安徽金寨县沙坪沟钼矿区铌赋存状态研究_阳珊.pdf

2013 年 4 月 April 2013 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 32，No． 2 269 ～277 收稿日期 2012 －09 －19; 接受日期 2012 －10 －09 基金项目 省局地勘经费科研项目 作者简介 阳珊， 高级工程师， 从事岩矿鉴定工作。E- mail 743314337 qq． com。 文章编号 02545357 2013 02026909 安徽金寨县沙坪沟钼矿区铌赋存状态研究 阳珊1，王波华2，王枫1，遇祯1 1． 安徽省地质实验研究所，安徽 合肥230000; 2． 安徽省地质矿产勘查局 313 地质队，安徽 六安237271 摘要 安徽金寨县沙坪沟特大型钼矿在勘察过程中发现部分样品的铌含 量达到 100 ～350 μg/g， 钽矿化不明显， 目前该矿床即将结束勘探工作， 查 明铌、 钽的赋存状态及其有关物质组分， 以确定其是否为钼矿伴生矿床是 本文研究的重要内容。本文对矿区的样品应用化学分析、 光薄片岩矿鉴 定、 单矿物分析、 电子探针分析等大型现代仪器相结合的分析手段， 研究了 岩石中铌、 钽的赋存状态。化学分析确定钼矿体上部石英正长岩及碱长花 岗斑岩中铌平均含量为 172． 9 μg/g， 钽平均含量为 10． 6 μg/g; 钼矿体中 正长岩及花岗斑岩中铌平均含量为 84． 5 μg/g， 钽平均含量为 5． 2 μg/g。 该分析表明本区为单一原生铌矿化， 且铌矿化主要发生在钼矿体上部石英 正长岩中; 偏光显微镜下观察未发现独立铌钽矿物。单矿物及电子探针分析结果显示铌主要赋存于榍石蚀 变的金红石中， 钽矿化不明显。金红石呈它形粒状 － 半自形板状， 结晶粒度 ＜0． 2 mm， 集合体呈榍石假象， Nb2O5平均含量为 9． 224。铌在各矿物中的分配计算显示， 金红石中铌占有率为 75． 13。综合分析表明 本区铌钽矿化强度弱， 不具有工业价值， 不能成为钼矿的伴生矿种选矿开采。 关键词 沙坪沟钼矿区; 铌矿化; 含铌金红石; 榍石 中图分类号 P575; P578． 1文献标识码 A 安徽省金寨县沙坪沟钼矿位于东秦岭 － 大别成 矿带东段， 是安徽省地质矿产勘查局 313 地质队于 近年发现的特大型钼矿， 初步探得钼金属量 270 万 吨。目前对沙坪沟钼矿的研究主要集中于研究矿床 地质特征及找矿方向 ［1 －3 ］、 成矿流体演化特征［4 ］ 、 成 矿年龄及成矿斑岩体等有关岩浆岩年龄 ［5 －7 ］、 钼矿 物质组分及赋存状态 ［8 ］方面， 对该矿区铌钽赋存状 态研究还处于空白状态。 沙坪沟铌钽异常发现于 20 世纪 70 年代， 在沙 坪沟钼矿勘探过程中， 初步分析部分样品中的铌含 量为 100 ～350 μg/g， 已达边界品位 ［9 ］， 因此在勘查 评价和综合利用铌钽的过程中， 查明铌钽赋存状态 及其有关物质组分至关重要。本文对沙坪沟钼矿区 不同岩石和矿石样品， 应用化学分析、 光薄片岩矿鉴 定、 单矿物分析、 电子探针分析等大型仪器相结合的 分析手段， 研究了样品铌钽的赋存状态， 研究成果可 指导矿山开采、 选矿、 冶炼及矿石的综合利用。 1地质背景 沙坪沟钼矿位于北淮阳构造带东段的西部， 桐 柏 － 桐城断裂带和商城 － 麻城断裂带的交汇部位的 北东侧， 亦即桐柏 － 桐城断裂与泗河 － 银山断裂 商城 － 麻城断裂的派生断裂 汇构成的“入” 字型 构造锐角处， 隶属武当 － 桐柏 － 大别贵金属与多金 属成矿带。该成矿带内断裂发育， 构造活动频繁， 岩 浆岩分布广泛， 因此具有较好的寻找多矿种前景， 尤 其是铌等稀有金属。侵入岩广泛出露， 构成钼矿区 的基本岩性。主要赋矿岩体有正长 斑 岩、 中 － 细 粒二长花岗 斑 岩和碱长花岗岩等。此外， 有分布 于矿区内的辉石闪长岩、 辉长岩; 北东部的花岗闪 长岩、 闪长岩; 北西部的隐爆角砾岩等。矿区主体 岩性为中 － 细粒二长花岗 斑 岩和正长 斑 岩。 962 ChaoXing 2样品分析与结果讨论 样品分析的具体流程为 ①偏光显微镜下观察 不同类型岩浆岩的蚀变类型及矿物组合。②化学分 析不同类型岩浆岩中铌钽的准确含量， 并分析其地 球化学特征。