江西宜春雅山地區(qū)鈮鉭礦床地質(zhì)特征及成因探討

徐 喆，王迪文，吳正昌，符海明，劉慶宏，劉 楊，黃新曙

(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330030)

江西宜春雅山鈮鉭礦以鉭為主，屬特大型礦床，同時還伴生大量鋰、銣、銫資源，現(xiàn)為全國最大鉭礦生產(chǎn)基地(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·江西卷，2015)。長期以來，雅山鈮鉭礦的成礦機(jī)制存在不同的認(rèn)識，如巖漿高度結(jié)晶分異(徐克勤等，1989；Yin et al.，1995；Huang et al.，2002；喻良桂，2007；羅微，2014；楊澤黎等，2014)、交代作用(胡受奚等，1983；王成發(fā)，1986；袁忠信等，1987；林德松，1993；黃小娥等，2005)和巖漿高程度分異—富揮發(fā)分流體交代復(fù)合成因(李啟津，1986；趙振華等，1992)等多種觀點。前人對于雅山鈮鉭礦礦床成因的研究，多側(cè)重于對測試成果的分析，較少野外第一手資料的有利證據(jù)。近年來筆者參加了中國地質(zhì)調(diào)查局江西滸坑—分宜地區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查子項目，通過系統(tǒng)的野外實地調(diào)查，在該區(qū)獲得了一大批野外地質(zhì)資料。本文以雅山鈮鉭礦野外地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，總結(jié)了鈮鉭礦成礦規(guī)律，分析了礦床成因。

1 地質(zhì)背景

宜春雅山414鈮鉭礦床位于欽杭成礦帶東段(圖1a)，處于萍鄉(xiāng)-樂平坳陷南側(cè)，武功山隆起東部，該地區(qū)多期次復(fù)雜的構(gòu)造組合為成巖成礦提供了良好的就位空間。礦區(qū)內(nèi)出露地層為震旦系老虎塘組的中上部，分布于雅山復(fù)式花崗巖體的周圍，在東部與礦體接觸，成為礦體的頂板圍巖，主要巖性為變質(zhì)砂巖、千枚狀變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)—砂質(zhì)絹云千枚巖夾鈣質(zhì)板巖等(圖1b)。

雅山復(fù)式巖體侵入于震旦紀(jì)老虎塘組中，出露面積9.50 km2，受北東向和北西向兩組斷裂控制，長軸呈北西向。巖體剝蝕較淺，頂部尚殘留有似偉晶巖殼和震旦系淺變質(zhì)巖。復(fù)式巖體存在兩個階段的巖漿作用，早階段巖體以夏家?guī)X巖體為代表，形成時代為晚侏羅世，巖體成巖年齡為150 Ma(楊澤黎等，2014)。巖性為黑云母花崗巖，粒度由中細(xì)粒含斑→少斑黑云母花崗巖→粗中粒斑狀演化；晚階段巖體以銀子嶺巖體為代表，巖性為中細(xì)粒含斑—少斑二云母花崗巖，并有補(bǔ)充期的細(xì)粒白云母花崗巖。兩階段巖體呈漸變過渡，無明顯侵入界線。補(bǔ)充期巖體侵入于早期巖體之中，于補(bǔ)充期細(xì)粒白云母花崗巖中可見有早階段黑云母花崗巖的捕虜體。

圖1 雅山鈮鉭礦區(qū)地質(zhì)簡圖(圖a.據(jù)“楊明桂等，2004”；圖b.據(jù)“中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·江西卷，2005”修改)Fig.1 Sketch geological map of the Yashan Niobium-Tantalum deposit

前人根據(jù)巖相學(xué)特征及成分變化，將雅山復(fù)式巖體劃分為五個侵入階段，從早至晚依次為：①中粗粒黑鱗云母-白云母花崗巖；②細(xì)粒斑狀白云母花崗巖；③中粒白云母花崗巖；④鋰云母花崗巖；⑤黃玉鋰云母花崗巖(Yin et al.,1995)。經(jīng)野外調(diào)查研究表明，前人所指的第1階段中粗粒黑鱗云母-白云母花崗巖對應(yīng)早期的黑云母花崗巖，第4階段鋰云母花崗巖對應(yīng)晚期的中細(xì)粒含斑—少斑二云母花崗巖，第5階段的黃玉鋰云母花崗巖對應(yīng)補(bǔ)充期的白云母化強(qiáng)鈉長石化花崗巖,早期巖體和晚期巖體中所見白云母主要為蝕變成因的白云母。

該套巖石具有較高的SiO2、Na2O、K2O、Al2O3，而TiO2、CaO、MgO含量較低(表1)?？傮w上，雅山復(fù)式巖體各階段花崗巖的主量元素含量規(guī)律變化，從早期黑云母花崗巖到晚期二云母花崗巖SiO2含量明顯升高，到補(bǔ)充期白云母花崗巖反而顯著下降，Na2O、Al2O3均明顯升高，K2O、CaO、MgO均逐漸下降，P2O5含量升高。鋁飽和指數(shù)(A/CNK=1.16～1.69)較高，屬強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖。分異指數(shù)(DI)值均在91以上，表明巖體經(jīng)歷了高度的分異演化，而與成礦密切相關(guān)的白云母花崗巖分異指數(shù)并非最高。

