福建永定大坪鈮鉭礦地質(zhì)特征及找礦前景

江善元

(中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院，福州350108)

福建永定大坪鈮鉭礦是中國冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院近年來在永定地區(qū)取得的又一個重大找礦成果，鉭礦資源量可達特大型規(guī)模[1-3]。

當前，國內(nèi)的鈮鉭礦床類型主要有堿性長石花崗巖型，如江西414礦[4-5]、蘇州善安浜鉭鈮礦[6]、廣西栗木鈮鉭礦[7-8]、內(nèi)蒙古趙井溝鈮鉭礦[9]；花崗偉晶巖型，如新疆可可托海鋰鈹鈮鉭礦[10-11]、福建南平西坑鈮鉭礦[12-13]、江西橫峰黃山鈮鉭礦[14]。有學者曾把江西宜春鉭鈮礦歸為花崗斑巖型[15]，但其賦礦巖石是堿性長石花崗巖而非花崗斑巖[16]；江西宜豐等地區(qū)發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)于霏細斑巖中的鈮鉭礦因品位低、難開采而僅作為陶瓷原料用[17]。近年來發(fā)現(xiàn)的福建永定大坪鈮鉭礦[2，18]和上下湖鈮鉭多金屬礦[1-2，18-19]均賦存于潛火山巖相花崗斑巖[20]中，品位達到最低工業(yè)要求、規(guī)模大、埋藏淺、且全巖礦化，具有斑巖型礦床的基本特點[21-22]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大坪鉭鈮礦區(qū)處于華南褶皺系的二級構(gòu)造單元—閩西南-粵東北上古生代坳陷南端[23-24]，上杭—云霄北西向深大斷裂帶與北東向政和-大浦深大斷裂帶[25]的交匯處，屬武夷成礦帶南段的永梅會礦集區(qū)東[26-27]。區(qū)域地層主要為下元古界麻源群桃溪巖組變粒巖、前震旦系樓子壩組變質(zhì)砂巖、下侏羅統(tǒng)藩坑組火山巖、下侏羅統(tǒng)下村組砂巖及第四系，侵入巖主要為燕山早期黑云母花崗巖，火山巖主要為藩坑組玄武巖(安山巖)—流紋巖雙峰式火山巖[28-29]，潛火山巖主要為潛花崗斑巖、潛流紋斑巖及潛閃長玢巖等，區(qū)域構(gòu)造主要發(fā)育北東東向和北北東向兩組斷裂帶，其次有北西向和東西向斷裂(圖1)。

圖1 永定大坪鈮鉭礦區(qū)域地質(zhì)略圖(據(jù)江善元等，2016)Fig.1 Regional geological map of Daping Nb-Ta deposit in Yongding(after Jiang et al.，2016)1—第四系；2—下侏羅統(tǒng)下村組砂巖；3—下侏羅統(tǒng)藩坑組玄武巖；4—前震旦系樓子壩組變質(zhì)砂巖；5—下元古界桃溪巖組變粒巖；6—燕山早期黑云母花崗巖；7—早侏羅世潛流紋斑巖；8—早侏羅世潛花崗斑巖；9—早侏羅世潛閃長玢巖；10—鈮鉭礦體；11—斷層；12—礦區(qū)位置

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層為下侏羅統(tǒng)下村組砂巖段、藩坑組下火山巖段。

藩坑組下火山巖段是含礦斑巖體的直接圍巖，其巖性下部主要為溢流相玄武巖、安山巖，上部主要巖性為溢流相流紋巖、斜長流紋巖，部分為落空相英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r等，構(gòu)成了雙峰式火山巖組合。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，走向北北東—北東東，長多大于5 000 m，均延伸至區(qū)外；次為近東西向斷裂。斷裂構(gòu)造主要形成于燕山晚期，切割了礦區(qū)地層及部分侵入巖體，永定上下湖鈮鉭多金屬礦與北東向斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖發(fā)育，侵入巖有早侏羅世似斑狀中粒(含)黑云母花崗巖；火山巖有藩坑組火山巖及潛花崗斑巖、潛流紋斑巖和潛閃長玢巖；后期巖脈包括輝長巖脈、閃長玢巖脈。其中潛花崗斑巖為鉭鈮成礦(賦礦)母巖。

