段先哲，時(shí) 皓，譚凱旋，謝焱石，陳 亮，韓世禮，胡 楊，馮志剛，張燕群，郭恒飛，蔣 樂

1.南華大學(xué)礦業(yè)工程博士后科研流動(dòng)工作站，湖南衡陽421001；2.南華大學(xué)核資源與工程學(xué)院，湖南衡陽421001；3.湖南省核燃料循環(huán)技術(shù)與裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南衡陽421001；

4.內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特010031

內(nèi)蒙古石灰窯花崗巖型鈮鉭銣礦床地質(zhì)特征及成因

段先哲1，2，3，時(shí) 皓4，譚凱旋1，2，謝焱石2，陳 亮2，韓世禮2，胡 楊2，馮志剛2，張燕群2，郭恒飛2，蔣 樂2

1.南華大學(xué)礦業(yè)工程博士后科研流動(dòng)工作站，湖南衡陽421001；2.南華大學(xué)核資源與工程學(xué)院，湖南衡陽421001；3.湖南省核燃料循環(huán)技術(shù)與裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南衡陽421001；

4.內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特010031

內(nèi)蒙錫林浩特石灰窯鈮鉭礦床是我國(guó)最近發(fā)現(xiàn)的一處大型稀有金屬礦床.通過詳細(xì)分析該礦床地質(zhì)特征、控礦因素及其成因，主要獲得如下認(rèn)識(shí)：1）該礦床礦石屬于堿性花崗巖系列；2）礦石中的鈮鉭礦物主要包括鈮錳礦、鈮鉭鐵礦、鈮鉭錳礦、錫錳鉭礦和細(xì)晶石；3）該礦床可能是前期花崗巖巖漿結(jié)晶和后期熱液交代綜合作用的產(chǎn)物，熱液交代是鈮鉭銣主要成礦階段；4）從鈮鉭銣礦化成因和富集規(guī)律可知，金屬礦化與鈉長(zhǎng)石化、云英巖化密切相關(guān)，且礦體賦存于蝕變花崗巖中，分布上嚴(yán)格受北東向構(gòu)造的控制，因此，鈉長(zhǎng)石化、云英巖化的花崗巖是尋找上述稀有金屬的直接找礦標(biāo)志，同時(shí)石灰窯燕山早期花崗巖出露地段很可能是尋找稀有金屬礦的有希望地區(qū)；5)圍繞石灰窯花崗巖主巖體周圍尋找晚期侵位的鈉長(zhǎng)石化花崗巖小巖體的隆起和淺部部位,是尋找鉭鈮銣礦的基本思路.

花崗巖型鈮鉭銣礦床；控礦因素；礦床成因；內(nèi)蒙古

鈮、鉭、銣?zhǔn)欠浅Ｖ匾南∮薪饘?，由于具有熔點(diǎn)高、耐高溫、抗變形、抗腐蝕、導(dǎo)熱性好、導(dǎo)電性強(qiáng)、可塑性高和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性，不僅在電子、原子能、超導(dǎo)技術(shù)、航天航空等工業(yè)領(lǐng)域，而且在鋼鐵、機(jī)械等民用工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著極為重要的作用［1-6］.我國(guó)目前正處于國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)階段，對(duì)鈮、鉭、銣礦產(chǎn)品需求不斷加大，但由于鈮鉭的應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品研制、開發(fā)進(jìn)展緩慢，對(duì)市場(chǎng)的供應(yīng)量非常有限，因此，加大該類礦產(chǎn)的勘查與開發(fā)是當(dāng)務(wù)之急.內(nèi)蒙錫林浩特石灰窯鈮鉭銣金屬礦床是我國(guó)最近發(fā)現(xiàn)的一處大型稀有金屬礦床，初步探明總金屬量超過87×104t［6］.該礦床的發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)內(nèi)蒙古稀有金屬礦地質(zhì)找礦有重要指導(dǎo)意義，亦為我國(guó)隱伏礦床的找礦研究提供了典型實(shí)例.因此，了解和研究該礦床的地質(zhì)特征、控礦因素及成因，對(duì)尋找該類資源大有裨益.

