微斜長石鋰輝石帶、微斜長石帶、石英鋰輝石帶、石英鋰輝石白云母交代體、中葉鈉長石交代體、小葉鈉長石交代體、高嶺石交代體。

交代作用以鋰白云母化，小葉鈉長石化、高嶺石化最為發(fā)育，中葉鈉長石化次之、鋰云母化微弱。在交代體中，鈮、鉭礦化顯著增強(qiáng)，鋰輝石也略有增加。鋰輝石含量在其分布的幾個帶中可達(dá)10％～30％。1.2.1.3 鋰云母鈉長石型

主要分布于礦區(qū)東北部，規(guī)模較小，長9.35～75 m，厚1.44～4.55 m，多數(shù)延深大于長度，礦體形態(tài)比較復(fù)雜，有明顯膨脹收縮，有些礦脈是白云母鈉長石微斜長石型礦脈的支脈。此種類型礦物成分，交代作用最復(fù)雜，礦化最好。

礦物成分查明近40種，工業(yè)礦物有13種。工業(yè)礦物為細(xì)晶石、黑鉭鈾礦、錳鉭礦、銻鉭礦、鈦鉭鈮礦、錳輝石、磷鋰鋁石、鋰云母、銫鋰綠柱石、鋯石、錫石、包括鉭、鋰、鈮、鈹、銣、銫、鋯、鉿、錫等有益組分。鋰輝石晶體較白云母鈉長石微斜長石型礦脈要小，長1～10 cm，其他工業(yè)礦物晶體粒徑一般多小于1 cm。標(biāo)型礦物為鋰云母、多色電氣石（主要為紅色電氣石）銻鉭礦、銫鋰綠柱石、磷鋰鋁石和銫榴石。稀有礦物含量頗高，Ta2O5平均含量0.040％，Nb2O5平均含量0.015％，Ta2O5/Nb2O5=2.67；Li2O= 1％，BeO=0.045％，Rb2O=0.30。Cs2O=0.22％。人工重砂結(jié)果鈮鉭礦物含量為 346 g/t，最高達(dá)588 g/t。

共分10個結(jié)構(gòu)帶：石英微斜長石鋰逃石帶、微斜長石帶、石英鋰輝石帶、石英電氣石鋰云母帶、巨－中葉鈉長石交代體、骨針狀葉鈉長石白色鋰云母交代體、小葉鈉長石交代體、石英鋰云母交代體、細(xì)葉鈉長石針狀鋰輝石銫榴石交代體、高嶺石交代體。

交代作用時間先后順序?yàn)椋捍志Ъt電氣化－球狀、大片狀鋰云母化－巨、中葉鈉長石化－白色鋰云母化－小葉鈉長石化、細(xì)晶紅電氣石化－鱗片狀鋰云母化－細(xì)葉鈉長石化－高嶺石化。

鈮鉭礦物折出順序?yàn)椋?/p>

錳鈮礦－錳鉭礦－銻鉭礦－黑鉭鈾礦－細(xì)晶石。

交代作用與礦化關(guān)系極為密切、除高嶺石化外，其他各期交代作用都有稀有礦物生成以第1期鋰云母化，第2期葉鈉長石紅電氣石化對鉭鈮礦化最重要。第3期鈉長石化則是與銫榴石相伴的唯一交代作用。交代作用發(fā)生重疊時礦化更佳。

1.3 南陽山稀有金屬礦床的發(fā)現(xiàn)

1.3.1 預(yù)查發(fā)現(xiàn)大量脈體

20世紀(jì)60年代早期，豫07隊(duì)在盧氏官坡一帶尋找偉晶巖型白云母時，先后在南陽山、蘭草小石溝等地都見到鈉長石化偉晶巖。后選稀有金屬礦化較好的南陽山開始檢查，并于當(dāng)年提交該區(qū)偉晶巖分布調(diào)查情況報告，認(rèn)為官坡一帶是以鋰為主的稀有金屬花崗偉晶巖區(qū)。

1.3.2 地、物、化多種找礦手段投入

第2年，由該省局豫01隊(duì)組成項(xiàng)目組在官坡一帶開展系統(tǒng)的稀有金屬偉晶巖的普查工作，經(jīng)多種樣品取樣化驗(yàn)，加之電法、原生暈、次生暈化探和1∶1萬地質(zhì)填圖的巖脈廣泛調(diào)查工作，確定南陽山為以鉭為主的稀有金屬花崗偉晶巖區(qū)。

1.3.3 局部提高工作程度

60年代中葉，陜西省地質(zhì)局地質(zhì)三隊(duì)在南陽山地區(qū)開展勘探工作，兼于外圍七里溝、百花溝、蔡家溝一帶普查，發(fā)現(xiàn)并圈定了蔡家溝稀有金屬偉晶巖區(qū)。

