南岭及邻区花岗岩稀有金属矿床分类 褐钇铌矿花岗岩矿床
花岗岩型稀有金属矿床的分类，国内外学者站在不同角度提出过多种方案，每种方案都有一定的理论和实践依据，也有一定的实用目的，当然也有其局限性。为了便于勘查应用和对比研究，本书依代表性有用矿物，特别是与矿化特征相协调的地质特征的异同为准则，将南岭及邻区稀有金属花岗岩矿床划分为铌铁矿-细晶石花岗岩矿床、褐钇铌矿花岗岩矿床、黄钇钽矿花岗岩矿床和铌铁矿-烧绿石钠闪石钾长花岗岩矿床等4类。至于绿柱石呈“马桶状”、“囊包状”存在于花岗岩中的铍矿床，因其成矿阶段明显属岩浆期后的气成热液和高温热液阶段，故不属于花岗岩型稀有金属矿床之列。
铌铁矿-细晶石花岗岩的有用组分除铌、钽外，经常共生多种稀有金属，成岩成矿过程中自交代作用(变种云母-钠长石化)明显并与矿化有极为密切的关系。为了体现出这些本质的特征，该类型矿床应称为变云母钠长石自交代花岗岩型综合性稀有金属矿床，或简称自交代稀有金属花岗岩。详细对比该类型的各个矿床后发现，尽管它们的共同性是主要的，但在矿化种类和强度上的差别也是显而易见的，并且矿化种类和强度差异与赋矿岩体相带发育程度和表现形式之间有明显相关性，即与岩体的分异交代程度和分异交代形式有明显相关性。据此进一步将该类型稀有金属花岗岩划分为两个亚类，即全分异亚类和弱分异亚类。全分异亚类也称全分异变云母钠长石自交代稀有金属花岗岩或全分异自交代稀有金属花岗岩。弱分异亚类也称弱分异变云母钠长石自交代稀有金属花岗岩或弱分异自交代稀有金属花岗岩。
综上所述，本区稀有金属花岗岩矿床类型划分如下:
南岭及邻区花岗岩型稀有金属矿床地质成矿特征
区分布广泛和最为重要的稀有金属矿床类型，特别是其中的全分异自交代型。
全分异自交代型稀有金属花岗岩，是以钽为主，兼有铌、钽、锂、铷、铯、铍、铪等稀有金属的综合矿床，其勘探和研究程度较高。经初步统计，该类型矿床拥有的Ta2O5储量占全区总储量的80%以上，Nb2O5储量占70%以上，BeO储量占40%以上，锂、铷、铯、铪的储量占90%以上。另外，该类矿床中的长石、石英是较好的玻璃工业原料，因而可实现无废料开采。
弱分异自交代型稀有金属花岗岩，是以铌和钽为主的矿床，少数伴生锂、铷、铯。经初步统计，该类型拥有的Ta2O5储量占全区储量的10%以上，Nb2O5占20%以上。另外，与该类型有关的风化壳及河流冲积砂矿有重要的工业意义。
褐钇铌矿花岗岩，是铌-钇组合的矿床，20世纪50～60年代曾是我国稀有金属矿床的重要工业类型。目前看来，仅姑婆山的风化壳矿床和少量河流冲积砂矿尚有工业意义。
黄钇钽矿花岗岩，是20世纪60年代末期发现的新类型，作为工业矿床，至今国内外仅见牛岭坳一处，它是极为特殊的钽-钇组合矿床，钽的规模达大型，稀土金属矿的规模达中型。该类型矿床的发现为南岭及邻区稀有金属普查找矿开辟了新领域，也为成矿理论研究提出了新课题。
铌铁矿-烧绿石钠闪石钾长花岗岩，仅见于福建省东南沿海一带，工作程度低，目前尚无工业意义，但其类型较好，有一定找矿前景。
弱分异自交代型稀有金属花岗岩矿床~
弱分异自交代型稀有金属花岗岩与全分异自交代型稀有金属花岗岩在地质、成矿特征等方面既有明显相似性，又有一定差别。
弱分异自交代型，是南岭及邻区发现较早的自交代型稀有金属花岗岩矿床。由于其矿化强度和规模一般不如全分异自交代型，故工业地位逐渐为随后发现的全分异型所取代。但部分弱分异自交代型矿床(如上堡等)，其矿化强度和规模并不亚于那些剥蚀深度较大的全分异自交代型矿床。另外，弱分异自交代型花岗岩体的出露面积通常大于全分异自交代型花岗岩体，在地形地貌条件合适的情况下，更易于形成有重要工业意义的冲积砂矿，如派坛砂矿等。可见，从储量和工业意义上来说，该类型矿床也是不可忽视的。
到目前为止，本区已发现的弱分异自交代型稀有金属花岗岩矿床(点)有十余处，勘探和研究程度均不高，仅505、501、玉环、沙尾、旱叫山和上堡6处积累的实际资料相对较多。下面的论述，即以上述6个矿床(点)为基础。