雅山各階段巖體的稀土含量均較低，并且變化程度很大(∑REE=0.482×10-6～160.14×10-6)，(La/Yb)N=1.15～27.26(表2)，從早到晚，稀土總量急劇下降，輕重稀土分異逐漸減弱，但均出現(xiàn)較顯著的Eu負(fù)異常(δEu=0.026～0.649)和不同程度的四分組效應(yīng)，四分組效應(yīng)尤其是在補(bǔ)充期的強(qiáng)鈉長石化白云母花崗巖中表現(xiàn)最為明顯(圖2)。

微量元素組成上，雅山巖體具有明顯的Rb、Th、U、Ta、Nb、P正異常和Ba、Sr、Ti負(fù)異常的特征(表3、圖2)。從早到晚巖體中Rb、Ta、P含量逐漸增加，而Ba、Sr含量逐漸降低，補(bǔ)充期的強(qiáng)鈉長石化白云母花崗巖強(qiáng)烈富集Rb、Ta、P，而Ba、Sr、REE虧損，并具有非常低的Nb/Ta、Zr/Hf比值，顯示出高度分異演化的特點(李潔等，2013)。

楊澤黎等(2014)研究表明，雅山巖體具有低的εNd(t)(= -9.5～-10.7)和CaO/ Na2O(<0.3)，指示其應(yīng)主要起源于基底地殼中變質(zhì)泥質(zhì)巖的部分熔融，但其鋯石εHf(t)值變化范圍較大(=0.7～-14.8)，表明其成巖過程中也有地幔組分參與。綜合分析雅山巖體成因類型應(yīng)屬高分異的S型花崗巖。

圖2 雅山復(fù)式巖體球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.2 Chondrite-normalized REE pattern and primitive mantle-normalized trace element spider diagrams for the Yashan granite complex

區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂均較發(fā)育。由于受多期次構(gòu)造運動的疊加影響，褶皺構(gòu)造比較復(fù)雜，礦區(qū)主體構(gòu)造為軸向北東的銀子嶺背斜及其次級向斜。斷裂在礦床周圍主要有北東向、北西向、北東東向、北北東向四組，其中北東向和北西向兩組斷裂控制著雅山復(fù)式巖體的展布。

雅山巖體中節(jié)理較為發(fā)育，這是巖漿在侵入圍巖時，隨著巖漿的冷卻和收縮而形成的，主要分布于巖漿侵入體的頂部和邊緣部分，在巖體內(nèi)部也可見到。巖漿冷卻收縮是從上而下，從外及內(nèi)，從邊緣到中心緩慢進(jìn)行的，因此在巖體內(nèi)容易形成平行于接觸面的節(jié)理，即層節(jié)理；同時當(dāng)巖體外部冷凝后，而內(nèi)部仍在流動，這流動部分和冷凝部分之間也容易發(fā)生裂隙，即形成橫節(jié)理或縱節(jié)理。上述三種節(jié)理構(gòu)成了一個節(jié)理系統(tǒng)，雅山巖體這一特征表現(xiàn)的尤為充分。如在雅山巖體頂部或與圍巖接觸的邊部，層節(jié)理較為發(fā)育(圖3a、圖3b、圖3c、圖3d)，在銀子嶺一帶可見沿著層節(jié)理充填有似偉晶巖殼。層節(jié)理密集發(fā)育切割巖石，產(chǎn)狀較緩，使得從宏觀上看，巖體表現(xiàn)為似層狀產(chǎn)出。同時，橫節(jié)理垂直于層節(jié)理發(fā)育，與層節(jié)理縱橫交錯，構(gòu)成了一個節(jié)理系統(tǒng)。節(jié)理密集發(fā)育部位可見巖石中鈉長石化、白云母化等蝕變較強(qiáng)，局部沿節(jié)理面也見有螢石化，而蝕變的強(qiáng)度與礦化程度具有直接的正相關(guān)關(guān)系。在早階段的黑云母花崗巖中也可見沿層節(jié)理面下部具強(qiáng)鈉長石化(圖3d)。同時，在早階段的黑云母花崗巖及晚階段的二云母花崗巖中均可見在橫節(jié)理中發(fā)育有似偉晶巖脈(圖3e)和含礦細(xì)晶巖脈(圖3f)。與晚階段巖體接觸的早階段黑云母花崗巖中也見有較強(qiáng)的鈉長石化，表明早階段黑云母花崗巖有被礦化的現(xiàn)象。

圖3 雅山復(fù)式巖體中節(jié)理及沿節(jié)理發(fā)育的蝕變及巖脈特征Fig.3 The characteristics of joint and alteration and dikes in joint surfaces in the Yashan granitea.雅山414鉭鈮礦主采場處巖體中發(fā)育的節(jié)理系統(tǒng)；b.雅山巖體南西高富嶺一帶細(xì)粒白云母花崗巖中節(jié)理極為發(fā)育，沿節(jié)理面充填有錳質(zhì)，巖石鈉長石化亦較強(qiáng)；c.雅山巖體西側(cè)王仔沖一帶巖體中層節(jié)理發(fā)育；d.沿圖3c中所見層節(jié)理面下部，早期的黑云母花崗巖中鈉長石化亦較強(qiáng)；e.雅山巖體北西側(cè)何家坪地區(qū)二云母花崗巖中橫節(jié)理較為發(fā)育，沿節(jié)理面發(fā)育有似偉晶巖脈；f.雅山巖體南西高富嶺一帶在黑云母花崗巖中沿裂隙發(fā)育的含礦細(xì)晶巖脈