③电子探针及单矿物分析样品中不同 矿物铌钽含量， 对含铌钽矿物进行准确定名。④计 算铌在不同矿物中配分量， 确定铌元素在各种矿物 中的含量和比例。 图 1沙坪沟钼矿 0 线剖面图 Fig． 1Geological sections along No． 0 exploration line of the Shapinggou molybdenum ore deposit 1 石英 正长岩; 2二长花岗岩; 3花岗 斑 岩; 4黄铁绢英岩化带; 5钾化硅化带; 6低品位矿 0． 03 ～ 0． 06 ; 7工业矿 石 ＞0．06 ; 8实推测地质界限; 9工业矿石与低品位矿界线; 10绢云母化; 11硅化; 12钾长石化; 13钠长石化; 14云英岩 化; 15黄铁矿化; 16蚀变分带。 2． 1不同类型岩浆岩蚀变及矿物组合 沙坪沟钼矿围岩蚀变十分发育， 通过大量的镜下 观察、 岩芯观察， 根据蚀变类型及矿物组合， 由上至下 为 黄铁绢英岩化带、 绢 云 英岩化带、 钠长石化、 钾 长石化、 云英岩化综合带 图 1 。黄铁绢英岩化带岩 石主要岩性为 石英 正长岩， 分布于地表及地下较浅 部位， 主要蚀变矿物为石英、 绢云母、 黄铁矿， 少量白 云母、 绿泥石、 微量萤石、 方解石等。绢 云 英岩化带 岩石主要岩性为 石英 正长岩， 分布于低品位钼矿体 072 第 2 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2013 年 ChaoXing 中及其顶板以上200 ～400 m 部位。蚀变矿物主要为 石英、 白云母， 绢云母， 少量黑云母、 绿泥石、 萤石、 磷 灰石， 局部黄铁矿化、 钾长石化、 钠长石化。钼矿体主 要分布于钾化、 钠化、 云英岩化综合带， 该带主要岩石 岩性为花岗 斑 岩。蚀变矿物主要为石英、 白云母、 钠长石， 少量钾长石、 硬石膏、 黄铁矿、 绢云母， 微量萤 石、 绿泥石、 黑云母、 磷灰石等。 石英 正长岩 浅灰色， 略带肉红色， 不等粒半 自形粒状结构， 块状构造。岩石主要矿物为钾长石， 次要矿物为石英、 黑云母， 微量斜长石; 副矿物见锆 石、 独居石、 榍石及微量磷钇矿。 图 2不同类型岩浆岩样品显微照片 Fig． 2Microphotographs of rock mass a石英正长岩具半自形 － 他形粒状结构， 其中钾长石具条纹， 黑云母白云母化， 正交偏光; b正长岩具不等粒结构， 钾长石具条纹， 黑云母 白云母化并析出不透明矿物， 正交偏光; c花岗斑岩具斑状结构， 斑晶中斜长石弱绢云母化， 黑云母白云母矿化并析出不透明矿物， 正交偏 光; d碱长花岗斑岩具多斑结构， 斑晶为钾长石、 石英， 基质为石英、 钾长石、 少量黑云母 视域外 ， 正交偏光。 钾长石他形粒状 － 半自形板状， 粒径范围 0． 05 ～3 mm， 多具条纹， 泥化， 近地表针铁矿 褐铁矿 化; 斜长石半自形板状， 粒径范围 0． 1 ～2 mm， 具正 边结构， 绢云母化; 黑云母棕褐色， 多金云母化、 白 云母化， 部分绿泥石化并析出金红石; 石英呈他形 粒状分布于钾长石间， 粒径范围 0． 1 ～ 2 mm。岩石 可见绢英岩化、 黄铁绢英岩化、 铌矿化， 近地表褐铁 矿化、 黄钾铁矾化 图 2a、 2b 。 花岗 斑 岩 浅红色， 半自形粒状结构， 斑状结 构， 基质细粒 － 微粒状结构， 块状构造。岩石斑晶主 要为钾长石、 斜长石、 黑云母、 石英; 基质主要为钾长 石、 石英、 斜长石、 白云母; 副矿物见磷灰石、 锆石。 斑晶钾长石半自形板状， 部分他形粒状， 粒径范 围 0． 5 ～3 mm， 多具条纹， 弱泥化， 见斜长石、 石英包 体; 斜长石自形 － 半自形板状， 粒径范围 0． 3 ～ 3 mm， 有的边缘有钾长石生长; 黑云母自形片状， 粒 径范围 0． 2 ～1． 2 mm， 常见绿泥石化， 并析出不透明 矿物。基质中石英、 斜长石半自形粒状、 板状; 钾长 石他形粒状， 泥化明显; 黑云母褪色。蚀变矿物为 石英、 白云母、 绿泥石、 萤石。岩石可见钾化、 硅化、 绢英岩化、 绿泥石化、 硬石膏化、 钼矿化 图 2c 。 碱长花岗岩矿物组成及结构与花岗斑岩基本一 致， 仅斜长石含量存在差异 图 2d 。 2． 