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礦物稀土和稀有金屬砂礦床

稀土元素和其他元素結晶形成獨立礦物,如獨居石、磷釔礦、褐釔鈮礦、鋯石等礦物。這些礦物成為巖石的成分,很少與其他礦物分離,不值得利用。而巖石風化,這些礦物解離形成礦床,稱為礦物稀土礦床。它們的分布與風化殼中離子吸附稀土礦床的分布有些相同。不同的是,礦物稀土礦物也可以被河流搬運形成沖洪積砂礦床,分布在現代河床泛濫平原或古代河床階地中。富含鈮、鉭、鉿等稀有金屬元素的礦物,鈮鉭鐵礦和含鉿鋯石富集形成砂礦床,稱為稀有金屬砂礦床,與前壹種礦物稀土共生,故本節討論其風化殼砂礦床。

壹.資源概述

廣西礦產稀土礦屬於14風化殼砂礦。其中大型礦床2處(姑婆山和5月20日),中型礦床2處(花山和詩雨),小型礦床6處,其余為礦點。

1)桂東北花崗巖風化殼砂礦床,包括和縣姑婆山、裏松、桂嶺棕釔鈥礦床;鐘山縣花山獨居石砂礦床等。

2)桂東南風化殼砂礦有北流市520含鉿鋯石砂礦、北流市詩雨磷釔砂礦和陸川縣沙坡鄉白馬磷釔礦。

二。已知礦床的礦源體

1.和縣姑婆山棕色釔鈥礦床的礦源體。

姑婆山棕色釔鈥礦床的礦源體是燕山早期第三次侵入的姑婆山復式花崗巖體。巖體形成時代鋯石U-Pb法為141Ma,黑雲母Rb-Sr法為153Ma 212Ma,相當早-中侏羅世。廣西出露面積678km2,向北延伸至湖南境內,巖體侵入寒武系、泥盆系和石炭系,西南部有矽卡巖化和大理巖,東北部有角質化。接觸帶蝕變寬度為0.52公裏..

姑婆山花崗巖是壹個復式巖體,曾遭受三次侵入。第壹次侵入為中粒斑狀和中粗斑狀黑雲母二長花崗巖。第二次巖石侵入為第壹次,兩者為侵入接觸,為粗粒和粗粒斑狀黑雲母二長花崗巖;第三次是小巖石、巖壁、巖脈(廣西區調隊稱之為補充侵入)。各侵入體的巖石礦物組成和百分含量見表7-12。

表7-12姑婆山巖體各種侵入體的巖性特征

從表7-13可以看出,含稀有和稀土的礦物在不同侵入期的巖石中有規律地富集,第二侵入巖體最豐富,因此風化殼砂礦床多富集在該巖帶(相)的風化殼中,即礦區和部分巖相帶(見圖7-1)。從巖石化學成分特征表7-12可以看出,姑婆山巖體第二次侵入體巖石化學成分為矽酸過飽和強堿性、高堿性花崗巖≥1時,褐釔鈮礦富集,巖體風化殼更加富集,形成風化殼砂礦床。

表7-13姑婆山巖體各種侵入體的巖性特征

基巖REO為0.038%±0.050%,平均值為0.043%,略高於廣西其他地區花崗巖。

2.北流市520含鉿鋯石礦的礦源體。

北流市龍勝含鉿鋯石的成礦母巖是淺色隱紋混合巖和淺色混合花崗巖的組合。根據廣西鋯石U-Pb法,年齡值為367ma±440ma,屬加裏東期。

淺色混合巖為灰色,淺灰色暗條紋主要由斜長石、微斜長石、應時等組成。基質和礦脈肉眼無法分離,表現為細粒變質構造,長英質礦物聚集分布,鉀長石、白雲母和蠕蟲狀應時鈉長石交代普遍,局部仍保存層狀構造,與北流市龍勝地區寒武系第三組變粒巖的分布位置在空間上壹致,常被混合變粒巖包裹。副礦物為石榴石、矽線石和角閃石。礦物主要由應時、矽線石和微斜長石組成,變質礦物有石榴石和矽線石,副礦物有獨居石、含鉿鋯石、普通鋯石、磷釔礦、磁鐵礦、金紅石和電氣石。

例如,與礦化有關的母巖特征見表7-14。主要含礦特征:

1)隨著混合巖化作用的加強,獨居石、含鉿鋯石、鋯石和磷釔礦趨於重結晶富集,而隱痕混合巖含鉿鋯石量低,普通鋯石3.82g/t,獨居石低;混合花崗巖中含鉿鋯石含量較高,普通鋯石為4.31g/t,並伴有輝鉍礦、輝鉬礦、輝鉍礦等。

表7-14廣西風化殼離子吸附稀土礦成礦預測區特征

2)含鉿鋯石僅分布於加密標記的混合巖和混合花崗巖中。礦區周圍的上裏洞混合花崗巖中仍含有鉻鐵礦(0.1g/t)。

3)淺色隱帶混合巖中富含稀有稀土元素Y、La、Yb、Nb,同時在鈉化作用下稀土和稀有礦物含量增加。

淺色加密混合巖石的巖石化學成分(%): SiO 2 75.82,TiO2 0.1,Al2O3 12.81,Fe2O3 2.08,FeO 1.64,MnO 0.02,K2O 2.52,CaO 1.05。

淺色混合花崗巖的巖石化學成分(%): SiO2 74.32,Al2O3 13.92,Fe2O3 0.42,FeO 1.19,MnO 0.01,MgO 0.31,CaO 0.57,Na2O3.52

基巖稀土∑ reo 0.01.39% 0.771%。

3.花山獨居石礦床的礦源體

花山獨居石礦床的礦源體為燕山早期第三期侵入花崗巖,即離子吸附稀土礦床產生的巖體。

成礦母巖為黑雲母二長花崗巖,巖體分為三個相帶:內相為粗粒和粗粒斑狀黑雲母,過渡相為中粒和中粒斑狀黑雲母花崗巖,邊緣相為細粒和細粒斑狀黑雲母花崗巖。主要造巖礦物成分與姑婆山花崗巖相似,不同之處在於內相應時含量為20% ~ 50%,過渡相為23% ~ 35%,邊緣相為30%。副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、獨居石、磷釔礦、石榴石、錫石、黑鎢礦、白鎢礦、方鉛礦、榍石、砷黝銅礦(痕量)、鉭鐵礦(痕量)和金。

石化成分(%):二氧化矽72,二氧化鈦0.34,氧化鋁1.31,氧化鐵0.85,氧化亞鐵2.43,氧化錳0.05,氧化鎂0.33,氧化鈣1.47,氧化鈉3.33,K2O 4.8,H2O+0。

三。礦床簡介

1.賀州市725棕釔鈥礦床。

(1)存款的位置和規模

礦床位於賀州市裏松鄉東部,即孟珠嶺姑婆山東部。地理坐標:東經111° 32′~ 11° 50′;北緯24° 30′~ 24° 44′。它是花崗巖風化殼型棕色釔鈳鉭鐵礦[(Y,Er)(Nb,Ta)],與獨居石和磷釔礦共生,在裏松鄉桂嶺鄉附近還有河流沖積砂礦床。姑婆山已探明的褐色釔鈮礦和伴生獨居石已具較大規模。

(2)礦床地質特征

詳見圖7-7。成礦母巖為燕山早期的第三侵入體、侵入早期的姑婆山花崗巖和第二次粗粒、粗粒斑狀黑雲母二長花崗巖。

圖7-7賀州市姑婆山棕色釔鈮礦示意圖

三級剝蝕面上保存的風化殼是花崗巖風化後頂部的風化帶,多保存在ⅰ、ⅱ級古夷平面上。從上到下,垂直剖面可分為全風化帶、半風化帶和微風化帶,總厚度30 ~ 50m。而保存在原生和次生剝蝕面上的新鮮風化殼厚3 ~ 7m。

風化殼型棕色釔鈥礦床分布於第二亞花崗巖風化殼中,即姑婆山巖體的北部和東北部。富礦帶與第二次侵入花崗巖分布基本壹致,含礦面積49.7km2,已圈定273個礦體,其中0.55~18 km2的礦體18個,最大的石人洞礦體面積1290.8萬m2。礦體10(表7-15),單個礦體面積24.3 ~ 1290.8萬m2,平均單個礦體厚度1.39 ~ 6.23m,平均品位20 ~ 50.438+0g。獨居石平均品位4 ~ 46 g/m3,鋯石平均品位52 ~ 149 g/m3。埋深0.03 ~ 0.81m。風化殼具有垂直分帶現象,褐色釔鈮礦含量與風化程度成正比;殘積礦床最富,Nb、Ta元素變化明顯,稀土品位淋溶,富集在下風化殼和半風化殼中。而獨居石、磷釔礦和鋯石化學性質穩定,沒有明顯的富集或稀釋作用。

