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稀土、稀散金属资源地质特征 |
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| 一、矿床时空散布及成矿规则 我国稀土矿床大多数与稀有元素共生在一起的，矿床构成于从元古宙至中生代的绵长地质前史时期中，在兴安—内蒙古、东秦岭、黑吉辽胶、华南、康滇等成矿区带均有不同程度的散布。稀土矿床时空散布根本概略是： 前寒武纪是稀土矿床的一个重要成矿期。如坐落内蒙古成矿区的白云鄂博铁-铌、稀土矿床是一个多期叠加成矿的国际稀有特殊超大型稀土矿床。据袁忠信等近年来对白云鄂博矿床成矿年代的研讨标明，稀土的成矿首要发生在中元古代，约在1400～1600Ma之间(矿床地质，1991.№.1)，矿石是经过堆积方法构成的。在加里东期，伴随着碱性碳酸岩岩浆，以及或许某些碱性辉长岩岩浆的侵入，导致稀土第2次成矿。在海西期，伴随着矿区南部花岗岩岩浆的侵入，使原堆积的矿石再次遭到改造，有新的晚期阶段的稀土矿藏构成。 加里东期构成的稀有、稀土矿床，首要是散布在北方几条北西西向的岩带，如秦岭区、昆仑-祁连山区。矿床类型以伟晶岩型为主，成矿规划较小。 此外，在南边桂粤的寒武系—奥陶系中遍及含有磷和稀土元素，在混合岩化过程中，使稀土元素富集而构成混合岩型稀土矿床。 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、东秦岭区、华南区、康滇区及黑吉辽胶区都有海西期岩带存在，构成许多规划不等的稀有、稀土矿床。 印支期，现在仅在川西发现大型锂辉石伟晶岩矿床和新疆阿尔泰区域柯鲁木特锂辉石-钠长石伟晶岩矿床。但没有发现规划较大的稀土矿床。 燕山期是我国稀有、稀土矿床的首要成矿期，特别是华南成矿区的许多花岗岩型、气成热液和热液型、伟晶岩型、碱性岩及碱性花岗岩型、火山热液型等稀有、稀土矿床，绝大多数是在燕山期成矿的。此外，四川冕宁牦牛坪稀土矿床经研讨属喜马拉雅期成岩成矿的(袁忠信等，1995)。 不同成因类型的稀土矿床的铈族稀土和钇族稀土矿藏组合的改变具有必定的规则性。与碱性-超基性岩浆有关的岩浆矿床中，首要构成铈族稀土矿藏组合;与酸性岩浆有关的矿床中，首要构成钇族稀土矿藏组合。伟晶岩矿床中，碱性伟晶岩矿床首要构成铈族稀土矿藏组合;花岗伟晶岩则首要构成钇族稀土矿藏组合。热液矿床中首要构成铈族稀土氟碳酸盐矿藏组合。 二、矿床类型 我国稀土矿床类型的区分，因稀土元素常与稀有元素共生在一起，故矿床分类都以稀有、稀土矿床标明。如《我国矿床》(中册)推出的稀有、稀土矿床分类计划。现将以稀土为主并具有工业含义的矿床类型，简介如下： 1.白云鄂博型铁-铌、稀土矿床 这是一种特殊类型迄今绝无仅有的超大型稀土矿床，以其规划巨大，储量丰厚，铈族稀土档次高而著称于世，具有巨大的经济价值，是我国稀土矿藏质料最大的生产基地。对其成因类型区分至今议论纷纷，比如特种高温热液说、堆积蜕变-热液告知说、岩浆碳酸岩说、火山碳酸岩堆积说、层控说、热卤水堆积说以及复合成因说等。该类型矿床地质特征将在典型矿区中加以扼要介绍。 2.花岗岩型铌、稀土矿床 该类型是与花岗岩类岩石有关的岩浆矿床，首要散布在赣南、粤北及湘南、桂东一带，如姑婆山含褐钇铌矿花岗岩。碱性花岗岩型稀土矿床首要散布在川西和内蒙古的东部区域，如内蒙古巴尔哲碱性花岗岩铌、稀土矿床。花岗岩型稀土矿床的特色是，储量大、档次安稳，颇有前景。但档次较低，矿藏粒度较细，现在没有大规划挖掘使用。但是在其上发育的风化壳矿床和构成的冲积砂矿、海边砂矿，易采易选，具有重要工业含义，五六十年代已挖掘这些砂矿中的茕居石、磷钇矿、铌钽铁矿、锆石英等稀土、稀有元素矿藏质料。 3.花岗伟晶岩型稀土矿床 我国花岗伟晶岩首要富含锂、铍、钽等稀有元素，富含稀土元素并不多见，仅在江西发现有稀土-铌钽-锂伟晶岩型矿床。