一、发现、勘查史
西坑大型铌钽稀有金属矿床位于福建省南平市西直距8公里处，地理座标：东经118°06′，北纬26°40′，面积16平方公里。
本矿区是1960～1966年在该区开展1：20万南平幅区域地质矿产调查时，经检查锡石重砂异常，发现了含锡石及铌钽铁矿的伟晶岩脉。1970年进行了铌钽稀有金属矿产普查，又发现一些新的含矿伟晶岩脉，并对其中的2、6号矿脉进行深部验证，初步确定了矿区的远景。西坑矿区自1970至1985年间，先后进行了不同程度的勘查工作，将矿区划分为西坑南、西坑北、溪源头南、溪源头北、玉帝庵、石笋坑等六个矿段。其中，西坑南、溪源头南矿段已提交勘探报告，西坑北矿段和玉帝庵、石笋坑矿段分别达详查和普查程度。矿区勘查投入的主要工作量有：硐探2818米、钻探95591米、井探1303米、基本分析样15531个、可选性试验样4个。
该矿床现由闽宁铌钽矿业开发有限公司进行地下开采。
二、区域地质
西坑矿区位于华南褶皱区东部，闽西北隆起带与闽西南拗陷带交界处靠北东向的政和—大埔断裂带一侧。属加里东期基底褶皱隆起带。
区内地层主要出露前震旦纪建瓯群（AnZ）区域变质岩系，其次为早侏罗世梨山组（J1l）和晚侏罗世长林组（J3c）、南园组（J3n）陆相沉积—火山岩系。此外，晚泥盆世～早三叠世地层均为小面积或零星分布。前震旦纪建瓯群分布于南平安丰桥—沙县下柳源一带的广大地区。由老至新为迪口组（AnZd）、龙北溪组（AnZl）、大岭组（AnZdl）、麻源组（AnZm）、吴垱组（AnZw）。麻源组分布于西坑、西芹至西南部的沙县下柳源一带，出露面积最大，岩性为斜长变粒岩、云母石英（斜长）片岩、石英（斜长）云母片岩和云母片岩，为区内含矿伟晶岩脉的主要围岩。
区内褶皱、断裂构造发育。南平复式向斜为本区基底地层复式褶皱的一级构造，北起安丰桥，南至郑湖一带，长50公里，宽15公里，轴向北段为北东，南段转为南北向。南平西坑—沙县下柳源稀有金属成矿带位于基底地层复式向斜内。复式向斜的次级褶皱极为发育，主要有北东向和南北向两组，后一组形成时间略晚，它迁就、改造早期褶皱而呈“S”型展布。北东向次级褶皱主要有上村背斜、东山坪向斜、留地背斜等；南北向次级褶皱有石笋坑背斜、溪源头背斜、西坑背斜等。这些次级褶皱中还发育有更低序次的褶皱，含矿伟晶岩脉的形成主要受低序次小褶皱所控制。区内断裂构造按走向分为近南北向、北东向及北西向三组，断层加里东期可能形成于或海西期，其后具长期活动性。北西向断层形成较晚，多具平推性质。
区内侵入岩分布广泛，岩类复杂，主要有加里东期花岗岩（γ3）、 海西期花岗岩（γ41）和燕山早期花岗岩（γ52），且以.燕山早期黑云母花岗岩（γ52（3）C）分布最广，规模最大。海西期片麻状黑云母花岗岩（西芹、溪坪岩体）和片麻状二长花岗岩（金龙岩岩体）与区内的伟晶岩脉存在时空和成因联系，岩体内见有伟晶状析离体及钾长石脉等，岩石常见熔蚀交代结构，普遍具片麻状以及眼球状构造，片麻理与区域构造线近于一致。岩体与围岩有时呈过渡关系。副矿物组合为磁铁矿－钛铁矿－榍石－褐帘石－磷灰石－锆石，还见有锡石、铌铁矿、含铪锆石等。岩石化学成分以高硅、富碱、过铝及贫Ti、Fe、Mg、Ca为特点，稀土组成为富轻稀土型，具负Eu异常。西芹岩体全岩Rb－Sr等时线年龄295±30Ma。
