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。
兴安岭-内蒙古成矿区蕴藏着丰富的稀有、稀土矿产资源。其中以白云鄂博铁铌稀土矿床著称，铌、稀土均达到超大型规模，是世界上最大的稀土矿床。70年代在哲里木盟扎鲁特旗地区又发现并勘查出碱性花岗岩型巴尔哲大型铌钽、稀土矿床。
川西伟晶岩密集区成矿区带：在四川西部康定、石渠、金川和马尔康等地分布有大量而密集的稀有金属伟晶岩矿脉，并形成大型、特大型锂铍矿床，如康定甲基卡锂铍矿(锂为特大型、铍为大型)；金川地区锂铍矿(锂为大型、铍为中型)位于金川、马尔康两县接壤地带，以可尔因为中心，锂铍矿化花岗伟晶岩脉成群分布，是川西锂铍等稀有金属的重要成矿区带之一。
东秦岭成矿区稀有金属矿化分布较广，其中以陕西商南和河南卢氏等地矿化较好，有找矿远景；蓝田—潼关—嵩县，是一条与正长岩和偏碱性花岗岩有关的铌、稀土金属矿化带，也具有找矿潜力；特别是在秦岭东段南坡，鄂陕交界的竹园沟—贺家山一带，于80年代初勘查出一个特大型的湖北庙垭碳酸岩型铌稀土矿床。
盐湖锂成矿区，由盐湖形成的锂矿资源主要分布于青藏高原。现已查明大型、特大型盐湖锂矿床，分布在青海柴达木盆地中部的一里坪，东、西台吉乃尔湖及西端的尕斯库勒湖。矿床中锂均以晶间卤水、孔隙卤水及地表卤水的形态出现，赋存于上更新统至全新统的地层中。在西藏的西北部地区有众多的盐湖区，也是我国卤水锂资源的重要成矿区之一。此外，卤水锂还见湖北潜江凹陷油田内，其锂资源规模也极其可观。
二、矿床类型
我国锂、铍、铌、钽矿床按成矿岩石类型和有关成矿作用划分，有以下类型：
1.与酸性岩类有关的成矿系列的矿床类型
1)花岗岩型稀有、稀土元素矿床〔如江西宜春钽(铌)-锂矿床、广西栗木钽(铌)矿床、江西大吉山钽(铌)-钨矿床、江西横峰黄山铌钽矿床、广东仑山钽铌矿床、内蒙古巴尔哲铌、稀土矿床等〕。
2)花岗伟晶岩型稀有、稀土元素矿床〔如新疆可可托海锂铍铌钽矿床、四川康定甲基卡锂铍矿床和金川可尔因锂铍矿田、福建南平西坑钽(铌)矿床等〕。 3)接触交代型稀有、稀土矿床(如湖南香花岭条纹岩铍矿床等)。 4)气成热液型稀有、稀土矿床(如广东万峰山云英岩铍矿床等)。 5)脉岩型稀有元素矿床(如湖南香花岭细晶岩钽矿床等)。
2.与碱性岩类有关的成矿系列的矿床类型
1)碱性岩和碱性伟晶岩型稀有、稀土元素矿床〔如四川米易含褐钇铌矿碱性花岗岩矿床、四川路枯碱性伟晶岩和碱性细晶岩(钠长岩)稀有元素矿床〕。
2)碳酸岩型稀有、稀土元素矿床(如湖北竹山庙垭铌、稀土矿床)。
3.与火山岩类有关的成矿系列的矿床类型
如浙江青田石溪钠长流纹斑岩铌矿床、青田坦头凝灰岩铍矿床。
4.与沉积作用有关的成矿系列的矿床类型
盐湖型锂矿床(伴生硼、钾、镁、铷等多种有益组分)，如青海柴达木盆地中部的一里坪锂矿床，东、西台吉乃尔湖锂矿床等。
5.与风化作用有关的成矿系列的矿床类型
残坡积冲积型稀有、稀土矿床(如广东台山残坡积、冲积铌钽砂矿床，增城派潭河流冲积型铌铁矿砂矿等)。
6.与变质作用有关的成矿系列的矿床类型
混合岩型稀有、稀土元素矿床，目前仅发现有稀土矿床。
7.与多种作用有关的成矿系列的矿床类型