这类矿床的特色是稀土档次较高，矿藏粒度较大，易采易选，但规划有限，适于当地挖掘。 4.含稀土氟碳酸盐热液脉状型矿床 该类型是独立的轻稀土矿床，经济价值巨大，为国外稀土矿的首要类型之一，如美国闻名的芒廷帕斯特大型氟碳铈矿即属此类。我国现在已勘查出四川冕宁牦牛坪稀土矿床(大型)和山东微山湖郗山稀土矿床(中型)。这类矿床的构成常与碱性侵入岩有关，规划较大，稀土档次富，首要矿石矿藏为氟碳铈矿，富含镧、铈、镨、钕等元素，矿石嵌布粒度大，属易选矿石类型。这两个矿床已开发使用，经济、社会效益非常可观。 5.含铌、稀土正长岩-碳酸岩型矿床 这品种型矿床也是稀土矿床首要类型之一。具有规划大，共伴生组分多的特色，颇有归纳使用价值。首要矿石矿藏以铈族稀土为主。有茕居石、氟碳铈矿、氟碳铈钙矿等，铌矿藏有烧绿石、铌铁矿、铌铁金红石等。在秦岭东段南坡，鄂陕交界处已勘查的湖北竹山庙垭大型铌稀土矿床，探明轻稀土氧化物121.5万t，五氧化二铌92.95万t，尚待开发使用。 6.化学堆积型含稀土磷块岩矿床 在化学堆积型矿床中，现在在国内没有发现独立的稀土矿床。稀土元素仅仅作为伴生组分富集在某些磷矿床、铝土矿床和铁矿床中，具有归纳收回使用价值。其间在磷块岩中的稀土元素首要呈类质同象方法赋存于胶磷矿或微晶磷灰石中，稀土含量与主元素磷的含量有亲近的相关联系，最高含量可达0.3%，且钇族稀土往往有较高的份额。70年代初，勘探的贵州织金县新华磷矿床，探明的稀土氧化物储量已达大型矿床规划，其间氧化钇的储量占总储量的1/3。现在，磷矿已挖掘，稀土矿待归纳收回使用。 7.堆积蜕变型铌、稀土、磷矿床 该类型是近年来发现的一种蜕变矿床，散布甘肃北部和内蒙古西部。矿床产于前寒武系大理岩中。矿石矿藏首要有铌铁矿、铌易解石、铌铁金红石、茕居石、磷灰石等。矿床规划较大，以铌为主，稀土和磷可归纳收回使用，具有潜在的工业含义。 8.混合岩型稀土矿床 这种稀土矿床是含茕居石、磷钇矿的混合岩或混合岩化花岗岩。70年代以来在广东、辽宁、内蒙古接连发现矿化区和矿床。如广东的五和含稀土混合岩矿床，辽宁的翁泉沟混合岩化告知型硼铁稀土矿床，内蒙古乌拉山—集宁一带的花岗片麻岩或混合岩中稀土元素含量很高，有或许找到混合岩型稀土矿床。这种矿床的矿石矿藏首要是茕居石、磷钇矿、褐帘石和锆石等，辽宁的混合岩中还有铈硼硅石等。混合岩型稀土矿床，一般规划较大，特别是在南边由混合岩型稀土矿床构成的风化壳矿床和海边砂矿具有重要挖掘价值。 9.风化壳稀土矿床 这类矿床广泛散布于南岭和福建一带的花岗岩型、混合岩型稀土矿床和单个含稀土火山岩发育的区域，多呈面型散布。依据稀土元素的赋存状况，风化壳矿床分为单矿藏型和离子吸附型两类。 单矿藏型风化壳矿床的稀土元素首要以稀土矿藏方法呈现，其工业矿藏品种，视其原岩而定。有的以褐钇铌矿为主，如湖南和广西富贺钟三县的风化壳花岗岩;有的则以磷钇矿和茕居石为主。其含矿母岩为含矿花岗岩和混合岩。这类矿床采选简易，已成为稀土特别是重稀土的首要矿藏质料来历。 离子吸附型风化壳稀土矿床，是一种新类型稀土矿床。稀土元素呈离子状况吸附于粘土矿藏表面，提取工艺简洁，加之规划之大，挖掘简略，已成为我国重稀土、中稀土提取的首要来历。这类矿床在我国南边有较广泛的散布，开发这类矿床经济、社会效益非常显着。 10.茕居石、磷钇矿冲积砂矿和海边砂矿 在华东、中南、滇西南等区域第四系冲积层中遍及茕居石和磷钇矿砂矿。其原岩为含矿花岗岩和混合岩，砂矿富集程度、档次随地貌单元趋新而渐富。矿床规划较小，但易采易选，适于边采边探，易于发挥经济效益。海边砂矿比冲积砂矿规划大，也易采易选，经济价值巨大。首要散布在广东、海南、台湾省等滨海一带。矿体赋于第四纪滨海相细粒石英砂中，首要矿藏为钛铁矿、金红石、锆石、茕居石和磷钇矿等，均可归纳开发、归纳收回使用。 