锂、铍、铌、钽矿床时空分布及成矿规律

2001年增刊 矿产与地质第15卷2001年10月M IN ERA L RESO U RCES A ND GEO LO GY增刊江西省钽铌矿床类型及时空分布规律何维基(江西有色地质矿产勘查开发院,江西南昌330001)摘　要:对本省钽铌矿床根据矿床成因采取四级划分原则进行了详细分类,按成矿作用分内生矿床和外生矿床二大类,按矿床成因及成矿地质条件分二个亚类,根据成矿阶段分七种矿床类型,根据与矿化有关的母岩体的标型矿物分十四种矿体类型,其中蚀变的花岗岩型钽铌矿床是主要类型,其次是伟晶岩型钽铌矿床,细晶岩型矿床因矿物细小,目前尚难利用。

各种类型钽铌矿床(点)主要是位于构造隆起带内,分布于怀玉山、武功山、武夷山、于山和九岭等5个钽铌成矿带中。

从华力西期至燕山期均有产出,其中以燕山中期为主要成矿期。

关键词:花岗岩;钠长石化;矿床类型;钽铌;江西中图分类号:P618.79;P618.86 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2001)增刊-0450-07江西省是我国钽铌资源与生产大省。

到1999年为止,探明保有储量T a2O520567吨,居全国之首;N b2O538428吨,居全国第四位。

目前钽铌精矿产量占全国总量的45.5%,钽铌矿业已被江西省列入“十五”经济发展的增长点之一。

近年来随着钽铌价格的不断攀升,钽铌的找矿与开发成为继70年代以来的新一轮热潮,并取得一些新的进展。

1　矿床类型及矿化特征省内已探明的大型钽铌矿床有414、松树岗、大吉山、黄山和同安5处,其中414、松树岗Ta2O5储量达特大型。

据不完全统计,全省中-小型矿床27处,矿点80多处。

对已发现的钽铌矿床,根据其成因,采取四级划分原则。

首先分成内生矿床、外生矿床两大类,又按矿床成因和有关的母岩分出亚类,再根据不同成矿阶段分出7种矿床类型,最后以周围地质体中与矿化成因密切相关的造岩矿物分出14种不同矿体类型(表1)。

我省与花岗岩有关的内生钽铌矿床最重要,而与碱性、基性-超基性杂岩有关的内生矿床是国际国内主要的铌(钽)矿床类型,但我省少见,仅为铌矿点(如东坑坳),无工业价值,故这种类型本文不列入。

中国铌钽矿成矿规律中国铌钽矿成矿规律是指在中国地质构造环境下，铌钽矿所形成的成矿规律。

铌钽矿是一种富含铌和钽的矿物，是重要的工业原料，广泛应用于电子、国防、航空航天等领域。

中国是世界上最大的铌钽资源国家之一，铌钽矿资源具有极大的潜力和市场价值，因此研究中国铌钽矿成矿规律具有重要的理论和实践意义，可以有效地指导铌钽矿资源的勘探和开发。

