宣和巖體稀土礦化特征及開發(fā)利用前景分析

謝家松

（福建省第八地質(zhì)大隊(duì)，福建龍巖364000）

宣和巖體稀土礦化特征及開發(fā)利用前景分析

謝家松

（福建省第八地質(zhì)大隊(duì)，福建龍巖364000）

在宣和礦區(qū)稀土礦普查的基礎(chǔ)上，結(jié)合毗鄰的文坊、下橋背等稀土礦區(qū)成果，對(duì)宣和復(fù)式巖體特征及其稀土礦化特征進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，認(rèn)為宣和巖體具有較好的稀土礦找礦潛力及利用價(jià)值，可進(jìn)一步對(duì)宣和巖體分布區(qū)系統(tǒng)地開展勘查工作。

宣和復(fù)式巖體；礦化特征；離子吸附型稀土礦；礦石

1 區(qū)域地質(zhì)概況

本區(qū)位于福建省離子吸附型稀土礦重要的成礦帶浦城—龍巖Ⅲ2級(jí)成礦帶之連城宣和—上杭南陽稀土V5成礦帶上。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，主要分布中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖及淺肉紅色花崗巖，花崗巖風(fēng)化殼發(fā)育、厚度大，已發(fā)現(xiàn)多個(gè)稀土礦床、礦（化）點(diǎn)。

2 巖體地質(zhì)特征

宣和復(fù)式巖體分布于張地—宣和—馬洋洞一帶，面積478.62 km2。

2.1 巖石學(xué)特征

巖石結(jié)構(gòu)隨基質(zhì)大小由細(xì)粒向粗粒演變，具似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；巖石主要造巖礦物組成相同，由鉀長(zhǎng)石（50%～65%）、斜長(zhǎng)石（8%～20%）、石英（25%～31%）、黑云母（3%～5%）等礦物組成，各礦物分布均勻。礦物顆粒大致在0.5～10 mm，部分鉀長(zhǎng)石似斑晶粒徑可達(dá)25 mm。

巖石副礦物種類較多，總量也比較高，主要有鋯石、銳鈦礦、赤褐鐵礦、磷灰石、綠簾石、白鈦礦、獨(dú)居石等。稀有稀土放射性礦物類以磷灰石、鋯石含量較高，可見榍石和褐簾石，其副礦物組合類型為鋯石－銳鈦礦－磷灰石型。

2.2 巖石化學(xué)特征

據(jù)1∶5萬區(qū)調(diào)18件化學(xué)樣品，宣和復(fù)式巖體巖石SiO2含量為67.54%～76.22%，平均值為71.57%；Al2O3含量為12.82%～15.95%，平均值為13.81%，CaO含量為0.07%～1.66%，平均值為0.79%，TiO2含量為0.1%～0.64%，平均值為0.42，P2O5含量為0.028%～0.217%，平均值為0.143，Na2O+K2O含量為6.67%～8.49%，平均值為7.86，Na2O/K2O=0.28～0.71，Na2O的含量較K2O少。由此可見，宣和巖體具有富硅、弱鋁、貧鎂鐵鈣的特征。

2.3 稀土元素特征

宣和巖體稀土總量∑REE為1.101×10-4～4.543 6×10-4，平均值3.082 1×10-4.LREE平均值為2.429 0×10-4；HREE平均值為6.531×10-5；LREE/HREE比值變化于1.77～5.12，平均為3.67，反應(yīng)輕、重稀土分餾程度強(qiáng)烈；（La/Yb）N＝6.76～17.68，（Ce/Yb）N＝3.28～17.92，兩者平均值分別為11.53和10.30，均大于5，反映出輕稀土相對(duì)重稀土強(qiáng)烈富集。（La/Sm）N＝2.92～5.14，（Sm/Eu）N＝1.88～5.13，均值分別為4.28，1.68，表明輕稀土分餾程度較強(qiáng)；（Gd/Yb）N＝1.09～2.17，均值為1.40，反映出HREE部分分餾程度比較弱。

3 稀土礦化特征

3.1 礦體賦存部位及空間分布特征

根據(jù)調(diào)查大致了解了稀土礦礦體賦存于宣和花崗巖風(fēng)化殼中，礦體分布受巖石風(fēng)化程度強(qiáng)弱及地形地貌的制約，在低矮緩山包或山脊、山坡部位風(fēng)化殼厚度大，稀土含量較高，往往構(gòu)成工業(yè)礦體；在邊山坡或溝谷風(fēng)化殼厚度小，多為低品位礦體或非礦體。

3.2 礦石類型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、稀土配分

本區(qū)稀土礦類型屬花崗巖風(fēng)化殼離子吸附型，礦體主要賦存于花崗巖風(fēng)化殼中，礦石呈松散砂土狀構(gòu)造，易碎。屬花崗巖全風(fēng)化型稀土礦。礦物成分以表生黏土類礦物為主，如高嶺石、埃洛石、蒙脫石、伊利石、水云母等，含量一般50%～70%，它們是離子相稀土元素的良好載體（稀土元素被黏土礦物進(jìn)行吸附作用）；次為石英，含量25%～30%，以及含量不等的殘留長(zhǎng)石；另有少量副礦物（磷灰石、鈣釔礦、鋯石、獨(dú)居石、褐簾石、褐釔鈮礦和磷釔礦等）。其中，褐簾石、獨(dú)居石、鈣釔礦、磷釔礦和褐釔鈮礦是含稀土成分的原生礦物，大多經(jīng)風(fēng)化分解后形成離子相稀土元素，被黏土類礦物所吸附。