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

(1)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

全區(qū)以中、南部兩條北東東向斷裂(F3、F2)為界，自北而南劃分為工人村，銀子嶺和朱樓沖3個區(qū)段(圖1b)，主體在銀子嶺區(qū)段，鉭鈮資源儲量約占全區(qū)的99.5%(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·江西卷，2015)。

礦區(qū)有原生和次生兩類礦體，次生含礦表土規(guī)模小(約占總量0.8%)，原生礦體總體為一個裸露于地表的大礦體，邊緣尚零星圈出11個小礦體，主體產(chǎn)于銀子嶺區(qū)段。主礦體走向40°～45°，傾向南東，傾角10°～28°，長1 700 m，沿傾向延深644 m，礦化面積0.65 km2，東面隱伏于變質(zhì)巖之下。礦(體)平均厚60 m，最厚達(dá)196 m，與地形剝蝕程度有關(guān)，礦體形態(tài)簡單，呈似層狀產(chǎn)出。富礦體(ω(Ta2O5)>0.01%)產(chǎn)于上部，與強(qiáng)鈉長石化鋰云母花崗巖帶范圍基本一致，長1 300 m，平均寬551 m，平均厚30.1 m，最厚達(dá)42 m。一般貧礦體(ω(Ta2O5)0.008%～0.01%)位于富礦體之下部和邊部，主要產(chǎn)于中鈉長石化鋰云母花崗巖帶中，長1 500 m，寬572 m，平均厚36.2 m，最厚達(dá)62 m。其下為二級貧礦體(ω(Ta2O5)<0.008%)，其分布范圍與弱鈉長石化鋰云母花崗巖帶基本一致，控制長1 700 m，平均寬506 m，平均厚20.6 m(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·江西卷，2015)。礦化具明顯的垂向分帶特征，自上而下由富變貧。

礦體圍巖既有變質(zhì)巖，也有早階段黑云母花崗巖，在礦體東側(cè)圍巖主要為震旦系淺變質(zhì)巖，而與補(bǔ)充期含礦細(xì)粒白云母花崗巖接觸的早階段黑云母花崗巖中也見有礦化蝕變現(xiàn)象，遠(yuǎn)離含礦巖體則無礦化蝕變現(xiàn)象。同時，在邊部的早階段黑云母花崗巖中節(jié)理發(fā)育部位巖體中鈉長石化也較強(qiáng)。沿早階段黑云母花崗巖橫節(jié)理中所見含礦細(xì)晶巖脈，取樣分析獲得Ta2O5含量為0.020%，Nb2O5含量為0.019%，Li2O含量為0.008%， Rb2O含量為0.066%，Cs2O含量為0.002%，其中鈮、鉭均達(dá)到最低工業(yè)品位以上。

2.2 蝕變與蝕變分帶特征

雅山414鈮鉭礦區(qū)內(nèi)花崗巖蝕變強(qiáng)烈，蝕變類型有鈉長石化、云英巖化、黃玉化、鋰白云母化、硅化和螢石化等，具有明顯的蝕變分帶。自上而下分為6個礦化蝕變帶，各帶呈漸變過渡關(guān)系(圖4)。

圖4 雅山礦區(qū)7線剖面圖(楊明桂等，2004，略有修改)Fig.4 Cross section of exploration line 7 in the Yashan region1.細(xì)粒強(qiáng)鈉長石化鋰云母化花崗巖脈；2.細(xì)粒強(qiáng)鈉長石化鋰云母化花崗巖(Cγ)；3.中鈉長石化鋰云母化花崗巖(Zγ)；4.弱鈉長石化鋰云母化花崗巖(γr)；5.晚期中粒二云母花崗巖(γβmJ32a)；6.早期中粗粒黑云母花崗巖(γβJ31)；7.富鉭礦體；8.貧鉭礦體；9.巖相漸變界線；Q.第四系；ρ.似偉晶巖；Z2l.上震旦統(tǒng)老虎塘組; γmJ32b.補(bǔ)充期細(xì)粒白云母花崗巖

(1)熱接觸變質(zhì)帶(透輝石—陽起石帶)。位于變質(zhì)圍巖與似偉晶巖殼之間，巖石呈灰白色，具條紋條帶狀構(gòu)造(圖5a、圖5b)或呈厚層狀，礦物成分主要為石英、透輝石、陽起石。這一現(xiàn)象顯示出巖漿期后流體對于變質(zhì)巖的交代作用，在交代不充分時形成條紋條帶狀構(gòu)造，由灰色斜長透輝石巖條帶(為主要條帶，寬0.5～30 mm)與斜長陽起石(淺灰色)片巖條帶(為次要條帶，寬12 mm)平行相間分布組成，在交代充分時變質(zhì)砂巖中的填隙物全部蝕變形成透輝石(圖5c、圖5d)，形成透輝石石英巖，巖石呈細(xì)粒粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分石英(70%±)、斜長石(5%±)、透輝石(20%±)、陽起石(<5%)，石英呈它形粒狀，粒徑0.1～0.5 mm。斜長石呈它形粒狀，粒徑0.1～0.25 mm，被絹云母和粘土礦物取代。透輝石呈它形粒狀，粒徑0.04～0.12 mm，陽起石呈纖維狀，呈放射狀集合體產(chǎn)出，與透輝石伴生。

