江西省横峰县松树岗稀有金属矿床成矿模式探讨

朱志成，王建文，俞寒飞

（江西有色地质矿产勘查开发院，江西 南昌 330001）

1 成矿地质背景

松树岗矿区位于钦杭东段北部成矿带怀玉山成矿亚带内，赣东北深大断裂的南东侧（图1）。松树岗稀有有色金属矿床为灵山地区最主要矿床[1,2]。

图1 江西省横峰县松树岗钽铌矿区域构造位置略图

1.1 地层

区域地层出露有中、新元古界以及寒武系、奥陶系、三叠系、侏罗系、白垩系、第四系，其中缺失志留系、泥盆系、石炭系、二叠系（图2）。松树岗稀有金属矿区出露地层以震旦系、寒武系为主，震旦系为上部钨、锡矿赋矿地层[3]。

图2 灵山地区地质略图

1.2 构造

1.2.1 褶皱构造

图3 松树岗稀有金属体形态立体模型图

本区主要褶皱构造为葛源——临江湖复式向斜，向北东倾伏，寒武系西阳山组、华严寺组构成其核部，另寒武系杨柳岗组、荷塘组及震旦系的皮园村组、兰田组、休宁组构成其两翼。向斜内部，由于应力长期作用，又形成一系列次级褶皱。南部由于被铺前——清水塘向斜所复盖，地层出露不全，向斜轴部和两翼还发育一系列北北东向及北东东向压性、压扭性断裂，致使部分地层缺失或重复[4-6]。

1.2.2 区域滑覆构造

滑覆构造由滑动面和其上的滑覆体构成，滑动面大致沿早期的区域性滑脱面发育，在平面上和剖面上呈弯曲状。滑动面之下的上元古界混杂岩带为原地系统，组成该滑覆体的震旦系至奥陶系均已弯曲形成褶皱。

1.2.3 断裂构造

本区构造型式以断裂构造为主，可分为北东向、北北东向、北东东向和北西向四组，分布广泛，尤以北东和北西向两组最为发育，为本区控岩、控矿构造。断裂多表现为压、压扭性质。

1.3 岩浆岩

燕山期岩浆活动为本区主要的的构造岩浆活动期，侵入活动十分强烈，且具多阶段连续活动的特点。灵山岩体是区内规模最大、与有色金属矿产关系密切的酸性岩体。本区岩浆岩主要有中心相粗粒似斑状角闪石黑云母二长花岗岩、过渡相中细粒黑云母碱长花岗岩、边缘相为细粒黑云母花岗岩，区内脉岩主要有花岗斑岩、花岗伟晶岩、石英斑岩、云斜煌斑岩、闪长岩等。

2 矿体地质

2.1 稀有金属矿体特征

松树岗稀有金属矿体赋存于蚀变花岗岩体内，矿体规模巨大，形态简单，矿化连续。松树岗蚀变花岗岩体隐伏深部，矿化岩体侵入于倒转背斜转折处的岩层虚脱部位及其附近，隐伏岩体整体呈“靴”状，总体走向近东西向，顶板具有东缓西陡，北圆南扁平的变化规律。西侧倾角45°～65°，东侧倾角25°左右。隐伏岩体平面上呈“似腰子”状。

2.2 稀有金属矿化特征

松树岗隐伏花岗岩体蚀变作用从早到晚大致为钾长石化—钠长石化—云英岩化。其中钾长石化和钠长石化还可分为早、晚两个阶段，铌钽等稀有元素主要在钠长石化交代中沉淀析出，到云英岩化阶段最浓集，表现有多量的铌钽矿物出现，主要以钽铌铁矿、细晶石为主。矿化岩体内各稀有元素矿化与岩体自交代作用密切相关，云英岩化、中细粒正长花岗岩体中的钠长石化等蚀变类型以及强度差异决定了稀有金属矿化类型和空间分布，各种蚀变作用在时间上有先后，在空间上具有分带规律，矿(化)体赋存于各种蚀变岩带中。根据蚀变强弱、岩石矿物组合与钽铌含量变化，与岩体蚀变分带相对应，可将隐伏花岗岩矿化体从上至下划分为四个带：从隐伏岩体接触带向下，依次产为伟晶岩带；钾长石化花岗岩带；钾长石化（钠长石化）云英岩化花岗岩带；钠长石化花岗岩带。