2不同类型岩浆岩含铌钽特征 本文详细研究沙坪沟钼矿 ZK － 01 及 ZK － 03 钻孔中自上至下不同岩性岩石野外及镜下特征， 并 分析其铌、 钽含量。 172 第 2 期阳珊， 等 安徽金寨县沙坪沟钼矿区铌赋存状态研究第 32 卷 ChaoXing 表 1 统计了石英正长岩、 碱长花岗斑岩、 正长 岩、 花岗斑岩中铌、 钽含量， 结果显示钼矿体上部石 英正长岩及碱长花岗斑岩中铌、 钽平均含量明显高 于钼矿体中正长岩及花岗斑岩， 前者铌平均含量达 172． 9 μg/g， 钽平均含量为 10． 6 μg/g; 而后者铌平 均含量为 84． 5 μg/g， 钽平均含量为 5． 2 μg/g。 表 1不同类型岩浆岩的铌钽含量 Table 1Nb and Ta content in different igneous rocks 分析编号 wB/ μgg－1 NbTa 分析编号 wB/ μgg－1 NbTa ZK3103 － Hx 1178．68D671． 73．4 ZK3103 － Hx 30212．519． 3ZK3103 － Hx 39884． 97． 1 ZK3103 － Hx 61143．29． 4ZK3103 － Hx 57168． 54． 1 ZK3103 － Hx 76179．85． 3ZK3103 － Hx 8371027．6 ZK3103 － Hx 112162．213． 9ZK3103 － Hx 25958． 90．3 ZK3103 － Hx 122103．12．9 313 地质队测试 正长岩平均值 65． 64． 3 ZK3103 － Hx 124140．81．6 313 地质队测试 花岗斑岩平均值 140． 59．4 ZK3103 － Hx 222126．90．9平均值84． 55． 2 ZK3901 － Hx 1079． 12． 4 ZK3901 － Hx 17220．61． 7 ZK3901 － Hx 2476． 62． 1 ZK3901 － Hx 4291． 05． 7 ZK3901 － Hx 5752． 63． 4 ZK3103 － Hx 111229．11．3 313 地质队测试石英 正长岩平均值 200．915． 7 313 地质队测试 碱长花岗岩平均值 203． 18 15． 6 平均值172．910． 6 注 测试单位为安徽省地质实验研究所， 分析仪器为电感耦合等离子 体质谱仪。 本区不同岩浆岩化学成分含量 表 2 与中国花 岗岩平均值 ［10 ］ 相比， 相对贫 Si 65． 31 ， 富 K 5. 37 ， 富 Al 15. 77 ， 富 Fe Fe2O3 FeO 为 3. 7 ， 且 Fe3 多于 Fe2 ， 成分接近平均值的成分， 总体岩浆岩具富钾富碱特征， 与前人研究结果一 致 ［6 ］。岩石属性参数 表 3 表明赋存铌矿的岩体为 碱质系列岩石， 或向钙碱性过渡的岩石， 可称之为偏 碱性岩石 ［11 ］。此外在赖特的 SiO 2 － A. R 1969 清 晰显示同源关系。 2． 3含铌钽矿物特征 以上分析显示钼矿体上部石英正长岩中铌含量 明显高于其他岩石， 而钽含量普遍不高， 故对石英正 长岩中不同矿物 Nb、 Ta 含量进行电子探针及单矿 物分析， 研究其中 Nb、 Ta 的赋存状态 因碱长花岗 斑岩在钼矿体上部分布范围小， 不对其进行研究 。 电子探针分析测试单位为西安地质矿产研究所实验 测试中心， 测试仪器为 JXA － 8100 电子探针， 检测 依据为 GB/T 156172002。单矿物分析测试单位 为安徽省地质实验研究所， 测试仪器为电感耦合等 离子体质谱仪。 电子探针分析结果见表 4， 单矿物分析结果见 表 5， 表明不同矿物仅见铌矿化， 钽矿化不明显， 因 此本文主要研究石英正长岩中铌的赋存状态。研究 表明含铌矿物主要为金红石即含铌金红石， 偶见含 铌矿物有残余榍石、 铌铁金红石、 铌铁矿。本文主要 对富铌矿物 即金红石、 榍石、 铌铁矿 进行了详细 矿物学研究 ［12 －16 ］。 2． 3． 1金红石含铌钽特征 光薄片中金红石皆为次生， 多由榍石蚀变而成， 少量由黑云母蚀变而成。 由榍石蚀变的金红石他形粒状、 半自形柱状、 板 状， 与次生石英等矿物的集合体呈榍石假象 图 3a ， 有的分布于榍石残余边部 图 3b 。薄片中呈半透明 －不透明; 半透明者呈高级白干涉色， 光片中反射色 灰白色， 非均性明显; 多数结晶粒小， ＜0． 