1∶5萬(wàn)區(qū)礦調(diào)中離子吸附型稀土礦調(diào)查評(píng)價(jià)方法初探

趙合富，羅 劍，尹積揚(yáng)，朱錦夫

（1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西贛州341000；2.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局稀土應(yīng)用研究所，江西贛州341000）

關(guān)健詞：離子吸附型稀土礦；調(diào)查評(píng)價(jià)；贛南鉆；1∶5萬(wàn)區(qū)礦調(diào)

稀土元素廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)、石油化工、陶瓷玻璃以及新材料等方面，市場(chǎng)需求量較大。稀土作為重要的礦產(chǎn)資源，已被列為國(guó)家限制性開(kāi)采的礦種，實(shí)行開(kāi)采及出口配額總量控制。稀土元素因其特殊而廣泛的用途被譽(yù)為“工業(yè)維生素”、“萬(wàn)能之王”、“農(nóng)業(yè)激素”、“戰(zhàn)爭(zhēng)金屬”等[1]，稀土礦產(chǎn)資源所發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益日益顯著，需求量持續(xù)增加，已成為國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的關(guān)乎新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源[2]。離子吸附型稀土礦是我國(guó)特有的優(yōu)勢(shì)資源，該類礦床以粘土礦物吸附稀土離子為特征，稀土元素含量在原巖風(fēng)化殼中發(fā)生次生富集，通常高出原巖2倍至數(shù)倍，與稀土元素呈獨(dú)立礦物的風(fēng)化殼砂礦床有顯著區(qū)別[3]。

1 離子吸附型稀土礦1∶5萬(wàn)調(diào)查評(píng)價(jià)方法

國(guó)內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范為《稀土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T 0204－2002）[4]（以下簡(jiǎn)稱“規(guī)范”），在當(dāng)前形勢(shì)下，運(yùn)用“規(guī)范”進(jìn)行離子吸附型稀土礦勘查時(shí)并沒(méi)有說(shuō)明每平方千米范圍內(nèi)需要用多少個(gè)贛南鉆[5]（在2015年申請(qǐng)了專利，專利號(hào)ZL 2015 2 0071594.5）工程。

本次工作以尋烏縣牛斗光幅為例，按成礦母巖分侵入巖、火山巖。風(fēng)化殼呈面型似層狀分布，礦體隨風(fēng)化殼呈似層狀斷續(xù)產(chǎn)出，粘土層不發(fā)育，礦體大部分裸露于地表，且大多分布于山頂及山脊部位，產(chǎn)狀隨地形起伏而變化。礦體分布范圍及形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格受風(fēng)化殼的發(fā)育程度及地形地貌因素制約。

通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)資料的綜合研究、類比及地質(zhì)路線調(diào)查、稀疏的工程控制，初步了解預(yù)查區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景，提出可供普查的資源潛力較大地區(qū)，并為進(jìn)一步工作提供依據(jù)。

首先，通過(guò)1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)路線調(diào)查圈出風(fēng)化殼;其次，選取有代表性的（花崗巖、火山巖）風(fēng)化殼利用贛南鉆工程按一定工程網(wǎng)度進(jìn)行取樣；最后，根據(jù)贛南鉆工程品位圈定礦體，估算稀土礦遠(yuǎn)景資源量。

1.1 地質(zhì)路線調(diào)查

地質(zhì)路線調(diào)查以1∶5萬(wàn)地形底圖作為野外用圖，采用路線穿越法與追索法相結(jié)合，對(duì)成礦母巖風(fēng)化殼邊界進(jìn)行定點(diǎn)、觀察和描述。主要界線有基巖與風(fēng)化殼界線、第四系與風(fēng)化殼界線以及稀土采空區(qū)邊界，其中采空區(qū)可利用高分辨率遙感影像直接圈定。

路線布置線距500～1000m，點(diǎn)距不做要求，能圈閉成礦母巖風(fēng)化殼即可。點(diǎn)上主要觀察記錄風(fēng)化殼發(fā)育情況，適量采取化學(xué)樣了解礦化情況。

1.2 贛南鉆布施

稀土礦體厚度一般山頂較厚，山脊次之，山坡兩翼及坡腳厚度較薄，因此，探礦工程（贛南鉆）應(yīng)盡可能按風(fēng)化殼中的地貌三要素（山頭、山腰和山腳）均勻同比例布施；盡可能避開(kāi)風(fēng)化球分布區(qū)，直接在全風(fēng)化層的上部布施；當(dāng)植被發(fā)育，風(fēng)化殼層位保存甚完全，贛南鉆不易揭穿全風(fēng)化層時(shí)，則盡可能利用風(fēng)化殼的天然或人工陡坎剖面，重點(diǎn)選擇其全風(fēng)化層進(jìn)行刻槽取樣，部分或全部代替贛南鉆取樣。若無(wú)天然或人工陡坎，贛南鉆取樣應(yīng)盡量加深揭穿全風(fēng)化層。