1.3.4 科研手段并用

（1）1965年豫01隊(duì)發(fā)表“豫區(qū)某區(qū)含白云母－稀有金屬偉晶巖的分布特點(diǎn)及礦化規(guī)律的初步認(rèn)識”一文系統(tǒng)總結(jié)了偉晶巖明顯的分帶性。

（2）1969年陜西省地質(zhì)三隊(duì)編寫了南陽山礦區(qū)稀有金屬礦化特征的科研報告，以大量翔實(shí)的地質(zhì)資料對該區(qū)稀有金屬礦化及交代作用進(jìn)行了論述。

（3）70年代至今，成都地質(zhì)學(xué)院師生數(shù)次深入礦區(qū)，以官坡為重點(diǎn)，涉及陜西省與河南省相鄰地區(qū)稀有金屬及白云母礦區(qū)進(jìn)行了研究，編寫出東秦嶺偉晶巖專著，詳細(xì)闡述了東秦嶺偉晶巖成礦規(guī)律及地球化學(xué)特征，并對稀有元素共生組合進(jìn)行了分類，同時提出了偉晶巖漿多次混染分異的新成因觀點(diǎn)。

2 南召大莊稀有金屬礦

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

位于南召縣上崗鄉(xiāng)大莊、花子嶺一帶，出露上元古界二郎坪群大廟組片巖和大理巖。處于南河店－板山坪－洞街復(fù)背斜的西南翼，地層走向北西－南東。

二郎坪群大廟組呈狹長帶狀展布，其南部為華力西期花崗巖，北部為加里東期閃長巖。偉晶巖脈侵入于華力西期花崗巖邊緣及大廟組中，華力西期花崗巖為偉晶巖脈的母巖。

2.2 偉晶巖脈

長10 m以上，厚1 m以上的偉晶巖脈共計300余條，其中240條都呈緩傾斜規(guī)則的脈狀和板狀，還有42條呈分枝狀，18條呈透鏡狀，長度小于100 m者約占總數(shù)1/2，其余多為100～200 m，少數(shù)達(dá)到500 m以上，產(chǎn)狀以走向北東、北西兩組為主。

按云母種類可分成黑云母型，二云母型、白云母型；依結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為文象－中粗粒結(jié)構(gòu)偉晶巖，塊體結(jié)構(gòu)偉晶巖，全分異偉晶巖。

偉晶巖脈分布有下列特征：

（1）嚴(yán)格受黑云母花崗巖接觸帶控制，分布在內(nèi)外接觸帶500～1 000 m范圍內(nèi)。

（2）巖脈類型從巖體內(nèi)－外，由黑云母→二云母→白云母型。

（3）不同類型巖脈沿縱向（走向），從礦區(qū)北西－南東，黑云母、二云母型逐漸為白云母型替代。

（4）由黑云母型→二云母型→白云母型，分異程度逐漸增高，交代作用逐漸加強(qiáng)。

含稀有金屬礦物和稀土礦物10余種，主要是鈮鐵礦、鉭鐵礦族礦物，其次有細(xì)晶石、錳鉭礦、鈦鈮鉭礦、鈮鈦鈾礦、黑稀金礦、褐釔鈮礦、綠柱石等，還有少量鋰云母和鐵鋰云母。

偉晶巖普遍具鈮、鉭、鈹?shù)V化，但規(guī)模不大，品位不高，鈮鉭礦化與鈉長石化關(guān)系密切，鈉長石化可分為葉鈉長石化，糖粒狀鈉長石化和塊狀鈉長石化。鈮鉭礦化由黑云母型→二云母型→白云母型逐漸增強(qiáng)，鈮鉭礦脈均為白云母型。鈮鉭礦物主要分布在具鈉長石化的長石單礦物帶和小塊體結(jié)構(gòu)帶內(nèi)，綠柱石主要富集于二云母型和白云母型小塊體結(jié)構(gòu)帶內(nèi)，稀土礦物主要賦存在黑云母型偉晶巖中。

2.3 南召大莊稀有金屬礦的發(fā)現(xiàn)

（1）50年代末北京地質(zhì)學(xué)院、豫12隊(duì)對該區(qū)進(jìn)行了踏勘，并編寫有簡報。

（2）60年代初河南省地質(zhì)局豫12隊(duì)在該區(qū)開展了較正規(guī)的普查工作，對南河店－花園宮投入了11∶5萬地質(zhì)測量151 km2，同時開展了大莊－花子嶺一帶11∶1萬地質(zhì)測量和大比例尺的巖脈測量，還開展了相應(yīng)階段的重砂（天然、人工）、金屬測量和電磁法、放射性測量，提交了普查報告，發(fā)現(xiàn)了較大面積的鈮、鉭礦化，單礦物發(fā)現(xiàn)有鈮鐵礦、細(xì)晶石、褐釔鈮礦等。

