风化壳离子吸附型稀土矿成矿作用及制约条件

风化壳离子吸附型稀土矿床是我国亚热带地区所特有的稀土资源,它的发现是对传统矿产形成条件认识的一次革命,是对稀土资源开发利用做出的重大贡献,其采、选、冶的优越性远超越了其他稀土矿床,它产品曾一度占据了世界稀土市场的绝对地位。该类矿床发现40多年来,不少地质工作者对矿床形成过程,稀土元素在矿床中的分布富集规律及控矿条件做了很多探讨,但至今积累的系统成果还是较少,作者拟在前人研究成果基础上,结合目前工作对离子吸附型稀土矿床中稀土的成矿作用及制约因素做一较系统探讨。     

广东三个离子吸附型稀土矿的地球化学特征及开采现状

广东稀土资源丰富,资源种类较全,但真正具有工业意义只有离子吸附型稀土矿。已有调查表明广东富有重稀土资源,重稀土资源量约占离子吸附型稀土资源总量的1/3。广东现仅有采矿权企业三家(简称A、B、C矿区),2013年度开采指标REO(稀土氧化物含量)仅为2200吨,但离子型稀土年分离能力超万吨,供需矛盾突出。为了解广东稀土矿开采现状,本文在具备采矿证的A、B和C三个矿区采集风化壳剖面和尾砂样品,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析稀土元素、微量元素和相关有用元素的含量,获得了一批新数据,研究矿区的地球化学特征和资源潜力。数据分析表明:1广东稀土资源非常丰富,实际资源量与现有报告评估的资源量有着极大的差别,相差两个数量级。2三个稀土矿的风化壳原矿的轻稀土/重稀土的比值为1.8~6.6,说明三个稀土矿均为轻稀土矿;只开采轻稀土矿,与市场需求和广东富有重稀土资源的情况都不相符,年稀土开采指标与年冶炼分离能力也存在极大缺口,无论资源类型和数量都无法满足经济对稀土资源的巨大需求,建议考虑适当增加稀土矿证和开采指标。3A矿区和C矿区的腐植层和半风化层稀土含量都不高,成矿部位在全风化层,成矿模式为浅伏式;B矿区的腐植层和全风化层稀土含量高(最高超过0.3%),为成矿部位,成矿模式为表露式。4风化壳采矿位置尚需根据市场情况调整,减少矿体的漏采,尾砂稀土资源有待回收利用。5风化壳和尾砂样品微量元素含量相对陆壳丰度,多数元素富集倍数低于10,部分元素甚至出现亏损,没有回收利用价值。     

云南宣威地区离子吸附型稀土矿成矿条件与找矿思路

随着贵州西部地区毕节、威宁、赫章等地玄武岩风化壳中离子吸附型稀土矿点的发现,广泛分布于川滇黔三省的峨眉山玄武岩成为一个新的离子吸附型稀土矿重点找矿远景区。本文初步探析了云南宣威地区离子吸附型稀土矿成矿条件,结合赣南地区离子吸附型稀土矿找矿经验,提出了云南宣威地区快速圈定稀土矿找矿靶区的思路。通过云南宣威地区某项目找矿实践,在区内共圈定4个离子吸附型稀土矿找矿靶区,取得了较好的找矿效果。     

云南离子吸附型稀土矿成矿规律

云南的离子吸附型稀土矿(iRee)主要分布于滇西南一带,临沧岩体是近年来找矿进展最大、关注度最高的地区。与南岭地区iRee矿床最大的区别是矿床海拔均在1000m以上,属于高原低山丘陵地貌环境下形成的风化壳型矿床;成矿岩体沿"三江"断裂旁侧展布;岩性以二长花岗岩和钾长花岗岩为主,多呈中粗粒结构;成岩锆石U-Pb年龄集中分布于208～240Ma和52～80Ma两个区间;按轻重稀土在基岩中的配分,可将基岩分为LREE型和HREE型;前者主要富集轻稀土,后者重稀土相对富集;局部富集HREE的LREE型基岩形成的风化壳,是目前云南发现重稀土异常的主要类型,有可能成为今后寻找HREE矿床的主要目标。含稀土矿物存在与否对REE成矿的贡献具有举足轻重的意义;除斜长石、黑云母和角闪石等造岩矿物中含少量REE外,含稀土副矿物是基岩REE的重要来源;基岩交代作用类型和强度不同决定了含稀土矿物的丰富程度和矿化强度;如早期交代作用主要产生铈硅磷灰石、铈萤石和氟碳铈矿等含LREE的矿物;随着交代作用的增强,HREE的活化作用增强,则产生如高钇钍石、钇萤石和氟碳钇矿等矿物;在风化作用下易破碎解离的含稀土矿物如榍石、...     

