宣和岩体稀土矿化特征及开发利用前景分析

2017-11-30 05:16谢家松
科技与创新 2017年14期
关键词:稀土矿复式岩体

谢家松

(福建省第八地质大队,福建龙岩364000)

宣和岩体稀土矿化特征及开发利用前景分析

谢家松

(福建省第八地质大队,福建龙岩364000)

在宣和矿区稀土矿普查的基础上,结合毗邻的文坊、下桥背等稀土矿区成果,对宣和复式岩体特征及其稀土矿化特征进一步认识,认为宣和岩体具有较好的稀土矿找矿潜力及利用价值,可进一步对宣和岩体分布区系统地开展勘查工作。

宣和复式岩体;矿化特征;离子吸附型稀土矿;矿石

1 区域地质概况

本区位于福建省离子吸附型稀土矿重要的成矿带浦城—龙岩Ⅲ2级成矿带之连城宣和—上杭南阳稀土V5成矿带上。区内岩浆活动强烈,主要分布中细粒黑云母二长花岗岩及浅肉红色花岗岩,花岗岩风化壳发育、厚度大,已发现多个稀土矿床、矿(化)点。

2 岩体地质特征

宣和复式岩体分布于张地—宣和—马洋洞一带,面积478.62 km2。

2.1 岩石学特征

岩石结构随基质大小由细粒向粗粒演变,具似斑状结构,块状构造;岩石主要造岩矿物组成相同,由钾长石(50%~65%)、斜长石(8%~20%)、石英(25%~31%)、黑云母(3%~5%)等矿物组成,各矿物分布均匀。矿物颗粒大致在0.5~10 mm,部分钾长石似斑晶粒径可达25 mm。

岩石副矿物种类较多,总量也比较高,主要有锆石、锐钛矿、赤褐铁矿、磷灰石、绿帘石、白钛矿、独居石等。稀有稀土放射性矿物类以磷灰石、锆石含量较高,可见榍石和褐帘石,其副矿物组合类型为锆石-锐钛矿-磷灰石型。

2.2 岩石化学特征

据1∶5万区调18件化学样品,宣和复式岩体岩石SiO2含量为67.54%~76.22%,平均值为71.57%;Al2O3含量为12.82%~15.95%,平均值为13.81%,CaO含量为0.07%~1.66%,平均值为0.79%,TiO2含量为0.1%~0.64%,平均值为0.42,P2O5含量为0.028%~0.217%,平均值为0.143,Na2O+K2O含量为6.67%~8.49%,平均值为7.86,Na2O/K2O=0.28~0.71,Na2O的含量较K2O少。由此可见,宣和岩体具有富硅、弱铝、贫镁铁钙的特征。

2.3 稀土元素特征

宣和岩体稀土总量∑REE为1.101×10-4~4.543 6×10-4,平均值3.082 1×10-4.LREE平均值为2.429 0×10-4;HREE平均值为6.531×10-5;LREE/HREE比值变化于1.77~5.12,平均为3.67,反应轻、重稀土分馏程度强烈;(La/Yb)N=6.76~17.68,(Ce/Yb)N=3.28~17.92,两者平均值分别为11.53和10.30,均大于5,反映出轻稀土相对重稀土强烈富集。(La/Sm)N=2.92~5.14,(Sm/Eu)N=1.88~5.13,均值分别为4.28,1.68,表明轻稀土分馏程度较强;(Gd/Yb)N=1.09~2.17,均值为1.40,反映出HREE部分分馏程度比较弱。

3 稀土矿化特征

3.1 矿体赋存部位及空间分布特征

根据调查大致了解了稀土矿矿体赋存于宣和花岗岩风化壳中,矿体分布受岩石风化程度强弱及地形地貌的制约,在低矮缓山包或山脊、山坡部位风化壳厚度大,稀土含量较高,往往构成工业矿体;在边山坡或沟谷风化壳厚度小,多为低品位矿体或非矿体。

3.2 矿石类型、结构、构造、稀土配分

本区稀土矿类型属花岗岩风化壳离子吸附型,矿体主要赋存于花岗岩风化壳中,矿石呈松散砂土状构造,易碎。属花岗岩全风化型稀土矿。矿物成分以表生黏土类矿物为主,如高岭石、埃洛石、蒙脱石、伊利石、水云母等,含量一般50%~70%,它们是离子相稀土元素的良好载体(稀土元素被黏土矿物进行吸附作用);次为石英,含量25%~30%,以及含量不等的残留长石;另有少量副矿物(磷灰石、钙钇矿、锆石、独居石、褐帘石、褐钇铌矿和磷钇矿等)。其中,褐帘石、独居石、钙钇矿、磷钇矿和褐钇铌矿是含稀土成分的原生矿物,大多经风化分解后形成离子相稀土元素,被黏土类矿物所吸附。