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

錫林浩特石灰窯鈮鉭礦床大地構(gòu)造上處于古生代板塊內(nèi)部的錫林浩特元古宙地塊南部邊緣（圖1），南側(cè)即為烏力吉-林西華力西造山帶.區(qū)內(nèi)受多次造山運(yùn)動(dòng)的影響，褶皺強(qiáng)烈，斷裂發(fā)育，其中華力西晚期褶皺多為不對(duì)稱的緊密背斜、向斜，軸向北西向或近東西向，主要包括敖日格勒敖包復(fù)式向斜、沃村圖儒向斜.

礦區(qū)出露地層僅見上二疊統(tǒng)林西組（P3l）.該地層主要位于種畜場(chǎng)石灰窯-敖包圖一帶，其他地段出露零星.巖性以暗黑色炭質(zhì)板巖、淺灰色粉砂質(zhì)夾泥灰?guī)r、變質(zhì)砂巖為主.

礦區(qū)由3條大致平行的北北東走向擠壓破碎帶（出露長(zhǎng)度0.5～9.7 km，寬30～220 m）組成，破碎帶巖性為燕山期碎裂花崗巖、碎裂巖、花崗質(zhì)糜棱巖及晚二疊世的千糜巖、綠簾石化灰?guī)r.在動(dòng)力作用下，暗色礦物定向排列，長(zhǎng)石晶體折斷，晶紋彎曲，板巖硅化，小褶曲發(fā)育，灰?guī)r蝕變，石英脈、偉晶巖脈、閃長(zhǎng)巖脈等中酸性脈巖沿破碎帶發(fā)育，且遭受破壞.

此破碎帶控制著與燕山早期鈉長(zhǎng)石化、云英巖化花崗巖有關(guān)的稀有金屬成礦帶的分布.該破碎帶為燕山早期巖漿巖和巖漿期后的氣成熱液活動(dòng)創(chuàng)造了良好的條件，使巖石遭受了多次交代作用，形成了鈉長(zhǎng)石化、云英巖化及一系列偉晶巖、綠柱石石英脈等，并伴隨生成了有關(guān)的稀有金屬礦產(chǎn)、其他內(nèi)生礦產(chǎn)及螢石礦等.

礦區(qū)處于錫林浩特構(gòu)造巖漿巖帶中段，巖漿活動(dòng)頻繁，侵入巖比較發(fā)育，巖漿巖體時(shí)代為二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)，其中侏羅紀(jì)堿性花崗巖巖體在礦區(qū)出露最廣泛.通過1∶1萬地質(zhì)草測(cè)圈定了具有一定規(guī)模的蝕變巖體8處，編號(hào)為I～Ⅷ，其中V號(hào)巖體為主巖體.該巖體主要巖石為鈉長(zhǎng)石化花崗巖、云英巖化花崗巖、云英巖化鈉長(zhǎng)石化花崗巖及云英巖.巖石礦物成分為鈉長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、石英、鐵鋰云母、白云母及少量條紋長(zhǎng)石、黑云母、螢石、黃玉、黑鎢礦、錫石、鈮鉭鐵礦等.巖石具葉片、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、蝕變交代結(jié)構(gòu)、變余花崗結(jié)構(gòu)、糖粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.巖石副礦物特征為鋯石-獨(dú)居石型，常伴有少量錫石、黑鎢礦、輝鉍礦、電氣石、螢石、黃玉等.其分布和產(chǎn)出形態(tài)嚴(yán)格受北東向斷裂帶控制，多呈巖株?duì)?、脈狀產(chǎn)出.從區(qū)域上來看應(yīng)屬小烏蘭溝-海流特山大基巖的南緣部分，且剝蝕深度不大.受種畜場(chǎng)-海流特山大破碎帶的影響，部分地段巖石破碎呈碎裂花崗巖或具片麻狀.