风化壳离子吸附型稀土矿圈矿方法评价

离子吸附型稀土矿是我国特有的珍贵资源。稀土总量(TREO)与稀土浸取量(SREO)是评价这类矿产资源规模与可利用价值的重要指标,但是四十多年来勘查评价方法一直以总量圈矿、以配分定性,与其采矿工艺和当前稀土价值不符。本文在矿区勘查实践的基础上,通过分析大量系统的样品测试结果,结合近五年稀土价格推算的浸取量和单元素圈矿指标,开展了稀土总量、稀土浸取量和稀土单元素三种圈矿方法对比研究。结果表明,同一对比区内,用稀土总量≥0.05%圈出的矿体与稀土浸取量≥0.03%圈出的矿体,后者的矿体面积、矿体厚度及资源储量要明显大于前者,存在一些地段或部位总量圈定不是矿而浸取量圈定是矿,一些地段或部位总量圈定是矿而浸取量圈定不是矿的现象。稀土单元素圈矿能够直观地反映稀土的主要组分及分布状况,有利于体现单一稀土矿床的经济价值,较稀土总量圈矿和稀土浸取量圈矿更加精细、更加合理,是值得深入研究的一种科学评价方法;但也可能出现因一些元素含量偏低而难以单独圈矿的现象,从而造成资源流失。本文提出,在勘查评价风化壳离子吸附型稀土矿床时,为保障资源的充分利用,在稀土单元素圈矿的基础上,还应注重综合评价。     

广西云开地区风化壳离子吸附型稀土矿矿床特征及成矿模式

广西云开地区位于武夷一云开岩盆系武夷岩浆弧广宁深成岩带、华夏古陆与南华活动带的交切部位,其花岗岩侵入岩体风化壳内常富集离子型稀土矿,特别是中性、基性、超基性杂岩体风化壳内找矿前景较好。文章从区域地质、物化探特征和矿床形成条件等方面分析了风化壳离子吸附型稀土矿矿床特征,同时列举了云开地区典型的风化壳离子吸附型稀土矿床。     

广东省离子吸附型稀土矿区域成矿规律研究

广东省是我国稀土资源的重要产区之一.省内稀土矿以离子吸附型稀土矿最具特色.其含矿原岩分布广,成矿条件优越.基于成矿特征分析,从成矿控制条件、分布富集规律等方面对离子吸附型稀土矿成矿规律进行了初步总结,建立了区域成矿模式.     