(2)似偉晶巖帶。產(chǎn)于含礦巖體的頂部接觸帶附近，透輝石—陽起石帶之下(圖6a)，強(qiáng)鈉長石化花崗巖體之上，呈似層狀產(chǎn)出，常發(fā)育由鉀長石和石英組成的似偉晶巖殼(圖6b)。由于巖體頂部圍巖形成的較好的封閉環(huán)境，故雅山地區(qū)似偉晶巖較為發(fā)育，其走向北東，傾向南東，傾角15°～20°，一般厚0.50～0.70 m，最厚7.0 m，局部可再分石英塊體亞帶，長石、石英塊段亞帶和偉晶狀鈉長石、鋰云母云英巖亞帶，局部見有輝鉬礦化(圖6c)。

圖5 雅山巖體外接觸帶發(fā)育的透輝石—陽起石帶特征Fig.5 The characteristics of diopside-actinolite belt in the exocontact zone of the Yashan granitea.透輝石—陽起石帶中所見條帶狀構(gòu)造；b.透輝石條帶和陽起石條帶微觀特征；c.透輝石石英巖；d.透輝石石英巖微觀特征；Di.透輝石；Act.陽起石；Qz.石英

雅山地區(qū)似偉晶巖較為發(fā)育，依據(jù)其產(chǎn)出部位可以分為三類。

第一類是產(chǎn)于花崗巖與變質(zhì)巖接觸帶上的似偉晶巖(如銀子嶺采場之上)，呈似偉晶巖殼(圖6a)。

第二類是產(chǎn)于早期中細(xì)粒似斑狀黑云母二長花崗巖內(nèi)部的似偉晶巖(雅山復(fù)式巖體北西何家坪一帶)，其沿橫節(jié)理充填，呈脈狀產(chǎn)出，主要有NW、NNE向兩組，脈寬約0.4～1 m不等，礦物成分主要為鉀長石、石英及云母等。似偉晶巖脈內(nèi)發(fā)育鈉長石化、錳礦化(圖3e、圖6d)。該地區(qū)早期細(xì)中粒斑狀(含斑)黑云母花崗巖中鈉長石化亦較強(qiáng)，對其取樣分析巖石具有鋰、鈮鉭等礦化顯示，表明巖漿晚期流體活動對鈮鉭成礦的作用。該地區(qū)早期黑云母花崗巖所顯示的礦化是交代作用的結(jié)果，是一種“被礦化”的現(xiàn)象。這為我們提供了新的找礦線索，在早階段黑云母花崗巖中也有成礦的可能，豐富了鈮鉭礦成礦作用特征，有利于完善其成礦模式，進(jìn)一步擴(kuò)大找礦方向。而巖體中所見云英巖化與鈉長石化呈漸變過渡的現(xiàn)象(圖6e)，反映出雅山地區(qū)鎢成礦與鈮鉭成礦的差異性，可能與成礦巖體所能形成的不同蝕變階段有關(guān)。此外，在何家坪地區(qū)巖體與變質(zhì)巖接觸帶上或巖體頂部也見有似偉晶巖殼或硅化帶發(fā)育(圖6f、圖6g)，這類似偉晶巖呈似層狀與銀子嶺礦段巖體頂部似偉晶巖殼相似，對巖漿晚期流體起到了有效的隔擋作用，從而有利于流體對早期巖體的充分交代。

圖6 雅山地區(qū)發(fā)育的似偉晶巖特征Fig.6 The assemblage characteristics of pegmatitoides in Yashan areaa.透輝石石英巖帶-似偉晶巖帶-強(qiáng)鈉長石化花崗巖帶分帶特征；b.銀子嶺采礦場巖體頂部似偉晶巖帶；c.銀子嶺采礦場巖體頂部似偉晶巖中發(fā)育的輝鉬礦化；d.何家坪礦區(qū)黑云母二長花崗巖中發(fā)育的似偉晶巖脈，并見有螢石和硬錳礦沿節(jié)理面充填；e.何家坪地區(qū)黑云母花崗巖中鈉長石化與云英巖化呈漸變過渡；f.何家坪地區(qū)鈉長化花崗巖體與變質(zhì)巖之間發(fā)育的似偉晶巖殼；g.何家坪地區(qū)黑云母花崗巖上部發(fā)育的硅化帶；h. 雅山西側(cè)變質(zhì)巖中似偉晶巖脈；i.雅山西側(cè)變質(zhì)巖中出露的似偉晶巖脈特征