2 贛南鉆對(duì)比試驗(yàn)

花崗巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦評(píng)價(jià)對(duì)比，選擇“江西省尋烏縣稀土資源遠(yuǎn)景調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目工作區(qū)內(nèi)大面積出露花崗巖風(fēng)化殼圈定的ⅩⅩⅨ-333-42礦塊，該礦塊面積為0.56km2，原施工有18個(gè)贛南取樣鉆工程，密度達(dá)32個(gè)/km2，達(dá)到Ⅱ類網(wǎng)度（25～35個(gè)贛南鉆/km2）要求（控制程度相當(dāng)于1∶5千），估算了333資源量；本次抽稀至5個(gè)贛南鉆/km2（控制程度相當(dāng)于1∶5萬(wàn)，圖1），圈定的礦塊面積、厚度、品位及資源量等對(duì)比結(jié)果（見(jiàn)表1）。即：礦塊的平均厚度或礦石量基本相當(dāng)，平均品位降低14%～20%，變化較大，對(duì)應(yīng)的資源量減少13%～19%，資源量變化幅度小于20%。

圖1 花崗巖風(fēng)化殼抽稀前、抽稀后試驗(yàn)礦塊工程對(duì)比圖

表1 花崗巖區(qū)風(fēng)化殼取樣工程抽稀前后礦塊規(guī)模及資源量估算對(duì)比表

火山巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦對(duì)比評(píng)價(jià)，選擇“江西省尋烏縣稀土資源遠(yuǎn)景調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目區(qū)內(nèi)之牛斗光幅西北部廣泛分布的火山巖區(qū)（早白堊世雞籠嶂組）中圈定的編號(hào)為ⅩⅩⅧ-333-30礦段，該礦塊面積為1.04km2，共28個(gè)見(jiàn)礦工程控制，密度為27個(gè)贛南鉆/km2，達(dá)到Ⅱ類網(wǎng)度（25～35個(gè)贛南鉆/km2）要求（控制程度相當(dāng)于1∶5千），估算了333資源量；通過(guò)抽稀至5個(gè)贛南鉆/km2（控制程度相當(dāng)于1∶5萬(wàn)，圖2），圈定的礦塊面積、厚度、品位及資源量等對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。即：礦塊的平均厚度或礦石量增加4%，平均品位離子相品位減少了4%，全相品位減少了12%，相對(duì)應(yīng)的離子相資源量幾乎不變（+0.10%）、全相資源量減少了9%，資源量變化幅度小于10%。

由于離子吸附型稀土礦厚度、品位較穩(wěn)定，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)一步選擇了大礦塊VII-334-66進(jìn)行了2～3個(gè)贛南鉆/km2與5個(gè)贛南鉆/km2的網(wǎng)度對(duì)比，再度抽稀后離子相資源量?jī)H減少了6%（圖3，表3）。

圖2 火山巖風(fēng)化殼抽稀前、抽稀后試驗(yàn)礦塊工程對(duì)比圖

表2 火山巖區(qū)風(fēng)化殼取樣工程抽稀前后礦塊規(guī)模及資源量估算對(duì)比表

圖3 5個(gè)贛南鉆/km2與2～3個(gè)贛南鉆/km2的網(wǎng)度工程對(duì)比圖

表3 2～3個(gè)贛南鉆/km2與5個(gè)贛南鉆/km2的網(wǎng)度資源量估算對(duì)比表

3 結(jié)論

1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查在評(píng)價(jià)離子吸附型稀土礦時(shí)，地質(zhì)路線調(diào)查路線布置線距500～1000m，以圈定成礦母巖風(fēng)化殼。對(duì)于小礦塊稀土礦體，選擇5個(gè)贛南鉆/km2的網(wǎng)度施工，預(yù)算的資源量可與333級(jí)別資源量對(duì)比；對(duì)于大礦塊稀土礦體，選擇2～3個(gè)贛南鉆/km2的網(wǎng)度施工，預(yù)算的資源量基本可與333級(jí)別資源量對(duì)比。因此，對(duì)離子吸附型稀土礦1∶5萬(wàn)的調(diào)查評(píng)價(jià)，2～3個(gè)贛南鉆/km2的工程間距基本可以滿足要求。