云南红河州超大规模离子吸附型稀土矿的发现及其意义

围绕国家战略性产业发展对稀土资源的需求, 特别是紧缺的重稀土资源, 如何快速有效地发现富含重稀土矿床找矿靶区是勘查地球化学急需解决的问题。“化学地球”大科学计划获得全国地球化学基准数据, 圈定稀土异常超常富集区9处, 其中新发现的滇南红河州蒙自—中越边境地区稀土富集区轻重稀土比值(LREE/HREE)为3.5, 与华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿异常LREE/HREE比值一致。结合地质背景、成矿母岩、气候和地形地貌特点等初步判断具有寻找类似华南富含重稀土的离子吸附型稀土矿资源潜力。因此, 对这一异常的核心区, 开展了1:25万、1:5万地球化学调查和风化剖面测量, 并经29个钻孔验证, 初步发现马鞍底潜在超大型富含重稀土离子吸附型稀土矿。富矿区分布于坡度较缓的坡脚处, 风化母岩为印支期和燕山期花岗岩、元古界斜长片麻岩和变粒岩。风化剖面厚度最深可达25 m左右, 富矿层位位于全风化层, 一般在2~13 m深度, 矿体平均厚度6~13 m, 最厚可达21 m, 平均品位0.14%。根据29个钻孔和84个风化壳剖面测量, 初步估算稀土潜在矿石量约9.46亿吨、稀土氧化物潜在资源约100万吨。这是我国首次在滇南地区发现潜在超大型离子吸附型稀土矿。该离子吸附型稀土矿同时富含轻稀土(镧、铈、镨、钕)和重稀土(钆、铽、镝、钇), 具有重大经济价值和科学意义。这一发现表明开展从极低密度、低密度到高密度地球化学调查, 获得全部16个稀土元素高质量数据是发现离子吸附型稀土矿的快速有效方法。     

滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征

滇西陇川地区广泛分布着白垩纪至古近纪中酸性花岗岩,以邦棍尖山为代表的岩体花岗岩稀土含量较高,经复杂的风化淋滤作用,岩体中的稀土元素在风化壳中迁移、富集成矿,陇川营盘山稀土矿即为近年新发现的该类型矿产地之一。为研究新发现的营盘山稀土矿稀土元素分布特征、富集规律及稀土配分特征,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析成矿母岩及其风化壳不同风化程度样品稀土分量,结果表明:风化壳各层位稀土元素分布特征相比母岩具有明显的继承性,随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高,轻稀土在全风化层上部相对富集,且随风化程度升高轻稀土富集程度升高,而重稀土的富集程度则逐渐减弱,Gd是风化壳富集能力最强的元素,Dy富集能力最弱,Ce富集在近地表,重稀土具有更强的向下迁移能力。同时,研究发现该稀土矿床的稀土配分特征为低钇、铕,富镧、铈、钕。     

粤北禾尚田新型钨矿矿体特征及勘查类型

禾尚田钨矿为新发现并完成了普查评价的钨矿床,分为三个矿段,初步估算资源量达到了超大型规模,矿床类型为"产于碳酸盐岩中的石英脉带型黑钨矿白钨矿矿床"。钨矿体由密集的含钨细脉、网脉、少量薄脉、个别大脉与大理岩化碳酸盐岩组成,矿体与围岩需用化学样品分析结果划分。矿脉由浅往深未明显收敛合并,与典型的石英脉型钨矿所具有的"五层楼"分带模式存在明显差异。矿体赋存于向斜两翼,容矿构造为向斜翼部控制的层间裂隙带、次为节理。工业矿体众多达到171条,密集近平行分布,倾角较陡;矿体倾向延深≥走向延伸长度,钻孔控制钨矿体最深达到1500m,仍未见底。基于勘查规范和矿体特征,选取资源量1000t以上的51条主要矿体,统计出它们的五个地质因素及其类型变量系数,初步将禾尚田钨矿床划分为第Ⅱ勘查类型,同时将详查工程间距调整为100m×100m。     

云南省澜沧地区风化壳型稀土矿化的新发现及找矿前景

云南省澜沧地区位于滇西南地区,地处西南"三江"造山带南段,主体属班公湖-怒江-昌宁-孟连结合带南段,是云南省重要的铅锌银多金属矿分布区,以往在澜沧地区开展了诸多铅锌银矿调查工作,未对澜沧地区稀土矿化进行详细工作,本次通过矿产地质调查工作发现有花岗岩风化壳型、火山岩风化壳型、灰岩风化壳型三种不同的稀土矿化类型,其中花岗岩风化壳型稀土矿化具有较大的含矿层位面积,估算稀土资源量达大型;灰岩风化壳型矿化为调查区新发现类型稀土矿化,矿化与土壤地球化学异常吻合,稀土总量品位较高,含矿层位具有连续性,已开展概略调查地区估算稀土资源潜力达中型以上,具有较好的稀土矿找矿前景,今后对研究区开展详细的验证工作,特别是对灰岩风化壳型稀土矿化区开展研究,全面探索矿化层位特征、含矿性特征,有望取得新的找矿突破。     