一、弱分异自交代型花岗岩体的构造产状和岩石矿物
弱分异自交代型花岗岩体多为小规模的岩株，一般出露面积为6～30km2，个别也有大型岩株(505的那琴岩体)和岩基(南昆山岩体)。就岩体规模而言，弱分异自交代型花岗岩体普遍较全分异自交代型花岗岩的钟状岩体部分为大(图3-1;表3-1)。
弱分异自交代型岩体，常常具水平方向的不完整环状岩性-结构分带，即一般所称的“岩相带”。对比各个岩体的岩相分带可知，主要岩相带有两个:其一为内部相，包括各个具体岩体所称的“中心相”、“过渡相”;其二为边缘相，包括各个具体岩体所称的“边缘相”、“边缘岩枝相”和外接触带的“岩脉”等。内部相和边缘相之间均为渐变过渡关系。稀有金属主要赋存和富集在边缘相，尤以边缘岩枝和外接触带岩脉为最佳。
与全分异自交代型花岗岩体的相带相比较，有以下4点区别:①全分异型以垂直方向的岩相带为主，而弱分异型以水平方向的岩相带为主;②全分异型相之间界面(线)清晰突变，显示在液态熔融体时已分离呈不混溶的物理-化学相，而弱分异型的内部相和边缘相为渐变过渡关系，是正常结晶和交代结晶的结果;③弱分异型虽也出现熔离的似伟晶岩，但发育不完整，构造位置也不稳定，相“渗透”现象突出;④全分异型的顶部标志相齐全完整，弱分异型除见晚期含矿岩脉之外，其他标志不明显。上述4点充分说明两者之间在分异程度上的差别，并因此把它们划分为两个类型。分异程度的差别可能与自交代岩浆的组分和所处构造环境不同有关。
图3-1 弱分异自交代花岗岩体产状型略图
表 3-1 弱分异自交代型花岗岩体特征
弱分异自交代型花岗岩体侵入的地层有寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系和二叠系，其岩性有片岩、千枚岩、砂岩、页岩和灰岩等。无论围岩的时代、岩性如何，岩体内部构造和含矿性等均不受明显影响(围岩为灰岩时铍矿化多出现于外接触带)。这些与全分异型是相似的。
弱分异自交代型花岗岩体各相带的岩石矿物含量见表3-2。
表3-2 各矿床(区)岩石的造岩矿物单位:%
注:①微斜长石包括钾长石、微斜纹长石、正长石，含量为合量;②斜长石包括奥长石、钠奥长石、去钙钠长石等，含量为合量;③钠长石专指板条状、小板条状晶形者，An0～5;④*值为由物相分析结果换算而得。
内部相岩石类型为花岗岩、黑云母花岗岩、电气石二云母花岗岩、二云母钠长石花岗岩和钠长石花岗岩等。按国际分类，多属花岗岩，少量属碱长花岗岩(图3-2)。岩石结构基本上是中粒似斑状，少部分为中粗粒和中细粒。岩石中云母含量不高，一般3%～5%，个别可达6%～7%，特征是既有黑云母又有白云母，形成二云母花岗岩和含二云母花岗岩。另外，少数岩体(那章等)出现黑鳞云母;少数岩体出现钠长石，即低牌号(An0～5)小板条状钠长石，但含量有限，一般为2%～7%。与全分异自交代型花岗岩相比，内部相岩石大体相当于母体相岩石，但内部相岩石基性程度更高，表现为斜长石含量高而云母、钠长石、石英含量低，黄玉等挥发组分矿物少见。
图3-2 弱分异交代型花岗岩岩石类型(据国际分类法)
边缘相 岩石类型有花岗岩、黑云母花岗岩、黑鳞云母钠长石花岗岩、白云母钠长石花岗岩及锂云母钠长石花岗岩等。按国际分类(图3-2)多属正长花岗岩和碱长花岗岩。多为细粒结构，部分为中细粒和似斑状结构，自交代结构已普遍存在。岩石中的云母含量仍不高(3%～5%)，个别(上堡局部)可达7%～10%。云母多是黑鳞云母和白云母(?)，个别出现锂云母(?，上堡)。仅有的云母化学全分析成果及分子式计算见表3-3。岩石中自交代生成的钠长石普遍，含量为10%～30%。与全分异自交代型花岗岩相比，边缘相岩石大体相当于C-1带，个别接近C-2带。