中国铌钽矿主要分布在岩浆岩、花岗闪长岩、辉长岩等岩石中，具有亲铌亲钽的特征。

中国铌钽矿成矿规律主要受到岩浆作用和构造运动的控制。

下面从这两个方面对中国铌钽矿成矿规律进行详细阐述。

一、岩浆作用的控制岩浆作用是中国铌钽矿成矿的重要因素之一。

岩浆作用主要包括岩浆侵入和深部结晶两个过程，并且伴随着热液或气液相分离的作用，使得富铌钽的矿物被富集在岩浆中。

岩浆中的铌钽矿主要存在于角闪石、黑云母、长石等矿物中，其成矿作用主要受到以下因素的控制：1. 岩浆成因类型重要。

岩浆成因类型决定了岩浆化学成分、熔体性质和成矿物质途径。

中国岩浆主要是钙碱性和铝质A型，这种类型的岩浆中亲铌亲钽元素的含量较高，因此有利于铌钽矿成矿作用的发生。

2. 岩浆组成、特征和演化重要。

岩浆的成分、性质和演化规律直接影响铌钽矿的成矿作用，以及矿物的形成和变质作用。

矿物的形成与岩浆流体中的离子浓度、氧化还原态、pH值等因素有关，而这些因素都受到岩浆组成、特征和演化规律的影响。

3. 岩浆侵位环境和时间重要。

岩浆侵入的时间、深度和速率等因素，均会对成矿作用产生影响。

岩浆侵位环境对于铌钽矿成矿非常重要，沉积盆地、断层和岩石体系等因素均可能成矿。

二、构造运动的控制构造运动是中国铌钽矿成矿的另一个重要因素。

构造运动包括碰撞造山、扩张裂谷等过程，其主要作用是改变矿床形式、矿物组成和地质结构，从而使铌钽矿矿床得以形成。

构造运动对矿床形成的影响主要体现在以下方面：1. 岩脉重要。

构造裂隙和岩脉是铌钽矿成矿作用的重要路径，其扩展形成了富含铌钽的矿脉和晶体脉。

我国稀有金属锂、铍、铌、钽资源地理分布
锂矿分布在9个省区，其中矿石锂主要分布在7个省区，以1996年末保有储量(Li2O)排序依次为：四川占51.1%，江西占29.4%，湖南占15.3%，新疆占3%(因主要矿区经40多年来的大规模开采，故保有储量大量减少)，4省区合计占98.8%，其次是河南、福建、山西，3省合计仅1.2%。

盐湖卤水锂主要分布在青海、西藏和湖北等省区，其中青海盐湖锂储量占80%以上。

铍矿分布在14个省区，依次为：新疆占29.4%，内蒙古占27.8%(主要伴生铍矿)，四川占16.9%，云南占15.8%，4省区合计占89.9%，其次为江西、甘肃、湖南、广东、河南、福建、浙江、广西、黑龙江、河北等10个省区，合计占10.1%。

绿柱石矿物储量，主要分布在新疆(占83.5%)、四川(占9.6%)，两省区合计93.1%，其次为甘肃、云南、陕西、福建，4省合计仅占6.9%。

铌矿分布在15个省区，依次为：内蒙古占72.1%，湖北占24%，两省区合计占96.1%；其次为广东、江西、陕西、四川、湖南、广西、福建，以及新疆、云南、河南、甘肃、山东、浙江等。

砂矿储量广东占99.4%，其次是江苏、湖南；褐钇铌矿储量主要分布在湖南、广西、广东、云南。

钽矿分布在13个省区，依次为：江西占25.8%，内蒙古占24.2%，广东占22.6%，3省区合计占72.6%，其次湖南占8.6%，广西占5.9%，四川占5.3%，福建占5.1%，湖北占1.2%，5省区合计占26.1%，以及新疆、河南、辽宁、黑龙江、山东等5省区合计占1.3％。

砂矿储量：钽铁矿矿物主要分布在广东，细晶石矿物分布于湖南和广东，前者占55.5%，后者占44.4%。

一、矿床时空分布及成矿规律我国幅员广大，领土辽阔，地质情况复杂，地壳活动交错出现，海进、海退频繁，各个地质时代都有干旱气候带分布，作为成盐盆地封闭要素的屏障广泛存在，成盐的地质条件良好，因此盐矿资源丰富，分布面广。

(一) 矿床在时间上的分布我国盐矿床的主要成盐时代为震旦纪、三叠纪、白垩纪和第三纪，其次是中奥陶世、早二叠世、侏罗纪和第四纪。

(1)震旦纪海水侵入上扬子盆地，形成广阔的浅海区，局部呈半封闭状态，加之气候干旱，故在四川盆地西南部次一级构造——长宁凹陷灯影组中沉积了规模巨大的海相岩盐矿床。

这是世界目前已知盐矿床形成最早的时代。

(2)奥陶纪海侵广泛，气候干旱，在华北“准地台”上形成若干次一级凹陷，其中在临汾凹陷内的山西临汾县中奥陶统马家沟组和陕西延长县中奥陶统峰峰组中沉积了海相薄层岩盐矿。

(3)石炭纪在宁夏自治区中卫县云台山下石炭统赋存有一定层位的石盐及次生石盐；在新疆塔里木盆地南缘和西北缘分布有岩盐矿床和地下卤水。

(4)二叠纪仅在新疆皮山赋存有早二叠世的地下卤水。

(5)三叠纪早、中三叠世是我国主要成盐时期之一。

由于气候干旱，在上扬子盆地内许多封闭条件较好的次一级凹陷中，沉积了嘉陵江组和雷口坡组规模巨大的海相岩盐矿床；并且在多数凹陷内赋存有矿化度高，富含钾、溴、碘、硼、锂等元素的地下卤水矿床。