区内脉岩也很发育，主要有早期的花岗伟晶岩（ρ）和晚期的花岗斑岩（γπ）、辉绿（玢）岩（βμ）等。自南平西坑至沙县下柳源，已查明伟晶岩脉400余条，单脉长几米－数百米，厚几十厘米－几十米，而脉群（组）长几百米至1300米，厚达58米。按主要造岩矿物分为四种类型：Ⅰ.钾长－斜长石型；Ⅱ.钠长石－钾长石型；Ⅲ.钾长石－钠长石型；Ⅳ.钠长石～锂辉石型。一般Ⅲ、Ⅳ类型构成铌钽工业矿体；Ⅳ类型具大、中型钽矿床规模。各类型伟晶岩在空间上具有一定的水平分带，即自Ⅰ至Ⅳ类型，从花岗岩体向外展布，其变化特点是：由斜交围岩片理、脉状产出为主，到平行围岩片理、透镜状产出为主，规模趋于增大；内部构造及矿物共生组合趋于复杂，钠长石、锂辉石的含量增多，钾长石含量减少，为钽富集成矿提供了重要条件；稀有元素矿化随类型演化由弱而强，矿化类型由Nb、Ta→Nb、Ta、Sn、Be→Nb、Ta、Sn、Be、Li、Cs。
三、矿区地质
（一） 地层
区内地层以前震旦纪建瓯群麻源组变质岩系分布最广，早侏罗世梨山组和晚侏罗世长林组陆相沉积岩于矿区两侧出露。
前震旦纪建瓯群麻源组中段(AnZm2)：岩性为云母斜长变粒岩与云母石英（斜长）片岩、石英（斜长）云母片岩互层，并有自下而上由变粒岩为主逐渐过渡为片岩占优势。总厚度1175米。
侏罗纪地层：矿区东侧、北部出露早侏罗世梨山组（J1l）中厚层状砾岩、砂砾岩、长石砂岩夹薄层状粉砂岩，厚度＞30米。矿区西北角出露晚侏罗世长林组（J3c）厚层状长石石英砂砾岩、凝灰质砂砾岩、凝灰质砂岩、粉砂岩，厚度＞30米。
（二）构造
矿区内主体构造线呈北东向，受后期南北向褶皱叠加改造使其方位局部发生偏转。断裂仅对低序次褶皱有破坏作用，对主体构造不具影响。
1． 褶皱
北东向上村复背斜：纵贯全区，长大于5.5公里，宽2公里，轴向总体北东、轴面倾向北西，倾角80～85°形态开阔，向南南西倾伏，倾伏角20～30°矿区伟晶岩的展布主要受上村复背斜控制，脉群和脉体的形态则受更低序次褶皱、挠折控制。
南北向褶皱：有石笋坑复式背斜、溪源头复式背斜和西坑背斜，长约0.6～1.3公里，宽0.2～0.7公里。轴向近南北，轴面近直立或倾向东、西。
区内次级褶皱发育，轴向一般与主褶皱轴向近于平行，褶皱形态多为不对称，次级向斜、背斜一般呈对偶出现（向斜居东、背斜居西）， 发育程度随着远离主褶皱轴部趋于减弱以至消失。
2． 断裂
区内断裂构造不发育，多属伟晶岩成岩后构造，但对伟晶岩不具明显破坏作用。按其走向可分为北北东向、北东向、北北西向及北西向四组，前两组多属逆冲断层，断面较为平整，倾角陡，沿走向、倾向呈舒缓波状，发育有一定宽度的挤压破碎带，断距一般数米，个别达数十米；北北西向、北西向断层多表现为平推—正断层，陡倾角、断面不平整，破碎带较宽，垂直断距数十厘米至十几米。
矿区内裂隙构造发育，主要有北西西向和北东东向两组，一般具数十厘米至数米的位移。
（三）岩浆岩
矿区内未出露较大的侵入岩体，而脉岩广泛分布，主要有伟晶岩及花岗斑岩（石英斑岩）、辉绿（玢）岩、闪长玢岩、石英脉等。
1.伟晶岩的产状、形态及分布
区内伟晶岩脉已编号的有37条，其中溪源头南矿段12条，西坑南4条，溪源头北6条，西坑北8条，玉帝庵4条，石笋坑3条。伟晶岩均赋存于前震旦纪建瓯群麻源组中段中－浅变质岩中，一般顺围岩片理贯入，局部斜交片理，伟晶岩与围岩多呈突变关系，界线清楚；伟晶岩形态以透镜状为主，脉状次之，不规则状少见，局部具膨胀收缩或肠曲状特征。脉体（群）在平、剖面上多具斜列特点，空间上多呈“S”形或反“S”形弯曲；伟晶岩的分布疏密不均，大小悬殊，单脉一 般长数十米，厚几十厘米至数米。分布集中者常组成脉（组）群，长可达千余米，厚数十米；伟晶岩铌钽矿化普遍，钽含量高低与伟晶岩类型关系密切，钠长石—锂辉石型一般钽含量高，钽铌比值一般大于1。规模较大的伟晶岩脉有西坑南矿段的2、6、14号脉和溪源头南矿段的31、51、52号脉，其它脉体零星分布，规模小。
