摘要：铌钽矿主要产出类型包括伟晶岩型、富Li-F花岗岩型、碱性侵入岩型、碳酸岩型及冲积砂矿型。前2种类型以钽为主,后3种则以铌占主导。铌和钽大多以铌钽独立矿物(铌铁矿、钽铁矿、细晶石、烧绿石等)呈浸染状分布于含矿岩石中,也有部分以类质同象的形式分布于云母、榍石、霓石、钛铁矿等矿物中。关于铌钽矿的富集机制,一些学者认为可由富F-Na和稀有金属(铌、钽等)的花岗质熔体经结晶分异作用形成;另一些学者则根据铌钽矿化与岩石的钠长石化、锂云母化等紧密共生的特点,认为铌钽的富集是岩浆期后流体交代早期形成的花岗岩所致。碱性伟晶岩脉是碱性岩浆逐步演化的产物,含矿的碱性花岗岩是花岗质岩浆分异演化的结果。此外,在该地区的铌钽矿床中,铌钽矿物几乎都富集在钠长石化发育的地段,说明后期的热液交代对铌钽的富集也起到了一定作用。因此,卡特一带铌钽矿的富集是岩浆结晶分异和岩浆期后热液交代共同作用的结果。
关键词：卡特一带铌钽矿；碱性花岗岩；花岗岩型；热液交代
一、社会（市场）需求程度和技术经济评价
Nb和Ta是重要的稀有金属元素,由于其高熔点(Ta：2996℃;Nb：2468℃)、高沸点(Ta：5427℃;Nb：5127℃),具有耐腐蚀性、超导性、单极导电性和在高温下强度高等特性,是现代尖端电子、宇航、医疗、机械及原子能工业中不可缺少的重要金属原料。尤其是近20年来,科技和经济的快速发展,致使铌钽需求量日增,价格持续上扬,成为一些国家的战略储备资源。拥有这些矿产的后备基地，是有色金属工业得以长足发展的基础，同时对促进国民经济发展和振兴地方经济将有着重要的现实意义。
因此，加速该区域的地质勘查，提高稀有金属矿产资源储量可利用程度，吸引商业性矿产资源的勘查开发投资，对地方矿业的持续发展有着重要的意义。
二、区域地质特征
研究区位于哈萨克斯坦板块，伊犁亚板块、阿吾拉勒晚古生代裂谷内，属于西天山成矿带的阿吾拉勒铜多金属成矿带。该成矿带为早古生代褶皱基底上发展起来的石炭～二叠纪火山～沉积盆地，以产铁、铜等多金属矿为主，是西天山地区重要的多金属成矿带，也是新疆“358”项目的重点勘查区。
1、地层
（1）下～中志留统(S1-2)：主要岩性有斜长角闪片麻岩、更长绿泥片岩、条带状混合岩等。上志留统(S3b)：主要由一套海相碳酸盐岩组成，下部有少量千枚岩化粉砂岩，钙质粉砂岩。（2）中～上泥盆统坎苏组(D2-3k)：岩层主要由中性及酸性喷发熔岩及其火山碎屑岩组成。(3)下石炭统阿吾拉勒组(C1a)：主要为一套火山岩～火山碎屑岩建造。下石炭统恰可布组(C1q)：岩性为中酸性火山岩、灰岩、酸性熔岩、凝灰角砾岩、凝灰岩夹中性火山岩、砂砾岩。上石炭统桑树园组（C2s）：由凝灰岩、凝灰质砂岩、粉砂岩组成。上石炭统吐尔拱河组（C2t）：以厚层状凝灰质圆砾岩构成其底砾岩。
2、侵入岩
区内以华力西晩期侵入岩为主,分布于阿吾拉勒山和卡特斯格山。岩体大部分沿构造线呈带状或椭圆状岩株或岩枝产出。岩性以花岗岩类为主,其次为花岗闪长岩、闪长岩,少量呈浅成相花岗斑岩、细晶岩的小岩株产出。按穿插关系,可分为以下两个不同侵入次:
3、构造
（1)阿吾拉勒复式背斜:该复式背斜的轴向为北东东～南西西,轴面略向北倾,它的北翼被一组北西向或北西西向冲断裂所破坏,但南翼及部分转折端部的形迹仍明显可见。（2)卡特斯格单斜：岩层总的走向呈北东东～南西西向;倾向总体上朝北,与阿吾拉勒复式背斜之南翼遥相呼应。岩层的倾角一般为30～60°左右,局部可达70～80°,沿着走向发生一系列平缓的挠褶。
三、矿区地质特征
1、研究区地质背景
（1）地层
下石炭统阿吾拉勒组(C1a):岩层下部为一套正常沉积岩,上部为中性熔岩及其碎屑岩组成。在正常沉积岩中，含大量腕足类及珊瑚化石。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
第四系(Q):河流相砾石、砂、淤泥
（2）岩浆岩
华力西晩期第一侵入次一花岗闪长岩(γδ43a):呈小的岩株状产出。岩体接触带上常见绿泥石化蚀变现象;沿破裂带则呈蚀变闪长岩出现。