05 mm， 集 合体粒径多数0．02 ～0．1 mm， 少量 ＜0．02 mm 或 0．1 ～0．2 mm; Nb2O5平均含量为 9． 224， Ta2O5平均含 量为0．538 表6 ; 少部分由榍石蚀变的金红石呈 透明的针状集合体沿榍石残余边部、 解理分布; 对于 细小针状金红石， 因其宽度 短轴 ＜0． 002 mm， 无法 做电子探针分析。由黑云母蚀变而成的金红石多数 呈透明的细小针状包于白云母、 金云母、 退色黑云母 内， 对于粒径 ＜0．002 mm 者， 未做电子探针分析。少 量呈半透明的细小他形粒状、 自形 － 半自形柱状、 板 状分布于黑云母假象边部或包于黑云母假象内 图 3c、 3d ， 粒径多 ＜0．005 mm， 取其宽度 ＞0．002 mm 者 进行电子探针测试 表6 。 金红石电子探针分析结果显示由榍石蚀变的金 红石 Nb2O5平均含量为 9． 224， Ta2O5平均含量为 0． 538， 与此对应由黑云母蚀变的金红石 Nb2O5含 量为 0． 804， Ta2O5含量为 0． 020 低于有效检出 限 ， 表明铌主要富集在由榍石蚀变的金红石中。 榍石单矿物化学分析结果 表 5 表明榍石本来含铌 较高， 说明在榍石金红石化过程中， Nb 再次富集。 2． 3． 2榍石含铌钽特征 榍石是含铌金红石的主要母体， 由于大多数已 蚀变， 在薄片中已很难见到， 仅个别样品中见少量残 余。蚀变后的新生矿物如金红石等集合体多数保留 榍石晶形假象 图 3a、 3e 。榍石半自形 － 自形菱 272 第 2 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2013 年 ChaoXing 形、 楔形， 多被金红石等矿物集合体交代呈残余、 假 象。电子探针分析结果 表 7 显示 Nb2O5平均含量 为 2． 025， Ta2O5平均含量为 0． 009 远低于可靠 检出限值 566 μg/g 。单矿物化学分析结果 表 5 显示其铌钽含量分别为 9810． 1 μg/g 和 914． 4 μg/g， 显然高铌是本区榍石的一大特色。 2． 3． 3铌铁矿含铌钽特征 铌铁矿、 铌钛铁矿在样品中极少， 属偶见矿物。电 子探针分析结果显示其 Nb2O5高达 72.204 表 8 。 尽管 Nb、 Ta 含量高， 但该矿物在岩石中含量极低。如 图3f 所示铌铁矿、 金红石， 集合体亦呈榍石假象。 表 2不同岩浆岩的化学成分 Table 2Chemical composition of different magmatic rock 分析编号 wB/ SiO2Al2O3Fe2O3 FeOMnOCaOMgOK2ONa2OP2O5TiO2H2O SO3LOI ZK3103 － Hx168．0016． 232． 810． 130． 0100．0940．315．333． 490．1070．371．331．233． 25 ZK3103 － Hx3068．0315． 413． 650． 230． 0120．170．474．552． 660．1020．391．036．383． 85 ZK3103 － Hx6164．2217． 384． 000． 300． 0130．150．605．672． 160．1240．371．417．054． 61 ZK3103 － Hx7666．2416． 193． 760． 170． 0120．0720．345．063． 700．0930．330．706．793． 45 ZK3103 － Hx11264．2718． 182． 770． 210． 0160．150．335．085． 350．0950．370．404．982． 23 ZK3103 － Hx12274．9411． 912． 380． 180． 0120．380．684．651． 750．0460．210．824．582． 64 ZK3103 － Hx12466．8912． 347． 770． 180． 0090．370．564．701． 740．0830．260．1414．285． 80 ZK3103 － Hx22266．8915． 193． 200． 210． 0140．560．436．025． 060．1050．290．305．