广东英德白沙佛冈花岗岩风化壳地下水中的稀土元素

广东省英德市白沙镇花岗岩风化壳地下水主要属于HCO3-Ca·Na型。水样的pH值在4.3～6.6之间。与世界其他花岗岩地区地下水相比,白沙地区花岗岩风化壳地下水的稀土元素(REE)总浓度偏高,在1.1～114μg/L之间,变化范围较大。地下水中的REE浓度与水的pH值呈弱的负相关关系,并且受母岩风化程度的影响。由于pH值、氧化还原状态及水中主要离子组成的差异,使得可溶态REE在水中的赋存状态存在差异。地下水与母岩、风化壳REE的PAAS标准化分布模式基本相似,呈LREE富集型,母岩中无Ce异常,而水样中有Ce负异常,表明Ce在水岩作用过程中发生了明显的分异。     

西藏墨竹工卡县甲玛矿区筒状矿体的发现及其地质意义

甲玛铜多金属矿床是冈底斯成矿带内与斑岩成矿作用有关的斑岩-矽卡岩型矿床。通过对甲玛矿区16号、32号勘探线剖面上主成矿元素以及其他常微量元素矿化分布规律的分析,指出在16线ZK1620～ZK1618之间存在筒状钼铜矿体,其角岩中矿体最大厚度491.38 m,铜平均品位0.21%,钼平均品位0.046%,矿化中心位于ZK1616附近;同时,在林布宗组与多底沟组层间构造带中产出巨厚的矽卡岩型铜钼（金银）多金属矿体,矿体厚度最大达252.2 m,铜平均品位0.75%,钼平均品位0.10%,金平均品位0.24 g/t,银平均品位12.26 g/t。在32线ZK3212～ZK3220范围内也存在筒状钼铜矿体,角岩型矿体最大厚度826 m,铜平均品位0.24%,钼平均品位0.054%,矿化中心位于ZK3216附近;角岩矿体下部为矽卡岩型铜钼（金银）多金属矿体,矿体最厚处超过127.9 m,铜平均品位0.72%,钼平均品位0.053%,金平均品位0.11g/t,银平均品位7.02 g/t。研究表明,甲玛铜多金属矿存在一个以ZK1616～ZK3216一带为矿化中心的筒状矿体（角岩+矽卡岩型矿体）,在筒状矿体的深部可能存在隐伏含矿斑岩体。     

粤北大宝山矿区徐屋岩体SHRIMP 锆石U-Pb年龄及其地质意义

徐屋岩体位于粤北大宝山矿区南部,是区内花岗岩体的重要组成部分。首次采用SHRIMP锆石 U-Pb定年方法对徐屋岩体进行了年代学研究,获得其成岩年龄为441.2±4.2Ma（MSWD=1.02）,表明其为加里东期岩浆活动的产物。结合前人年龄数据表明,大宝山矿区存在有加里东期和燕山期2次成岩作用和1次成矿作用,且成矿作用与燕山期花岗岩关系密切。     

粤北大宝山矿区徐屋岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

徐屋岩体位于粤北大宝山矿区南部,是区内花岗岩体的重要组成部分。首次采用SHRIMP锆石U-Pb定年方法对徐屋岩体进行了年代学研究,获得其成岩年龄为441.2±4.2Ma(MSWD=1.02),表明其为加里东期岩浆活动的产物。结合前人年龄数据表明,大宝山矿区存在有加里东期和燕山期2次成岩作用和1次成矿作用,且成矿作用与燕山期花岗岩关系密切。     