从内部相到边缘相，岩石的变化大体是:结构由中粒到细粒，自交代结构可见率增多;类型由花岗岩到正长花岗岩与碱长花岗岩并重;云母含量变化不大，但种属变化明显，即由黑(白)云母到黑鳞云母，甚至出现锂云母;钠长石含量增加，由少量(2%～7%)到中等(10%～30%)。这种趋势与全分异自交代型花岗岩的母体相到自交代相的变化基本一致，但仅相当于全分异型的“初级”阶段。
晚期岩脉，一般为钠长石花岗岩脉和黑鳞云母钠长石花岗岩脉，岩石属碱长花岗岩。钠长石含量为20%～40%，云母为黑鳞云母和其他变种云母，含量变化较大(2%～10%)。晚期岩脉岩石大体相当于全分异自交代型花岗岩自交代相的 C-2 带岩石。这种岩脉一般矿化较好，仅仅因规模有限往往不具工业意义。个别矿区如旱叫山，是矿体的重要组成部分。
表3-3 及母化学成分云晶体化学式
表3-4 岗分异自交代型花弱岩石化学成分(wB)和相关参数
二、弱分异自交代型花岗岩的岩石化学
弱分异自交代型花岗岩的岩石化学组成及特征参数见表 3-4。
按酸-碱度的岩石化学分类，内部相岩石属正常花岗岩与碱长花岗岩过渡类型; 边缘相岩石以碱长花岗岩为主。内部相至边缘相的变化为碱性增强 ( 图3-3) 。
图3-3硅-碱岩石类型
按里特曼指数即碱度指数的岩石化学分类，内部相和边缘相岩石均属正常太平洋型即钙碱性岩石，仅边缘相岩石的里特曼指数(δ)普遍略高于内部相(图3-4)。
与黎彤的中国花岗岩平均值相比，弱分异自交代型花岗岩(包括内部相和边缘相)具有如下特点:①硅、钠、钾、氟高，即酸性程度、碱性程度和挥发组分高于中国花岗岩平均值;②钛、铁、镁、钙、磷、铝等组分含量低，即基性程度低于中国花岗岩平均值。
图3-4 硅-碱-里特曼指数岩石类型图中数据为里特曼指数δ值
弱分异自交代型花岗岩内部相与全分异自交代型花岗岩母体相岩石化学组分相似，但仍表现出如下差异:除个别岩体之外，前者一般硅、钾、钠和高价铁含量高些，铝和钛低些，即内部相岩石的酸性、碱性要高些而铝钛低些。
弱分异自交代型花岗岩边缘相与全分异自交代型花岗岩自交代相岩石化学组分接近，特别近似于C-1带岩石，但仍有如下差别:边缘相岩石相对富钛、铁、镁、钙、钾等组分而相对贫铝、锰、水和磷等组分，即基性程度、碱性程度(主要是钾)要高而铝锰低，酸性程度基本一致。
从内部相至边缘相，其岩石化学组分变化是:铝增高而硅降低;钠增高而钾略降;氟增高而水降低;锰和镁增高而钛和铁降低。总之，碱性程度增高(主要是钠增高)而酸性程度降低，铝和锰量增高而基性程度降低。岩石化学组分的上述变化，与全分异自交代型花岗岩母体相至自交代相的组分变化大体相当。
三、弱分异自交代型花岗岩的副矿物
弱分异自交代型花岗岩的副矿物有40余种，总含量为100～600g/t(除去参与造岩矿物中的萤石、黄玉和电气石)。以富含铌和钽及挥发组分矿物而贫铁、钛、稀土元素及锆等矿物为特征。各矿床(区)相关岩石的副矿物组合含量见表3-5。
上述副矿物按出现率和相对含量可分为4组:第一组属出现率和相对含量较高者，包括铌铁矿族矿物、细晶石、独居石、萤石、黄玉、磷钇矿、锆石和锡石;第二组为出现率和含量中等者，包括铌铁金红石、褐钇铌矿、铌钇矿、电气石、辉钼矿、石榴子石、磷灰石和黑钨矿;第三组为出现率和含量低者，包括钇易解石、泡铋矿、金红石、钛铁矿、白钛矿、榍石、硫化物、复稀金矿和方钍石;第四组属偶见矿物，绿柱石、黑稀金矿、烧绿石、磁黄铁矿和白钨矿。
比较不同相带的副矿物可知:铌铁矿族矿物、细晶石、独居石、变种锆石、萤石、黄玉等主要分布和富集在边缘相;褐钇铌矿、普通锆石和电气石等主要分布在内部相;其他副矿物资料甚少，分布情况尚不明确。
与全分异自交代型花岗岩相比，弱分异自交代型花岗岩内部相的副矿物组合和含量大致相当于全分异型的母体相，但铌铁矿、黄玉、萤石等含量要低些，并可出现电气石的富集(玉环)，这是全分异型母体相中所未见到的现象。弱分异自交代型花岗岩边缘相的副矿物组合和含量大致相当于全分异型自交代相的C-1带，但铌铁矿族矿物含量也相对低些。个别矿床(区)，如上堡，其外带岩脉的副矿物组合含量可达自交代相C-2带甚至C-3带的水平。