區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育，分布范圍廣泛，其規(guī)模一般長(zhǎng)10～500 m，寬1～20 m.主要巖脈有石英脈、偉晶巖脈、輝綠巖脈、正長(zhǎng)斑巖脈、花崗細(xì)晶巖脈、霏細(xì)巖脈、閃長(zhǎng)巖脈、花崗巖脈等.上述巖脈除閃長(zhǎng)玢巖脈、花崗巖脈屬華力西晚期外，其余巖脈均屬燕山早期以后產(chǎn)物.巖脈明顯受斷裂構(gòu)造控制，一般沿裂隙貫入，脈巖走向北東、北北東、北西向，個(gè)別呈東西向，與區(qū)域構(gòu)造方向吻合.

圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.1 Regional geological and structural sketch map1—風(fēng)成砂土（aeolian sand）；2—細(xì)砂及砂質(zhì)黏土（fine sand and sandy clay）；3—滿克頭鄂博組（Manketouebo fm.）；4—塔木蘭溝組二段（2nd mem.of Talimulangou fm.）；5—林西組（Linxi fm.）；6—大石寨組火山巖段（volcanic rock of Dashizhai fm.）；7—中侏羅世花崗巖（Middle Jurassic granite）；8—中侏羅世斑狀花崗巖（Middle Jurassic porphyritic granite）；9—晚二疊世花崗閃長(zhǎng)巖（Late Permian granodiorite）；10—晚二疊世閃長(zhǎng)巖（Late Permian diorite）；11—晚二疊世角閃輝長(zhǎng)巖（Late Permian bojite）；12—?jiǎng)恿ζ扑閹Ъ熬幪?hào)（dynamic fracture zone and serial number）；13—云英巖化（greisenization）；14—鈉長(zhǎng)石化（albitization）；15—實(shí)測(cè)整合及侵入界線（surveyed conformity and intrusion border）；16—巖相界線（lithofacies boundary）；17—實(shí)測(cè)正斷層及編號(hào)（surveyed normal fault and serial number）；18—平移斷層（strike-slip fault）；19—巖層產(chǎn)狀（attitude of rock formation）；20—向斜構(gòu)造（syncline）；21—背斜構(gòu)造（anticline）；22—礦區(qū)位置（orefield）

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

據(jù)目前取得的地質(zhì)資料，共圈出7個(gè)鈮鉭銣礦體，其中Ⅰ號(hào)巖體圈出工業(yè)礦體6個(gè)，編號(hào)為Ⅰ-1～Ⅰ-6；Ⅴ號(hào)巖體（圖2）圈出工業(yè)礦體1個(gè)，編號(hào)為Ⅴ-1.這些礦體中Ⅴ-1號(hào)礦體規(guī)模較大，其他礦體規(guī)模較小.該礦體是以鈮鉭為主伴生銣的復(fù)式礦體，礦石品位變化均勻.賦礦巖性為云英巖化花崗巖、云英巖化鈉化花崗巖、鈉化花崗巖.礦體由7個(gè)探槽、18個(gè)鉆孔控制.控制礦體長(zhǎng)度1140 m，總體呈北東向，地表出露寬度4.0～249.1 m，平均138.35 m，厚度變化系數(shù)64.77%，屬較穩(wěn)定型；傾向上控制礦體視厚6.57～139.5 m，平均66.03 m，厚度變化系數(shù)75.45%，屬較穩(wěn)定型.礦體延深590 m，控制最大垂深為362.36 m，賦礦標(biāo)高為1348.0～949.4 m，深度398.6 m.