潛花崗斑巖呈巖瘤—小巖株狀侵入于藩坑組火山巖中，鏡下鑒定為黑磷云母堿長花崗斑巖(鄒天人教授為本項目的鏡下鑒定，2015)，斑晶成分以鉀長石、石英為主(圖2a、b)，次為鐵鋰云母、斜長石，見細粒鈉長石環(huán)繞自形石英斑晶而構(gòu)成的“環(huán)斑堆積結(jié)構(gòu)”(圖2c)和自形的石英斑晶內(nèi)細粒鈉長石呈環(huán)狀或多層環(huán)狀分布而構(gòu)成的“環(huán)帶包裹結(jié)構(gòu)”(圖2d)兩種“雪球”結(jié)構(gòu)[21，30-31]；基質(zhì)為細粒-微粒結(jié)構(gòu)、霏細結(jié)構(gòu)。其礦物巖石學特征表明，大坪潛花崗斑巖是巖漿分異晚期的產(chǎn)物，具有結(jié)晶分異和演化程度高的特點[5，21]。

圖2 大坪礦區(qū)含礦花崗斑巖手標本及鏡下特征(據(jù)江善元等，2016) Fig.2 Specimen and microscopic characteristics of ore-bearing granitic porphyry from the Daping deposit(after Jiang et al., 2016)(a—花崗斑巖巖芯照片；b—石英、鉀長石斑晶鏡下照片；c—環(huán)斑堆積結(jié)構(gòu)；d—環(huán)帶包裹結(jié)構(gòu))

2.4 圍巖蝕變

主要表現(xiàn)為藩坑組火山巖的硅化、綠泥石化、綠簾石化、黃鐵礦化及花崗斑巖的硅化(細脈狀及團包狀)、綠泥石化、綠簾石化、葉臘石化、鉀長石化、高嶺土化、螢石礦化、黃鐵礦化，上述蝕變多見于巖石裂隙中而呈(細)脈狀，螢石多呈斑點狀與硅化伴生。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

礦體呈近橢圓狀分布于藍地黑磷云母堿長花崗斑巖體的北端，長軸呈近東西向，總體往北傾(圖3)，傾角42°～45°。礦體長約400 m、寬220～280 m，厚275.85～378.01 m(其中風化殼型鉭鈮礦厚12.92～23.66 m)。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石具自形—半自形結(jié)構(gòu)、它形結(jié)構(gòu)、細小鱗片狀結(jié)構(gòu)、膠結(jié)結(jié)構(gòu)；土狀構(gòu)造(風化礦石呈土狀)、塊狀構(gòu)造(風化礦石以下的新鮮礦石多為塊狀構(gòu)造)、斑點狀構(gòu)造、稀疏星點狀構(gòu)造。

3.3 礦石組分特征

根據(jù)鏡下鑒定及電子探針初步測試成果，并結(jié)合人工重砂物質(zhì)組分鑒定結(jié)果，大坪鉭鈮礦的礦石礦物主要為鈮鐵礦、鉭鈮鐵礦、鈮鉭鐵礦、鉭鐵礦等，其次為重鉭鐵礦、硅-鈮鐵礦、鉭鈮錳礦、錫鐵鉭礦、含鈦鉭鐵礦、鉭錫礦、含鉭鈮金紅石、磷釔礦、褐釔鈮礦、氟碳鈰礦、獨居石、含鈮釷石、鐵釷石、含鈾釷礦、鈾—釷礦、釷礦、鈾細晶石、鋯石等，微量鐵閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦等(圖4a、b、c、d、e、f)；脈石礦物主要為石英、鉀長石、鈉長石、螢石、黃玉、白云母、鐵白云母、鐵鋰云母、黑鱗云母、綠簾石、綠泥石、磷灰石等。