中国南方离子吸附型稀土矿床成矿类型及其母岩控矿因素探讨

传统认为中国南方的离子吸附型稀土矿床可划分为以“足洞式”为代表的重稀土型和以“河岭式”(或“花山式”)为代表的轻稀土型两种矿化类型。然而，近年来发现的许多矿床(如清溪、寨背和馒头山等)的赋矿风化壳中出现了轻稀土矿与重稀土矿并存现象，表现出特殊的“上轻下重”双层矿体结构。这指示了除重稀土型和轻稀土型之外，还存在着轻重稀土共生型的过渡类型。本研究通过对三种不同成矿类型的若干典型矿床系统对比，指出成矿类型的多样性与母岩性质密切相关，尤其是母岩的稀土元素地球化学和稀土载体矿物属性是制约成矿类型变化的关键因素。统计数据表明，从重稀土型→轻重稀土共生型→轻稀土型，成矿母岩的全岩稀土总量变化不大(ΣREY: 200×10-6~450×10-6→200×10-6~500×10-6→200×10-6~800×10-6)，但轻重稀土配分值出现较显著的区间性差异(ΣLREE/ΣHREY: 02~1→1~5→2~10)。与之同时，母岩中能为离子相稀土提供物源且具有重稀土配分属性的稀土副矿物类型和数量明显减少，这与全岩稀土元素地球化学特征中重稀土分量占比的降低趋势也互相匹配。该结果指示，以往认为重稀土配分母岩形成重稀土矿床、轻稀土配分母岩形成轻稀土矿床的传统观点需要外延，即一部分具有低度轻稀土配分属性(1＜ΣLREE/ΣHREY＜5)且含有丰富易风化稀土副矿物的母岩还可能形成轻重稀土共生型矿床，该认识可为今后离子吸附型稀土矿床勘查工作提供新的找矿依据。     

花岗岩风化壳中Ce地球化学特征及其找矿意义——以滇西岔河离子吸附型稀土矿床为例

近年来,临沧花岗岩体风化壳内离子吸附型稀土(IREE)矿床的找矿勘查取得重要进展,岔河IREE矿床是该区新发现的中大型矿床之一,为IREE矿床成矿预测提供了研究实例.文章对岔河IREE矿床11个探矿工程风化剖面样品和1370件土壤地球化学样品的稀土元素,以及Ce异常分布、迁移及富集等表生地球化学特征和规律进行研究,结合前人研究成果总结出该区找矿模型,实施工程验证并取得了找矿发现.研究表明,风化花岗岩稀土元素配分模式与母岩相似,风化过程中REE发生淋滤、富集作用(全风化层富集程度最高),LREE和HREE发生了分异作用(LREE分异程度相对较高).在风化过程中,Ce异常与稀土元素氧化物总量(ΣREO)呈负相关,且Ce异常存在明显的分异作用,如风化剖面中黏土层Ce正异常(1.69)与全风化层上部Ce负异常(0.75)数值具有明显差异,为Ce异常用于IREE矿床成矿预测成为可能(见矿率达90％).该研究不仅能定位、定量的圈定IREE矿床成矿预测区,而且完善了IREE矿床找矿模型,具有重要的推广和应用价值.     

风化壳型矿床划分地质块段的数理统计与图解分析——以云南省武定县梅子箐钛铁砂矿V1号矿体南矿段为例

风化壳型矿床的资源储量,大多采用水平投影地质块段法进行估算,目前划分地质块段的原则与方法尚不统一。以云南省武定县梅子箐风化壳型钛铁砂矿V₁号矿体由78个钻孔控制的南矿段为研究实例,对划分地质块段的主要参数——矿体铅直厚度(m)、钛铁矿含量(kg/m³)、金红石含量(kg/m³)进行数理统计与图解分析,提出划分地质块段的方法。具体方法是：(1)以勘查网中地理位置相邻的3个或4个探矿工程围成的区域,作为划分地质块段的基本区块;(2)对单工程、基本区块的主要参数进行统计与计算,对基本区块的主要参数、关键参数进行图解分析;(3)将地理位置相邻、关键参数类型相同的基本区块进行归并,得出合理的地质块段划分方案。该方法能够合理地控制地质块段数量,优化地质块段划分方案,科学合理、简单易行,可在风化壳型钛铁砂矿和其他风化壳型矿床中推广使用。