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石礦物成分

人工重砂挑選出的重礦物、輕礦物電子探針分析（表1）并結(jié)合巖礦光、薄片的鑒定結(jié)果表明，該蝕變花崗巖型鈮鉭礦體礦石中，鈮鉭礦物主要包括鈮錳礦、鈮鉭鐵礦、鈮鉭錳礦、錫錳鉭礦、細(xì)晶石；其他金屬氧化物有黑鎢礦、錫石、鋯石、綠柱石，少量的獨(dú)居石、磷釔礦、

鎢鉛礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦；金屬硫化物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦；非金屬礦物有鐵鋰云母、白云母、綠鱗云母、黑云母、微斜長(zhǎng)石（天河石）等.

表1 礦物電子探針分析結(jié)果

續(xù)1（Continued）

續(xù)2（Continued）

圖2 Ⅴ號(hào)巖體地質(zhì)圖Fig.2 Geological sketch map of No.V rock mass1—第四系風(fēng)成沙土及砂礫石層（Quaternary aeolian sand and gravel）；2—暗灰色板巖（dark grey slate）；3—蝕變英安巖（altered dacite）；4—鈉長(zhǎng)石化花崗巖（albitized granite）；5—云英巖化花崗巖（greisenized granite）；6—鈉化云英巖化花崗巖（albitized-greisenized granite）；7—云英巖（greisen）；8—中粗?；◢弾r（medium coarse grained granite）；9—花崗細(xì)晶巖脈（granite-aplite dike）；10—石英脈（quartz vein）；11—糜棱巖及糜棱巖化巖石（mylonite and mylonitized rock）；12—實(shí)測(cè)地質(zhì)界線（surveyed geological boundary）；13—蝕變地質(zhì)界線（alteration boundary）；14—巖石產(chǎn)狀（attitude of rock）

2.2.2 礦石化學(xué)成分

?、跆?hào)花崗巖體中4件礦石樣品（編號(hào)分別為HQ5、HQ6、BRB01、BRB02）作X射線熒光光譜（XRF）主量元素和ICP-MS微量元素成分分析，結(jié)果見表2.由表2可知，礦石的主要化學(xué)成分為SiO2（71.16%～75.96%）、Al2O3（10.76%～15.64%）、K2O（3.32%～4.09%）、Na2O（1.08%～4.56%）、FeO（0.78%～3.63%）和Fe2O3（0.74%～1.03%），屬于堿性花崗巖系列；鉭、鈮、銣金屬平均含量為：Ta2O50.0134%，Nb2O50.0105%，Rb2O50.273%，達(dá)到了最低工業(yè)品位要求，具有工業(yè)利用價(jià)值.

2.2.3 礦石類型

礦石自然類型簡(jiǎn)單，為伴生銣的原生（堿性）花崗巖型礦石.

1）按礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分

按巖性特征，礦石類型分為云英巖化花崗巖鈮鉭礦、鈉長(zhǎng)石化云英巖化花崗巖鈮鉭礦、鈉長(zhǎng)石化花崗巖鈮鉭礦3種.其中云英巖化花崗巖鈮鉭礦一般分布于礦體頂部，而鈉長(zhǎng)石化云英巖化花崗巖鈮鉭礦和鈉長(zhǎng)石化花崗巖鈮鉭礦分布于礦體中下部.上述3種礦石，其Ta2O5或（Nb，Ta）2O5含量變化不大.

表2 礦石化學(xué)成分

2）按化學(xué)成分劃分

按照化學(xué)成分及圈礦工業(yè)指標(biāo)的要求，可劃分為鈮鉭伴生銣礦石：化學(xué)成分Ta2O5的品位在邊界品位以上，且共生組分有Nb2O5，若Ta2O5≥0.012%，且伴生Rb2O者，稱為工業(yè)鈮鉭礦石；若0.008%≤Ta2O5≤0.012%，且伴生Rb2O者，稱為低品位鈮鉭礦石.

3）按礦石的氧化程度劃分

該礦石均屬原生礦石，無需劃分三帶.