252． 35 ZK3901 － Hx1062．8317． 184． 960． 180． 0040．440．785．042． 220．2860．660．4810．544． 80 ZK3901 － Hx1764．5214． 825． 730． 270． 0130．480．585．662． 710．1830．270．5410．544． 31 ZK3901 － Hx2463．2417． 112． 810． 440． 0160．661．185．675． 670．2030．470．964．481． 95 ZK3901 － Hx4259．4416． 596． 470． 400． 0130．530．935．393． 920．3710．480．5013．495． 21 ZK3901 － Hx5763．1917． 492． 800． 300． 0220．710．755．685． 420．3460．410．365．112． 24 平均值65． 5915．854．090．250．010．370．615．273．530．1600．380．697．283． 59 ZK3901 － Hx11173．2613． 202． 460． 170． 0170．0800．273．733．950．0670．190．384．331． 96 ZK3901 － Hx25973．2112． 252． 800． 220． 0160．520．335．363． 550．0680．150．184．802． 09 平均值73． 2412．732．630．200．020．300．304．553．750．0700．170．284．572． 03 ZK3901 － Hx39859．9016． 961． 930． 720． 0382．721．366．135． 280．4790．430．124．873． 60 ZK3901 － Hx57161．8916． 060． 990． 630． 0362．970．956．375． 230．2690．340．204．474． 20 ZK3901 － Hx83760．1116． 560． 791． 200． 1103．371．566．654． 830．5530．540．242．152． 89 D663． 6917．492．390．930．0401．540． 655．475． 470．2700．420．620．0750． 89 平均值61． 4016．771．530．870．062．651．136．165．200．3900．430．302．892． 90 中国花岗岩类平均化学组成［10 ］71． 6314．00 1．281．750．061．730．884．093．620．0900．29－－0． 58 注 测试单位为安徽省地质实验研究所。SiO2、 H2O 、 LOI 采用重量法; Al 2O3、 P2O5、 Ti 采用比色法; Fe 采用容量法; Ca、 Mg、 K、 Na 采用原子 吸收光谱法; SO3采用燃烧法。 表 3岩体属性参数 Table 3Rock parameter 岩石名称样品数 特征指数 CAσA． R 岩体属性 石英正长岩1351 ～563． 433． 37皮可克划为 “碱钙性岩系” ; 李特曼划为 “弱钙碱性岩系” ; 赖特划为 “碱质系列” 花岗斑岩2＞612． 635． 89皮可克划为 “钙性岩系” ; 李特曼划为 “中钙碱性岩系” ; 赖特划为 “碱质系列” 正长岩451 ～567． 003． 81 皮可克划为 “碱钙性岩系” ; 李特曼划为 “碱钙性岩系” 碱性岩系列 ; 赖特划为 “碱质系列” 表 4电子探针分析不同矿物中 Nb 和 Ta 平均含量 Table 4Electron microprobe analysis of Nb and Ta average content in different minerals 项目 wB/ 钾长石钠长石石英黑云母金云母黄铁矿磷灰石锆石独居石磁铁矿金红石榍石铌铁矿 样品数22232223522121 Nb2O50． 03－0． 000． 040．020．020．020．070．020．065．012．0372．20 Ta2O5－－0． 020． 040．000．010．000．050．010．020．280．010．