云南勐海地區稀土礦找礦方向研究

張 祎，夏金鑫，王 維

(四川省煤田地質局一四一隊，德陽 618000)

0 引 言

2020年四川省煤田地質局一四一隊根據西南地區三稀資源調查結果，為優選一批具有三稀資源開發潛力的區域，對云南省勐海地區稀土礦找礦方向進行了研究，主要完成了調查路線225 km，測制1：10 000綜合地化剖面8 km，采集巖屑樣25件，稀土分析樣6件。基本摸清了云南勐海地區稀土礦找礦方向并優選出了一些找礦靶區，該文即對該項專題研究進行介紹說明。

1 研究區三稀資源概況

云南省現已查明的成規模稀土金屬礦床主要有7個，這7個礦床分別是金平阿得博獨居石砂礦床、勐海勐往獨居石砂礦床、勐海獨居石砂礦床、隴川隴把鎮龍安稀土礦床、勐海勐阿獨居石砂礦床、勐海勐康磷釔礦床、牟定小水橋褐釔鈮礦礦床。其中金平阿得博獨居石砂礦床、勐海勐往獨居石砂礦床、勐海獨居石砂礦床、隴川隴把鎮龍安稀土礦床4個礦床為輕稀土礦床；勐海勐阿獨居石礦、勐海勐康磷釔礦、牟定小水橋褐釔鈮礦3個礦床為重稀土礦床。

巖漿巖與稀土礦緊密聯系，研究區位于云南省勐海地區，區內巖漿巖較為發育，區域上屬于“臨滄花崗巖基”的南段，呈NNW-SSE向橫穿全區，見圖1，巖漿侵入時代主要為三疊紀，此外還有二疊紀花崗巖。勐海構造巖漿巖帶內的“臨滄花崗巖復式巖基”，為稀土礦成礦有利的巖體，巖性主要為酸性。

2 研究區稀土礦成礦條件

稀土元素多數由侵入巖、噴出巖等巖漿巖從地球深部帶出至地表，而具有一定厚度的風化殼內顆粒比表面積大并富含風化后形成的黏土礦物，這些條件往往對稀土元素具有一定的吸附能力，通過吸附作用在風化殼內富集成礦。研究區稀土礦成礦條件即從風化殼厚度及其具備的吸附力進行研究。

圖1 研究區內侵入巖分布圖Fig.1 Distribution of intrusive rocks in the study area

(1)研究區風化殼特征

離子吸附型稀土礦主要存在于花崗巖體風化殼中，區內各巖體風化殼發育程度均較高，與前人資料顯示的風化殼厚度隨海拔升高而變薄的規律不同，研究區內風化殼厚度由山谷—山腰—山頂逐級遞增，平均厚度20 m左右。區內植被覆蓋率高，溫差極大且濕度高，風化作用以物理風化作用為主，見圖2、圖3，次為生物及化學風化。

風化殼垂向分層特征明顯，完整的風化殼由上至下可依次分為全風化帶腐殖層、粘土層—強風化帶砂質粘土層—半風化帶碎石層—原生帶基巖層。以區內班章村二長花崗巖風化殼為例，見圖2，其全風化帶主要為黑褐色腐殖層(厚<10 cm)、粘土層(厚10～25 cm)；強風化帶主要為灰白色砂質粘土層，呈砂狀，主要成分為粘土礦物、長石、少量石英及白云母等，厚度約9.2 m；半風化帶主要為花崗巖碎石層，轉石仍保留原巖結構，僅少量長石風化為淺褐色高嶺土，厚度約11.1 m且未見底；原生帶基巖層在整個區內較為少見，厚度不詳。

圖2 勐海班章地區二長花崗巖風化殼垂向分帶特征Fig.2 Vertical zoning features of adamellite weathering crust in Banzhang area，Menghai

(2)風化強度(吸附能力)