华力西晩期第二侵入次一钾质花岗岩(γ43b)：为一长椭圆状岩株。其侵入到下石炭统中～酸性熔岩及凝灰岩中。
2、含矿岩体特征
研究区含矿岩石为碱性花岗岩，围岩为下石炭统阿吾拉勒组（C1a）的中性火山熔岩及其碎屑岩。铌钽矿主要赋存于钠铁闪石钾质花岗岩及其派生伟晶岩脉之中。在自然重砂中，检测到含有大量褐钇铌矿，并且形成了扩散晕。此外，花岗闪长岩和岩体外接触带的凝灰岩中，也含有少量Nb、Ta元素。钠铁闪石钾质花岗岩可见三个岩相，即细粒结构相、中粒结构相和中粗粒结构相。
四、成矿特征分析
1、成矿特征：
在以活动论大地构造基本原则演绎新疆各地质单元的发展时，主要归结为老陆壳、拉张型过渡壳、洋壳、汇聚型过渡壳及新陆壳五个历史阶段。在新陆壳阶段，随着汇聚阶段挤压的中止，地应力转为拉张，由于反弹作用，导致弛张性深断裂发生。这种深断裂可达岩石圈底部，致使上地慢物质减压、分熔、上侵，在浅部地壳生成沿断裂分布的热侵位的基性一超基性岩以及碱性花岗岩。这说明在深断裂带中存在基性一超基性岩、碱性花岗岩及陆相火山岩三位一体共生的事实相一致，从而也说明了新疆碱性花岗岩形成的地质环境与条件。通过同位素地球化学的研究提供了两个方面的证据:(1)碱性花岗岩成岩物质来源于地慢;(2)碱性花岗岩是紧接着造山运动之后发生而形成的。
研究区位于哈萨克斯坦板块，伊犁亚板块、阿吾拉勒晚古生代裂谷内，属于西天山成矿带的阿吾拉勒铜多金属成矿亚带。从以往所获取的地、物、化、遥感和科研成果表明，研究区具备良好的成矿条件，是西天山重要的多金属成矿带，资源潜力巨大。
2、潜力分析
铌钽矿主要产出类型包括伟晶岩型、富Li-F花岗岩型、碱性侵入岩型、碳酸岩型及冲积砂矿型。关于铌钽矿的富集机制,一些学者认为可由富F-Na和稀有金属(铌、钽等)的花岗质熔体经结晶分异作用形成;另一些学者则根据铌钽矿化与岩石的钠长石化、锂云母化等紧密共生的特点,认为铌钽的富集是岩浆期后流体交代早期形成的花岗岩所致。碱性伟晶岩脉是碱性岩浆逐步演化的产物,含矿的碱性花岗岩是花岗质岩浆分异演化的结果。此外,在该地区的铌钽矿床中,铌钽矿物几乎都富集在钠长石化发育的地段,说明后期的热液交代对铌钽的富集也起到了一定作用。因此,卡特一带铌钽的富集是岩浆结晶分异和岩浆期后热液交代共同作用的结果。
根据以上认识，采取有效的技术方法组合，对该区开展地质矿产勘查具有重要意义，它很可能成为中型以上的含多种稀有、稀土元素的矿床，有进一步勘查的必要。
五、结束语:
新疆新源县卡特一带稀有金属矿研究区位于西天山阿吾拉勒铁铜铅锌金镍找矿远景区以及磁力高值异常中心，最高值达300nT。布格重力异常位于重力异常低的过渡带上，重力异常为-190×10-5m/s2～220×10-5m/s2。含矿岩石为华力西晚期碱性花岗岩。岩体规模较大，达33平方千米。碱性花岗岩经人工重砂分析，尚含有20余种有益矿物。在研究区内自然重砂中，含有大量褐钇铌矿，并形成铌钽矿重砂扩散晕。Nb2O5含量高达0.055%，另外含有Re2O3含量分别为0.109-0.037%，均达到矿体品位。该研究区成矿地质有利，具有寻找中型以上规模的稀有金属矿床的潜力。
参考文献：
[1]《西天山地区板块构造演化及其与成矿作用的关系》张良臣(1992年)、肖序常(1992年)、王作勋(1990年)等
[2]《西天山成矿区成矿地质条件与矿产资源综合评价研究》305项目办
[3]《那拉提岩浆岩带晚志留世花岗岩地球化学特征及其地质意义》张洪伟
[4]《我国钽铌等稀有金属矿概况及找矿启示》王盘喜
[5]《新疆后造山碱性花岗岩的地质特征》朱笑青
[6]《新疆波孜果尔铌钽矿矿床地质特征》徐海明
论文作者:马孟浩
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
标签：花岗岩论文; 碱性论文; 成矿论文; 石炭论文; 岩浆论文; 卡特论文; 稀有金属论文; 《基层建设》2017年3期论文;