碾子山地区铌、钽稀有稀土矿位于大兴安岭东坡,地属大兴安岭成矿省,林西-孙吴铅锌铜钼金成矿带,区内构造和岩浆活动频繁,成矿带的划分属于林西-孙吴铅锌铜钼金成矿带,具有较好的成矿条件,区内已发现有后六九铜矿床,马上金矿点等。大兴安岭成矿地质条件优越,找矿潜力巨大,而大兴安岭东坡是我国重要的金多金属元素成矿带。目前工作区尚无人对其地质特征及成矿潜力进行系统的总结与研究,甚至黑龙江省的稀有稀土矿资料都比较少见,故笔者拟对碾子山区稀有稀土矿地质特征及找矿潜力根据现有资料进行探讨分析。预期成果不仅可将碾子山地区稀有稀土成岩成矿研究推向一个新的阶段,而其亦可为该地区稀有稀土矿的研究提供重要参考。本次工作通过槽探及钻探工程揭露,发现区内与稀有稀土矿有关的地质体主要为早白垩世正长花岗岩及碱性花岗岩,矿体主要产于正长花岗岩中。含矿岩石的结构主要为半自形晶粒状结构及包含状结构等。含矿岩石的构造主要为块状构造及局部可见的晶洞构造。矿区早白垩世碱性花岗岩以钠闪石化、钠长石化最为普遍及广泛,还可见角岩化、硅化。矿区内早白垩世正长花岗岩可见钠长石化、萤石化、碳酸盐化。碾子山地区铌、钽稀有稀土矿成矿物质来源于地壳本身或地幔的富含大量稀有稀土元素的碱性花岗岩浆,经历多阶段分异演化作用及自交代作用,不相容元素(稀有金属元素)和挥发组分在最晚阶段的小岩体聚集并成矿。从岩浆结晶开始到晚期成岩阶段,都伴随着成矿作用,而最重要的成矿阶段是岩浆晚期自交代阶段,成因类型为碱性长石花岗岩矿体。另外,区域稀有稀土元素的地球化学背景值也较高。F2断裂为碾子山稀有稀土的控矿构造,是正长花岗岩浆向地表移动的通道,是其良好的定位空间,由于封闭条件较好,稀有稀土元素不易逸散,花岗质岩浆原生节理裂隙也有利于含矿熔体溶液的积聚和交代作用的进行。矿(化)体中稀有稀土元素组分种类多,已查明有Nb、Ta、Y、Ce、Re五个元素。根据自然重砂和人工重砂分析,碾子山碱性花岗岩岩体和正长花岗岩岩体中稀有稀土矿物有独居石、黑稀金矿、褐铈钶矿、氟碳铈矿、重钽铁矿、硅钛铈矿和磷钇矿等。矿物含量很低。铌钽和稀土元素在单矿物中的配分含量远远低于它们在岩石中的配分含量,说明它们主要是以分散状态存在于岩石中。碾子山碱性花岗岩岩体和正长花岗岩岩体中Nb、Ta和稀土元素主要是呈分散状态存在。很少形成独立矿物,Nb、Ta主要富集于各种变生锆石之中,少部份以类质同相的形式进入铈族稀土矿物中。铈族稀土矿物相对较多,有磷酸盐、硅酸盐、氟化物及碳酸盐等,此外,在各种变生锆石中也有较多的含量。另外,Nb、Ta、Ce、Y都广泛分散于各种造岩矿物之中。碾子山铌、钽稀有稀土矿找矿标志位:(1)北东向断裂及北西向断裂构造复合处是找矿的主要构造标志;(2)早白垩世碱性花岗岩及正长花岗岩小岩体是找矿的岩体标志;(3)围岩中的硅化、钠闪石化、角岩化等是矿体围岩蚀变的标志;(4)铌、钽元素的单元素异常及稀有元素的组合异常是找矿的地球化学标志;(5)激电中梯的低阻高极化特征找矿的地球物理标志。碾子山区土壤共圈出单元素异常521处,其中Nb异常28处、Ta异常34处。在组合异常中,碾-2012-Ht-2、碾-2012-Ht-7、碾-2012-Ht-11,3个组合异常面积大,元素含量高,元素组份复杂且套合好,浓集中心明显。在工作区西部,其岩性主要为细粒正长花岗岩及少量的粗中粒碱性花岗岩,其磁异常特征为面状中等强度正磁场区,且F2线性串珠状异常带通过该处位置,组合异常为碾-2012-Ht-2异常,地表激电中梯测量特征为低阻高极化特征,经电测深剖面测量,视极化率存在一处明显的激电异常,异常东倾,倾角较陡,异常位于物探推断段断裂F2西侧,属成矿有利位置,化学样分析结果表明此处矿化结果亦较好。经地表槽探及钻探工程验证,单元素Nb7、Ta7异常为矿致异常,共发现铌、钽低品位矿体3条,铌、钽矿化体11条。均为盲矿(化)体,赋存于地下。矿(化)体呈脉状分布于早白垩世细粒正长花岗岩及早白垩世中粒碱性花岗岩中。矿体呈脉状产于早白垩世细粒正长花岗岩中,处于矿化体内部。矿体走向长约50-60m,倾向长约54-63m,见矿厚度最大为28m,最小为1.9m,矿体总体产状与早白垩世细粒正长花岗岩大体一致,倾向90-95°,倾角15-37°。从钻探工作及电测深剖面视极化率异常推测早白垩世细粒正长花岗岩岩体产状来看,矿体所在正长花岗岩体为岩珠顶部,根据其延伸方向,可以推测其主体在已发现矿体的东侧深部,铌钽矿体极有可能延伸进岩珠主体内部,成为更大的矿体,因此可见,深部成矿潜力很大。