本期文章导读

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。

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

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。

Figure 1. Geological sections along No.0 exploration line of the Shapinggou molybdenum ore deposit

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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

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。

Figure 2. Microphotographs of rock mass

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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。

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 1. Nb and Ta content in different igneous rocks

分析编号	w_B/(μg·g^-1)
分析编号	Nb	Ta
ZK3103-Hx 1	178.6	8
ZK3103-Hx 30	212.5	19.3
ZK3103-Hx 61	143.2	9.4
ZK3103-Hx 76	179.8	5.3
ZK3103-Hx 112	162.2	13.9
ZK3103-Hx 122	103.1	2.9
ZK3103-Hx 124	140.8	1.6
ZK3103-Hx 222	126.9	0.9
ZK3901-Hx 10	79.1	2.4
ZK3901-Hx 17	220.6	1.7
ZK3901-Hx 24	76.6	2.1
ZK3901-Hx 42	91.0	5.7
ZK3901-Hx 57	52.6	3.4
ZK3103-Hx 111	229.1	1.3
313地质队测试石英正长岩平均值	200.9	15.7
313地质队测试碱长花岗岩平均值	203.18	15.6
平均值	172.9	10.6
D6	71.7	3.4
ZK3103-Hx 398	84.9	7.1
ZK3103-Hx 571	68.5	4.1
ZK3103-Hx 837	102	7.6
ZK3103-Hx 259	58.9	0.3
313地质队测试正长岩平均值	65.6	4.3
313地质队测试花岗斑岩平均值	140.5	9.4
平均值	84.5	5.2
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。

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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SiO₂-A.R(1969)清晰显示同源关系。

表 2 不同岩浆岩的化学成分

Table 2. Chemical composition of different magmatic rock

分析编号	w_B/%
分析编号	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	FeO	MnO	CaO	MgO	K₂O	Na₂O	P₂O₅	TiO₂	H₂O⁺	SO₃	LOI
ZK3103-Hx1	68.00	16.23	2.81	0.13	0.010	0.094	0.31	5.33	3.49	0.107	0.37	1.33	1.23	3.25
ZK3103-Hx30	68.03	15.41	3.65	0.23	0.012	0.17	0.47	4.55	2.66	0.102	0.39	1.03	6.38	3.85
ZK3103-Hx61	64.22	17.38	4.00	0.30	0.013	0.15	0.60	5.67	2.16	0.124	0.37	1.41	7.05	4.61
ZK3103-Hx76	66.24	16.19	3.76	0.17	0.012	0.072	0.34	5.06	3.70	0.093	0.33	0.70	6.79	3.45
ZK3103-Hx112	64.27	18.18	2.77	0.21	0.016	0.15	0.33	5.08	5.35	0.095	0.37	0.40	4.98	2.23
ZK3103-Hx122	74.94	11.91	2.38	0.18	0.012	0.38	0.68	4.65	1.75	0.046	0.21	0.82	4.58	2.64
ZK3103-Hx124	66.89	12.34	7.77	0.18	0.009	0.37	0.56	4.70	1.74	0.083	0.26	0.14	14.28	5.80
ZK3103-Hx222	66.89	15.19	3.20	0.21	0.014	0.56	0.43	6.02	5.06	0.105	0.29	0.30	5.25	2.35
ZK3901-Hx10	62.83	17.18	4.96	0.18	0.004	0.44	0.78	5.04	2.22	0.286	0.66	0.48	10.54	4.80
ZK3901-Hx17	64.52	14.82	5.73	0.27	0.013	0.48	0.58	5.66	2.71	0.183	0.27	0.54	10.54	4.31
ZK3901-Hx24	63.24	17.11	2.81	0.44	0.016	0.66	1.18	5.67	5.67	0.203	0.47	0.96	4.48	1.95
ZK3901-Hx42	59.44	16.59	6.47	0.40	0.013	0.53	0.93	5.39	3.92	0.371	0.48	0.50	13.49	5.21
ZK3901-Hx57	63.19	17.49	2.80	0.30	0.022	0.71	0.75	5.68	5.42	0.346	0.41	0.36	5.11	2.24
平均值	65.59	15.85	4.09	0.25	0.01	0.37	0.61	5.27	3.53	0.160	0.38	0.69	7.28	3.59
ZK3901-Hx111	73.26	13.20	2.46	0.17	0.017	0.080	0.27	3.73	3.95	0.067	0.19	0.38	4.33	1.96
ZK3901-Hx259	73.21	12.25	2.80	0.22	0.016	0.52	0.33	5.36	3.55	0.068	0.15	0.18	4.80	2.09
平均值	73.24	12.73	2.63	0.20	0.02	0.30	0.30	4.55	3.75	0.070	0.17	0.28	4.57	2.03
ZK3901-Hx398	59.90	16.96	1.93	0.72	0.038	2.72	1.36	6.13	5.28	0.479	0.43	0.12	4.87	3.60
ZK3901-Hx571	61.89	16.06	0.99	0.63	0.036	2.97	0.95	6.37	5.23	0.269	0.34	0.20	4.47	4.20
ZK3901-Hx837	60.11	16.56	0.79	1.20	0.110	3.37	1.56	6.65	4.83	0.553	0.54	0.24	2.15	2.89
D6	63.69	17.49	2.39	0.93	0.040	1.54	0.65	5.47	5.47	0.270	0.42	0.62	0.075	0.89
平均值	61.40	16.77	1.53	0.87	0.06	2.65	1.13	6.16	5.20	0.390	0.43	0.30	2.89	2.90
中国花岗岩类平均化学组成^[10]	71.63	14.00	1.28	1.75	0.06	1.73	0.88	4.09	3.62	0.090	0.29	-	-	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； Al₂O₃、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。