西藏芒康县、盐井县一带的三叠纪甲丕拉组含盐段广泛出露盐泉(当地用于熬盐)。

(6)侏罗纪在滇西、滇南和西藏见有零星分布的早、中侏罗世盐泉。

在云南安宁、富民、禄劝等县发现中、上侏罗世的钙芒硝-岩盐矿床。

(7)白垩纪至第三纪气候以干燥为主，是我国主要成盐时期之一。

经过燕山运动和喜马拉雅运动，在我国形成了许多断陷盆地，沉积了大量岩盐矿床，以陆相为主，海相和海陆交替相占少数。

(8)第四纪为我国主要成盐时期之一。

在我国青海、内蒙古、新疆、西藏、宁夏、山西等省(区)形成为数众多的现代湖盐矿床；也有次生、变形岩盐矿床和滨海地下卤水矿床形成。

立志当早，存高远中国锂、铍、铌、钽矿资源特点中国锂、铍、铌、钽矿资源特点从矿业开发来看，我国锂、铍、铌、钽矿产资源有以下主要特点：1.分布高度集中，有利于建设大型采选冶联合企业。

矿石锂集中分布在四川、江西、湖南、新疆4 省区，占全国锂储量的98.8%;卤水锂主要分布在青海柴达木盆地盐湖发育区和湖北潜江凹陷油田内，其中柴达木盆地盐湖区占全国卤水锂储量的83.4%。

铍矿集中分布在新疆、内蒙古、四川、云南4 省区，占全国铍储量的89.9%。

铌矿分布更是高度集中，内蒙古和湖北两省区的铌储量占全国铌储量的96.1%。

钽矿主要分布在江西、内蒙古、广东3 省区，占全国钽储量的72.6%。

由此可见，锂、铍、铌、钽矿不仅集中分布在少数几个省区里，而且在省区里的分布又高度集中在几个大型、特大型(或称超大型)矿床(田) 中，如四川矿石锂储量占全国1/2 以上，其储量主要集中在川西高原的康定和金川两个特大型花岗伟晶岩型矿床(田)中，探明的储量占四川锂储量90%以上; 新疆锂储量主要集中在富蕴可可托海和柯鲁木特两个矿床中，占新疆锂储量的80%以上。

新疆铍矿储量占全国1/3，其中可可托海锂、铍、铌、钽矿区探明的铍储量占新疆铍储量的87%。

全国铌储量高度集中于内蒙古白云鄂博、扎鲁特旗巴尔哲和湖北竹山庙垭3 个超大型、大型矿床(田)中，占全国铌储量的96%。

全国钽储量有1/2 以上分布在江西宜春钽铌矿床、内蒙古扎鲁特旗巴尔哲铌(钽)稀土矿床和广东泰美钽铌矿床。

实践证明，矿产资源高度集中分布有利于集中投资建设大型采选冶联合企业，集中开发，易于发挥经济、社会效益。

如新中国成立之初，鉴于新疆阿尔泰山南缘蕴藏丰富的稀有金属矿产资源，1953 年开始对富蕴县可可托海等矿区进行大规模地质勘探工作，并迅速建设矿山，开发锂、铍、铌、钽等资源，60。

锂、铍、铌、钽是稀有金属主要品种，用途甚广。

在稀有金属分类中，锂、铍为稀有轻金属；铌、钽为稀在难熔金属。

锂(Li)是自然界中最轻的金属。

银白色，比重0.534，熔点180℃，沸点1342℃。

锂是由瑞典化学家贝齐里乌斯(J.J.Berzelius)的学生瑞典人阿尔费德松(J.A.Arfvedson)于1817在分析研究从攸桃岛(Uto¨)采得透锂长石时首次发现的，贝齐里乌斯把这种新金属称为Lithium。

1818年英国人戴维(H.Davy)通过电解碳酸锂制得小量金属锂。

1855年德国人本生(R.W.Bunsen)和马提生(A.Matthiessen)通过电解熔融氯化锂制得较大量的金属锂，并较详细地研究了它的性质。

1923年德国开始锂的工业生产。

锂是活泼金属，很柔软，在氧和空气中能自燃。

锂也是一种重要的能源金属，它在高能锂电池、受控热核反应中的应用使锂成为解决人类长期能源供给的重要原料。

锂工业的发展和军事工业的发展密切相关。

50年代，由于研制氢弹需要提取核聚变用同位素6Li，因而锂工业得到了迅速发展，锂则成为生产氢弹、中子弹、质子弹的重要原料。

锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷工业、炼铝工业、锂基润滑脂以及空调、医药、有机合成等工业。