為了解區內主要侵入體風化殼對稀土元素的吸附能力，初步評價形成風化殼型離子吸附稀土礦床的條件，該次工作于班章二長花崗巖基巖及風化殼采集了巖礦鑒定樣，利用Al2O3可在較寬PH值條件下發生沉淀并隨風化程度加深而富集的原理，引入退堿系數即K=Al2O3/(Na2O+K2O+CaO)評價巖體化學風化強度和風化殼發育程度，鑒定結果見表1。

表1 班章二長花崗巖退堿系數特征表Tab.1 Features of alkali removal coefficient of Banzhang monzogranite

通過分析結果可見，無論從風化殼退堿系數本身亦或是風化殼退堿系數/基巖退堿系數來看，均顯示了區內三疊紀二長花崗巖的風化殼發育程度極高，巖體中稀土元素易富集于風化殼中形成稀土礦床。橫向對比騰沖-隴川地區已有中型稀土礦床的巖體來看，研究區內風化殼發育程度遠高于騰沖-隴川地區，因此推測區內二長花崗巖在離子吸附型稀土礦成礦條件上較騰沖-隴川地區巖體更有優勢。

3 侵入巖體稀土元素富集特征及找礦方向

該次工作對區內較有代表性的不同巖體(ηγT、ηT及γδP)于公路邊巖體斷面上利用刻槽取樣法分別對基巖及風化殼采集了巖礦鑒定樣，見表2、表3和圖3。鑒于該次采樣的隨機性，樣品分析結果較能反映本區域巖體稀土元素特征。

1)稀土元素特征

本區域主要的三期巖體母巖均表現為輕稀土元素富集的右傾型分配式，見圖4。針對基巖而言，三疊紀二長花崗巖及二疊紀花崗閃長巖在曲線形態上基本一致，而三疊紀二長巖曲線形態與前兩者比差別較大，說明了作為臨滄花崗巖基主體的三疊紀二長花崗巖及二疊紀花崗閃長巖具有相似的源區及成巖過程，或者可以說二者具有相同的成礦背景。

圖3 研究區稀土元素富集圖Fig.3 Rare earth element enrichment map

表2 研究區不同巖體稀土元素分析結果表Tab.2 Rare earth element analysis results of different rock masses

表3 研究區不同巖體稀土元素特征參數表Tab.3 Feature parameters of rare earth elements in different rock masses

2)找礦方向分析

(1)通過巖體稀土元素分配圖來看，除二長花崗巖外，其它巖體風化殼稀土元素分配模式與其相對應的母巖稀土元素配分模式基本一致，具有一脈相承的延續性，而二長花崗巖分配模式的突變暗示了在其風化殼內尋找離子吸附性稀土礦床的可能。

(2)三疊紀二長花崗巖基巖與風化殼內稀土含量變化極大，主要表現在風化殼內稀土總量大大增加及重稀土元素的富集，推測這與前文發現的二長花崗巖風化殼吸附能力極強有關。同時，值得注意的是重稀土元素的富集，對是否有尋找更有價值的重稀土礦床的潛力這一問題進行了初步解答。

(3)相較于瀾滄富東離子吸附型稀土礦床，2者成礦母巖相同，具有相似成礦背景，該區域內三疊紀二長花崗巖稀土元素含量更高，有尋找類似更大礦床的潛力。

圖4 研究區主要巖體稀土元素配分圖Fig.4 Rare earth element distribution in main rock mass

4 結 語

(1)通過對各巖體風化殼及基巖稀土樣橫向及縱向對比分析，認為二長花崗巖風化殼內稀土元素異常富集，與二長花崗巖基巖稀土元素含量及分配模式相去甚遠，因此區內二長花崗巖風化殼應為稀土礦找礦的主要方向。

(2)各巖體稀土元素富集情況各不相同，三疊紀二長花崗巖稀土元素含量高，推測成礦潛力最大；其次為二疊紀花崗閃長巖；而三疊紀二長巖成礦潛力最小。

(3)該區巖漿巖分布廣泛，與富東稀土礦成礦母巖相同，具有相同的成礦背景。巖體風化殼極厚、吸附能力強、輕稀土元素富集，因該本區應以找離子吸附型輕稀土礦為主。