6号脉：位于西坑南矿段东北部，分为六个脉组。走向北北西，倾向南西西，倾角45～60°。总长250～580米以上，延深40～100米（最深150米），厚数米至十余米，最厚22.28米，局部迭加厚度达43.62米。脉体形态以透镜状为主，分叉复合、尖灭侧现屡见，褶皱强烈地段，形态趋于复杂。
14号脉：分布于西坑南矿段东南部，分三个脉组，由1－4个单体组成。脉体走向北西西～北东，倾向南南西～南东，倾角45～60°。延深一般数十至百余米，最深200米。厚度一般数米，最大13.54米。脉体形态为透镜状，有挠曲现象。
31号脉：分布于溪源头南矿段中部，由7个脉体（组）组成的脉群，脉群长达1220米。脉体（组）一般长380～560米（最长700米），平均延深90米（最大301米），平均厚度5.65米（最大32.38米）。脉群走向北北东，倾向西，倾角变化大，一般35～500，局部直立或倒转。单体展布规律：平面上多呈左行斜列，剖面上多具侧列。脉体形态以扁长透镜状为主，局部具膨胀收缩现象。
2.伟晶岩的内部构造及分带特征
伟晶岩类型以钠长石－锂辉石型为主，钾长石－钠长石型次之。伟晶岩内部分带一般不明显，钠长石－锂辉石型的矿物组合类型较为复杂，带状构造较明显，从脉体边缘到中央可分出以下几种矿物组合体和结构带：
钾长石－钠长石型（Ⅲ）：边缘带，石英－细鳞白云母组合体；内侧带，（石英）－钠长石组合体、石英－叠片状白云母组合体；混合带，石英－钠长石－腐锂辉石（钾长石）组合体；中央带，石英－钾长石组合体。
钠长石－锂辉石型（Ⅳ）：边缘带，石英－细鳞白云母组合体；内侧带，（石英）－钠长石组合体、石英－叠层状白云母组合体；混合带，石英－钠长石－腐锂辉石（钾长石）组合体；中央带，石英－锂辉石组含体、（石英）－钾长石组合体。
以上矿物组合体按其空间分布、结构构造及生成关系归并为边缘、内侧、混合、中央四个带。各带伟晶岩体一般具不对称或断续分布。各矿物组合体（带）特征：
石英－钾长石：一般分布于规模较大伟晶岩脉的中下部，占伟晶岩厚度的3%～9%。一般具块体结构，局部见准文象结构。由巨晶钾长石（40%～80%）和不规则石英条带（10%～30%）组成。局部见散片状白云母、磷锂铝石、钠长石等。稀有矿物有铌铁矿，偶见绿柱石。化学成分以钾、钕含量高，相对贫铌钽为特点。
石英—锂辉石（磷锂铝石）：一般断续分布于伟晶岩脉的中下部，占伟晶岩厚度的5%～15.4%。可进一步分为石英－锂辉石、石英－磷锂铝石、石英块体三个组合。该组合以块体结构为主，由块体石英和巨晶锂辉石、团块状磷锂铝石组成。次为钾长石、钠长石和白云母，铌钽铁矿、绿柱石。特征稀有矿物为铯沸石。
石英－钠长石－腐锂辉石（钾长石）：本组合在Ⅲ、Ⅳ类型伟晶岩中分布较广泛，占伟晶岩厚度的24%～60%。以交代残余、假象结构普遍为主要特点。矿物成分、含量变化大，主要矿物有石英、钠长石、腐锂辉石，次为呈交代残余的锂辉石、钾长石，含铌钽铁矿、锡锰钽矿以及绿柱石、含钽锡石。