通過前期稀土配分分析結(jié)果顯示：LR/HR值1.53～2.54，平均1.90；∑Ce/∑Y值1.57～3.87，平均2.81，表明輕重稀土分異程度較高，為輕稀土富集。δEu值0.36～0.57，平均0.46；La/Sm、La/Yb值和（La/Yb）N、（Ce/Yb）N值比較大，反映輕稀土富集。Y2O3/∑REO12.01～24.73%，平均16.62%；Eu2O3/∑REO為0.378%～0.592%，平均0.47%，表明本礦床為中（低）釔-中(低)銪富集型礦床。

4 成因探討

本區(qū)稀土礦床賦存于花崗巖風(fēng)化殼中。原巖花崗巖由于受到物理、化學(xué)風(fēng)化作用，使原巖中的所含稀土礦物風(fēng)化解體，稀土元素以水合離子狀態(tài)進(jìn)入弱酸的天然水中，與此同時(shí)造巖礦物長(zhǎng)石、云母等也因風(fēng)化作用形成高嶺土、埃洛石、水云母等黏土礦物，這些含稀土的溶液在不斷向下、向兩側(cè)滲透遷移過程中，稀土陽離子被黏土礦物進(jìn)行吸附作用，黏土礦物是稀土陽離子吸附的主要載體，這樣在風(fēng)化作用不斷進(jìn)行的長(zhǎng)期演化過程中，稀土元素逐漸在全風(fēng)化層中的上部淋濾富集成礦，形成離子吸附型稀土礦床。因此，本區(qū)礦床成因類型為風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦礦床。

5 成礦遠(yuǎn)景

宣和復(fù)式巖體屬于亞堿性，高鉀鈣堿性弱過鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)花崗巖。

巖石副礦物種類比較多，總量也比較高，稀有稀土放射性礦物類以磷灰石、鋯石含量比較高；巖體稀土總量∑REE為1.101×10-4～4.543 6×10-4，平均值3.082 1×10-4.

宣和復(fù)式巖體風(fēng)化強(qiáng)烈、風(fēng)化殼十分發(fā)育，呈面型覆蓋巖體大部，僅局部地勢(shì)較高者見半風(fēng)化基巖-基巖出露。風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)層發(fā)育（四層結(jié)構(gòu)依次為腐殖土層→風(fēng)化層→半風(fēng)化層→基巖層）保存比較好，風(fēng)化層厚度多數(shù)在10～20 m。

巖體位于福建省離子吸附型稀土礦重要的成礦帶——浦城—龍巖Ⅲ2級(jí)成礦帶之連城宣和—上杭南陽稀土V5成礦帶上。

綜上所述，宣和復(fù)式巖體稀土總量∑REE含量高，稀有稀土放射性礦物含量較高，為離子吸附型稀土礦形成提供有利的成礦條件；巖體風(fēng)化強(qiáng)烈、風(fēng)化殼發(fā)育、保存較好，風(fēng)化層厚。因此，筆者認(rèn)為，宣和復(fù)式巖體風(fēng)化殼中普遍具稀土礦化，有利于風(fēng)化形成風(fēng)化殼離子吸附型的稀土礦產(chǎn)，有較大的找礦前景，預(yù)測(cè)稀土氧化物資源量可達(dá)100萬噸。

6 開發(fā)利用前景分析

據(jù)國務(wù)院2012的《中國的稀土現(xiàn)狀與政策》白皮書披露，中國的稀土儲(chǔ)量已由約占世界總儲(chǔ)量的71.1%下降到23%.目前，無論是北方的白云鄂博稀土礦，還是南方的稀土礦，現(xiàn)存儲(chǔ)量都已較原有儲(chǔ)量減少了1/2，即稀土礦已被開采了1/2以上，而按照目前的開采速度，可開采年限僅為二三十年。

南方離子型礦的工業(yè)儲(chǔ)量為1.5×106t，從1970—2007年，每年開采約6.43×104t，已經(jīng)消耗9.04×105t，占比為60.3%.截至2009年底，只剩下4.03×105t，如果仍按照每年6.43×104t的速度開采，則6年多點(diǎn)的時(shí)間就將開采完。我國南方的離子型稀土礦是中重稀土礦，而國外的稀土礦多是輕稀土礦，南方離子型稀土礦是世界上獨(dú)一無二的寶藏。宣和巖體預(yù)測(cè)離子吸附型稀土礦資源遠(yuǎn)景在大型—特大型，且厚度、品位較為穩(wěn)定，提取工藝簡(jiǎn)便可行，開發(fā)利用前景良好，因此，當(dāng)前宜合理安排，有序開展勘查，查明儲(chǔ)量，作為戰(zhàn)略資源，列為國家級(jí)戰(zhàn)略物資，由國家統(tǒng)籌調(diào)配。

［1］池汝安.福建離子吸附型稀土礦地質(zhì)特征及其找礦標(biāo)志［J］.稀土，1988（4）：49-52.

本文部分參考文獻(xiàn)因著錄項(xiàng)目不全被刪除。

〔編輯：張雅麗〕

P618.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.009

2095－6835（2017）14－0009－02