4）礦石的工業(yè)類型

按照稀有礦床的分類屬于與巖漿氣液（中高溫）有關(guān)的鈉長(zhǎng)石、鋰云母花崗巖型鉭、鈮、銣礦床.

2.2.4 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征

礦石結(jié)構(gòu)為變余花崗結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)、糖粒狀變晶結(jié)構(gòu).

礦石構(gòu)造以稀疏浸染狀、塊狀構(gòu)造為主，次為條帶狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造.

3 控礦因素

3.1 構(gòu)造控礦因素

礦區(qū)構(gòu)造位置處于種畜場(chǎng)-海流特山破碎帶中部，是礦區(qū)直接的控巖、控礦構(gòu)造，燕山早期蝕變花崗巖體的長(zhǎng)軸展布方向同區(qū)域性地層褶皺和斷裂構(gòu)造方向一致.同時(shí)蝕變巖體周圍的花崗巖、板巖普遍具碎裂結(jié)構(gòu)，這不僅是氣成熱液的良好通道，也有利于交代作用，對(duì)成礦有利.

鈮鉭礦體多呈殼狀產(chǎn)于巖體頂部裂隙密集帶的鈉化、云英巖化花崗巖中，礦化主要受巖體的微細(xì)構(gòu)造（原生節(jié)理及礦物顆粒間的空隙、解理、雙晶結(jié)合面）和后生構(gòu)造裂隙所控制，這些微構(gòu)造為礦體的直接儲(chǔ)礦構(gòu)造.

3.2 巖漿巖控礦因素

根據(jù)稀有金屬礦床的地質(zhì)特征，稀有金屬元素主要富集在巖漿階段末期以至巖漿期后階段殘余巖漿熱液的揮發(fā)份中.花崗巖呈小巖株、巖墻侵入林西組地層中，易形成封閉或半封閉環(huán)境，致使巖漿長(zhǎng)期處于融熔狀態(tài)和揮發(fā)份的集中，有利于交代蝕變作用和稀有金屬元素的富集.

3.3 礦化富集規(guī)律

1）鈮、鉭、銣等稀有元素主要存在于鈉長(zhǎng)石化、云英巖化花崗巖中，含礦巖體多為復(fù)式巖體，而鎢、錫等元素與云英巖化（石英細(xì)脈）有關(guān).

2）鈮鉭銣礦體賦存于蝕變花崗巖體的頂部和淺部，與鈉長(zhǎng)石化或云英巖化作用的強(qiáng)弱呈正相關(guān)，巖體交代蝕變現(xiàn)象普遍而強(qiáng)烈，多為面型交代蝕變，蝕變分帶不甚明顯，各帶具有過渡關(guān)系，在發(fā)育完整的情況下，如Ⅴ號(hào)巖體自上而下依次為云英巖化帶-鈉化云英巖化帶（過渡帶）—鈉化帶（中細(xì)粒）—弱鈉化帶（細(xì)中粒）.鈉化帶是鈮鉭的富集地帶，其上部強(qiáng)鈉化帶、過渡帶及云英巖化帶具有最明顯的富集，具有較高的工業(yè)意義.

以Ⅴ號(hào)花崗巖體為例，地表以巖體中南部鈉化、云英巖化較強(qiáng)烈，為鈮鉭富礦地段，礦化連續(xù)均勻，探槽中Ta2O5平均品位為0.0158%～0.0184%，（Ta，Nb）2O5平均品位為0.282%～0.0355%，伴生Rb2O平均品位為0.189%～0.233%.該巖體西部，隨著鈉化、云英巖化逐漸減弱，品位降低，探槽中Ta2O5平均品位為0.012%～0.0128%，（Ta，Nb）2O5平均品位為0.0215%～0.0.0222%，伴生Rb2O平均品位為0.13%～0.155%.

巖體深部，隨著鈉化、云英巖化減弱，鈮鉭品位亦隨之降低，礦體出現(xiàn)分支現(xiàn)象且局部可見夾石，鉆孔中Ta2O5平均品位為0.0134%，（Ta，Nb）2O5平均品位為0.02234%，伴生Rb2O平均品位為0.163%.