第三類產(chǎn)于巖體邊部變質(zhì)巖中，如在雅山巖體西側(cè)王仔沖地區(qū)，似偉晶巖侵入于變質(zhì)巖中呈脈狀產(chǎn)出，出露寬度約2.18 m(圖6h、圖6i)，其旁側(cè)有細(xì)粒白云母花崗巖細(xì)脈，似偉晶巖中伴有弱鈉長石化、云英巖化等。沿裂隙還見有黃鐵礦化，巖脈同樣具有鋰、鈮、鉭的礦化顯示。

然而，前人對于雅山礦區(qū)出露的似偉晶巖也有報道(王成發(fā)，1986)，關(guān)于偉晶巖的成因，王成發(fā)(1986)認(rèn)為礦床中多層似偉晶巖的出現(xiàn)提供了堿金屬多次交代的證據(jù)。

(3)強(qiáng)鈉長石化鋰云母花崗巖帶。厚30～40 m，平均32.72 m，鈉長石含量40%～60%，主要標(biāo)志為巖石發(fā)育強(qiáng)鈉長石化(圖7a)，表面呈白色，甚至雪白色，同時也可見有紫色螢石沿裂隙面分布(圖7b)，該帶以含黃玉、鋰云母和變種鋯石為特征。該帶具強(qiáng)的Ta、Nb、Li、Rb、Cs礦化，為富礦體產(chǎn)出部位。

圖7 鈉長石化細(xì)粒白云母花崗巖特征Fig.7 The assemblage characteristics of fine-grained granite with albitizationa.強(qiáng)鈉長石化花崗巖；b.強(qiáng)鈉長石白云母花崗巖沿裂隙面發(fā)育的紫色螢石；c.強(qiáng)鈉長石花崗巖中鉀長石發(fā)育高嶺土化，被鈉長石、白云母等穿插、交代；d.強(qiáng)鈉長石花崗巖中石英包裹鈉長石；e.中鈉長石化花崗巖中發(fā)育的硬錳礦；f.中鈉長石化花崗巖中鐵錳質(zhì)沿節(jié)理面充填；Ab.鈉長石；Kf.鉀長石；Mu.白云母；Qz.石英

強(qiáng)鈉長石化白云母花崗巖，具塊狀構(gòu)造，手標(biāo)本上觀察，巖石呈中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，礦物粒度較均勻，似糖粒狀，鏡下觀察，呈交代殘留結(jié)構(gòu)，鱗片板狀變晶結(jié)構(gòu)，其中殘留花崗巖礦物為石英(25%～35%)、鉀長石(4%～30%)，氣熱蝕變礦物為鈉長石(33%～62%)、白云母(4%～13%)。殘留鉀長石呈不規(guī)則殘塊、殘粒狀，被鈉長石、白云母穿插、切割交代(圖7c)，粒徑0.1～2.4 ，具高嶺土化。殘留石英呈眼球狀，直徑0.8～4 ，含較多鈉長石包體，呈旋渦狀圍繞中心分布(圖7d)，為氣熱蝕變過程中重結(jié)晶所致。鈉長石呈半自形板狀，粒徑0.2～1.2 ，聚片雙晶，密集分布于殘留礦物間隙。白云母呈片狀，片徑0.08～1.8 ，與鈉長石伴生。

(4)中鈉長石化鋰云母花崗巖帶。平均厚73.92 m，鈉長石含量20%～40%；野外觀察，巖石呈灰白色，但較強(qiáng)鈉長石化的白度弱，顯著特征為沿節(jié)理面有大量灰黑色鐵錳質(zhì)充填(圖7e、圖7f)，該帶Ta、Nb、Li、Cs、Rb礦化明顯減弱。

(5)弱鈉長石化鋰(白)云母花崗巖帶。平均厚65.17 m，鈉長石含量<20%，巖石呈灰白色，鈉長石化強(qiáng)度明顯減弱。

(6)二云母花崗巖帶。厚17.7 m，產(chǎn)于弱鈉長石化花崗巖下部，呈灰白一淺肉紅色，鈉長石<3%，鋰云母2%，黑鱗云母8%，稀有金屬礦物含量極少。

2.3 礦石物質(zhì)組成

礦石類型有原生鉭鈮礦和殘坡積型砂礦兩種，其中原生礦約占全區(qū)儲量的99.2%。原生鉭鈮礦體賦存于鈉長石化、鋰云母化花崗巖中。礦石品級分為富礦體(Ta2O5>0.01%)、貧礦體(Ta2O50.008%～0.01%)和二級貧礦體(Ta2O5<0.008%)(圖1b)(楊明桂等，2004)。礦石礦物有富錳鈮鉭鐵礦、細(xì)晶石，含鉭錫石、鋰云母、綠柱石等；脈石礦物主要為石英、鈉長石、黃玉等。

主礦體中主要工業(yè)礦物變化特點：上部富礦體以富錳鈮鉭鐵礦和細(xì)晶石、鋰云母為主，并有少量黑色錫石、銫榴石、綠柱石等，下部貧礦體或二級貧礦體礦物成分復(fù)雜，以富錳鈮鉭鐵礦、鋰云母或鋰白云母為主，并有少量細(xì)晶石、淺色錫石、銫榴石和含錫鈦鉭鈮礦等，硫化物增多。