这种类型矿床，是指具有成矿物质多来源、成矿阶段多期次、成矿作用多成因的稀有、稀土矿床，或简称复合成因矿床。如内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿床。 以上各类型矿床地质特征，将结合下述的典型矿区予以简要介绍。
三、典型矿区
(一)新疆可可托海锂铍铌钽矿
可可托海矿区位于新疆富蕴县可可托海镇，距县城50km，是国内外著名的大型稀有金属花岗伟晶岩矿床，富含锂、铷、铯、铍、铌、钽等，为我国开发最早的稀有金属矿产资源的基地。累计探明储量(据中国矿床发现史新疆卷，地质出版社，1996)：锂(Li2O)15.5万t、铍(BeO)6.5万t、钽铌(TaNb)2O5 1314t。探获手选矿物：绿柱石32.3万t、锂辉石50万t、铯榴石432.1t。
新中国成立后，为开发可可托海丰富的稀有金属资源，从1953年开展了大规模地质勘探工作，1960～1961年编制了可可托海矿床的总储量计算报告，为矿山开采和选冶提供了一份较完整的地质成果。1) 其时代尚有争议，有的认为是奥陶系，也有的认为是寒武系。 可可托海矿床处于阿尔泰褶皱带额尔齐斯地背斜的中南部。矿区内出露的地层有泥盆系黑云母石英片岩、二云母石英片岩、十字石黑云母石英片岩及变粒岩等呈残山状分布于矿床的南部，其次是第四系残坡积及河流冲积物。岩浆岩为海西期侵入的辉长岩、角闪辉长岩、片麻状黑云母斜长花岗岩，脉岩有花岗伟晶岩脉、细晶岩脉等(图3.20.2)。矿区主要构造方向为北西向，控制片理、片麻理、岩体分布及岩脉的走向。矿区内已发现花岗伟晶岩脉25条，其中盲脉14条，经勘探提交储量的有6条矿脉，其中3号脉最大，也是最典型的稀有金属伟晶岩脉，著称国内外。
图3.20.2 3号脉矿区地质图
1.第四系冲积层；2.奥陶系片岩、片麻岩；3.片麻状黑云母花岗岩；4.片麻状黑云母花岗闪长岩、闪长岩；5.辉长岩-闪长岩；6.角闪辉长岩；7.角闪岩；8.花岗伟晶岩；9.断层线 m3-20-2.jpg
3号脉是成带性良好、规模巨大的锂辉石-钠长石型花岗伟晶岩脉，富含锂、铍、铌、钽、铷、铯等多种稀有金属，已开采多年。脉体顶部出露于地表，其余均隐伏地下，探明脉长2250m，宽1500m，厚20～60m，平均厚度40m，呈阶梯状向西220°渐次倾斜，倾角10°～15°。
3号伟晶岩脉主要矿石矿物有锂辉石、锂云母、绿柱石、铌铁矿、钽铁矿、细晶石、铯榴石等，并伴生可综合回收铷、铯、锆、铪等。矿床锂、铍、铌、钽平均品位：Li2O为0.9824%，BeO为0.051%，Nb2O5为0.0056%，Ta2O5为0.0245%。伟晶岩的围岩蚀变主要有黑鳞云母化、锂白云母化、锂蓝闪石化和萤石化等。矿床类型为花岗伟晶岩型稀有金属矿床。
(二)四川甲基卡锂铍矿
甲基卡锂铍矿床位于四川省西部康定、雅江、道孚三县交界处，是我国70年代初期勘查的特大型锂矿，探明氧化锂储量92万t，共生的氧化铍储量也达到大型矿床规模，矿石锂储量居全国之首(中国矿床发现史·四川卷，地质出版社，1996)。
该矿床发现于1959年，四川省地质局四○四队于1974年提交了《康定县甲基卡稀有金属花岗伟晶岩矿床详细普查报告》，并进行了选矿试验，证明矿石易选。