铌钽矿物主要是铌铁矿族矿物，次为细晶石。个别地区也见以细晶石为主(上堡)和以钽钇矿(?)为主(沙尾)。其他铌钽矿物尚见铌铁金红石、褐钇铌矿、铌钇矿、复(黑)稀金矿、钇易解石、烧绿石等。从内部相至边缘相，铌钽的矿化富集序列为褐钇铌矿→铌铁矿族矿物→细晶石。铌钽矿物为弱分异自交代型花岗岩最主要的副矿物，其含量占副矿物总量的17%～86%。
铌铁矿族矿物呈板状、柱状、针状和焦状晶形，粒度0.06～0.19mm，常与细晶石连生及包裹于云母、钠长石、石英之中或分布在上述矿物粒间。出现的变种有锰铌铁矿、锰钽铌铁矿、铁钽铌锰矿、铁铌锰矿和钽铌锰矿。从内部相至边缘相矿物略显铁和铌含量减少而锰和钽含量增加。各矿床(区)铌铁矿族矿物特征见表3-6。
表3-5 弱分异自交代型花岗岩的
副矿物种类及含量单位:g/t
表3-6 各矿床(区)铌铁矿族矿物特征
细晶石以八面体晶形为特征，粒度为0.08～0.2mm，常与铌铁矿族矿物及锡石共生，矿物含Ta2O550.22%～69.35%，含Nb2O54.45%～10.41%。各矿床(区)的细晶石矿物特征见表3-7。
稀土矿物以独居石为主，个别矿床(沙尾)以磷钇矿为主。此外，尚出现一些含稀土元素的铌钽酸盐矿物。弱分异自交代型花岗岩中一般稀土元素矿物含量较低(＜50g/t)，但也有富集成独立矿床的，如沙尾矿床(区)。
锆铪矿物含量通常不大于20g/t，以普通锆石为主，也出现含铪锆石甚至富铪锆石。各矿床(区)的锆石矿物特征见表3-8。
表3-7 各矿床(区)细晶石矿物特征
表3-8 各矿床(区)锆石矿物特征
钛铁矿物钛矿物含量一般小于1g/t，以锐钛矿、钛铁矿、白钛矿、金红石形式出现。铁矿物主要是磁铁矿，量少。
挥发组分矿物以黄玉和萤石为主，个别矿床(区)出现较多电气石(玉环)。
除上述矿物之外，弱分异自交代型花岗岩中也出现含铌钽的锡石，但含量少。各矿床(区)的锡石矿物特征列见表3-9。
表3-9 各矿床(区)锡石矿物特征
四、弱分异自交代型花岗岩的稀有及微量元素
除铌和钽之外，其他稀有和微量元素的研究成果甚少。下面仅就有限资料，粗略地论述弱分异自交代型花岗岩稀有和微量元素的地球化学特征。
各弱分异自交代岩体的稀有和微量元素含量及有关参数见表3-10。
与酸性岩浆岩中相应元素丰度(维氏值)相比，弱分异自交代型花岗岩中的稀有和微量元素可分为如下几组:①明显富集的元素组有Nb、Ta、Li;②明显贫化的元素为Zr;③Rb、Cs、Be、W、Sn、U、Th等元素的测试资料少，初显属富集元素。
弱分异型和全分异型相似，均以富含稀有金属、钨和锡、铀和钍等但贫锆为特征。
比较弱分异型内部相岩石与全分异型母体相岩石的稀有和微量元素的含量可知，弱分异型内部相岩石的铌、钽、锆、钍等相对较低，钨、锡和铀等含量相对较高，锂含量基本一致。弱分异型边缘相岩石与全分异型自交代相C-1带岩石相比，结果基本同上，仅个别地区，如上堡，其Li、Rb、Cs含量高于全分异型自交代相C-1带岩石。
比较弱分异型内部相与边缘相岩石的稀有和微量元素含量变化可知，铌和钽为边缘相富集元素;锂分布不规律，有时见边缘相富集，也有残留于内部相中的;锆明显残留于内部相，向边缘相贫化;少数资料显示，铀有边缘富集的现象，钨和锡有边缘贫化现象，钍变化不大。
铌和钽是弱分异自交代型花岗岩的特征成矿元素，主要富集成矿于边缘相。Nb2O5的成矿率为14.76%～85.87%，多数为40%～60%。Ta2O5的成矿率为32.56%～80%，多数为45%～80%。铌和钽的成矿率略低于全分异型。主要分散铌和钽的矿物为云母，次为长石和石英。各矿床(区)铌和钽的分配情况见表3-11。