礦石呈浸染狀、晶粒結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)致密，塊狀構(gòu)造。礦石中鈮鉭礦物呈細(xì)粒浸染狀產(chǎn)出，屬細(xì)粒嵌布，富錳鈮鉭鐵礦、含鉭錫石粒度較粗，細(xì)晶石粒度較細(xì)，在強(qiáng)鈉長石化中粒度較粗。

2.4 礦床同位素組成

林德松(1996)研究表明，礦床中似偉晶巖、鋰白云母花崗巖和含鎢石英脈中的石英流體包裹體CO2的δ13C分別為-4.803‰、-1.461‰和-4.969‰，均位于深源巖漿碳范疇。

2.5 成礦時代

與成礦密切相關(guān)的鋰云母鈉長石花崗巖帶中輝鉬礦Re-Os等時線年齡為150.6±5.1 Ma(李勝虎，2015)，與巖體成巖年齡150 Ma(楊澤黎等，2014)基本一致，均為晚侏羅世。

3 討論

通過系統(tǒng)的野外調(diào)查，越來越多的證據(jù)表明，巖漿期后熱液流體的交代作用對于鈮鉭礦成礦更為關(guān)鍵。

首先，雅山巖體頂部圍巖為震旦系淺變質(zhì)巖，主要為千枚狀變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)—砂質(zhì)絹云千枚巖夾鈣質(zhì)板巖等巖性組合，起到了很好地隔擋作用，同時在巖體與變質(zhì)巖之間又發(fā)育有似偉晶巖殼，這使得巖體形成時處于相對封閉的環(huán)境中，為成礦物質(zhì)的聚集提供了保障，在這一特定的地質(zhì)條件下，有利于巖漿分異演化和巖漿期后流體發(fā)生充分的交代。似偉晶巖殼屬礦體的頂蓋，是重要的找礦標(biāo)志之一。

雅山復(fù)式巖體中發(fā)育的節(jié)理系統(tǒng)為流體活動提供了通道和空間。層節(jié)理的發(fā)育為巖漿期后流體的運移和就位提供了空間。橫節(jié)理貫穿不同期次的巖體，一方面為巖漿期后流體活動提供了通道，另一方面也有利于流體活動過程中萃取早期巖體中的成礦元素，從而實現(xiàn)成礦作用的疊加富集。一般在巖體頂部及邊部節(jié)理更為密集，往往出現(xiàn)橫節(jié)理將層節(jié)理貫穿且密集發(fā)育，向巖體內(nèi)部及下部節(jié)理密集程度變稀，而礦化蝕變強(qiáng)度與節(jié)理發(fā)育程度也表現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系。因此，鈉長石化和礦化的強(qiáng)度也是自下而上逐漸增強(qiáng)，這也可以解釋為什么越到巖體頂部礦化越強(qiáng)。

在巖體外接觸帶發(fā)育的透輝石—陽起石帶，是巖漿期后熱液交代的有利證據(jù)之一，透輝石是典型的熱液交代作用的礦物，在交代不充分時形成透輝石和陽起石互層的條帶狀構(gòu)造，在交代充分時變質(zhì)砂巖中的填隙物全部蝕變?yōu)橥篙x石。

同時，富礦體強(qiáng)鈉長石細(xì)粒白云母花崗巖中具有明顯的交代殘留結(jié)構(gòu)，殘留鉀長石呈不規(guī)則殘塊、殘粒狀，被鈉長石、白云母穿插、切割交代。

按照巖漿高度結(jié)晶分異成礦的觀點，演化到晚期的細(xì)粒白云母花崗巖全巖應(yīng)該都具有礦化現(xiàn)象，且礦化比較均一，但事實表明細(xì)粒白云母花崗巖在垂向上具有明顯的礦化和蝕變的分帶特征，礦化強(qiáng)度與鈉長石化等蝕變強(qiáng)度具明顯的正相關(guān)關(guān)系，細(xì)粒白云母花崗巖并非全巖均一礦化。

此外，在早階段黑云母花崗巖與補(bǔ)充期含礦巖體接觸部位，也可見早期巖體有強(qiáng)鈉長石化現(xiàn)象，這可能是受巖漿期后流體交代所致，且早期巖體的裂隙中也充填有晚期的含礦脈體，這也表面成礦作用與巖漿期后熱液流體的活動密切相關(guān)。

黃小龍等(2001)在研究雅山黃玉鋰云母花崗巖中的磷酸鹽礦物時發(fā)現(xiàn)，在巖體演化過程中有鈹磷酸鹽礦物—羥磷鈹鈣石的出現(xiàn)，也反映了雅山黃玉鋰云母花崗巖存在巖漿期后的含Be、Ca熱液流體的作用。

雅山復(fù)式巖體從早期黑云母花崗巖到晚期二云母花崗巖SiO2含量明顯升高，但隨著巖漿分異程度的增強(qiáng)，到補(bǔ)充期的含礦白云母花崗巖反而顯著下降，SiO2的含量最低。這可能是在成礦作用過程中發(fā)生了堿交代和硅質(zhì)遷移作用的結(jié)果(杜樂天，2002)，在礦物特征上則表現(xiàn)為在強(qiáng)鈉長石化花崗巖中石英呈眼球狀，包含較多鈉長石，呈旋渦狀圍繞中心分布，這也就是在稀有金屬礦床中常見的“雪球構(gòu)造”。