通过前期稀土配分分析结果显示:LR/HR值1.53~2.54,平均1.90;∑Ce/∑Y值1.57~3.87,平均2.81,表明轻重稀土分异程度较高,为轻稀土富集。δEu值0.36~0.57,平均0.46;La/Sm、La/Yb值和(La/Yb)N、(Ce/Yb)N值比较大,反映轻稀土富集。Y2O3/∑REO12.01~24.73%,平均16.62%;Eu2O3/∑REO为0.378%~0.592%,平均0.47%,表明本矿床为中(低)钇-中(低)铕富集型矿床。

4 成因探讨

本区稀土矿床赋存于花岗岩风化壳中。原岩花岗岩由于受到物理、化学风化作用,使原岩中的所含稀土矿物风化解体,稀土元素以水合离子状态进入弱酸的天然水中,与此同时造岩矿物长石、云母等也因风化作用形成高岭土、埃洛石、水云母等黏土矿物,这些含稀土的溶液在不断向下、向两侧渗透迁移过程中,稀土阳离子被黏土矿物进行吸附作用,黏土矿物是稀土阳离子吸附的主要载体,这样在风化作用不断进行的长期演化过程中,稀土元素逐渐在全风化层中的上部淋滤富集成矿,形成离子吸附型稀土矿床。因此,本区矿床成因类型为风化壳离子吸附型稀土矿矿床。

5 成矿远景

宣和复式岩体属于亚碱性,高钾钙碱性弱过铝质-过铝质花岗岩。

岩石副矿物种类比较多,总量也比较高,稀有稀土放射性矿物类以磷灰石、锆石含量比较高;岩体稀土总量∑REE为1.101×10-4~4.543 6×10-4,平均值3.082 1×10-4.

宣和复式岩体风化强烈、风化壳十分发育,呈面型覆盖岩体大部,仅局部地势较高者见半风化基岩-基岩出露。风化壳结构层发育(四层结构依次为腐殖土层→风化层→半风化层→基岩层)保存比较好,风化层厚度多数在10~20 m。

岩体位于福建省离子吸附型稀土矿重要的成矿带——浦城—龙岩Ⅲ2级成矿带之连城宣和—上杭南阳稀土V5成矿带上。

综上所述,宣和复式岩体稀土总量∑REE含量高,稀有稀土放射性矿物含量较高,为离子吸附型稀土矿形成提供有利的成矿条件;岩体风化强烈、风化壳发育、保存较好,风化层厚。因此,笔者认为,宣和复式岩体风化壳中普遍具稀土矿化,有利于风化形成风化壳离子吸附型的稀土矿产,有较大的找矿前景,预测稀土氧化物资源量可达100万吨。

6 开发利用前景分析

据国务院2012的《中国的稀土现状与政策》白皮书披露,中国的稀土储量已由约占世界总储量的71.1%下降到23%.目前,无论是北方的白云鄂博稀土矿,还是南方的稀土矿,现存储量都已较原有储量减少了1/2,即稀土矿已被开采了1/2以上,而按照目前的开采速度,可开采年限仅为二三十年。

南方离子型矿的工业储量为1.5×106t,从1970—2007年,每年开采约6.43×104t,已经消耗9.04×105t,占比为60.3%.截至2009年底,只剩下4.03×105t,如果仍按照每年6.43×104t的速度开采,则6年多点的时间就将开采完。我国南方的离子型稀土矿是中重稀土矿,而国外的稀土矿多是轻稀土矿,南方离子型稀土矿是世界上独一无二的宝藏。宣和岩体预测离子吸附型稀土矿资源远景在大型—特大型,且厚度、品位较为稳定,提取工艺简便可行,开发利用前景良好,因此,当前宜合理安排,有序开展勘查,查明储量,作为战略资源,列为国家级战略物资,由国家统筹调配。

[1]池汝安.福建离子吸附型稀土矿地质特征及其找矿标志[J].稀土,1988(4):49-52.

本文部分参考文献因著录项目不全被删除。

〔编辑:张雅丽〕

P618.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.009

2095-6835(2017)14-0009-02

猜你喜欢
稀土矿复式岩体
基于Hoek-Brown 强度准则的采场边坡岩体力学参数计算方法
复式模版生物质颗粒成型机设计
赣南废弃稀土矿采矿迹地土壤有机质?氮和磷分布特征
各式各样的复式条形统计图
低温冻融作用下煤岩体静力学特性研究
珠海仁恒滨海中心复式样板房
自然资源部印发通知:进一步规范稀土矿钨矿矿业权审批管理
聚焦“复式教学”特点 精准支持教师发展
放射性γ测井在稀土矿床勘查中的应用
岩体结构稳定分析原理和方法分析