除此而外，铌在内部相的绝对富集系数(实测值/维氏值)为1.85%～3.45%，而边缘相对内部相的相对富集系数为1.02%～1.52%，可见岩浆的生成作用主要是铌的富集作用，相带形成作用仅是锦上添花;钽在内部相的绝对富集系数为1.43%～6.00%，而边缘相对内部相的相对富集系数为1.36%～4.12%(个别达12.25%)，绝对富集系数与相对富集系数接近，说明岩浆生成和相带形成作用均是钽富集的主要作用。再比较边缘相中铌与钽的绝对富集系数，铌为1.65%～5.25%，钽为3.71%～19.14%(个别达28.00%)，显然钽的富集系数大于铌。上述诸点，与全分异型基本一致。岩浆的生成作用是铌和钽的富集作用，而相带的形成作用主要是钽的富集作用。铌和钽主要赋存于铌铁矿族矿物内，次为细晶石和铌铁金红石等，部分形成含铌和钽的锡石。
表3-10 各矿床(区)稀有及微量元素含量(wB)及特征比值
表3-11 各矿床(区)铌钽的分配情况
锂、铷、铯研究资料甚少，是否为弱分异自交代型花岗岩的特征成矿元素尚不明确，但锂的富集现象是明显的。个别矿床(区)，如上堡，其边缘相显著富集锂、铷、铯，可作为铌和钽的伴生组分，甚至有独立工业意义。据对上堡、旱叫山、501矿床(区)的研究，锂、铷、铯主要赋存在云母中，其含量Li2O为1.61%～4.19%，Rb2O为0.84%～1.166%，Cs2O为0.199%。
铍研究资料更少。501、505、旱叫山等矿床(区)，见铍呈绿柱石存在于囊状似伟晶岩、囊状云英岩、石英脉及裂隙中。
锆和铪锆显然不是弱分异自交代型花岗岩的成矿元素，但部分矿床(区)出现少量含铪锆石。
综上所述，弱分异自交代花岗岩型稀有金属矿床，主要是铌钽(特别是钽)矿床，工业矿物为铌铁矿族矿物，个别为细晶石和钽钇矿(?)，偶尔伴生锂、铷、铯。这些与全分异自交代型相似，仅矿化强度不及全分异型。
五、弱分异自交代型花岗岩的成因问题
弱分异自交代型花岗岩，在岩体构造产状、物质组成等方面均与全分异自交代型花岗岩相似，因而，其成因也应该是相近的，即均属陆壳重熔岩浆侵入型花岗岩或断裂再生改造型花岗岩。
弱分异自交代型花岗岩与全分异自交代型花岗岩的成岩成矿过程主要差别是，自交代岩浆侵入定位后随着温度降低，弱分异自交代花岗岩浆的液态分离现象微弱，仅从岩浆期的正常结晶分异到岩浆晚期的交代结晶分异即完成了主要成岩成矿过程。因而，弱分异自交代花岗岩型稀有金属矿床，应属岩浆晚期交代结晶矿床。
弱分异型的分异程度不及全分异型，地质历史中的稳定程度也不及全分异型，这可能与自交代岩浆组分差异有关，并因此决定了弱分异型的矿化强度不如全分异型。
弱分异自交代型花岗岩的稀有元素富集成矿部位与交代结晶发育部位一致，即位于边缘相，特别是边缘岩枝和外带岩脉中。
褐钇铌矿花岗岩是我国20世纪50年代发现的稀有金属矿床的重要工业类型之一，曾为国民经济发展作出过贡献。同时，继它发现后，南岭及邻区稀有金属地质工作就跨进了蓬勃发展阶段。
随着地质工作的深入，褐钇铌矿花岗岩矿床的工业地位逐渐为不断发现的规模大、品位高、易提取的新类型所取代。目前看来，除姑婆山等几处及相关的风化壳、河流冲积砂矿还有工业意义之外，其他就仅有地质意义了。
褐钇铌矿花岗岩矿床中，姑婆山的勘探和研究程度相对较高。下面的论述，以姑婆山为主，适当结合其他矿床(点)。
一、褐钇铌矿花岗岩体的构造产状
姑婆山岩体为穹窿状大岩基，出露面积500km2。其他含褐钇铌矿花岗岩体，也多呈岩基产出，出露面积为100km2至数百平方千米，有的甚至达几千平方千米。
据统计，褐钇铌矿花岗岩体侵入的地层有寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系及侏罗系等。其围岩岩性有各类沉积岩、变质岩及花岗岩。无论围岩岩性和时代如何，均对矿化无明显影响。
姑婆山岩体具同心环状岩相分带，可分出中心相、过渡相和边缘相。中心相和过渡相发育完好，边缘相不连续，甚至仅局部出现。中心相由中粒似斑状角闪石黑云母花岗岩组成，过渡相的岩性有粗粒似斑状花岗岩、中粗粒似斑状花岗岩和中粒似斑状花岗岩，边缘相一般为细中粒似斑状花岗岩和细粒似斑状花岗岩。各相之间为渐变过渡关系。其他含褐钇铌矿花岗岩，也具有类似于姑婆山的岩相分带，但一般不出现中粒似斑状角闪石黑云母花岗岩，代之为粗—中粒似斑状花岗岩。