三、典型矿区 (一)内蒙古白云鄂博铁、铌、稀土矿 白云鄂博矿区坐落内蒙古包头市白云鄂博区内，南距固阳县城90km，矿区规划东西长16km，南北宽3km，面积约为48km2，由主矿、东矿、西矿、东介勒格勒和都拉哈拉等5个矿段组成。探明的储量规划：稀土、铌为国际稀有的超大型、铁矿也到达大型以上规划，并伴生多种有利组分，归纳使用价值巨大。 白云鄂博矿床从发现到勘查、开发已有70余年前史。铁矿由丁道衡先生1927年7月初次发现，稀土矿由何作霖先生在丁道衡采回来的标本中，于1935年头次发现两种稀土矿藏，命名为白云矿(氟碳铈矿)和鄂博矿(茕居石)。但这样重要的发现，在其时没有注重。直到新我国建立后才对白云鄂博矿区进行了空前大规划的地质勘查、矿业开发和科研作业。 40余年来许多部分和单位先后在这里做过地质勘查作业。到1992年末，累计探明铁矿石储量14.59亿t，探明的稀土储量(RE2O3)占全国总储量的90%以上，铌储量(Nb2O5)占全国总储量的70%(按1996年末保有储量计算)，并别离计算了钍、钛、钾、萤石、石英砂等矿产储量，规划也很可观。 白云鄂博矿区地处内蒙古地轴北缘向内蒙古古生代地槽的过渡地带。矿床坐落宽沟大开裂与乌兰宝力格深大开裂交汇处的白云鄂博区。矿区首要散布有中元古代的下白云鄂博群地层，首要为淡色石英岩、板岩、灰岩和白云岩组成的一套准复理石堆积缔造(图3.22.1)。矿区由近东西走向的宽沟背斜和白云鄂博向斜组成。矿区的侵入岩以海西期花岗岩类为主，散布于矿床南北，其次是辉长岩类、闪长岩类等。白云岩是矿区首要含矿层，对稀土和铌而言白云岩便是矿体。主矿段、东矿段和西矿段，不只是铁矿体，并且均伴生有工业价值的稀土和铌等稀有金属矿产;东介勒格勒和都拉哈拉首要是铌-稀土矿段。各矿段的首要矿体规划： 1.主矿段 坐落白云鄂博向斜的北翼。矿体赋存于白云岩(H8)与板岩(H9)之间。矿体产状与围岩共同。矿体上盘围岩为黑色板岩蚀变而成为黑云母岩，下盘为萤石化、钠闪石化白云岩。铁矿体长1250m，最宽415m，操控斜深970m。稀土储量占全矿区总量的32.1%，铌储量占全矿区总量的21%。 2.东矿段 坐落主矿段之东，二者附近。矿体产状与围岩共同。矿体上盘围岩为白云岩和板岩，下盘为白云岩。铁矿体长1200m，最宽350m，呈帚状，西窄东宽，最大延深800m。稀土储量占全矿区总量的21.5%，铌储量占全矿区总量的10.8%。 主、东矿段均匀档次：主矿段，TFe 35.97%、RE2O3 6.19%、Nb2O5 0.141%;东矿段 TFe 33.85%、RE2O3 5.71%、Nb2O5 0.126%。在上盘蚀变板岩、白云岩和下盘蚀变白云岩中还有铌、稀土矿体产出，含Nb2O5 0.051%～0.153%。RE2O3 0.8%～8.18%。 主、东矿段的首要稀土、稀有元素工业矿藏为茕居石、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、黄河矿、铌铁矿、易解石、烧绿石等。此外，在主、东矿段境界外的底盘稀土档次RE2O3 3.55%，其储量占全矿区总量的16%。 3.西矿段 坐落主矿以西，由16个大小不等的铁矿体组成，散布在白云鄂博向斜的两翼，向斜核部为(H9)板岩，两翼为(H8)白云岩，有的铁矿体自身呈向斜结构。铁矿体长100～1900m，宽10～170m。矿段中见有黑云母化、金云母化、钠闪石化、铁白云石化。稀土、铌矿化与其伴生，矿化比主、东矿段弱。矿段均匀档次：TFe 33.57%、RE2O3 0.948%～1.072%、Nb2O5 0.064%～0.08%。稀土储量占全矿区总量的8.5%，铌储量占全矿区总量的43.7%。 4.东介勒格勒矿段 坐落东矿段之南1km处，属白云鄂博向斜南翼，由8个小铁矿体和13个铌矿体组成。铌、稀土多散布在白云岩中，RE2O3含量为1%～3.89%，Nb2O5含量为0.2%左右。 