矿床地处松潘甘孜地槽褶皱系东缘、石渠雅江地向斜核心部位四级构造单元甲基卡穹隆状短轴背斜中。矿区内出露地层为三叠系西康群砂页岩，经区域变质和接触变质而形成的黑云母石英片岩、二云母石英片岩和红柱石、十字石石英片岩等中浅变质岩系。印支期含锂二云母花岗岩株沿甲基卡短轴背斜侵入。围绕花岗岩内外接触带派生出一系列花岗伟晶岩脉，其中已查明含锂、铍、钽伟晶岩脉114条(锂矿脉78条、铍矿脉18条、铌钽矿脉18条)，并选择其中矿化较好的134、9、528等9条矿脉进行了初勘。查明矿脉多呈脉状、不规则脉状或透镜状产出，一般长100～300m，厚3～20m，延深25～300m，其中规模大的134号脉长987m、宽35～370m、厚48.96m、埋藏0～200m，获氧化锂储量51.22万t，占全区总储量的55.65%。矿脉除锂辉石外，尚有绿柱石、铌钽铁矿和锡石等。锂辉石主要赋存在细、中粒石英钠长石锂辉石交代带中。矿石平均品位：Li2O为1.2%、BeO为0.043%、Nb2O5为0.013%、Ta2O5为0.009%。矿床类型为花岗伟晶岩型稀有金属矿床。
(三)江西宜春钽铌矿
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宜春钽铌矿床(又名414矿)位于江西省宜春市东南20km处，矿区面积7km，是以钽为主的特大型稀有金属矿床。累计探明储量：钽(Ta2O5)1.85万t、铌(Nb2O5)1.49万t、矿石锂(Li2O)75.22万t、铷(Rb2O)40.17万t、铯(Cs2O)5.43万t(中国矿床发展史·江西卷，地质出版社，1996)。
该矿床由江西冶金地质勘探公司六一二队于1968年底发现并开展地质工作。1969年4月14日，公司化验室报出第一批人工重砂鉴定成果，确定铌钽矿物的存在，故此得名“414矿”，并采取快速评价方法，肯定了矿床的工业价值，继而转入勘探。1973年11月由江西冶金地质勘探公司七队提交了江西414矿区地质勘探总结报告。
矿山建设始于1973年，一期基建工程于1976年完成，成为国内钽铌精矿主要生产矿山，如今生产钽精矿(Ta2O5)占全国产量一半以上，经济与社会效益十分显著。
矿床处于华南加里东褶皱系桂湘赣褶皱带北缘的武功山隆起区，武功山复背斜的北东端东南翼，并有北东向断裂通过矿区。矿区出露地层有震旦系老虎塘组及第四系残积、冲积层。矿区构造骨架主要由银子岭背斜及其次级向斜和北东、北西、北东东、北北东4组断裂构成。区内岩浆活动频繁，侵入期次甚多。与成矿有关的岩体为燕山早期第二阶段第三次侵入形成
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的雅山花岗岩复式岩体。钽铌锂矿主要赋存在细粒白云母花岗岩相中。矿化面积2.8km，矿床由银子岭、工人村、朱楼冲3个区段组成，其中银子岭为主矿体区段(图3.20.3)。工人村区位于银子岭区段西北，朱楼冲位于银子岭之南。银子岭主矿体区段，矿体规模大、品位富，且出露部位高，为开采的主要对象，已进行了详细勘探。此外，在主矿体边部还有一些小矿体。
图3.20.3宜春矿床地质略图
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