姑婆山岩体及其他含褐钇铌矿花岗岩体，其边缘相局部地段偶见团包状伟晶岩和钠长石化、云英岩化现象。
姑婆山岩体的构造产状见图3-5。
二、褐钇铌矿花岗岩的岩石矿物
姑婆山岩体各相带的岩石结构及造岩矿物含量见表3-12。
按国际分类，中心相的中粒似斑状角闪石黑云母花岗岩属二长花岗岩，过渡相和边缘相岩石属于正长花岗岩。其他含褐钇铌矿花岗岩，多属二长花岗岩与正长花岗岩之间的过渡类型。与自交代花岗岩相比，不出现碱长花岗岩是其间的显著差别。
图3-5 姑婆山岩体岩相分带示意(据中科院资料)
从中心相到边缘相，石英含量明显增加，从25%左右增加到45%左右;钾长石与斜长石的相对含量不见规律性变化，但中心相和过渡相的斜长石多为奥长石(An10～28)，而边缘相为板状钠长石(An2～8);云母含量低，一般为2%～5%，仅中心相达10%左右，并出现角闪石。上述变化表明，中心相岩石相对较基性而边缘相岩石相对较酸性。其他含褐钇铌矿花岗岩在造岩矿物组成和含量变化上与姑婆山岩体大同小异，只是边缘相的斜长石达不到钠长石，仅为钠奥长石。
岩石中的钾长石全部是微斜条纹长石，石英呈他形粒状，黑云母多呈较大片状且含铌和钽量较高(Nb2O50.043%，Ta2O50.013%)。
岩石的粒度结构，以过渡相粒度最粗(其他含褐钇铌矿花岗岩岩体往往是中心相最粗)，向边缘相粒度变细。另外，似斑状结构十分普遍，中心相和过渡相的斑晶主要是微斜条纹长石，含量亦高(15%～35%)，到边缘相，除微斜条纹长石构成斑晶外，石英、斜长石、黑云母等也可构成斑晶，但斑晶含量(＜15%～20%)不及前两相。
表3-12 姑婆山岩体岩石结构及造岩矿物
三、褐钇铌矿花岗岩的岩石化学姑婆山岩体各岩相带的岩石化学组分见表3-13。
表3-13 姑婆山岩体岩石化学组分(wB/%)
按酸碱度的岩石化学分类，姑婆山岩体中心相属花岗正长岩，过渡相出现少量碱性花岗岩，但主要是花岗岩，边缘相为花岗岩。其他含褐钇铌矿花岗岩均为正常的花岗岩。
按里特曼碱度指数的岩石化学分类，姑婆山岩体中心相为次钙碱性(弱太平洋型)岩石，过渡相和边缘相为钙碱性(正常太平洋型)岩石。佛岗含褐钇铌矿花岗岩为钙碱性(正常太平洋型)岩石，而古斗山含褐钇铌矿花岗岩为钙性(强太平洋型)岩石。
同中国花岗岩平均值(黎彤值)相比，姑婆山岩体除中心相岩石外，均显示出高硅和钾，贫铝和钠，及钛、钙、镁、铁、锰、磷等偏低的特点。中心相岩石，除硅和钛含量较低外，其他如铝、钠、钾、钙、铁、锰、磷等含量均高，尤其是亚铁和镁含量更高。其他含褐钇铌矿花岗岩，也显示高硅和钾、贫铝和钠及钙、亚铁、磷、钛、高铁、镁、锰等含量偏低的特征。这显示出姑婆山岩体比中国花岗岩平均值的酸性程度高和基性程度低及碱质以钾为主的特点。另外，姑婆山岩体与维氏值相比氟含量较高。
与自交代型花岗岩相比，褐钇铌矿花岗岩的碱性程度要低些，且以钾为主，基性组分要高些。
从中心相到边缘相，各组分的变化是:硅、钾、氟增高，钛、铁、镁、钙等显著降低，其他组分变化不稳定，显示向边缘有酸性化趋势。
四、褐钇铌矿花岗岩的副矿物
姑婆山岩体副矿物组合含量见表3-14。
表3-14 姑婆山岩体副矿物组合及含量单位:g/t
注:据438队资料，按体重=2.00折算。
除表3-14中的副矿物外，还偶见铌钇矿、复稀金矿、锐钛矿、白钛矿、金红石、磷钇矿、绿柱石、黑钨矿、锡石、辉钼矿、绿帘石、电气石、萤石、黄玉、黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿等矿物。佛岗、古斗山、广海等含褐钇铌矿花岗岩中常见磁铁矿(369～2093g/t)、榍石(微量至80g/t)、褐帘石(微量至79g/t)和磷灰石(微量至159g/t)。
