河南省神林序列花崗巖型鈮鉭礦礦物學特征

周 楊，王志華

（河南省地質礦產勘查開發局第五地質勘查院，河南 鄭州 450000）

通過本次工作發現，研究區內鈮礦化與正長細晶巖（斑巖）、白云母二長變粒巖等堿性巖關系密切，鈮礦（化）體主要賦存在堿性巖脈內。含鈮堿性巖脈的形成與分布受到了區域北西向構造的控制，總體呈北西向脈狀侵入于中元古代片麻狀花崗巖體中，鈮鉭成礦帶在空間上與堿性巖漿活動帶的分布一致，堿性巖脈具全巖普遍礦化的特征，幾乎是巖體即礦體[1]。

1 含鈮堿性巖野外產出特征

通過本次工作，在研究區內新發現含鈮堿性巖脈6條，分別分布于小團城、王連溝至小龍溝和冷溝一帶（圖1），巖性主要為黑云母正長細晶巖、綠簾石化正長細晶巖、白云母二長變粒巖、白云母鈉長變粒巖等，呈脈狀侵入于中元古代河北岸片麻狀含斑中粒鉀長花崗巖中，與圍巖為順層產出關系，片麻理產狀與圍巖基本一致或呈小角度相交，界線清晰，圍巖蝕變不發育，表現出明顯的突變關系，見圖2。巖脈規模差異較大，延伸長度在100m～1200m之間，出露寬度一般5m～10m，最寬處可達30m，呈北西-南東向展布，傾向210°～230°之間，傾角56°～80°之間，與區域構造線方向一致[2]。

圖1 堿性巖脈空間分布情況地質簡圖

圖2 堿性巖脈野外露頭、與圍巖接觸關系

2 含鈮堿性巖巖石學特征

通過野外系統采樣，并選取15件有代表性的新鮮樣品進行了巖礦鑒定，通過野外觀察和室內鏡下鑒定，發現研究區內含鈮鉭堿性巖脈的巖性類型比較簡單[3]，主要類型有：黑云母正長細晶巖、綠簾石化正長細晶巖、白云母二長變粒巖、白云母鈉長變粒巖等。分別描述如下：

黑云母正長細晶巖：主要出露于油路溝K1礦化體，整體呈灰～淺灰色，塊狀、片麻狀構造，似粗面結構。礦物成分主要為正長石、鈉長石、和黑云母，含少量的磁鐵礦和綠簾石。其中正長石含量在45%～65%之間，呈板條狀，粒徑0.02mm～0.15mm，少量可達0.5mm，格子雙晶和卡式雙晶較發育，定向排列；鈉長石含量10%～30%，呈它形粒狀，粒徑0.02mm～0.2mm，可見聚片雙晶，雙晶紋較寬；黑云母含量10%～15%，呈細小鱗片狀，粒徑0.01mm～0.1mm，少量可達0.3mm，綠褐色、褐色，定向排列，手標本與鏡下特征見圖3。金屬礦物主要為磁鐵礦，含量4%～6%，呈自形-半自形粒狀，粒徑0.01mm～0.6mm，沿礦物邊緣或裂隙被赤鐵礦交代，定向排列，浸染狀分布。見圖4。

經人工重砂和電子探針分析，常見的副礦物有：磷灰石、鋯石、榍石、獨居石、方鉛礦、鈮易解石、氟碳鑭鈰礦等。

圖3 黑云正長細晶巖手標本和鏡下特征（單偏光）

圖4 磁鐵礦（Ma）被赤鐵礦（Hem）交代光片（-）

綠簾石化正長細晶巖：礦物成分主要為正長石、鈉長石、和綠簾石，含少量的黑云母、白云母和石榴子石。其中正長石含量在60%～80%之間，呈板條狀，粒徑0.02mm～0.15mm，少量可達0.7mm，格子雙晶和卡式雙晶較發育，定向排列；鈉長石含量10%～15%，呈它形粒狀，粒徑0.02mm～0.15mm，可見聚片雙晶，雙晶紋較寬；綠簾石含量10%～25%，呈微粒狀、細小柱狀，粒徑0.01mm～0.15mm；黑云母含量2%～5%，呈鱗片狀，粒徑0.02mm～0.15mm，褐色，定向排列；石榴子石含量3%左右，等軸粒狀，粒徑0.2mm～0.5mm，淡粉色。金屬礦物主要為磁鐵礦，含量2%～3%，呈半自形粒狀，粒徑0.01～0.1mm，淺棕色，沿礦物邊緣或裂隙被赤鐵礦交代，定向排列，浸染狀分布。

經人工重砂和電子探針分析，常見的副礦物有：磷灰石、鋯石、獨居石、釷石、鈮鐵礦、氟碳鑭鈰礦等。

白云母二長變粒巖：主要分布于DK2和K5礦化體內，灰褐色，塊狀構造，鱗片粒狀變晶結構。礦物成分主要為正長石、鈉長石、和白云母。其中正長石含量在40%～50%之間，它形粒狀，粒徑0.1～1.5mm，格子雙晶較發育，定向排列，無蝕變；鈉長石含量15%～30%，呈它形粒狀，粒徑0.1mm～1.2mm，可見聚片雙晶，無蝕變；白云母含量10%～30%，呈鱗片狀，粒徑0.05mm～0.2mm，無色，定向排列；少量的磁鐵礦、石榴子石、綠簾石等。