（3）60年代中葉中南冶金地質(zhì)勘探公司601地質(zhì)隊(duì)也在該區(qū)從事偉晶巖脈型稀有金屬的找礦工作，提交有普查地質(zhì)報告，并采用重砂品位估算了鈮鉭礦的資源量。

（4）70年代至今河南省地質(zhì)局三支地質(zhì)隊(duì)先后在該區(qū)開展了普、詳查地質(zhì)工作，詳細(xì)查明偉晶巖數(shù)目，分布規(guī)律，偉晶巖漿分異和交代作用，對礦化較好的偉晶巖進(jìn)行的槽、井、平巷等輕、重型山地工程對礦體揭露并圈定、估算了資源量同時提交了詳查地質(zhì)報告。

3 其他鈮、鉭稀有金屬礦區(qū)

3.1 方城塔山

位于方城縣北東12 km，1959年至今河南省工業(yè)局地質(zhì)隊(duì)及豫13隊(duì)在塔山一帶堿性巖開展了以鈮、鉭為主的預(yù)查工作，研究結(jié)果表明，含鈮巖石以堿性正長巖為主，發(fā)現(xiàn)在堿性巖類中鈮含量平均值為克拉克值的26倍，鉭含量平均值為克拉克值的6.5倍，含量較高部位Nb2O5達(dá)0.025％～0.2％，鈮的賦存狀態(tài)經(jīng)人工重砂證實(shí)，除在霓石正長細(xì)晶巖中有少量鈮鐵礦，顆粒＜0.07 mm，除呈浸染狀分布外，絕大部分鈮鉭元素均呈分散狀態(tài)，不構(gòu)成單礦物，但該區(qū)具較好的找礦遠(yuǎn)景。

3.2 嵩縣黃水庵

位于嵩縣北西德亭西7 km，11∶20萬化探黃水庵一帶有鈾異常，60年代河南省地質(zhì)局曾組隊(duì)作過鈾礦普查勘探工作，1961年豫13隊(duì)對黃水庵稀有元素進(jìn)行檢查評價，確定為一鈮、鉭與鈾密切共生的礦床，60年代上半葉豫01隊(duì)將霓輝花崗巖列為工作對象，發(fā)現(xiàn)其中鈮鉭工業(yè)礦體，雖未發(fā)現(xiàn)鈮、鉭單礦物，在霓輝石石英脈等脈巖中見到較多鈮鉭礦物。鑒于該區(qū)有較好的找礦前景，1990～2005年河南省地礦局某隊(duì)進(jìn)入該區(qū)正式開展普查－詳查地質(zhì)工作。

3.3 信陽天目山

位于信陽天目山至桐柏毛集一帶，分布有天目山含鈮鐵礦花崗巖，出露面積50 km2，巖體分為花崗正長斑巖、粒狀花崗巖和斑狀花崗巖3個期次，平均含Nb2O50.012％，較一般花崗巖高6倍以上，有鈮鐵礦、與細(xì)晶石、獨(dú)居石、磷釔礦、鈦鐵金紅石等共生。

60～90年代豫11隊(duì)及地質(zhì)工作以沖積－殘坡積砂礦為對象投入普查工作，認(rèn)為大潭山、小寺溝一帶含砂層分布面積廣，但多數(shù)樣品均＜50 g/m3，只有信陽邢集月牙灣一帶沖積砂礦品位稍富，月牙灣沖積砂礦分布于現(xiàn)代河床1級、2級階地砂礫層、亞砂土、亞粘土層及河漫灘砂礫石層中，礦層呈層狀、透鏡狀，長200～1 000 m，寬35～80 m，厚1～2 m，有18個礦體，鈮鐵礦平均品位62.77～92.73 g/t。具較好的找礦前景。

4 成礦與分布的總體特征

（1）東秦嶺稀有金屬礦床以河南省盧氏、南召兩地區(qū)4個礦床為代表，均分布于秦嶺褶皺系中部，大地構(gòu)造方面即地槽沉積的活動性區(qū)域內(nèi)，按板塊觀點(diǎn)是揚(yáng)子古板塊向華北古板塊俯沖的活動性大陸邊緣的活動帶上。

（2）礦床均產(chǎn)于深大斷裂與區(qū)域性大斷裂形成的一向延長的斷塊中。

（3）原生稀有金屬礦床全部產(chǎn)于元古界變質(zhì)巖群中。

（4）成礦母巖均為堿性花崗巖基，成礦年代與成巖年代基本一致，為加里東早期。

（5）賦礦巖石為華力西期脈巖，均為偉晶巖脈，一般呈一向延伸的大量脈巖群。其脈巖類型以白云母為主、二云母類型次之，有時為鋰云母型。

（6）礦石礦物以錳鉭礦、細(xì)晶石、鈦鈮鉭礦等為主。

（7）東秦嶺稀有金屬礦床成因類型為花崗偉晶巖漿分異交代型鈮鉭礦床。