铍(Be)是钢灰色轻金属。

比重1.848，熔点1287℃，沸点2470℃，具有良好的耐腐蚀性和高温强度，导热率好，γ射线透射性好等性能。

1798年法国化学家沃克兰(L.N.Vauquelin)发现铍的氧化物。

1829年，德国化学家沃勒(F.Wo¨hler)和法国化学家比西(A.B.Bussy)各自用钾还原氯化铍的方法，分别制得单质的铍。

沃勒将它命名为beryllium(Be)，而比西则命名为glucinium(Gl)，1957年才由国际纯粉化学与应用化学联合会(IUPAC)按前者定名。

1898年法国人勒博(P.Lebeau)用电解氟化钠-氟铍酸钠熔体的方法制得小颗粒的铍。

甘肃南祁连—北山铌钽铷等稀有金属成矿地质特征与成矿规律的研究甘肃南祁连—北山铌钽铷等稀有金属成矿地质特征与成矿规律的研究摘要：甘肃南祁连—北山是中国西部重要的稀有金属成矿地之一，其富集了丰富的铌、钽、铷等稀有金属矿产资源。

本文通过对该地区的地质特征和成矿规律进行研究，系统地分析了该地区的地质构造背景、岩相特征和矿床类型等方面的内容，并探讨了成矿规律的主要机制。

研究结果表明，甘肃南祁连—北山地区的稀有金属成矿具有明显的构造控制、岩浆活动和热液作用的特征，主要展现出蚀变—熔融—浅壳矿化的成矿过程。

关键词：甘肃南祁连—北山，稀有金属矿床，地质特征，成矿规律，构造控制一、引言随着人类对于资源的需求不断增长，稀有金属的重要性逐渐凸显。

而作为稀有金属的主要来源之一，稀有金属矿床的研究也越来越受到关注。

甘肃南祁连—北山地区是中国重要的稀有金属成矿地之一，其中包含丰富的铌、钽、铷等稀有金属矿产资源。

本文旨在通过对该地区稀有金属成矿地质特征与成矿规律的研究，揭示其成矿机制，为资源勘查和开发提供一定的科学依据。

二、地质构造背景甘肃南祁连—北山地区位于中国西部青藏高原北缘，属于北祁连造山带和北山造山带的交界地带。

这两个造山带均为富含稀有金属矿产的区域，是该地区稀有金属成矿的主要控制因素之一。

北祁连造山带主要由北向南依次发育有前寒武纪花岗岩、中古生代构造及岩浆活动、晚古生代构造及岩浆活动、铸造活动等多个构造—岩浆事件；北山造山带则以晚古生代构造及岩浆活动的弧—后弧岛链体系为主。

三、岩相特征甘肃南祁连—北山地区的岩相主要包括钙碱性花岗岩、片麻岩、红色系列岩石等。

钙碱性花岗岩广泛分布于该地区，以其富含铌、钽、铷等稀有金属而受到关注。

片麻岩主要形成于中古生代，是前寒武纪形成的构造岩浆活动的产物。

红色系列岩石主要由红砂岩和红粘土岩组成，是石油、天然气的主要储层之一，同时也富含一定量的稀有金属。

四、矿床类型甘肃南祁连—北山地区的稀有金属矿床主要包括钨锡矿床、铷矿床、钽铌矿床等。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟锂、铍、铌、钽矿的矿山开采我国稀有金属矿山，露天(包括风化壳矿、滨海砂矿、河流冲积砂矿)和地下矿山都有。

锂、铍、铌、钽矿多为露天开采，约占总产量的95%以上，地下开采的矿山不多。

露天开采是在敞露条件下，采用采掘设备剥离矿体的覆盖物和围岩，以逐步暴露矿体并加以开拓运输、采剥。

其开拓运输方法有公路开拓运输、铁路开拓运输、公路-铁路联合开拓运输、公路(或窄轨)-斜坡提升联合开拓运输、公路(或窄轨)-平硐溜井联合开拓运输、公路-破碎站-胶带机联合开拓运输、自溜-斜坡卷扬提升联合开拓运输等。