鈮鐵礦多呈長柱狀、板狀、針狀，部分為粒狀，大多為單礦物或其聚集體，或稀疏(或不均勻)分布于鐵鋰云母或長石集合體中，可見少量與鋯石、釷石共生；含鉭鈮金紅石多沿絹云母集合體邊緣和微裂隙分布；褐釔鈮礦為細小粒狀，與獨居石共生，包裹于絹云母集合體中。

圖3 大坪鈮鉭礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.3 Sketch geological map of Daping Nb-Ta ore deposit1—下侏羅統(tǒng)藩坑組玄武巖；2—潛花崗斑巖；3—輝長巖脈；4—閃長玢巖脈；5—鈮鉭礦體及編號

3.4 礦石的化學成分

大坪鈮鉭礦床主要有用組分為Nb2O5、Ta2O5，伴生Rb2O。各工程平均品位Nb2O5為0.013%～0.023%、Ta2O5為0.009%～0.021%、Rb2O為0.06%～0.12%；各工程中Nb2O5、Ta2O5含量變化較大，有的地段Nb2O5>Ta2O5，有的地段Nb2O5

3.5 資源量估算

由于目前尚無斑巖型鈮鉭礦的工業(yè)指標，本礦床資源量估算暫時采用堿性長石花崗巖型鈮鉭礦的工業(yè)指標：最低工業(yè)品位Ta2O5為0.012%、(Ta，Nb)2O5為0.024%、Rb2O為0.10%，初步估算333+334類別Nb2O5金屬氧化物資源量為15 484.84 t、Ta2O5金屬氧化物資源量為13 594.09 t，Rb2O金屬氧化物資源量137 817.72 t，礦床平均品位：風化殼型鉭鈮礦Nb2O5為0.016%、Ta2O5為0.013、Rb2O為0.10%；原生鉭鈮礦Nb2O5為0.013%、Ta2O5為0.012%、Rb2O為0.12%。

圖4 大坪礦區(qū)的礦石礦物鏡下照片(據(jù)江善元等，2016)Fig.4 Microphotographs of the ore mineral from the Daping deposit(after JIANG et al., 2016)

4 找礦前景分析

1)永定南部已發(fā)現(xiàn)了上下湖鈮鉭多金屬礦和大坪鈮鉭礦，賦礦巖石均為早侏羅世潛火山巖相堿長花崗斑巖。上下湖鈮鉭礦已探明鈮金屬氧化物資源量達中型規(guī)模、鉭金屬氧化物資源量達大型規(guī)模，并疊加了后期熱液活動，見黃鐵礦化、黃銅礦化、輝鉬礦化、方鉛礦化和閃鋅礦化，局部形成銅礦體；大坪鈮鉭礦已探明鈮金屬氧化物資源量達中型規(guī)模、鉭金屬氧化物資源量達特大型規(guī)模，后期熱液活動相對較弱，以黃鐵礦化為主，鏡下可見微量鐵閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦。區(qū)內(nèi)鈮鉭成礦地質(zhì)條件有利，且大坪礦區(qū)深部尚未揭露到礦體底板，礦體北部尚未控制邊界，礦床規(guī)模仍有擴大前景。

2)2015年在執(zhí)行中調(diào)局地質(zhì)調(diào)查項目時，在上下湖和大坪巖體之間的鷂子崠花崗斑巖體采樣發(fā)現(xiàn)Ta2O5品位為0.008%，達邊界品位要求。該巖體地表出露規(guī)模較小，通過地質(zhì)條件類比，認為其深部具有較大的鈮鉭礦找礦前景。

3)大石凹—藍地火山噴發(fā)盆地內(nèi)存在多個早侏羅世潛火山巖相花崗斑巖體，包括桃坑尾、上石西隔、大斜戈、內(nèi)龍?zhí)丁⑸闲狈弧⑾滦狈弧⒚藁⒑涌拥龋鲙r體大小不一，據(jù)野外調(diào)查采樣分析，部分巖體Nb2O5含量已達最低工業(yè)品位要求，有望發(fā)現(xiàn)“大坪式”鈮鉭礦。