4 礦床成因探討

根據(jù)礦床地質(zhì)特征，鈮鉭銣礦體主要賦存于Ⅴ號(hào)蝕變花崗巖體隆起部位的頂部和淺部，礦體形態(tài)明顯受巖體控制，含礦巖體是巖漿早期結(jié)晶和巖漿后期交代綜合作用的產(chǎn)物.其中熱液交代作用是鈮鉭銣主要成礦階段：1）在巖漿早期階段，伴隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，花崗巖漿侵入地殼上部，溫度和壓力的降低，使組成花崗巖的主要礦物，如長(zhǎng)石、石英和云母以及一些稀有元素礦物（如細(xì)晶石、云母類礦物、鈮鐵礦-鉭鐵礦組礦物等），從花崗巖巖漿中逐漸結(jié)晶出來.在比較穩(wěn)定的封閉環(huán)境中，由于揮發(fā)組分的參與，降低了熔漿的結(jié)晶溫度，粒度變小，有利于分異作用的形成.隨著結(jié)晶和分異作用的進(jìn)行，形成完好的帶狀、似層狀和透鏡狀構(gòu)造的巖體.由于Nb、Ta等稀有元素均屬大半徑的高電荷陽離子，它們與揮發(fā)份都主要富集于花崗質(zhì)殘余巖漿中［8］.2）在巖漿后期階段，交代作用非常發(fā)育.在交代作用早期，成礦元素大量的從花崗巖中（主要為更長(zhǎng)石和黑云母）析出并進(jìn)入溶液.一方面，在高溫高壓條件下，陰離子參與組成絡(luò)合物，其活度降低；另一方面，堿性元素在高溫?zé)嵋褐谐孰x子狀態(tài)存在，熱液顯示強(qiáng)堿性，主要表現(xiàn)為微斜長(zhǎng)石化（微斜長(zhǎng)石置換斜長(zhǎng)石）.微斜長(zhǎng)石化主要發(fā)生在深部，有關(guān)的礦化為鈮和釔族稀土.由于溫度、壓力的逐漸下降，絡(luò)合物開始分解，陰離子不斷從絡(luò)合物中分出，導(dǎo)致鈉轉(zhuǎn)入溶液，鈉的活度增加，發(fā)生了鈉長(zhǎng)石化.鈉長(zhǎng)石化表現(xiàn)為鈉長(zhǎng)石交代鉀長(zhǎng)石、早期更長(zhǎng)石及石英，出現(xiàn)特有的“雪球結(jié)構(gòu)”（圖3）.與其共生的礦物有螢石、鈮鐵礦-鉭鐵礦組礦物等（圖4）.鈉長(zhǎng)石化主要發(fā)育在巖體上部，與之有關(guān)的是鈮、鉭、銣等稀有金屬礦化［1，7-9］.鈉長(zhǎng)石化、微斜長(zhǎng)石化和鉀長(zhǎng)石化反映了成礦熱液中堿質(zhì)較高.在交代作用晚期，隨著絡(luò)合物的不斷分解，溶液中的堿質(zhì)不斷減少，酸度進(jìn)一步提高，最終產(chǎn)生了云英巖化.云英巖化表現(xiàn)為石英和白云母置換長(zhǎng)石，與其共生的礦物還有黃玉、螢石、綠柱石等（圖4）.云英巖化主要發(fā)育在巖體的頂部和邊部，礦化范圍進(jìn)一步縮小，有關(guān)礦化為鉭、鋰、鎢和錫［7，10-11］??內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查院.內(nèi)蒙古自治區(qū)鑲黃旗加不斯礦區(qū)鈮鉭礦勘探報(bào)告.2012..由于溶液和圍巖（富堿質(zhì)）相互作用，溶液的堿度又不斷增高，導(dǎo)致產(chǎn)生了晚期鈉長(zhǎng)石化.晚期鈉長(zhǎng)石化主要集中在巖體的最頂部.在含稀有金屬蝕變花崗巖體中，上述交代作用遵循由弱到強(qiáng)，由低序級(jí)向高序級(jí)順序持續(xù)發(fā)展，而不同的稀有金屬礦化與不同序級(jí)的交代蝕變作用密切相關(guān).