89 372 第 2 期阳珊， 等 安徽金寨县沙坪沟钼矿区铌赋存状态研究第 32 卷 ChaoXing 表 5单矿物分析不同矿物中 Nb 和 Ta 平均含量 Table 5Single mineral analysis of Nb and Ta average content in different minerals 分析编号矿物名称 wB/ μgg －1 NbTa 12L354锆石289．231． 5 12L355黄钾铁矾4442． 1276．1 12L356黄铁矿46．43． 8 12L357长石、 石英37．23． 1 12L358金红石35648．02874．1 12L360榍石9810． 1914．4 12L361磁铁矿78．611． 8 表 6金红石电子探针分析结果 Table 6Electron microprobe analysis of rutile 蚀变 类型 分析编号 wB/ TiO2Nb2O5 FeO Ta2O5SiO2 总计 榍石 蚀变 金红石 12BP26992．340 4． 1352． 3530．255－99． 083 12BP28094．363 3． 1051． 7300．0730．112 99． 383 12BP269．3 87．861 7． 1103． 7560．3490．043 99． 119 12BP269．4 86．180 8． 7753． 8400．396－99． 191 12BP28180．532 11．935 5．8520． 664－98． 983 12BP27480．988 11．565 5．9550． 998－99． 506 12BP27473．919 16．207 7．7380． 7810．043 98．688 12BP28384．431 10．698 4．7080． 1870．016 100．04 12BP28388．967 6． 3603． 0990．1440．053 98． 623 12BP264．2 93．673 2． 7531． 7530．149－98． 328 12BP264．2 88．293 6． 2933． 3290．736－98． 651 12BP27183．516 9． 9855． 0710．374－98． 946 D6．189．262 6． 5642． 9300．171－98． 927 12BP272．2 94．962 2． 7581． 7480．116－99． 584 12BP272．2 76．663 14．879 6．9390． 924－99． 405 12BP269．1 92．340 4． 1352． 3530．255－99． 083 D452．400 29．556 14． 225 2． 581－98． 762 平均值84．746 9． 2244． 5520．538－99． 060 黑云母 蚀变 金红石 12BP26898．373 0． 2150． 941－0．027 99． 556 12BP26897．610 0． 7050． 989－－99． 304 12BP264．1 97．837 1． 0880． 8080．045－99． 778 12BP264．1 96．493 1． 0290． 4760．035－98． 033 平均值97．578 0． 8040． 7590．020－99． 168 2． 4铌在各矿物相中的分配 因钽在大多矿物中含量低于检出限， 无法对其进 行配分计算。铌元素的配分计算需要以下参数 ［ 17 ］。 1 铌元素在各矿物中的配分量 c a b。其 中 a、 b 分别表示矿物在矿石中的质量分数、 矿物中 铌元素的质量分数。 2 铌元素在各矿物中的相对配分比 d c/∑C 100。其中 c、 ∑C 分别表示铌元素在各矿物中 的配分量、 各矿物的配分量总和。各矿物的相对配 分比总和为 100/100 1。 3 铌元素在各矿物中的绝对配分比 e c/f 100。其中 c、 f 分别表示铌元素在各矿物中的配 分量、 矿石的实测分析品位。e 为铌元素在该矿物 中的绝对配分比。 4 铌元素的配分平衡系数 g ∑C/f 100。 其中∑C、 f 分别表示各矿物的配分量总和、 矿石的 实测分析品位。 铌元素在各矿物中的配分计算结果 表 9 可以 得出以下观点。 1 铌元素主要以类质同象替代钛赋集在金红 石中， 因而回收金红石即能获得铌精矿。 