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表 3 岩体属性参数

Table 3. Rock parameter

岩石名称	样品数	特征指数			岩体属性
岩石名称	样品数	CA	σ	A.R	岩体属性
石英正长岩	13	51～56	3.43	3.37	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	> 61	2.63	5.89	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	4	51～56	7.00	3.81	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”

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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 15617—2002。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]。

表 4 电子探针分析不同矿物中Nb和Ta平均含量

Table 4. Electron microprobe analysis of Nb and Ta average content in different minerals

项目	w_B/%
项目	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	2	2	2	3	2	2	2	3	5	2	21	2	1
Nb₂O₅	0.03	-	0.00	0.04	0.02	0.02	0.02	0.07	0.02	0.06	5.01	2.03	72.20
Ta₂O₅	-	-	0.02	0.04	0.00	0.01	0.00	0.05	0.01	0.02	0.28	0.01	0.89

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表 5 单矿物分析不同矿物中Nb和Ta平均含量

Table 5. Single mineral analysis of Nb and Ta average content in different minerals

分析编号	矿物名称	w_B/(μg·g^-1)
Nb	矿物名称	Ta
12L354	锆石	289.2	31.5
12L355	黄钾铁矾	4442.1	276.1
12L356	黄铁矿	46.4	3.8
12L357	长石、石英	37.2	3.1
12L358	金红石	35648.0	2874.1
12L360	榍石	9810.1	914.4
12L361	磁铁矿	78.6	11.8

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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)。

表 6 金红石电子探针分析结果

Table 6. Electron microprobe analysis of rutile

蚀变类型	分析编号	w_B/%
蚀变类型	分析编号	TiO₂	Nb₂O₅	FeO	Ta₂O₅	SiO₂	总计
榍石蚀变金红石	12BP269	92.340	4.135	2.353	0.255	-	99.083
	12BP280	94.363	3.105	1.730	0.073	0.112	99.383
	12BP269.3	87.861	7.110	3.756	0.349	0.043	99.119
	12BP269.4	86.180	8.775	3.840	0.396	-	99.191
	12BP281	80.532	11.935	5.852	0.664	-	98.983
	12BP274	80.988	11.565	5.955	0.998	-	99.506
	12BP274	73.919	16.207	7.738	0.781	0.043	98.688
	12BP283	84.431	10.698	4.708	0.187	0.016	100.04
	12BP283	88.967	6.360	3.099	0.144	0.053	98.623
	12BP264.2	93.673	2.753	1.753	0.149	-	98.328
	12BP264.2	88.293	6.293	3.329	0.736	-	98.651
	12BP271	83.516	9.985	5.071	0.374	-	98.946
	D6.1	89.262	6.564	2.930	0.171	-	98.927
	12BP272.2	94.962	2.758	1.748	0.116	-	99.584
	12BP272.2	76.663	14.879	6.939	0.924	-	99.405
	12BP269.1	92.340	4.135	2.353	0.255	-	99.083
	D4	52.400	29.556	14.225	2.581	-	98.762
	平均值	84.746	9.224	4.552	0.538	-	99.060
黑云母蚀变金红石	12BP268	98.373	0.215	0.941	-	0.027	99.556
	12BP268	97.610	0.705	0.989	-	-	99.304
	12BP264.1	97.837	1.088	0.808	0.045	-	99.778
	12BP264.1	96.493	1.029	0.476	0.035	-	98.033
	平均值	97.578	0.804	0.759	0.020	-	99.168

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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。

表 7 榍石电子探针分析结果

Table 7. Electron microprobe analysis of sphene

分析编号	w_B/%
分析编号	TiO₂	SiO₂	CaO	Ce₂O₃	FeO	Nb₂O₅	Al₂O₃	MnO	Y₂O₃	Na₂O	Ta₂O₅	总计
D6.1	33.372	29.583	25.667	3.605	3.043	2.212	0.675	0.368	0.301	0.282	0.017	99.125
D6.4	35.000	30.006	26.566	1.107	2.957	1.837	0.631	0.385	0.169	0.219	0.000	98.877
平均值	34.186	29.795	26.117	2.356	3.000	2.025	0.653	0.377	0.235	0.251	0.009	-

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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 8 铌铁矿电子探针分析结果

Table 8. Electron microprobe analysis of hermarmolite

分析元素	w_B/%
TiO₂	4.551
Nb₂O₅	72.204
FeO	12.282
Ta₂O₅	0.885
SnO₂	0.039
WO₃	0.204
MnO	9.179
总计	99.344

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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。

图 3 含铌矿物BSE图像及显微镜下照片

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。

Figure 3. BSE images and microphotographs of rutile

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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。

表 9 铌元素在各矿物中的配分计算

Table 9. Distribution calculation of Nb in different minerals

矿物名称	w/%		矿物中铌配分量/% c	铌在各矿物中的配分比/%
矿物名称	矿物含量 a	各矿物中铌含量 b	矿物中铌配分量/% c	相对配分比 d	绝对配分比 e
黄铁矿	6.84	0.0046	0.000315	1.90	1.82
磁铁矿、赤褐铁矿	0.27	0.0078	0.000021	0.13	0.12
长石、石英等轻矿物	66.05	0.0037	0.002457	14.79	14.21
锆石、磷灰石、独居石等副矿物	0.13	0.0289	0.000038	0.23	0.22
金红石	0.35	3.5648	0.012477	75.13	72.17
黄钾铁矾	0.05	0.4442	0.000222	1.34	1.28
< 0.04 mm泥级	26.31	0.0041	0.001079	6.50	6.24
含量总计(∑)	100	4.0581	0.016608	100	96.07
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。

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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。