福建永定大坪铌钽矿地质特征及找矿前景

江善元

(中国冶金地质总局第二地质勘查院，福州350108)

福建永定大坪铌钽矿是中国冶金地质总局第二地质勘查院近年来在永定地区取得的又一个重大找矿成果，钽矿资源量可达特大型规模[1-3]。

当前，国内的铌钽矿床类型主要有碱性长石花岗岩型，如江西414矿[4-5]、苏州善安浜钽铌矿[6]、广西栗木铌钽矿[7-8]、内蒙古赵井沟铌钽矿[9]；花岗伟晶岩型，如新疆可可托海锂铍铌钽矿[10-11]、福建南平西坑铌钽矿[12-13]、江西横峰黄山铌钽矿[14]。有学者曾把江西宜春钽铌矿归为花岗斑岩型[15]，但其赋矿岩石是碱性长石花岗岩而非花岗斑岩[16]；江西宜丰等地区发现的产于霏细斑岩中的铌钽矿因品位低、难开采而仅作为陶瓷原料用[17]。近年来发现的福建永定大坪铌钽矿[2，18]和上下湖铌钽多金属矿[1-2，18-19]均赋存于潜火山岩相花岗斑岩[20]中，品位达到最低工业要求、规模大、埋藏浅、且全岩矿化，具有斑岩型矿床的基本特点[21-22]。

1 区域地质背景

大坪钽铌矿区处于华南褶皱系的二级构造单元—闽西南-粤东北上古生代坳陷南端[23-24]，上杭—云霄北西向深大断裂带与北东向政和-大浦深大断裂带[25]的交汇处，属武夷成矿带南段的永梅会矿集区东[26-27]。区域地层主要为下元古界麻源群桃溪岩组变粒岩、前震旦系楼子坝组变质砂岩、下侏罗统藩坑组火山岩、下侏罗统下村组砂岩及第四系，侵入岩主要为燕山早期黑云母花岗岩，火山岩主要为藩坑组玄武岩(安山岩)—流纹岩双峰式火山岩[28-29]，潜火山岩主要为潜花岗斑岩、潜流纹斑岩及潜闪长玢岩等，区域构造主要发育北东东向和北北东向两组断裂带，其次有北西向和东西向断裂(图1)。

图1 永定大坪铌钽矿区域地质略图(据江善元等，2016)Fig.1 Regional geological map of Daping Nb-Ta deposit in Yongding(after Jiang et al.，2016)1—第四系；2—下侏罗统下村组砂岩；3—下侏罗统藩坑组玄武岩；4—前震旦系楼子坝组变质砂岩；5—下元古界桃溪岩组变粒岩；6—燕山早期黑云母花岗岩；7—早侏罗世潜流纹斑岩；8—早侏罗世潜花岗斑岩；9—早侏罗世潜闪长玢岩；10—铌钽矿体；11—断层；12—矿区位置

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层为下侏罗统下村组砂岩段、藩坑组下火山岩段。

藩坑组下火山岩段是含矿斑岩体的直接围岩，其岩性下部主要为溢流相玄武岩、安山岩，上部主要岩性为溢流相流纹岩、斜长流纹岩，部分为落空相英安质晶屑凝灰岩、流纹质凝灰岩等，构成了双峰式火山岩组合。

2.2 构造

区内构造以断裂为主，走向北北东—北东东，长多大于5 000 m，均延伸至区外；次为近东西向断裂。断裂构造主要形成于燕山晚期，切割了矿区地层及部分侵入岩体，永定上下湖铌钽多金属矿与北东向断裂构造关系密切。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆岩发育，侵入岩有早侏罗世似斑状中粒(含)黑云母花岗岩；火山岩有藩坑组火山岩及潜花岗斑岩、潜流纹斑岩和潜闪长玢岩；后期岩脉包括辉长岩脉、闪长玢岩脉。其中潜花岗斑岩为钽铌成矿(赋矿)母岩。

潜花岗斑岩呈岩瘤—小岩株状侵入于藩坑组火山岩中，镜下鉴定为黑磷云母碱长花岗斑岩(邹天人教授为本项目的镜下鉴定，2015)，斑晶成分以钾长石、石英为主(图2a、b)，次为铁锂云母、斜长石，见细粒钠长石环绕自形石英斑晶而构成的“环斑堆积结构”(图2c)和自形的石英斑晶内细粒钠长石呈环状或多层环状分布而构成的“环带包裹结构”(图2d)两种“雪球”结构[21，30-31]；基质为细粒-微粒结构、霏细结构。其矿物岩石学特征表明，大坪潜花岗斑岩是岩浆分异晚期的产物，具有结晶分异和演化程度高的特点[5，21]。

图2 大坪矿区含矿花岗斑岩手标本及镜下特征(据江善元等，2016) Fig.2 Specimen and microscopic characteristics of ore-bearing granitic porphyry from the Daping deposit(after Jiang et al., 2016)(a—花岗斑岩岩芯照片；b—石英、钾长石斑晶镜下照片；c—环斑堆积结构；d—环带包裹结构)

