江西贛縣欄地窩鉭礦床礦物特征分析

曾以吉，袁啟文，衷 毅

（江西省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊，江西 贛州 341000）

1 研究區(qū)概況

礦區(qū)位處于南嶺地區(qū)中東部。區(qū)內(nèi)主要為低山丘陵地貌，地形起伏較大，切割厲害，海拔高程350m～600m，相對高差200m～300m。氣候?qū)賮啛釒|南季風(fēng)，溫暖潮濕，四季分明，雨量充沛。

區(qū)域內(nèi)地層分為基底（Z-∈）、蓋層（D-P）、斷陷盆地沉積（K）三個構(gòu)造層，以廣泛出露震旦-寒武系基底巖系為特征。泥盆系、石炭系、二疊系和侏羅系、白堊系，以及第四系少量分布。

礦區(qū)大地構(gòu)造位于南嶺東段隆起帶之寧（都）于（都）拗陷區(qū)，北北東向于山構(gòu)造帶與東西向崇義—會昌構(gòu)造帶的交匯部位，礦區(qū)以東西向、北北東向構(gòu)造為主，疊加北東向、北西向、近南北向構(gòu)造的格架。成礦區(qū)劃隸屬南嶺成礦帶于山成礦亞帶之贛縣-于都鎢、錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銀多金屬，以及鉭、鈮等稀有及稀土礦集區(qū)的長坑礦田內(nèi)。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁，以侵入為主，具多期、多階段侵入活動特點(diǎn)，形成了大面積分布的巖漿巖體，以巖基、巖株出露面積最大，巖瘤、巖滴分布數(shù)量最多。主要巖漿活動時期分為加里東、海西—印支及燕山期。燕山期是區(qū)內(nèi)巖漿最為活躍的階段，巖體分布廣，巖體內(nèi)富含W、Sn、Pb、Zn、Ag等成礦元素，為成礦提供豐富的物源，本期巖漿活動與區(qū)內(nèi)豐富的內(nèi)生礦產(chǎn)的成礦作用關(guān)系十分密切。

由于前人對該區(qū)域鉭礦床礦物研究較少，研究程度不高。目前，我國對稀有金屬的需求日益增加，筆者針對欄地窩鉭礦床的礦物特征進(jìn)行了初步的探討，為以后南嶺地區(qū)鉭鈮礦等稀有金屬的地質(zhì)找礦工作，及鉭、鈮等稀有金屬礦山的開采和選礦工作提供可靠的資料依據(jù)。

2 樣品和分析方法

由江西省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊地勘院采集的試驗大樣，由原江西省地礦局試驗測試中心選礦室將選礦大樣粗碎至-2mm，再按要求配置成具代表性的試樣后，經(jīng)拌勻縮分后提供。運(yùn)用光譜、化學(xué)分析，巖礦光、薄片和重砂及其光、薄片鑒定，單礦物分選，比重測定，微化定性分析，X-射線衍射分析和電子探針定性定量分析等諸多手段，進(jìn)行了較全面深入細(xì)致的綜合研究。

3 欄地窩礦床礦物特征

通過對礦石物質(zhì)組分的分析研究，本區(qū)目前基本查明的礦物約有85種；其中金屬礦物為60種，非金屬礦物25種等。

礦石中金屬礦物主要為鉭鈮礦物和其他金屬礦物，鉭鈮礦物為：黃釔鉭礦、釔鉭鐵礦、鈮鉭錳礦（鉭錳礦、鈮錳鉭鐵礦、鈮鉭鐵礦、鉭鐵礦）、細(xì)晶石、褐釔鈣礦、含鉭錫石、含鈮、鉭黑鎢礦等；其他金屬礦物有：氟碳鈣釔礦、硅鈹釔礦、磷釔礦、獨(dú)居石、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦等。

非金屬礦物有石英、白云母、絹云母、高嶺石、三水鋁石等。

現(xiàn)重點(diǎn)對主要金屬礦物黃釔鉭礦、鈮鉭錳礦、釔鉭鐵礦、含鉭錫石及鐵錳鎢礦等和非金屬礦物石英、白云母、高嶺石和長石等，通過研究其礦物的形態(tài)特征、賦存狀態(tài)和共伴生交代關(guān)系，對欄地窩鉭礦床的主要礦物有一定的了解。

（1）黃釔鉭礦：黃釔鉭礦是本礦床主要工業(yè)鉭鈮礦物之一。原礦中常呈自形-半自形四方長柱狀和厚薄不等的板狀、板柱狀晶粒，有的呈板柱狀晶組成的晶簇。

礦物呈淺黃、黃褐、褐黃、棕黃褐、棕灰、褐灰（黑）等色，常見其淺黃色板體中，局部呈現(xiàn)灰黑之色斑或色帶。樹脂至玻璃光澤，性脆，可見兩組完全解理，斷口為貝殼狀。維氏硬度為947kg/cm2，相當(dāng)摩氏硬度6.6。實測比重為6.69。具中強(qiáng)的電磁性。