白云母鈉長變粒巖：只見于DK1礦化帶中，灰褐色，塊狀、片麻狀構造，鱗片粒狀變晶結構。礦物成分主要為鈉長石和白云母。其中正長石含量在75%～80%之間，它形粒狀，粒徑0.05mm～1.2mm，聚片較發育，無蝕變；白云母含量15%～20%，呈鱗片狀，粒徑0.05mm～0.4mm，無色，定向排列，集聚分布，集合體大小與鈉長石相當，少量黑云母、磁鐵礦等。常見的副礦物有：磷灰石、鋯石、獨居石、鈮鐵礦、鈮金紅石、鈮易解石等。

總體來看，研究區內含鈮堿性巖脈主要呈淺灰色、灰褐色，塊狀、片麻狀構造，細晶結構、似粗面結構和粒狀變晶結構，礦物粒度細小，常見礦物為正長石、鈉長石、白云母、黑云母、綠簾石和少量磁鐵礦等，不含石英，副礦物主要有磷灰石、鋯石、獨居石等，含鈮鉭礦物主要有鈮鐵礦、鈮易解石、鈮金紅石、褐釔鈮礦等。

3 主要元素的賦存狀態

（1）鈮、鉭。鉭、鈮主要以鉭鈮鐵礦類礦物和細晶石礦物的形式存在，分散分布在鐵鋰云母、錫石和閃鋅礦等礦物中。為了定量的表明礦石中有用元素賦存在那些礦物中，以及其集中和分散情況，做了該礦石的鉭、鈮的金屬平衡。金屬平衡的結果，從而確定該礦Nb2O5的集中系數為82.83%。

（2）鋰、銣。鋰主要存在于鐵鋰云母中，挑選單礦物分析，在鐵鋰云母中含Li2O為2.72%。銣主要存在于鉀長石(微斜長石)和鐵鋰云母中，其中挑選微斜長石單礦物中含Bb2O為0.31%，泥級(-0.044mm)中含Rb2O為0.15%，挑選鐵鋰云母單礦物中含Rb2O為0.86%。

4 本次工作的最終成果

本次工作共新發現鈮礦化體6個，賦存于正長細晶巖（斑巖）、白云母二長變粒巖等堿性巖內，主要呈脈狀賦存于中元古代河北岸片麻狀含斑中粒鉀長花崗巖中，延伸長度在100m～1200m間，出露寬度一般3m～10m，最寬處可達30m，呈北西-南東向展布，傾向210°～230°之間，傾角56°～80°之間。

礦化體鈮礦化比較均勻、穩定，堿性巖脈就是礦化體，具巖體即礦體的特點，礦化體中Nb2O5含量在0.0302%～0.0880%，多數樣品Nb2O5含量達到原生鈮礦床的邊界品位，Ta2O5含量較低，在0.0005%～0.0037%。圍巖的Nb2O5含量0.0009%～0.0043%之間，無明顯礦化顯示。各礦（化）體特征詳述如下：

（1）K1礦化體。含礦巖性為細粒含磁鐵黑云母正長細晶巖，礦化體與圍巖呈侵入接觸關系，礦化體片麻理產狀與圍巖基本一致，接觸界線清晰，無明顯的圍巖蝕變。礦化體Nb2O5含量為0.0302%，Ta2O5含量為0.0013%。

（2）K5礦化體。含礦巖性主要為綠簾石化正長細晶巖、白云母二長變粒巖，二者無明顯界線，礦化體與圍巖呈侵入接觸關系，礦化體片麻理產狀與圍巖基本一致，接觸界線清晰，無明顯的圍巖蝕變。Nb2O5含量為0.0533%～0.0581%，Ta2O5含量為0.0034%～0.0037%，礦化比較均勻穩定。

（3）DK1-1、DK1-2礦化體。分布在小團城西南，為兩條平行脈狀礦化體，呈脈狀侵入于中元古代河北岸片麻狀含斑中粒鉀長花崗巖中，礦化體出露長大于300m，礦化體與圍巖呈侵入接觸關系，礦化體片麻理產狀與圍巖基本一致，接觸界線清晰，圍巖未見明顯蝕變。Nb2O5含量為0.0348%～0.0697%，Ta2O5含量為0.0005%～0.0036%，礦化比較均勻。

（4）DK2礦化體。位于小團城北，巖性為綠簾石化正長細晶巖、白云母二長變粒巖，呈脈狀侵入于中元古代河北岸片麻狀含斑中粒鉀長花崗巖中，走向307°。地表出露長度約400m，寬度3m～7m之間，Nb2O5含量為0.0802%～0.0880%，Ta2O5含量為0.0011%～0.0014%，礦化穩定。

（5）DK3礦化體。位于王連溝一帶，巖性為綠簾石化鉀長細晶巖，呈脈狀侵入于中元古代河北岸片麻狀含斑中粒鉀長花崗巖中，走向315°，傾向南西，傾角約65°，地表出露長度60m，寬度1m～3m之間，Nb2O5含量為0.0632%，Ta2O5含量為0.0008%。