石英－叠层状白云母：常居石英－钠长石组合体内侧，有时与石英－细磷白云母组合体直接接触。占伟晶岩厚度的15.2%。具粒状镶嵌结构条带状、块状构造。主要矿物为粒状集合体石英（50%～85%）和叠层状白云母（10%～40%），局部含腐锂辉石、钾长石、绿柱石、钽铌铁矿及含钽锡石。
石英－钠长石：本组合体为Ⅳ类型伟晶岩的主体，占伟晶岩厚度的10%～34.9%。具细粒结构，块状、条带状构造。主要矿物由粒状或条带状石英（20%～40%）和细晶钠长石（60%～80%）组成。含铌钽铁矿、富铪锆石、含钽锡石、锂铁电气石。
石英－细鳞白云母：多分布于伟晶岩体边缘，构成厚数厘米至数十厘米的“外壳”，占伟晶岩厚度的2.1%。具花岗鳞片变晶结构，片状、条带状构造。主要矿物由40～70%他形粒状石英和30%～40%细鳞片状白云母组成，局部含10%～25%的细晶钠长石，构成石英－钠长石－细鳞白云母组合。稀有矿物主要有铌钽铁矿、细晶石、绿柱石、含钽锡石等。
绿色白云母：仅在Ⅳ类型伟晶岩中分异较好的31号脉出现，占伟晶岩厚度的0.4%左右。常沿块体间裂隙产出，空间分布极不连续。具鳞片变晶结构、片状构造。主要由烟灰色石英（8%～15%）和绿色白云母（70%～90%）组成，次为钠长石、腐锂辉石等。稀有矿物有铌钽铁矿、含钽锡石、绿柱石以及钙铀云母等。
3.伟晶岩的化学成分
伟晶岩化学成分的基本特点是：富Si、Al过饱和；贫Ti、Fe、Mg、Ca；Na＞K。按查氏岩石化学分类应属：氧化铝过饱和（Al2O3＞Na2O +K2O +CaO）、二氧化硅过饱和（45＞Q＞15）、富碱性（a / c ＞ 8）岩石类型（2类、3科）。
4.伟晶岩包裹体测温结果
根据31号脉的石英、绿柱石包裹体测温结果，各矿物组合体中石英包裹体类型多属气液型，个别为液体型和气体型。包裹体均一温度值：石英为180～375°C（未经压力校正，下同）；绿柱石为260～320°C。各矿物组合体的成岩温度有从中央→内侧→边缘由高向低递减的变化规律。
5.伟晶岩成岩阶段划分
区内伟晶岩成岩过程是在较封闭的系统中进行的，富含钠质和挥发分的花岗质熔体－溶液进入地层－构造圈闭空间后，随着温度、压力的下降，经历了结晶分异到气液交代的成岩过程。可划分为原生结晶（结晶分异）→混合作用（原生结晶－自交代）→熔离作用（液态分离）→气成热液（交代）等四个成岩阶段。其元素地球化学阶段为早期K、Li阶段（钾长石、锂辉石、磷锂铝石）→中期Na阶段（钠长石）→晚期K阶段（绿色白云母、细磷白云母、绢云母）。
（四）围岩蚀变
伟晶岩体的围岩蚀变主要有硅化、黑鳞云母化和黑电气石化。蚀变类型与围岩岩性有关，云母片岩常出现黑鳞云母化，而变粒岩则为硅化。蚀变强度一般随远离伟晶岩体而逐渐减弱，以致消失。蚀变宽度一般几十厘米，最宽十余米，且伟晶岩体（矿体）上盘较下盘为宽。
四、矿床地质
（一）矿体特征
矿区经勘探的主要矿脉有西坑南矿段的2、6、14、4号脉和溪源头南矿段的45、51、52、29、31、46号脉。各脉矿体主要特征为：矿体与围岩一般呈突变关系，界线清楚；矿体形态与伟晶岩形态相似，均呈透镜状、短透镜状，次为脉状，局部具膨胀收缩和尖灭再现。形态变化与挠曲、褶皱基本一致。矿体间平面呈左行斜列，剖面多具“S”形或反“S”形弯曲。走向上常具倾伏或波状起伏特点；矿体产状与伟晶岩相似，倾角一致或略缓；矿体多隐伏于深部，其延深厚大部分均位于矿体中部；矿体Nb 、Ta 品位一般中心较边缘低。