偏光鏡下半透明至微透明，淺黃至黃褐色。有變生和結(jié)晶兩種，一般呈黃色者為變生狀態(tài)均質(zhì)性，局部非均質(zhì)性；呈黃褐色者為結(jié)晶狀態(tài)，可見具明顯的異常干涉色（其最高為一級灰白），一軸晶，正光性。折光率＞2.017近于2.072。在反射光下呈灰白色，內(nèi)反射為黃褐色，反射率與鉻鐵礦相似。

黃釔鉭礦形成于自交代時期之白云母化階段，與白云母（絹云母）嵌連最為密切，并常與長石、高嶺石、石英、石榴石等連生，有的同鈮鉭錳礦呈穿插交生，偶見與錫石嵌連。主要與鈮鉭錳礦、鐵鎢錳礦、含鉭錫石、磷釔礦、獨(dú)居石等共生(見圖1)。

圖1 黃釔鉭礦在賦存狀態(tài)

（2）鈮鉭錳礦：屬Fe2+-Mn2+、Nb5+-Ta5+兩組完全類質(zhì)同象系列，即常為鈮—鉭鐵礦族中較富含Ta和Mn成分的變種。是較具代表的次級工業(yè)礦物，也是鉭元素的主要賦存形式之一。

鈮鉭錳礦的自形程度較好，一般多呈自形、半自形晶粒，常以斜方柱狀（短柱狀為主）、厚板狀、微粒者似瓜子狀形態(tài)出現(xiàn)，不規(guī)則它形粒狀者，棱角普遍。該族礦物的顏色基調(diào)黑—棕紅色，本礦物為Mn的端員分子，主要呈淺褐紅及暗棕紅色，少數(shù)為褐灰黑色。該礦物表面常見局部覆有黃—灰白色薄膜。一般的顆粒微透明至半透明，玻璃光澤、半金屬光澤。性脆，斷口參差狀，略顯油脂光澤。顏色較深者斷口半貝殼狀并顯金剛光澤。具中強(qiáng)電磁性。透射光下無色至淺紅褐和橙黃色等。多色性弱，個別顆粒局部呈顯非晶質(zhì)化現(xiàn)象。反射光下灰色顯櫻紅色。反射率較近于閃鋅礦。

鈮鉭錳礦主要形成于鈉長石化階段，普遍與白云母相關(guān)密切，也見與黃釔鉭礦穿插交生和被高嶺石包裹。共生礦物主要為黃釔鉭礦、錫石、鐵鎢錳礦、細(xì)晶石、白云母等

（3）釔鉭鐵礦：釔鉭鐵礦也是本礦床主要鉭鈮礦物之一，其顆粒一般為0.2mm～0.075mm,較黃釔鉭礦晶體小。釔鉭鐵礦呈黑褐色、棕褐色、棕紅色，條痕灰色，半金屬光澤、玻璃光澤，半貝殼狀斷口，解理清晰，維氏硬度為494kg/cm2，摩氏硬度5.45，比重6.81，中—強(qiáng)電磁性，鏡下透明—半透明，黃褐色，均質(zhì)體，反光鏡下灰色，內(nèi)反射亮灰白色，反射率為13.8%(黃光)。

（4）含鉭錫石：錫石系礦石中可供綜合利用的金屬礦物，同時也是錫最主要的賦存形式。其在礦石中主要呈它形粒狀產(chǎn)出，少數(shù)較自形晶，主要見有四方雙錐和歪形柱狀晶粒及其聚合晶簇狀，偶爾出現(xiàn)膝狀雙晶和長、短比值5～7左右的四方長柱狀晶粒。多呈棕褐、褐紅、鐵黑等色，無色者較少，顏色常呈現(xiàn)斑點(diǎn)狀或條帶狀。條痕為淺褐至褐色，金剛光澤、油脂光澤。性脆。斷口呈貝殼狀或不平坦?fàn)?。三個單礦物實測的比重為6.891～7.044,平均6.967。偏光鏡下為褐或無色，高正突起，糙面顯著，干涉色可達(dá)3～4級頂部。反射光下為灰白色。

含鉭錫石主要形成于自交代時期的白云母化階段，含Nb低且不普遍。與白云母（絹云母）關(guān)系甚為密切，并與黃玉、鐵鎢錳礦、鈮鉭鐵礦、黃釔鉭礦、錳鋁榴石等共生（圖2）。

圖2 含鉭錫石的形態(tài)特征和賦存狀態(tài)