上述资料表明:①铌钽矿物主要是褐钇铌矿，铌铁矿仅出现在边缘相局部钠长石化地段且量少，其他铌钽矿物如铌钇矿、复稀金矿等，虽有出现，但其量极微，褐钇铌矿主要富集于过渡相，其他含褐钇铌矿花岗岩，除过渡相富含褐钇铌矿之外，边缘相也有出现富集现象的;②钛矿物以钛铁矿为主，大多数含褐钇铌矿花岗岩的钛铁矿含量较高(每吨几百克)，并与褐钇铌矿有同步富集现象，另外，佛岗、古斗山等岩体出现较多榍石;③稀土元素矿物除褐钇铌矿外，以独居石最常见，有边缘富集现象，另外，褐帘石也是常出现的稀土元素矿物;④锆矿物以贫铪的普通锆石为主，也见含铪锆石，通常岩体中部含量高并向边缘降低;⑤钍石含量虽不高，却是常见副矿物之一;⑥多数含褐钇铌矿花岗岩体(佛岗、古斗山、广海等)出现大量磁铁矿;⑦褐钇铌矿在岩体中相对富集于过渡相(个别为边缘相)，但含量并不高，一般为几至30g/t，本身难构成独立工业矿床，只有当含矿岩石风化后形成易采易选的风化壳以及剥蚀搬运沉积成砂矿时才有工业意义。钛铁矿、独居石、锆石和钍石等，可与褐钇铌矿一并回收。
与自交代型花岗岩相比明显不同的是:铌钽矿物种类不同，含量显著偏少;钛矿物量大，出现较多榍石;出现大量磁铁矿;褐帘石常见而磷钇矿少见;锆石多为普通锆石;钍石常见而钨锡矿物少见;磷灰石较多而萤石和黄玉少见。
褐钇铌矿棕色、褐色、浅褐色，呈枣核状和纺锤状晶形，部分已似晶体化，表面常有黄—黄褐色薄膜，粒度为0.1～0.27mm，密度为5.32g/cm3，硬度为664.5kg/mm2。矿物含Nb2O541.47%，Ta2O52.03%，RE2O339.43%，U3O83.34%，ThO21.74%。
钛铁矿黑色，板状和粒状，密度为4.79g/cm3，硬度647kg/mm2。矿物含TiO249.23%，Nb2O52.49%，Ta2O50.072%。
含铪锆石无色，双锥柱状。含ZrO252.83%，HfO22.80%。
富铪锆石茶色，双锥状柱面不发育，晶形复杂。含ZrO252.39%，HfO24.10%。
钍石橘黄色、浅黄色，粒状及长柱状晶形，粒度0.1～0.2mm，密度为4.26g/cm3，硬度208kg/mm2。矿物含ThO259.11%，U3O83.93%，Nb2O50.93%，Ta2O50.12%。
五、褐钇铌矿花岗岩的铌和钽稀土元素
各岩相带中铌和钽及稀土元素含量见表3-15。
表3-15 铌、钽及稀土元素含量(wB/－6)
铌含量为(31～126)×10－6。结合其他含褐钇铌矿花岗岩可知，铌的含量多数为(28～42)×10－6。该值高于酸性花岗岩平均值(维氏值)，富集系数1.4～2.1，但显著低于自交代型花岗岩。铌有由岩体中部向边缘逐渐富集的趋势，与褐钇铌矿主要产于过渡相相矛盾，其原因应是铌的赋存状态未研究清楚。据438队资料测算，铌在褐钇铌矿中的分配率仅达12%，17%为黑云母所分散，1%进入钛铁矿中，尚有70%的铌赋存状态不明，证明了上述推断，该问题值得深入追究。
钽含量为(1～12)×10－6，富集系数0.28～3.42，含量低，波动范围大，不是褐钇铌矿花岗岩的主要成矿元素。钽有明显边缘富集的现象，并与局部出现的钠长石化、云英岩化有关。经438队研究，钽在褐钇铌矿中的分配率为12%，72%为黑云母所分散，0.4%进入钛铁矿中。
稀土含量为(249～800)×10－6，富集系数1.20～2.74，即普遍高于维氏值，是褐钇铌矿花岗岩的主要成矿元素。稀土元素有过渡相富集的趋势。稀土元素除主要赋存呈褐钇铌矿之外，少数呈独居石、磷钇矿、褐帘石形式及分散于锆石、钍石中。
综上所述，褐钇铌矿花岗岩的特征成矿元素为铌和稀土元素，当两者含量均高达维氏值2.00倍时(过渡相)，有利于矿床形成。另外，该类花岗岩中，主要分散钽的矿物为黑云母，且黑云母捕获钽的能力远大于铌，钽难以富集成矿。铌的赋存状态需做补充研究。
六、褐钇铌矿花岗岩的成因
褐钇铌矿为岩浆结晶成因已无争议。含褐钇铌矿花岗岩成因如何?