2 铌精矿中铌最高品位不会超过3.565， 铌精 矿中铌最大回收率不会超过 75.13 其他 24.87的 铌都分散在黄钾铁矾、 锆石等其他矿物中 。 3 若金红石的回收率达 90 以上， 则铌精矿 的理想品位应达 3. 565 90 3. 209以上。 表 8铌铁矿电子探针分析结果 Table 8Electron microprobe analysis of hermarmolite 分析元素 wB/ 分析元素 wB/ TiO24．551SnO20． 039 Nb2O572．204WO30． 204 FeO12．282MnO9． 179 Ta2O50．885 总计99．344 表 7榍石电子探针分析结果 Table 7Electron microprobe analysis of sphene 分析 编号 wB/ TiO2SiO2 CaO Ce2O3 FeO Nb2O5Al2O3 MnO Y2O3Na2OTa2O5 总计 D6． 133． 37229．58325． 6673． 6053．0432． 2120．6750．3680．3010．2820．01799．125 D6． 435． 00030．00626． 5661． 1072．9571． 8370． 6310．3850．1690．2190．00098．877 平均值34． 18629．79526． 1172． 3563．0002． 0250．6530． 3770．2350．2510．009－ 472 第 2 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2013 年 ChaoXing 图 3含铌矿物 BSE 图像及显微镜下照片 Fig． 3BSE images and microphotographs of rutile a金红石他形粒状， 集合体呈榍石假象， 电子探针 BSE 图像; b金红石半自形板状， 分布于榍石残余边部， 电子探针 BSE 图像; c金红石 自形柱状， 包于黑云母假象中， 电子探针 BSE 图像; d金红石他形粒状包于黑云母假象中， 显微镜下正交照片; e金红石他形粒状、 针状， 集合体呈榍石假象， 显微镜下正交照片; f铌铁矿、 铌钛铁矿集合体呈榍石假象， 电子探针 BSE 图像。Rt金红石; Sph榍石; Zir锆石; Mon独居石; Mag磁铁矿; Bt黑云母; Apt磷灰石; Q石英; Py黄铁矿; Fel铌铁矿。 3沙坪沟钼矿铌钽赋存状态基本特征 结合以上分析讨论， 可以得出沙坪沟钼矿铌钽 赋存状态特征如下。 1 沙坪沟钼矿体上部石英正长岩中存在铌矿 化， 钽矿化普遍不明显。铌异常是铌元素矿化或富 集引起。含铌矿物主要为金红石， 偶见铌铁金红石、 铌铁矿、 残余榍石。计算不同矿物相中铌分配形式 表明铌主要富集在金红石中， 配分比达 75． 13。 铌精矿的理想品位在 3． 208以上。 2 金红石主要由榍石蚀变， 少量由黑云母蚀 变， 集合体分别呈榍石、 黑云母假象， 铌以类质同象形 式替代钛。电子探针数据显示榍石蚀变的金红石中 Nb2O5平均含量为9．224， 黑云母中 Nb2O5平均含量 为0．804， 表明榍石蚀变金红石为主要含铌矿物。 572 第 2 期阳珊， 等 安徽金寨县沙坪沟钼矿区铌赋存状态研究第 32 卷 ChaoXing 表 9铌元素在各矿物中的配分计算 Table 9Distribution calculation of Nb in different minerals 矿物名称 w/ 矿物 含量 a 各矿物中 铌含量 b 矿物中铌 配分量/ c 铌在各矿物中 的配分比/ 相对 配分比 d 绝对 配分比 e 黄铁矿6. 840. 00460. 0003151. 901. 82 磁铁矿、 赤褐铁矿0．270．00780．0000210．130．12 长石、 石英等轻矿物 66．050．00370．00245714． 7914．21 锆石、 磷灰石、 独居石等副矿物 0．130．02890．0000380．230．22 金红石0．353．56480．01247775． 1372．17 黄钾铁矾0．050．44420．0002221．341．28 ＜0．04 mm 泥级26．310．0041 0．0010796．506．24 含量总计 ∑1004． 05810．016608 10096．