2.4 围岩蚀变

主要表现为藩坑组火山岩的硅化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化及花岗斑岩的硅化(细脉状及团包状)、绿泥石化、绿帘石化、叶腊石化、钾长石化、高岭土化、萤石矿化、黄铁矿化，上述蚀变多见于岩石裂隙中而呈(细)脉状，萤石多呈斑点状与硅化伴生。

3 矿床地质特征

3.1 矿体的形态、产状及规模

矿体呈近椭圆状分布于蓝地黑磷云母碱长花岗斑岩体的北端，长轴呈近东西向，总体往北倾(图3)，倾角42°～45°。矿体长约400 m、宽220～280 m，厚275.85～378.01 m(其中风化壳型钽铌矿厚12.92～23.66 m)。

3.2 矿石结构构造

矿石具自形—半自形结构、它形结构、细小鳞片状结构、胶结结构；土状构造(风化矿石呈土状)、块状构造(风化矿石以下的新鲜矿石多为块状构造)、斑点状构造、稀疏星点状构造。

3.3 矿石组分特征

根据镜下鉴定及电子探针初步测试成果，并结合人工重砂物质组分鉴定结果，大坪钽铌矿的矿石矿物主要为铌铁矿、钽铌铁矿、铌钽铁矿、钽铁矿等，其次为重钽铁矿、硅-铌铁矿、钽铌锰矿、锡铁钽矿、含钛钽铁矿、钽锡矿、含钽铌金红石、磷钇矿、褐钇铌矿、氟碳铈矿、独居石、含铌钍石、铁钍石、含铀钍矿、铀—钍矿、钍矿、铀细晶石、锆石等，微量铁闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿等(图4a、b、c、d、e、f)；脉石矿物主要为石英、钾长石、钠长石、萤石、黄玉、白云母、铁白云母、铁锂云母、黑鳞云母、绿帘石、绿泥石、磷灰石等。

铌铁矿多呈长柱状、板状、针状，部分为粒状，大多为单矿物或其聚集体，或稀疏(或不均匀)分布于铁锂云母或长石集合体中，可见少量与锆石、钍石共生；含钽铌金红石多沿绢云母集合体边缘和微裂隙分布；褐钇铌矿为细小粒状，与独居石共生，包裹于绢云母集合体中。

图3 大坪铌钽矿区地质略图Fig.3 Sketch geological map of Daping Nb-Ta ore deposit1—下侏罗统藩坑组玄武岩；2—潜花岗斑岩；3—辉长岩脉；4—闪长玢岩脉；5—铌钽矿体及编号

3.4 矿石的化学成分

大坪铌钽矿床主要有用组分为Nb2O5、Ta2O5，伴生Rb2O。各工程平均品位Nb2O5为0.013%～0.023%、Ta2O5为0.009%～0.021%、Rb2O为0.06%～0.12%；各工程中Nb2O5、Ta2O5含量变化较大，有的地段Nb2O5>Ta2O5，有的地段Nb2O5

3.5 资源量估算

由于目前尚无斑岩型铌钽矿的工业指标，本矿床资源量估算暂时采用碱性长石花岗岩型铌钽矿的工业指标：最低工业品位Ta2O5为0.012%、(Ta，Nb)2O5为0.024%、Rb2O为0.10%，初步估算333+334类别Nb2O5金属氧化物资源量为15 484.84 t、Ta2O5金属氧化物资源量为13 594.09 t，Rb2O金属氧化物资源量137 817.72 t，矿床平均品位：风化壳型钽铌矿Nb2O5为0.016%、Ta2O5为0.013、Rb2O为0.10%；原生钽铌矿Nb2O5为0.013%、Ta2O5为0.012%、Rb2O为0.12%。

图4 大坪矿区的矿石矿物镜下照片(据江善元等，2016)Fig.4 Microphotographs of the ore mineral from the Daping deposit(after JIANG et al., 2016)

4 找矿前景分析

1)永定南部已发现了上下湖铌钽多金属矿和大坪铌钽矿，赋矿岩石均为早侏罗世潜火山岩相碱长花岗斑岩。上下湖铌钽矿已探明铌金属氧化物资源量达中型规模、钽金属氧化物资源量达大型规模，并叠加了后期热液活动，见黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化、方铅矿化和闪锌矿化，局部形成铜矿体；大坪铌钽矿已探明铌金属氧化物资源量达中型规模、钽金属氧化物资源量达特大型规模，后期热液活动相对较弱，以黄铁矿化为主，镜下可见微量铁闪锌矿、方铅矿、辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿。区内铌钽成矿地质条件有利，且大坪矿区深部尚未揭露到矿体底板，矿体北部尚未控制边界，矿床规模仍有扩大前景。

2)2015年在执行中调局地质调查项目时，在上下湖和大坪岩体之间的鹞子岽花岗斑岩体采样发现Ta2O5品位为0.008%，达边界品位要求。该岩体地表出露规模较小，通过地质条件类比，认为其深部具有较大的铌钽矿找矿前景。

3)大石凹—蓝地火山喷发盆地内存在多个早侏罗世潜火山岩相花岗斑岩体，包括桃坑尾、上石西隔、大斜戈、内龙潭、上斜坊、下斜坊、棉花滩、河坑等，各岩体大小不一，据野外调查采样分析，部分岩体Nb2O5含量已达最低工业品位要求，有望发现“大坪式”铌钽矿。