褐钇铌矿花岗岩体明显呈侵入产状;其岩石的CIPW标准矿物在Q-Ab-Or三角图上均落入温克勒岩浆型花岗岩区(图3-6);稀土元素含量高，球粒陨石标准化曲线模型为负铕异常明显的V型(图3-7)。上述诸点表明，褐钇铌矿花岗岩也应是陆壳重熔岩浆侵入型花岗岩。与自交代型花岗岩相比，褐钇铌矿花岗岩规模大、组分的基性程度高，反映重熔深度、强度及物质的混合程度较高。
图3-6 姑婆山岩体标准矿物分布
图3-7 姑婆山岩体球粒陨石标准化曲线(据贵阳地球化学研究所)
中国稀有稀土金属成矿区
答：根据成矿地质地球化学特征,已知矿床的类型及规模、地质研究程度、成矿远景以及大地构造单元将我国稀有稀土金属成矿区划分出9个一级成矿区、6个二级成矿区和5个三级成矿区(表10-13)。列入一级成矿区的是稀有稀土金属矿化强,成矿条件极为有利,并已证实有大型矿床产出的地区。列入二级成矿区的是稀有稀土金属成矿远景...
褐钇铌矿花岗岩矿床
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中国稀有稀土金属矿床的时空分布
答：主要的分布地区有新疆阿尔泰、天山南缘、西昆仑、柴达木盆地、川西、滇西南、内蒙古北部、辽吉地区、秦岭南缘、鲁东南、南岭及其邻区、东南沿海地区。全国稀有稀土金属矿床的空间分布示于图10-3。 我国内生稀有稀土矿床形成的同位素地质年龄示于表10-9,矿床产出的大地构造位置示于表10-10。从表10-9和表10-10列出...
花岗岩型铀矿床类型划分准则
答：由于各家对本区铀矿床成因认识不一，因而对矿床类型划分也就各异[1]。本书以铀矿成因为准则进行矿床类型划分。作者定义的花岗岩型铀矿床是指空间位置与花岗岩有关，铀主要来自花岗岩，亦即由花岗岩浆演化过程中所形成的矿床，即所谓产于花岗岩体中及其与围岩接触带附近受断裂破碎带控制的广义的各类热液铀矿...
钠长岩-云英岩型矿床
答：钠长岩-云英岩型稀有金属矿床常有较大规模,但金属富集程度一般不太高,有些情况下,矿石的综合利用及开采条件也在较大程度上影响到矿床的工业价值。 二、矿床类型和实例 中国东南地区的钠长岩-云英岩型矿床分布在江西、湖南、广西、广东、福建各省内许多地方,如江西省内就有修水、雅山、半岭坳、大吉山、黄沙、会...
长英质岩类与成矿作用
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含矿岩体的稀有金属及微量元素
答：表2-20 型分异自交代全花岗岩各相、的微量元素带富集系数 注:维氏值为А.П.维诺格拉多夫酸性岩平均值(丰度值)。 南岭及邻区花岗岩型稀有金属矿床地质成矿特征 上述特征,为岩浆的生成、相分离、带分异等全分异自交代型花岗岩形成的3个重要阶段在稀有金属和微量元素分布富集上的反映。岩浆生成阶段,已使Nb、Ta、...
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答：全分异自交代型花岗岩从母体相向自交代相演化,造岩矿物组合含量的变化方向是从原点出发向上偏右方发展,似伟晶相处于纵轴附近的狭窄范围内。 图2-6 造岩矿物演化模型 南岭及邻区花岗岩型稀有金属矿床地质成矿特征 在此需要指出,从造岩矿物组合含量的上述特点衡量,国际地质学会提出的Q-A-P三角图岩石分类比盖特列尔...
含矿岩体成因探讨
答：南岭及邻区花岗岩型稀有金属矿床地质成矿特征 塔乌松(1977)认为,分异型、重熔型和超变质型等花岗岩,在特征元素和微量元素上各具特色,从而形成不同的花岗岩地球化学类型。将本区全分异自交代型花岗岩与塔乌松类型相比(表2-42)可以看出,本区全分异自交代型花岗岩最接近塔乌松重熔型花岗岩中的更长刚玉稀有金属淡色花...
南岭地区贵金属矿产找矿潜力分析
答：南岭及邻区的贵金属资源虽然比不上胶东、小秦岭和滇黔桂等矿集区,但也具有资源前景,几十年来的勘查工作取得了许多重要成果,目前已发现小型以上金银矿床150多个,包括大型矿床14个,中型矿床31个,小型矿床107个。 一、南岭中段片区 1)仙人岩-新盟山地区:位于湖南省常宁市水口山铅锌矿床外围,存在两大氧化型金矿系列...