6号脉：位于西坑南矿段东北部，矿脉长度＞580米，从北北西往南南东共分六组12个矿体。除6Ⅱ、6Ⅲ、6Ⅲ－1矿体出露地表外，其余为隐伏矿体，形态多为透镜状。矿体总体走向北北西,倾向南西西,倾角25～60°。矿体长162.7～519.5米，最小延深16～98米、最大78～235米，最小厚度2.01米，最大43.62米。矿体平均品位：Nb2O5 0.013～0.018%，Ta2O5 0.012～0.025%。Ta2O5／Nb2O5＝0.74～1.07。
14号脉：位于西坑南矿段东南部，矿脉长200米，从东向西共分三组5个矿体，形态为透镜状。矿脉总体走向北东，倾向南东，平均倾角20～30°，西部约45°。矿体长60.8～169.3米,延深44～168米，最小厚度2.00米,最大34.43米。矿体平均品位：Nb2O5 0.012～0.016%，Ta2O50.030～0.053%。Ta2O5／Nb2O5＝2.56～3.79。
31号脉：位于溪源头南矿段中部。矿脉长960米，从北至南共分6个矿体。矿体形态多呈扁长弯曲透镜状，平面呈左行斜列，剖面上具“S”形弯曲。以218线为界，往北矿体间多呈后侧斜列，向南常具前侧斜列。矿体总体走向近南北，倾向西，倾角36～65°。矿体长260～561米，平均延深68～128米、最大延深112～301米。平均厚度4.94～11.78米，最大厚度20.50～32.38米。矿体间变质岩夹层厚度4～11米。矿体平均品位：Nb2O5 0.011%～0.021%、Ta2O5 0.023%～0.038%、Sn 0.033%～0.089%。Ta2O5／Nb2O5＝1.3～2.3。
（二）矿石质量
1．矿石结构、构造：
（1）矿石结构：总体为花岗伟晶结构，按造岩矿物粒度划分为细粒结构（＜ 2.5厘米）、中粒结构（2.5～10厘米）、粗粒结构（10～20厘米）、块体结构（＞20厘米）；按矿物相互关系划分为似文象结构、粒片镶嵌结构、交代结构、包含结构等。此外，还有交代斑状结构、碎斑结构等。其中以细～中粒结构分布最为普遍，粗粒、块体结构较少，一般分布于伟晶岩体膨胀部位的中下部。不完全交代结构以交代残余结构最为发育，常见有锂辉石、磷锂铝石被绢云母、钠长石交代，形成交代假象结构、交代残余结构。完全交代结构常见有锂辉石、磷锂铝石被绢云母取代形成鳞片变晶结构、蒿束状、放射状结构等。
（2）矿石构造：以定向构造最为普遍，次为斑杂构造、块状构造等。定向构造主要条带（纹）状构造、片状、似片麻状构造等。此外，偶见有晶洞构造、角砾状、眼球状构造等。
2．矿石的矿物成分
各矿脉矿石的矿物种类基本相同，已查明的矿物达60种以上。
脉石矿物：主要矿物有石英、钠长石、钾长石、白云母和（腐）锂辉石。次要矿物有绢云母、普通辉石、角闪石、黑云母、绿泥石、磷灰石。此外，还有少量的钠奥长石、黄玉、电气石、天蓝石等。其它副矿物及次生矿物有磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉钼矿、黄锑矿、白钨矿、黑钨矿、金红石、榍石、绿帘石、石榴石、方解石、褐铁矿、软锰矿、高岭石等。钠长石分布较广，多呈宽板状、叶片状、糖粒状，粒径0.02～2.8毫米，主要分布于石英－钠长石组合体中；钾长石晶出于结晶分异阶段，早世代钾长石属中正长石－中微斜长石，晚世代钾长石属中－最大微斜长石；云母分为叠片状白云母、细鳞白云母和绿色白云母三种；锂辉石、磷锂铝石被绢云母集合体取代形成腐锂辉石；石英是矿石中含量多且普遍的矿物，早世代灰色石英呈条纹状、粒状、团块状集合体与钾长石、叠片状白云母、锂辉石（磷锂铝石）共生，中世代石英呈条纹（带）状与钠长石集合体相间产出，晚世代石英呈显微脉状集合体贯入其它矿物解理裂隙中。矿物的生成顺序：钾长石→锂辉石→石英、白云母→钠长石、绢云母。