2.3 稀有金属矿体赋存形态

矿体东西长1676m，南北宽740m，控制最大厚度708.8m，单工程控制最大厚度493.47m。顶板最高控制标高402.74m，底板最低标高-330.76m。埋藏深度在地表下166m～620m，在1线附近距地表最近点166m。-300m标高矿化岩体面积1.28平方公里。矿体形态总体呈“靴”状（图3）。矿体走向为东西向，矿体西陡东缓，西侧90米标高以上倾角65°，90m标高以下向东倾，倾角81°；东边-130m以上倾角40°，-130米以下倾角12°；北面90米标高以上倾角63°，90m标高以下倾向南，倾角83°；南面-130m标高以上倾角52°，-130m标高以下倾向北，倾角50°。矿体水平截面呈圆形、似椭圆形、似腰子形、似哑铃形，三维空间形态从上往下由简单至复杂，且展布空间呈渐变增大的趋势。

3 成矿模式

灵山黑云母花岗岩经熔融作用，源区贡献形成新的含铌钽钨锡花岗岩浆，岩浆结晶分异作用早期部分铌钽钨锡进入黑云母和副矿物晶格中，亲花岗岩元素在侵入岩顶部“预富集”。结晶分异作用中期，二价、四价阳离子已晶出，残余岩浆中含有大量挥发份和一价元素，对冷凝部份产生碱质交代作用；早期钾长石化和钠长石化，使黑云母和副矿物中的铌钽钨锡析放出来，转入熔体中，它们与残浆中的氟形成〔（NbTa）OF5〕2-、H2WO4、〔Sn（F、OH）6〕2-等稳定络合物；在早期蚀变以后，钾转入溶液中，当溶液中钾的浓度增加到一定程度时，产生钾长石化，继而钠长石化，流体在t-p-x条件下迁移，部份铌钽沉淀下来，形成钽铌铁矿和少量细晶石，钨锡开始少量沉淀形成黑钨矿和锡石。晚期的强烈钠长石化使大量的钾和部份硅转入溶液中，使钾硅氟在残浆中的浓度加大，形成云英岩的物质基础。在岩浆结晶分异的晚期，残浆中钾氟浓度升高，随着成矿溶液温度下降，酸度增高，形成铁锂云母、石英、黄玉等云英岩矿物，铌钽钨锡与溶液中的Fe2+、Mn2+等元素结合生成细晶石、钽铌铁矿、黑钨矿、锡石沉淀。至此钽铌全部析出。

图4 矿化花岗岩综合成矿模式图

热液成矿作用后期部分以流体相为主的组份发生脉动式的减压沸腾和贯入，充填于围岩和裂隙，形成钨、锡石英脉和钨锡铅锌石英脉。在W、Sn的外围出现Pb、Zn，W、Sn形成时间早于Pb、Zn，W、Sn和Pb、Zn这种分带特征可能于含矿流体的氧逸度的变化有关。由于氧化物的形成消耗了大量封闭体系中的氧，使氧逸度降低，因而到后期有少量锡以硫化物的形式出现在外围的铅锌硫化物内，或者叠加在细脉带型钨矿床中。这就可以解释为什么锡（或钨）矿化主要发生在钠长石化带附近的云英岩化、黄玉化、铁锂云母化范围内，矿化后期出现黝锡矿的原因。

综上所述，松树岗矿区为与岩浆作用有关的碱质交代—气成—高、中温热液矿床系列。稀有多金属矿形成时空演化范围广、时间长，成矿温度范围较大，矿床成因类型属岩浆晚期——期后分异自交代矿床，其工业类型为钠长石化花岗岩型铌钽铷矿床。成矿模式图见（图4）。