（5）鐵鎢錳礦：礦石中的黑鎢礦大多數(shù)是鐵鎢錳礦。鐵鎢錳礦為主要的共伴生金屬礦物，多呈不規(guī)則粒狀，半自形單斜板柱狀晶粒少見。粒徑個別達(dá)0.875×0.75mm，極細(xì)者為解理裂碎之葉片狀，長0.02左右。一般為0.05mm～0.25mm。顆粒表面常被黑色的鐵鎢華薄膜復(fù)蓋。輕輕擦壓之易沿解理裂開成碎屑。條痕褐紅、灰黑色，性脆。新鮮斷面黑色、棕褐黑色。一般呈半金屬光澤，斷面顯金剛光澤。

它主要形成于自交代期之Na-Li階段，與白云母、斜長石關(guān)系密切，并與錫石、鈮鉭錳礦、黃釔鉭礦和錳鋁榴石等共生。

（6）石英：石英是礦石中含量最大的脈石礦物。見有原生石英和次生硅化石英兩種。其以原生石英為主，呈不規(guī)則之粒狀。在顆粒邊部、中間，均見有絹云母交代充填。也見有風(fēng)化作用自碎崩解而產(chǎn)生的尖棱狀碎屑。個別晶體可見石英呈假六方環(huán)狀，生長有一種具柱狀和菱形的礦物。次生硅化石英呈微細(xì)脈狀，也見及后期團(tuán)塊狀之硅化石英。其表面略顯新鮮，但也有絹云母交代充填于邊部。顆粒大小一般為0.2mm～1.5mm，個別達(dá)2.5mm～3mm。在石英中常有0.1mm～0.3mm細(xì)小自形板條狀斜長石晶體穿插。

（7）白云母（絹云母）：其白云母為原生組分，可見早期黑云母退化而來的跡象。呈殘留不規(guī)則片狀或細(xì)碎鱗片狀集合體。一組解理完整。局部可見柔褶、彎曲現(xiàn)象。多沿石英、長石顆粒邊緣分布。一般粒徑為0.25mm～0.5mm。實測比重2.840、2.819。在其解理縫內(nèi)?？梢姾阪u、鈮鉭錳礦、黃釔鉭礦、含鉭錫石等嵌布。絹云母為后期蝕變產(chǎn)物，多為細(xì)碎鱗片集合體。呈面狀、團(tuán)塊狀、霏細(xì)粉狀，充填交代石英、長石產(chǎn)出。少數(shù)呈簇狀、微細(xì)脈狀分布。顆粒一般為0.02mm～0.5mm不等。在其團(tuán)塊內(nèi)常有錫石等嵌布。云母單礦物微量元素的化學(xué)分析平均結(jié)果見表1。其揭示了礦石中所含之Li、Rb、Cs，幾乎均集中地賦存于白云母（絹云母）內(nèi)。此外，其中的Sc相當(dāng)于原礦的3.3倍，濃集率甚高。

表1 白云母（絹云母）的主要微量元素化學(xué)分析結(jié)果

（8）高嶺石、長石：礦石中有斜長石和鉀長石兩類，斜長石呈自形、半自形板柱狀，見有聚片雙晶和卡式雙晶，屬鈉長石、鈉更長石。常見交代穿插鉀長石或生于其中。粒徑為0.5mm左右，細(xì)小板條狀者，粒徑多在0.1mm～0.3mm之間。鉀長石以微斜長石為主，條紋長石次之，偶爾見有淺蘭色的天河石變種。鉀長石呈半自形，它形之寬板狀，見有格子雙晶，也見葉片狀條紋結(jié)構(gòu)。表面常具土化。粒徑0.2mm～1.5mm，個別達(dá)5mm。斜長石、鉀長石、石英多互為交生，并受白云母，尤其是后期絹云母強(qiáng)烈交代蝕變，難以單體解離。經(jīng)風(fēng)化作用，長石大多已變成高嶺石、三水鋁石，致使許多長石都保留個外形而已。有些則局部僅留細(xì)小氈狀殘留體，構(gòu)成殘留結(jié)構(gòu)。礦石中長石和高嶺石的含量與風(fēng)化程度互成消長關(guān)系，在試驗大樣原礦中高嶺石多于長石。其量比約為1.3。長石、高嶺石單礦物的幾種微量元素的化學(xué)分析結(jié)果見表2。

表2 長石、高嶺石的微量元素化學(xué)分析結(jié)果表

4 結(jié)語

綜上所述，通過對欄地窩礦區(qū)的主要金屬礦物和非金屬礦物的特征分析，了解了礦物的形態(tài)特征、賦存狀態(tài)和共伴生交代關(guān)系，歸納總結(jié)了欄地窩鉭礦床的礦物特征，為欄地窩礦區(qū)以后的地質(zhì)找礦、礦山開采及選礦等工作提供了可靠的參考資料和依據(jù)。為以后南嶺地區(qū)稀有金屬的地質(zhì)找礦工作亦能提供一定的參考和認(rèn)識。