矿石矿物：主要为稀有金属矿物，其次为锡石及少量铀矿物。工业稀有矿物有铌钽矿物和含钽锡石，铌钽矿物主要为铌铁矿—钽铁矿族，占本类矿物的89.18%，次为锡锰钽矿族、重钽铁矿族，分别占5.46%、5.36%。铌铁矿—钽铁矿族分为铌铁矿、钽铌铁矿、铌钽铁矿、铌钽锰矿，Nb2O5含量变化为20.72%～57.35%、Ta2O5为22.33%～58.75%、FeO为1.81%～12.90%、MnO为6.10%～12.61%。锡锰钽矿族仅为锡锰钽矿，重钽铁矿族仅见重钽铁矿，烧绿石族仅见细晶石，锡的独立矿物仅见含钽锡石（简称锡石）。伴生稀有矿物及铀矿物有锂、铍、钕铯、锆铪等矿物，锂矿物有锂辉石、磷锂铝石、铝磷锂石、锂电气石等 ，铍矿物有绿柱石、磷铍钙石等，钕铯主要分散于钾长石、白云母、腐锂辉石中，部分铯形成铯沸石，锆铪矿物仅发现富铪锆石一种，还有微量的铀矿物沥青铀矿、钙铀云母。
3.矿石的化学成分：
矿石与伟晶岩体的化学成分基本相同，不同的矿物组合体其化学成分变化较大，具如下特点：SiO2、Al2O3、Na2O、K2O含量变化较大，TiO2、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaOh含量变化相对较小；K2O、Na2O含量高低与矿物组合体中钾长石、白云母和钠长石含量关系密切；挥发组分P2O5、F－与磷锂铝石关系密切。
4.稀有元素富集规律和铌钽在矿体中的变化
Nb 、Ta、Sn 、Zr 、Hf 赋存状态：从Nb 、Ta 元素在各脉的赋存状态平衡结果可以看出，矿脉中Nb 、Ta 元素大部分呈单矿物出现，而分散量较少。形成铌铁矿—钽铁矿的元素量分别占原矿元素量的77.04%～77.39%，。包括锡石中的Nb 、Ta 元素量，则占78.80%～87.49%。铌钽工业矿物主要为铌铁矿—钽铁矿和锡石，细晶石极少见，四种矿物Nb 、Ta 元素占原矿元素量的81.55%。Sn元素平衡结果，矿脉中锡石的Sn 元素量分别占原矿元素量的87.81%～91.83%，分散量较少，主要赋存于锡石中，Zr 、Hf主要以富铪锆石状态存在。
稀有元素富集规律：区内稀有元素的富集与伟晶岩形成的不同地球化学演化阶段相关联。铌主要富集于伟晶作用的早期结晶分异阶段，矿化强度随着伟晶岩演化趋于降低。钽与铌相反 ，广泛富集于成岩作用中及晚期的熔离、气成热液阶段。锡与钽基本相同，富集于气成热液阶段；伴生稀有元素中，锂主要富集于伟晶作用早期结晶分异阶段，随成岩作用发展而降低。钕、铯富集于伟晶作用的早、晚两阶段。铍富集于伟晶作用早、中期。
铌钽在矿体中的变化：矿区内伟晶岩Nb 、Ta 矿化比较连续，含量比较均匀。伟晶岩Nb 、Ta 含量变化主要与矿物组合体（带）密切相关，以石英—钠长石组合体（带）平均含量最高，石英—钾长石组合体（带）最低。铌、钽在空间上的变化特点是：在主要矿脉间，处于上部“层位”的矿脉，铌、钽含量较下部矿脉高；同一矿脉铌 、钽 含量三度空间变化，一般边缘较中心高、上盘较下盘高。
（三）矿石类型：
根据矿石的矿物组合体（带），可分成七种矿石自然类型：石英－钾长石；石英－锂辉石（磷锂铝石）；石英－叠片状白云母；石英－钠长石－钾长石；石英－钠长石－腐锂辉石；石英－钠长石；石英－细鳞云母（包括绿色白云母）。