因此，巖漿高度結(jié)晶分異演化并非鈮鉭礦成礦的關(guān)鍵因素，有的花崗巖巖體巖漿分異程度較高，但也無法形成鈮鉭的工業(yè)礦化。如與雅山復(fù)式巖體相鄰、位于武功山南東部的滸坑花崗巖體SiO2為71.77%～73.74%，Al2O3為13.95%～14.44%，K2O為4.02%～4.56%，Na2O為5.06%～5.60%，具有硅含量高，總堿量高，鋁、鈉含量高，鎂、鈦含量低的特點。A/CNK值為0.92～1.04，屬準(zhǔn)鋁質(zhì)/弱過鋁質(zhì)花崗巖。Rb/Sr比值介于12.76～35.53，平均值為25.35，巖石也經(jīng)歷了較高程度的結(jié)晶分異(劉珺等，2008)，但滸坑巖體中暫未發(fā)現(xiàn)鈮鉭的工業(yè)礦化，僅有一些礦化顯示。

朱金初等(2002)對巖漿—熱液演化和交代蝕變兩種作用及其關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)探討：Li-F花崗質(zhì)巖漿體系是富含水和揮發(fā)性組分的。當(dāng)它侵入到相對較冷的圍巖中之后，就開始了一個漫長而復(fù)雜的地質(zhì)過程。在巖漿階段，當(dāng)溫度下降到液相線以下時，熔漿的分離結(jié)晶作用就拉開了帷幕。在熔體結(jié)晶的早階段，晶出的礦物多以無水者為主，隨著體系的結(jié)晶度即晶體相所占比例的逐漸增多，殘余熔體中水、礦化劑和成礦元素的含量勢必會逐漸富集，富鋰氟含稀有礦化花崗質(zhì)殘余熔漿就逐漸形成。另一方面，圍壓的降低，亦造成熔體中水溶解度的逐漸減小。這兩個因素聯(lián)合作用的結(jié)果，導(dǎo)致了熔體中的水含量在一定時間達(dá)到飽和，進(jìn)而，獨立的流體相出溶。這種以熔體相、晶體相和流體相三相并存為主要特征的階段，通常稱為巖漿—熱液過渡階段。當(dāng)體系的溫度進(jìn)一步下降至固相線時，巖體完全固結(jié)，于是，熔體相消失，熱液階段開始，此時，體系中只存在固體相與流體相之間的平衡關(guān)系。在巖漿—熱液過渡階段，既然有熔體相、固體相和流體相的三相并存，就必然會有與殘余熔體的結(jié)晶作用相伴隨的流體相與固體相的相互作用即水巖反應(yīng)，并發(fā)生交代蝕變作用，產(chǎn)生交代蝕變的巖石單元。巖漿作用和熱液交代作用是一個完整的地質(zhì)過程的兩個階段，它們一前一后，相互交替，并有一定的交叉。事實上，巖漿論和熱液交代論并非完全對立，在通常情況下，巖漿觀點并不完全否定熱液交代現(xiàn)象的客觀存在，交代觀點亦并不完全否定巖漿過程的重要性。

雅山地區(qū)的稀有金屬成礦作用與該地區(qū)晚侏羅世巖漿活動密切相關(guān)。雅山巖體為一殼源復(fù)式侵入體，花崗巖富含稀有金屬元素，其含量為正常花崗巖的3.4～21倍，W、Sn、Mo等礦化元素含量亦較高，為礦床成礦提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·江西卷，2015)。在花崗巖分異演化和流體交代作用的不同階段分別形成了鎢礦化和鈮鉭礦化。其中，晚階段二云母花崗巖與鎢礦成礦關(guān)系密切，鎢礦脈產(chǎn)于巖體內(nèi)接觸帶，并伴生鉬礦化和較強(qiáng)的云英巖化。巖體分異演化晚期形成的白云母花崗巖與鈮鉭鋰等稀有金屬礦化關(guān)系密切。它以富堿(高鈉)為特點，除富含Ta、Nb、Li等金屬元素外，還富含氟、鈉等揮發(fā)組分。這些稀有金屬和揮發(fā)組分，隨著巖漿的分異和殘余巖漿的上侵，逐漸向巖體頂部和邊部富集，形成富含揮發(fā)組分和堿金屬組分的晚期巖漿，形成了鈮鉭等稀有金屬元素的初始富集。同時，在巖漿侵入圍巖時，隨著巖漿的冷卻和收縮形成了復(fù)雜的節(jié)理系統(tǒng)，為巖漿期后熱液流體的活動提供了通道和空間，流體活動也將不斷萃取早期巖體中的成礦元素向上運移，至巖體頂部由于物理化學(xué)條件的改變，從而發(fā)生強(qiáng)烈的交代作用，導(dǎo)致鈉長石化、鋰云母化、黃玉化、螢石化的形成和鉭、鈮、鋰等稀有元素的沉淀成礦。由于巖體頂部變質(zhì)巖和似偉晶巖殼的的覆蓋，形成了良好的封閉體系，也有利于流體形成自下而上和自上而下的雙對流系統(tǒng)，更加促使了流體對早期巖體中成礦元素的萃取，形成富集成礦元素的含礦流體，通過不斷的交代作用，從而形成礦化的多期多階段疊加富集，形成鈮鉭等稀有元素的工業(yè)礦化。節(jié)理系統(tǒng)表現(xiàn)為在巖體頂部及邊部發(fā)育更為密集，向巖體內(nèi)部及下部密集程度變稀的特征，而礦化蝕變強(qiáng)度與節(jié)理發(fā)育程度具有一定的正相關(guān)關(guān)系，其內(nèi)在本質(zhì)應(yīng)該是與流體的活動強(qiáng)度有關(guān)，所以礦化及蝕變表現(xiàn)出在垂向上的明顯分帶特征，越到巖體頂部，礦化和蝕變強(qiáng)度越大。