圖3 花崗巖中的“雪球”結(jié)構(gòu)Fig.3 The“snowball”structure in granite

圖4 不同交代蝕變作用下的礦物共生組合（據(jù)文獻(xiàn)［12］修改）Fig.4 Mineral assemblage under different metasomatic alterations（Modified from Reference［12］）

礦區(qū)蝕變花崗巖的交代作用沿著微斜長(zhǎng)石化-鈉長(zhǎng)石化系列和黑云母-鐵鋰云母-白云母系列進(jìn)行.這兩個(gè)交代蝕變系列，既平行演化又相互疊加、交錯(cuò)發(fā)展，產(chǎn)生了相應(yīng)的蝕變巖石類型：天河石化花崗巖、鈉長(zhǎng)石化花崗巖、云英巖化鈉長(zhǎng)石化花崗巖、云英巖化花崗巖等.而不同的交代蝕變作用又有不同的有益金屬元素礦物和有益元素的富集.如鈮、鉭、銣等稀有金屬元素，隨著蝕變作用的增強(qiáng)，其含量呈增加的趨勢(shì).同時(shí)，不同階段的交代蝕變作用相應(yīng)產(chǎn)生了不同的礦物共生組合（圖4）.

5 結(jié)論

本研究礦區(qū)是以鈮、鉭、銣為主的堿性花崗巖型稀有金屬礦床，礦石達(dá)到最低工業(yè)品位，具有工業(yè)利用價(jià)值.通過探討礦床地質(zhì)特征、控礦因素以及礦床成因，可以獲得如下認(rèn)識(shí)：

1）該礦床是前期巖漿結(jié)晶和后期熱液交代綜合作用的產(chǎn)物，熱液交代是鈮鉭銣主要成礦階段；

2）從鈮鉭銣礦化成因和富集規(guī)律可知，金屬礦化與鈉長(zhǎng)石化、云英巖化密切相關(guān)，且礦體賦存于蝕變花崗巖中，分布上嚴(yán)格受北東向構(gòu)造的控制，因此，鈉長(zhǎng)石化、云英巖化的花崗巖是尋找上述稀有金屬的直接找礦標(biāo)志，石灰窯燕山早期花崗巖出露地段很可能是尋找稀有金屬礦的有希望地區(qū)；

3）圍繞石灰窯花崗巖主巖體周圍尋找晚期侵位的鈉長(zhǎng)石化花崗巖小巖體的隆起和淺部部位，是尋找鉭鈮銣礦的基本思路.

［1］徐新光，智洪若，付法凱，等.豫西某鋰鈮鉭礦床成礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志［J］.西部探礦工程,2010（4）:156—158.

［2］王汾連，趙太平，陳偉.鈮鉭礦研究進(jìn)展和攀西地區(qū)鈮鉭礦成因初探［J］.2012,31（2）:293—308.

［3］聶鳳軍，王豐翔，趙宇安，等.內(nèi)蒙古趙井溝大型鈮鉭礦床地質(zhì)特征及成因［J］.2013,32（4）:730—743.

［4］程征，伍喜慶，楊平偉.我國(guó)鈮鉭資源的特征及選礦技術(shù)［J］.金屬礦山,2013（7）:97—100.

［5］王盤喜，包民偉.我國(guó)鉭鈮等稀有金屬礦概況及找礦啟示［J］.金屬礦山,2015（6）:92—97.