矿石工业类型按选矿方法和产品指标划分，可列为同一选矿流程、同一产品等级的花岗伟晶岩型铌钽（锡）矿石。
（四）矿体围岩和夹石：
含矿伟晶岩脉沿围岩片理贯入，矿体与围岩一般呈平行接触关系，接触界线清楚。
矿体中夹石多呈层状分布，残余包体较少。伟晶岩脉分叉尖灭部位及衔接地段夹石出现频率较高，脉幅小则夹石比例增大，夹石岩性为变粒岩和云母片岩。
近矿围岩及夹石一般没有或有极弱的Nb 、Ta 矿化（Nb2O5+Ta2O5＜0.002%），而一般均有Li 、Rb 、Cs分散，形成一个扩散晕，其分布范围与蚀变带宽度基本一致，但夹石较顶、底板围岩含量往往偏高。矿体顶底板Rb 、C s含量有一定的分布规律：即顶板分布范围较底板宽，且含量较底板为高；云母片岩较变粒岩含量高；伟晶岩的石英—钠长石—腐锂辉石组合体（带）顶底板较石英—钠长石组合体（带）顶底板含量为高。
（五）资源／储量
根据下达的工业指标：边界品位Nb2O5+Ta2O5≥0.01%；工业品位Nb2O5 +Ta2O5≥0.018%；可采厚度2米、夹石剔除厚度：4米；块段平均品位Ta2O5≥0.012%者为表内储量；块段平均品位Ta2O5在0.010%－012%之间者为表外储量。对经工程控制的西坑南矿段2、6、14、4号脉和溪源头南矿段31、52、51、29、45、46号脉分别圈定了工业矿体。储量计算结果：
矿区：Nb2O5＋Ta2O5总储量5598.49吨（Ta2O52997.69吨），总矿石量1642.85万吨。其中，Nb2O5＋Ta2O5 B＋C级3372.76吨（Ta2O51817.82吨）；
西坑南矿段：Nb2O5＋Ta2O5总储量3294吨(Ta2O51539吨),总矿石量1101.8万吨。其中，Nb2O5＋Ta2O5 B＋C级1844吨（Ta2O5825吨）；
溪源头南矿段：Nb2O5＋Ta2O5总储量2304.49吨（Ta2O51458.69吨），总矿石量541.05万吨。其中，Nb2O5＋Ta2O5 B＋C级1528.76吨（Ta2O5992.82吨）。
铌钽矿体中的件生组分Sn、Li 、Be 、Rb 、Cs 、Zr 、Hf 的储量计算结果：Sn 总储量9958.41吨；Li2O总储量23637.52吨；BeO地质储量6961.43吨；Rb2O地质储量19703.18吨；Cs2O地质储量1896.68吨；（Zr+Hf）O2地质储量1079.23吨。
矿区铌钽矿体顶底板围岩铷矿体储量计算结果：Rb2O地质储量12330.27吨（平均品位：Rb2O 0.04%～0.074%）。
（六）矿石加工技术性能：
本矿区矿石类型简单，品位比较均匀，无论矿体的地表或深部，中心或边缘，物质组分类同，一般均可达工业品位。经分阶段采取物质组成样、初步可选性试验样和详细可选性试验样进行试验。其结果大同小异，试样分析品位与采样计算的品位基本一致，矿石加工技术试验结果，用重—磁流程可获得：Nb2O5=42.19%、Ta2O5=25.81%的铌钽精矿和SnO2=83.21%的锡石精矿，质量均可合乎一级品要求。按化学品位计算实收率为，铌钽矿61.92%、锡石54.91%。工艺流程试验结果，精矿品位：Nb2O5 +Ta2O5=61.33%～62.36%、Sn＝66.04%～71.74%，铌钽矿、锡石实收率分别为60.11%、67.13%,属易选矿石。矿石经重－磁－电－浮选等联合流程可获得：一级一类或二级二类品的铌钽精矿和一类一 级品的锡石精矿。