风化壳矿和砂矿多以水采水运开采方式。

我国大中型锂铍铌钽矿具有代表性的露天矿山：新疆可可托海锂铍铌钽矿为大型露天矿山，由于含矿花岗伟晶岩分带明显，因此采取机械分带开采。

采场内部采用返回式路线开拓，剥离采用阶段工作面平行推进方式。

爆破后矿石先在采场内手选，然后分类送往选厂处理。

该矿年总剥离量达1100～1200kt，电铲效率为552t/m3-台-班，是我国目前较先进的最大的锂铍矿露天采场。

铌钽矿露天矿山具有代表性的有江西宜春钽铌矿、石城铌钽矿，广西栗木老虎头钽铌矿，广东泰美铌钽原生矿等。

其中宜春钽铌矿是我国最大的露天钽铌矿山，日处理矿石1500t，平均剥采比0.44。

采剥工作台阶高10m，最小工作平台宽30～35m。

矿石用4m3 电铲铲装，用汽车-溜井-电机联合方法运到选厂。

溜矿井直径2.5m，深287m，井口设有100mm 乘以700mm 格筛和风动碎石机，筛上大块用碎石机破碎，溜井放矿装入矿车，用14t 电机车牵引经855m 主平窿和窿外铁路运到选厂。

该矿1992 年采矿贫化率0.75%，损失率0.023%，露天采矿成本27 元/t。

风化壳矿和砂矿一般采用水采水运方式开采，具有效率高、投资低、易搬。

一、矿床时空分布及成矿规律我国锂、铍、铌、钽等稀有金属矿床的成矿规律在时空分布上呈现一定的规律，基本上是从北到南成矿期由老到新，北方以海西期为主，南方以燕山期为主，印支期、海西期次之。

从成矿时代来看，燕山期是稀有金属矿床成矿的极盛时期，在南方几乎所有的特大型、大中型矿床都与燕山期岩浆构造活动有关，属燕山期成矿。

仅有少数矿床，如川西锂辉石伟晶岩型矿床印支期成矿和广东广宁、福建西坑伟晶岩型钽铌矿床属海西期成矿。

北方的稀有金属矿床成矿期主要是海西期。

在兴安岭-内蒙古区、阿尔泰区、天山-北山区、昆仑-祁连山区、东秦岭及黑吉辽胶区等都有海西岩带存在。

白云鄂博型铌、稀土矿床，海西期偏碱性岩浆活动可能提供部分铌、稀土的物质来源。

阿尔泰区锂、铍、铌、钽、锆的伟晶岩以及天山-北山与昆仑-祁连山北西西构造带的大部伟晶岩是属于海西期的。

从空间分布来看，目前已发现并勘探的特大型、大中型稀有金属矿床主要分布在以下成矿区带：华南成矿区是稀有、钨锡多金属矿床的重要成矿区域。

主要矿床类型有花岗岩型，如特大型江西宜春钽铌锂矿床、广西栗木钽铌锡矿床(钽为大型)，伟晶岩型也是华南的主要矿床类型之一，如福建南平西坑钽铌矿床(钽为大型)等；其次有云英岩型(如广东万峰铍矿床)、夕卡岩或条纹岩型矿床(如湖南香花岭铍矿床)以及石英脉型矿床等。

砂矿主要分布在东南沿海地区，如广东台山残坡积、河流冲积型铌钽砂矿床、增城派潭铌铁矿河流冲积型砂矿(铌为大型)等。

阿尔泰山南缘成矿区是我国重要的稀有金属矿产集中区。

主要矿床类型为伟晶岩型锂铍铌钽矿床。

在阿尔泰褶皱系的中间隆起区——卡拉额尔齐斯复背斜带内，有许多伟晶岩矿田，是我国稀有金属生产主要基地。

其中，有开采多年的新疆富蕴县可可托海锂铍铌钽矿、柯鲁木特锂铍铌钽矿、福海县库卡拉盖锂矿、青河县阿斯卡尔特铍矿、福海县群库尔绿柱石钽铌矿等。

近年来在阿尔泰成矿区，还陆续发现一些花岗岩型、火山沉积型及砂矿等类型稀有金属矿床。