07 注 原岩中铌的实测平均品位 f 0． 017287; 铌的配分平衡系数 g ∑C/f 100 96． 07。矿物含量为人工重砂测定值， 矿 物中铌含量为单矿物分析值。 4结语 本文对安徽省金寨县沙坪沟钼矿区不同类型岩 石进行研究。化学定量分析结果显示仅钼矿体上部 石英正长岩中存在铌矿化现象， 钽矿化不明显， 可视 为单一铌矿化。偏光显微镜下薄片鉴定不同类型岩 石的矿物组合， 未发现独立铌钽矿物， 初步推测铌以 类质同象替代形式存在于金红石中。单矿物分析及 电子探针分析证实这一推测， 测试结果表明铌主要 赋存于榍石蚀变金红石中， 黑云母蚀变金红石中铌 含量较低。本次研究表明电子探针分析方法适合分 析铌钽元素的赋存状态。 原生铌矿床最低边界品位 Ta， Nb 2O5为 0． 05 ～0． 06， 换算成铌单质为 350 ～ 420 μg/g， 且钛在 铌精矿中为有害杂质 Ti 含量 ＜ 10 μg/g ， 而该区 石英正长岩铌平均品位为 172． 9 μg/g， 低于铌矿的 边界品位， 且不位于钼矿体内， 故不能成为钼矿的伴 生矿种采选， 不具工业价值。本文的研究意义在于 查明了该区铌钽的赋存状态， 进而节约了进一步在 该区查找铌钽矿的大量费用。 5参考文献 ［ 1］张怀东， 史东方， 郝越进， 王波华． 安徽省金寨县沙坪 沟斑岩型钼矿成矿地质特征［J］ ． 安徽地质， 2010， 20 2 104 －108． ［ 2］张怀东， 王根节， 史东方． 安徽省金寨县沙坪沟斑岩型 钼矿床成矿条件及找矿方向初探［J］ ． 上海地质， 2011， 31 Z1 203 －205． ［ 3］张怀东， 王波华， 郝越进， 程松， 项斌． 安徽沙坪沟斑岩 型钼矿床地质特征及综合找矿信息［J］ ． 矿床地质， 2012， 31 1 41 －45． ［ 4］于文， 倪培， 王国光， 商力， 江来利， 王波华， 张怀东． 安 徽金寨县沙坪沟斑岩钼矿床成矿流体演化特征［ J］ ． 南京大学学报 自然科学版， 2012， 48 3 240 －253． ［ 5］孟祥金， 徐文艺， 吕庆田， 屈文俊， 李先初， 史东方， 文 春华． 安徽沙坪沟斑岩钼矿锆石 U － Pb 和辉钼矿 Re － Os 年龄［ J］ ． 地质学报， 2012， 86 3 486 －497． ［ 6］徐晓春， 楼金伟， 陆三明， 谢巧勤， 褚平利， 尹滔． 安徽金寨 银山钼铅锌多金属矿床 Re － Os 和有关岩浆岩40Ar － 39Ar年龄测定［ J］ ． 矿床地质， 2009， 28 5 621 －632． ［ 7］黄凡， 王登红， 陆三明， 陈毓川， 王波华， 李超． 安徽省 金寨县沙坪沟钼矿辉钼矿 Re － Os 年龄 兼论东 秦岭大别山中生代钼成矿作用期次划分［ J］ ． 矿床地 质， 2011， 30 6 1039 －1056． ［ 8］阳珊， 张青， 袁晓玲， 张鹏． 安徽省金寨县沙坪沟钼矿 床有益成分及其赋存状态［J］ ． 安徽地质， 2011， 21 3 214 －218． ［ 9］邵厥年， 陶维屏． 矿产资源工业要求手册［M］ ． 北京 地质出版社， 2012 217 －225． ［ 10］ 黎彤， 袁怀雨， 吴胜昔． 中国花岗岩类和世界花岗岩 类平均化学成分的对比研究［ J］ ． 大地构造与成矿学， 1998， 22 1 29 －34． ［ 11］ 王人镜． 岩石化学［ M］ ． 武汉 地质学院岩石教研室， 1884 18 －34． ［ 12］ 王汾连， 赵太平， 陈伟． 铌钽矿研究进展和攀西地区铌钽 矿成因初探［ J］ ． 矿床地质， 2012， 31 2 293 －308． ［ 13］ 陈湘立， 金艳辉， 谢慈国． 湖南耒阳上堡花岗岩风化 壳型铌钽矿床铌钽的赋存状态［J］ ． 矿物学报， 2003， 23 4 323 －326． ［ 14］ 夏建明， 陈邦建． 苏州富铌钽花岗岩的物质组成及钽 的赋存状态研究［J］ ． 江苏地质， 1999， 23 4 236 － 240． ［ 15］ 周旻， 曾晓建， 陈正钱． 江西葛源稀有金属矿床铌钽 赋存状态［ J］ ． 江西有色金属， 2006， 20 4 1 －5． ［ 16］ 王濮， 潘兆橹， 翁玲宝． 系统矿物学［M］ ． 北京 地质 出版社， 1987 205 －537． ［ 17］ 邱柱国． 矿相学［ M］ ． 北京