此外，铌钽精矿中的Sn 元素，锡石精矿中的Nb 、Ta 元素均可在各自的冶炼中综合利用。矿石中Li、Be及Rb、Cs、Zr、Hf的回收有待研究。而重选尾矿中的长石石英精砂，可做玻璃陶瓷原料，利用前景可观。
（七）矿床开采技术条件
1.水文地质条件
矿区为一向南南西倾伏的复式背斜，次一级褶皱发育，充水岩层以次一级构造裂隙为主，裂隙不发育，富水性弱；大气降水为主要补给来源；矿体绝大部分位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水；矿床附近无较大的地表水体。因此，矿区水文地质条件属简单类型。
2.工程地质条件
矿区内岩石类型比较简单，大致可分为变质岩系、伟晶岩和残坡积浮土三类。变质岩系分布于矿体上下盘或夹于其中，与矿体关系密切。岩性以变粒岩为主，其次为云母片岩，片理和小褶皱发育。岩石一般比较完整，裂隙不发育或无裂隙，稳固性较强；伟晶岩为矿体主要组成部分，矿石一般致密完整，裂隙不发育或无裂隙，稳固性较强；残坡积浮土由风化碎石及砂质泥土组成，当地表水渗透和地下水活动时，在掘进中易塌落，且有冒顶现象，稳固性低。
矿石和围岩的物理机械性质测定结果：岩矿石的抗压强度，云母片岩、石英云母片岩在350～980Kg/Cm2之间，普氏硬度系数在4以上，属相当硬岩石至坚硬岩石级。云母变粒岩在1370～1640Kg／cm2，普氏硬度系数在14以上，属坚硬岩石级。伟晶岩在700～1240Kg/Cm2间，普氏硬度系数在7以上，属坚硬岩石级。上述观测结果表明，矿区内绝大多数岩矿石的稳固性良好，矿床开采条件好。
五、矿床成因
西坑铌钽矿床，许多专家、学者做了大量的研究，共同的观点是认为该矿床属花岗伟晶岩型铌钽矿床或钽锡矿床。但对花岗伟晶岩的成因尤其是物质来源却持有不同的认识：
1．与深熔混合花岗化作用有关的变质分异成因
主要证据是：
（1）不同类型伟晶岩围挠着西芹（包括金龙岩岩体）片麻状黑云母花岗岩体呈有规律的分布，随着远离央体伟晶央类型依穿增高（Ⅰ～Ⅳ类型）。
（2）伟晶岩与西芹岩体形成时间相当，均属海西期，西芹岩体全岩Rb－Srd等时线同位素年龄：295±30Ma、伟晶岩白云母K－Ar法同位素年龄：253.2～285.7Ma。
（3）伟晶岩与西芹岩体的化学成分相似，均属富Si 铝过饱和岩石；Sr87／Sr86初始比值较高，均大于0.710，说明两者属地壳物质来源。
（4）包裹测温结果（未经压力校正），西芹岩体在270～300°C之间，伟晶岩一般在235～283°C之间。其数值均低于重熔型及其有关的伟晶岩，并显示熔体—溶液从脱离母体到子体的形成有一个温度降低的过程。
（5）伟晶岩与围岩呈侵入接触关系，界线清楚，其产出明显受褶皱构造控制，沿砭剥离空间充填。
2． 伟晶岩为异地物质交代变质成因
主要证据是：
（1）伟晶岩与围岩片理一般呈平行接触。
（2）伟晶岩内部围岩残留体的分布方向片理产状与围岩一致。
（3）伟晶岩的结构、构造具有变质岩特征。
根据上述认识，倾向于以深熔混合花岗岩类有关的变质分异熔体－溶液充填围岩褶皱剥离空间，随着物理化学条件的演变，先后经过结晶分异（包括自交代）、熔离作用、气成热液交代（充填）作用等阶段，是本区伟晶岩的成岩成矿作用过程。
矿床成因类型：花岗伟晶岩型铌钽（锡）矿床。
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