綜上所述，雅山地區(qū)鈮鉭礦為巖漿晚期交代礦床，巖漿高度分異演化實現(xiàn)了鈮鉭等稀有金屬元素的初始富集，巖漿期后熱液流體的交代作用才是該地區(qū)鈮鉭礦成礦的關(guān)鍵因素。

4 結(jié)論

(1)雅山復(fù)式巖體為晚侏羅世殼源復(fù)式侵入體，花崗巖富含稀有金屬元素，為成礦提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。在花崗巖分異演化和流體交代作用的不同階段分別形成了鎢礦化和鈮鉭礦化。其中，早階段黑云母花崗巖自身未形成礦化，晚階段二云母花崗巖與鎢礦成礦關(guān)系密切，補(bǔ)充期白云母花崗巖與鈮鉭鋰等稀有金屬礦化關(guān)系密切。

(2)雅山復(fù)式巖體具有富硅、富堿、富鋁、貧鈦、貧鈣、貧鎂等特點?？傮w上，隨著巖漿分異演化程度增強(qiáng)，從早期黑云母花崗巖到晚期二云母花崗巖SiO2含量明顯升高，到補(bǔ)充期白云母花崗巖反而顯著下降，SiO2含量最低。各階段巖體的稀土含量均較低，均出現(xiàn)較顯著的Eu負(fù)異常和不同程度的四分組效應(yīng)，補(bǔ)充期白云母花崗巖稀土總量急劇下降，具明顯的四分組效應(yīng)。微量元素組成上，雅山巖體具有明顯的Rb、Th、U、Ta、Nb、P正異常和Ba、Sr、Ti負(fù)異常的特征。巖體屬高分異的S型花崗巖。

(3)雅山鈮鉭礦區(qū)內(nèi)花崗巖蝕變強(qiáng)烈，蝕變類型有鈉長石化、云英巖化、黃玉化、鋰白云母化、硅化和螢石化等，具有明顯的蝕變分帶特征。自上而下分為6個礦化蝕變帶：從巖體外接觸帶的陽起石—透輝石帶到似偉晶巖帶，再到巖體內(nèi)部的強(qiáng)鈉長石化鋰云母花崗巖帶，中鈉長石化鋰云母花崗巖帶、弱鈉長石化鋰(白)云母花崗巖帶及二云母花崗巖帶。

(4)雅山復(fù)式巖體中發(fā)育的節(jié)理系統(tǒng)為巖漿期后熱液流體的活動提供了通道和空間。流體活動不斷萃取早期巖體中的成礦元素向上運移。巖體頂部變質(zhì)巖和似偉晶巖殼的的覆蓋，起到了很好的隔擋作用，有利于流體形成雙對流系統(tǒng)，從而形成富集成礦元素的含礦流體，通過不斷的交代作用，形成礦化的多期多階段疊加富集。

(5)節(jié)理發(fā)育的密集程度與鈉長石化等蝕變強(qiáng)度具有一定正相關(guān)關(guān)系，本質(zhì)上是礦化程度與流體活動強(qiáng)度具有一定正相關(guān)關(guān)系。節(jié)理系統(tǒng)具有在巖體頂部及邊部發(fā)育更為密集，向巖體內(nèi)部及下部密集程度變稀的特征，故礦化及蝕變也表現(xiàn)出在垂向上的明顯分帶特征，越到巖體頂部，礦化和蝕變強(qiáng)度越大。

(6)雅山地區(qū)鈮鉭礦為巖漿晚期交代礦床，巖漿高度分異演化實現(xiàn)了鈮鉭等稀有金屬元素的初始富集，巖漿期后熱液流體的交代作用才是該地區(qū)鈮鉭礦成礦的關(guān)鍵因素。

致謝：本文是集體勞動的成果，衷心感謝在野外及室內(nèi)工作中付出辛勤勞動的項目成員。感謝宜春414鉭鈮礦李德斌高工在野外工作中給予的大力支持和幫助，感謝江西省地質(zhì)調(diào)查研究院張芳榮教授級高工在文章撰寫過程中給予的悉心指導(dǎo)。感謝審稿專家為本文提出的寶貴意見。感謝期刊的編輯老師對本文的幫助。在此向所有支持和幫助過本文工作的單位和個人表示誠摯的謝意！