［6］孫艷，王瑞江，李建康，等.錫林浩特石灰窯銣多金屬礦床白云母40Ar-39Ar年代及找礦前景分析［J］.地質(zhì)論評(píng),2015,61（2）:463—468.

［7］黃定堂.江西橫峰松樹崗鎢錫鈮鉭多金屬礦床成因探討［J］.有色金屬礦產(chǎn)與勘查,1999,8（4）:231—236.

［10］張金明.江西大吉山鎢礦地質(zhì)特征［J］.資源調(diào)查與環(huán)境,2006,27（2）:149—152.

［11］王軍升，王玉往，龍靈利，等.江西大吉山鎢礦地質(zhì)特征及成礦機(jī)制

［J］.2014,5（2）:249—252.

DUAN Xian-zhe1,2,3,SHI Hao4,TAN Kai-xuan1,2,XIE Yan-shi2,CHEN Liang2,HAN Shi-li2,HU Yang2,FENG Zhi-gang2, ZHANG Yan-qun2,GUO Heng-fei2,JIANG Le2

1.Mining Engineering Post-doctoral Mobile Research Station,University of South China,Hengyang 421001,Hunan Province,China;
2.The School of Nuclear Resource and Engineering,University of South China,Hengyang 421001,Hunan Province,China;
3.Cooperative Innovation Center for Nuclear Fuel Cycle Technology and Equipment,University of South China,Hengyang 421001,Hunan Province,China;
4.Inner Mongolia Institute of Mineral Experiment,Hohhot 010031,China

The Shihuiyao Nb-Ta-Rb polymetallic deposit is a large rare metal deposit that was recently found in Xilinhot City,Inner Mongolia,China.By electronic microprobe（EMP）and X-ray fluorescence spectrometry（XRF）analyses on minerals and whole rock compositions of ores,with discussion on the geological characteristics and controlling factors as well as genesis of the deposit,the following results can be demonstrated:1）The ores of this deposit belong to alkaline granite type series.2）The Nb-Ta minerals in the ores mainly include manganocolumbite,columbite-tantalite,columbitemanganotantalite,wodginite and microlite.3）This deposit may be an integrated product of crystallization of granitic magma in early stage and hydrothermal metasomatic interaction later,of which the latter is the main metallogenic stage of Nb,Taand Rb;4）The Nb-Ta-Rb mineraling genesis and enrichment patterns show that the mineralization is closely related to the albitization and greisenization of granite.The ore bodies mainly occur in altered granites,strictly controlled by NE-trending structures in distribution.Therefore,the albitized and greisenized granites are direct indicators for the prospecting of these metals.In addition,the areas where the Early Yanshanian granites outcrop are probably prospective targets for the rare metals.5）The basic idea for Nb-Ta-Rb prospecting in Shihuiyao area is to seek for the uplift and the shallow parts of the smallalbitized graniterock mass emplaced in later stage around the main granite bodies.

granitic Nb-Ta-Rb deposit;ore controlling factor;deposit genesis;Inner Mongolia

2015-10-19；

2015-12-16.編輯：張哲.

國(guó)家自然科學(xué)基金（41503016）；湖南省教育廳優(yōu)秀青年項(xiàng)目（15B201）；中國(guó)博士后科學(xué)基金（2015M582334）；內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查專項(xiàng)資金；國(guó)防基礎(chǔ)科研計(jì)劃項(xiàng)目（B3720110004）；南華大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金（2014XQD08）；南華大學(xué)“蒸湘學(xué)者計(jì)劃”.

段先哲（1985—），男，博士，講師，主要從事地球化學(xué)和礦床學(xué)等方面的研究工作，通信地址湖南省衡陽市蒸湘區(qū)常勝西路28號(hào)，E-mail// duanxianzhe@126.com

時(shí)皓（1984-），男，工程師，主要從事地球化學(xué)和礦床學(xué)等方面的研究工作，通信地址內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市玉泉區(qū)昭君路16號(hào)，E-mail// shihaobj2008@163.com