5.都拉哈拉铌-稀土矿段 坐落东矿段以东，与东矿段矿体下盘的白云岩相连，东西长5700m，南北宽1060m，面积6km2。本矿段铁矿化不发育，未构成铁矿体。铌、稀土矿化集中于各种蚀变白云岩和金云母透辉石夕卡岩中，构成独立矿体。共有4个矿体，主矿体长3200m，宽均匀230m，呈层状产于磁铁矿化白云岩、萤石磁铁矿化白云岩中，稀土均匀档次RE2O3为3%，铌均匀档次Nb2O5为0.097%。其他3个矿体产于东部触摸带，矿体长320～500m，宽65～100m，首要矿石类型为金云母透辉岩型，均匀档次：稀土(RE2O3)为0.3%～0.99%、铌(Nb2O5)为0.146%～0.202%。首要矿石矿藏为茕居石、铌铁矿、烧绿石等。 白云鄂博矿床物质成分极为杂乱，已查明有73种元素，170多种矿藏。其间，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿藏共近60种，约占总数的35%。首要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 白云鄂博矿床的成因类型，现在颇有争议，有多种之说，在本节“矿床类型”已有叙说。鉴于该矿床成因杂乱，规划巨大，共伴生组分甚多，经济价值大，从工业类型来看也是共同的、唯有的一品种型，一般称之“白云鄂博式”铁-铌、稀土矿床。 (二)内蒙古扎鲁特旗“八○一”稀有稀土矿 扎鲁特旗“八○一”(又叫巴尔哲)稀有、稀土矿区，坐落内蒙古哲里木盟扎鲁特旗乌兰哈达苏木境内，为大型碱性花岗岩稀有、稀土矿床，探获的储量：稀土、钽、铌、铍均为大型规划。 该矿床是1975年吉林省地质局区测二分队在进行1∶20万区测时经过放射性查看发现的。1976年省局第八地质队四分队经过矿点查看，必定了该矿点是个较大规划的稀有稀土矿床。1977～1978年由省局化探大队(原第八地质队)三分队进行普查和详查，1981年提交了内蒙古扎鲁特旗八○一稀有、稀土矿床详查陈述。 矿区坐落大兴安岭拱起的南段，东西向和北东向结构体系相交部位。矿床产于区内钠闪石花岗岩体顶部的内触摸带中。含矿岩体侵入在上侏罗统满克头鄂博组构成的北北东向背斜结构的核部。岩体总面积为0.35km2，分东西两个岩体(图3.22.2)，东岩体呈亚铃形，面积0.24km2，西岩体近圆形，面积0.11km2。该岩体为硅酸过饱和强碱性岩石。其围岩蚀变首要为硅化、角岩化、钠闪石化，并有少数萤石化和碳酸盐化。岩体在笔直和水平方向均有显着的分带。矿化富集在岩体顶部呈面型强蚀变的部位，已查明东岩体顶部富含稀土、铌钽、铍，为一厚大板状矿体。按元素组合又分为上部矿体和下部矿体。上部矿体首要含稀土、铌、钽、铍等，产于东岩体的上部，与强蚀变钠闪石花岗岩带相吻合，自地表向深部达110～150m。地表出露长1090m，宽90～347m。矿石中首要矿藏为羟硅铍钇铈矿、铌铁矿、锌日光榴石、烧绿石、茕居石、锆石。矿体均匀档次，Y2O3为0.295%，Ce2O3为0.3%，Nb2O5为0.258%，Ta2O5为0.16%，BeO为0.051%，ZrO2为3.11%。下部矿体首要含钇、铌，矿体与中等蚀变钠闪花岗岩带和弱蚀变钠闪石花岗岩带根本共同。矿体长1090m，宽300～470m，自上部矿体以下到深206～245m。矿石中首要矿藏为羟硅铍钇铈矿、铌铁矿、烧绿石、茕居石、锆石等。矿体均匀档次：Y2O3为0.076%，Nb2O5为0.048%。 西岩体也是钠闪石花岗岩，坐落矿区西部，岩性单一，相带不显着，告知作用比东岩体弱。两岩体经作业证真实深部连为一体，向深部膨大，但稀土散布有所不同。东部岩体富含钇族稀土，而西部岩体则富含铈族稀土。矿床类型属碱性花岗岩型的岩浆晚期分异告知稀有、稀土矿床。 |
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