云南省永平卓潘堿性巖體中稀土元素賦存狀態研究

汪永華，王 艷

（1.云南省有色地質局地質研究所，云南 昆明 650216；2.云南省有色地質局，云南 昆明 650051）

研究區的大地構造位置處于揚子板塊西緣多島-弧-盆系、蘭坪-思茅雙向弧后-陸內坳陷盆地中段的西緣。其東為蘭坪-普洱中軸深斷裂熱變質隆起帶，其西側為瀾滄江超殼斷裂帶。中-新生代以來，由于印度板塊的北緣向北東俯沖并與歐亞板塊碰撞，處于側向擠壓帶的蘭坪-普洱盆地被向南擠出，沿邊界形成走滑斷裂，大規模走滑拉分，形成了蘭坪-永平喜山期拉分盆地等一系列的擴容中心，這些擴容中心為云南喜山期富堿巖漿上升提供了通道。蘭坪-永平拉分斷裂的主體正好處于卓潘過堿性雜巖體出露的位置，由于其拉張深度大，對卓潘過堿性雜巖體巖漿的形成、演化和稀土多金屬成礦有獨特的控制作用[1]。伴隨印度板塊與歐亞板塊俯沖-碰撞-碰撞后拉張或拉分，導致深大斷裂帶的繼承性復活，形成該區復雜的構造格局。詳見圖1。

1 巖體特征

研究區主要發育喜山期卓潘過堿性巖體，為中-深成侵入巖，與金沙江-哀牢山斷裂富堿斑巖帶的堿性巖完全不同，是一套SiO2強烈不飽和，富稀土、富稀有元素、富磷的過堿性、超基性-基性-中性雜巖體，為研究區稀土礦的成礦母巖，巖體同位素測定為36.7Ma，為喜山期堿性巖體。分為三個巖相，五個巖帶，中心相由堿性輝石巖帶和輝長巖帶組成；中間相為輝石正長巖相帶；邊部相由堿性正長巖帶、霞石正長巖帶組成。

2 礦床特征

研究區主要為巖體風化殼型磷灰石稀土（砂）礦床，其次為巖體風化殼離子吸附型稀土礦。研究區過堿性雜巖體的稀土、磷含量遠遠高于世界基性巖及云南富堿斑巖帶巖石的稀土、磷含量，巖體初始巖漿中磷過飽和，在巖漿演化結晶過程中，由于稀土的離子半徑與磷的離子半徑接近，它們優先與磷結合生成磷灰石、獨居石等副礦物。

3 稀土元素賦存特征

3.1 稀土元素賦存形式

目前該研究區稀土礦床的賦存形式主要有兩種，離子吸附型和類質同像。通過浸取試驗樣品分析結果顯示，稀土平均浸出率相對較低，平均浸出品位也低，只是在巖體中霞石正長巖分布區相對較高。說明以離子吸附型稀土總體占比較小，受巖體邊緣霞石正長巖相控制明顯，分布范圍局限，品位偏低[2]。因工作程度有限，暫未對離子吸附型稀土的主要載體礦物作進一步研究，初步推斷主要為脈石礦物的風化產物高嶺石、蒙脫石、水云母等，具體情況有待進一步查證。

經重砂全分析樣礦物掃描電鏡能譜分析，以及人工精挑的磷灰石化學分析結果，礦區稀土元素主要以類質同象的形式賦存于磷灰石、獨居石、褐簾石等礦物中。通過電鏡掃描能譜分析，在磷灰石中檢出La、Ce、Nd 三種稀土元素。對多件人工精挑磷灰石進行化學分析，磷灰石的稀土氧化物含量較高，為富稀土磷灰石。因磷灰石在礦石中的含量普遍較高，是礦區最主要的稀土載體礦物，其稀土氧化物分配率占原礦稀土氧化物總量的85%。在選礦試驗的工藝礦物學研究中，經掃描電鏡能譜分析、挑選單礦物化學分析等研究，稀土主要以類質同象賦存于磷灰石、褐簾石、榍石、獨居石等礦物中，其中賦存于中-粗顆粒磷灰石中的稀土占稀土總量一半以上。而在細粒級（多數小于10 微米）磷灰石中的稀土約占稀土總量20%，這些磷灰石主要被綠泥石、鐵泥質等粘土礦物包裹或連生。其余稀土主要賦存于褐簾石、榍石、獨居石、輝石、水黑云母等礦物中，較為分散。

3.2 重砂礦物特征

經對原礦自然重砂全分析樣進行人工淘洗，并進行重砂全分析，礦石重砂礦物組合、重砂礦物特征如下：重砂全分析結果顯示，重砂礦物主要為磷灰石、磁鐵礦、褐鐵礦、輝石、黑云母、綠簾石、榍石等，還見少量獨居石、鋯石、釷石、金紅石、褐簾石、石榴子石等。磷灰石：為可利用的、最主要的稀土載體礦物，其含量約占重砂礦物總量的10%。主要呈柱狀、它形粒狀，粒度為0.04mm～0.80mm。其中，部分磷灰石呈獨立礦物存在，部分與輝石、黑云母、石榴子石、重晶石等礦物呈連生體存在。磁鐵礦：是可綜合利用的金屬礦物，其含量約占重砂礦物總量的1.8%。多為它形粒狀，少數為八面體狀，粒度0.05mm～0.5mm；部分磁鐵礦還未單體解離，與黑云母、角閃石礦物連生。獨居石：其含量較低，部分呈包體包裹于磷灰石中，少部分呈獨立礦物偶見于重砂礦物中。多為板狀，粒度為0.05mm～0.2mm。榍石：其含量低，約占重砂礦總量的0.3%。呈板柱狀、它形粒狀，粒度0.05mm～0.5mm。鋯石：偶見于重砂礦物中，為雙錐柱狀，粒度為0.1mm～0.2mm。

3.3 磷灰石礦物成分

在工作中通過人工淘洗-分離磷灰石精礦化學分析、人工精挑磷灰石化學分析、磷灰石電子探針分析等對磷灰石中的P2O5含量、稀土氧化物REO 含量情況進行了測試分析，P2O5含量較高，稀土氧化物含量也較高。

可以看出，磷灰石精礦中的稀土含量較高，因測試樣品磷灰石中的包體、或磷灰石連晶體礦物種類和含量的不同，使磷灰石（或精礦）的稀土氧化物REO 含量、P2O5含量有一定的變化，但總體相對穩定。

4 結論

通過組合樣化學全分析、重砂全分析結果表明，研究區巖體風化殼磷灰石型稀土礦體共（伴）生有磷、鈧、鈦、鉭、鋯、鉿、鈮、鈷、鎵、鍶、銣、鈮、鉭等多種稀有金屬，規模較大，綜合利用價值高。

堿性輝石巖—輝長巖全風化帶組合樣化學全分析結果，除稀土、磷、鐵元素外，還富含鈧、鋯、鉿、鈷、釷、鈮、鉭、鎵、銣、金等。

礦體重砂組合樣全分析結果，除含磷灰石外，還有磁鐵礦、榍石、褐鐵礦，少量獨居石、榍石、褐簾石、金紅石等副礦物。該組合樣多元素化學分析結果，除含稀土、磷外，還富含鈧、鋯、鉿、鈷、釷、鈮、鎵、銣、金等組分，其重砂精礦多元素分析結果稀土、磷、鋯含量明顯增高[3]。

除稀土、磷、鐵組分主要賦存于磷灰石、磁鐵礦中外，鈧、鋯、鉿、鈷、釷、鈮、鉭、鎵、銣、金等組分的賦存狀態目前尚不清楚，有待進一步開展研究工作。