表7-15姑婆山巖體各種侵入體的巖性特征

褐色釔鈮礦[(Y,Er)(Nb,Ta)O4]單礦物化學分析結果(%):y2o 530.73 ~ 38.31,NBO537.73 ~ 47.04,Ta2O50.99 ~ 3.21,U3O80。[Ce]2o 3 1.1 ~ 8.13,Al2O3 0.55 ~ 2.51,Fe2O3 0.59~3.42,其他MgO、CaO、MnO均在0.8%以下。然而,富礦帶中的褐色釔鈮礦顏色較深,晶體較粗,而貧礦帶顏色較淺,晶體較細。

姑婆山花崗巖風化殼各礦段含礦面積49.7km2,平均厚度2.84~6.08m,埋深0.04~0.24m,平均品位69 ~ 74g/m3,獨居石11 ~ 18g/m3。它被證明是壹個大礦床。

2.北流市龍勝520砂礦床

(1)位置和比例

礦區位於北流市東南23公裏,龍勝圍以西。礦區地理坐標:東經110 25 ' 00 " ~ 110 25 ' 00 ";北緯22° 30 ' 00 " ~ 22° 33 ' 00 "。礦床東起龍勝至馬光,西至大塘至大坑村,東西長2~6km,南北長18km。礦區面積46平方公裏。風化殼型砂礦床占優勢,含鉿鋯石礦床規模較大。

(2)礦床地質學

礦床的成礦母巖為淺色混合巖。地貌屬於低山丘陵,礦區均位於海拔200米以下。巖體頂部風化殼發育,壹般厚18 ~ 40m,局部可達60m。* * *礦體11,每條礦體厚度6.25 ~ 21.49 m,含鉿鋯石品位200 ~ 500 g/m3,單個項目最高702.96g/m3,普通鋯石70.34g/m3,獨居石55.45g/m3。平均品位分別為414.33g/m3和413.37g/m3,而南部H7礦體平均品位較低,僅為346.02g/m3。磷釔礦伴生礦體平均品位30 ~ 184.2g/m3,單個礦體可達687.08g/m3。較大的Y3礦體品位為184.42g/m3。

含鉿鋯石的化學成分(%): HF 2,Zr > 10,Y 1,SiO 2 > 10,Al 0.2,V 0.233,La 0.01,Sn 0.04,Pb 0.01,Fe 0。銅0.001,鎂0.02,鎵0.2,鉻0.0133,鈷0.0266,鈹0.0003。

經廣西第六地質隊詳細調查,已探明含鉿鋯石礦產儲量達到大型礦床。同時證明了伴生磷釔礦、獨居石和普通鋯石可以綜合利用。

3.詩雨磷釔礦和獨居石砂礦(稀土礦)

(1)位置和比例

該礦床位於北流市劉媽鎮詩雨村,地理坐標為東經11026′00″~ 11029′30″。北緯22° 22′20″~ 22° 27′30″。在礦區內,劉媽流入北流河,然後流入榕江。漓江流經陸川稻田、白馬、馬坡,流入南溪,再流入北部灣。九洲江流經陸川和平、縣城、大橋、良田、文地,再從湛江入海。砂礦主要賦存於花崗巖風化殼及各種河流的階地和河床中。它是中等規模的。

(2)礦床地質特征

礦區內有元古界雲帚開大山的片麻巖花崗巖,加裏東期的片麻巖花崗巖、混合花崗巖、陸川花崗巖,燕山晚期的安山巖和凝灰巖。礦物來源於上述花崗巖和火山巖中的次生礦物,包括磷釔礦、獨居石、鋯石、鈦鐵礦、磁鐵礦、褐釔礦和重稀金礦(中國科學院191),現統計詩雨地區各種花崗巖出露風化殼中副礦物含量見表7-16。表中雲母花崗巖和白雲母花崗巖含礦性較好。

母巖被熱液蝕變,應時-電氣石脈和偉晶巖脈穿插其間。磷釔礦品位大於50g/t,煤層厚度受地形控制。壹般來說,山頂薄,緩坡丘陵厚。

礦床包括風化殼型和沖積型砂礦床。

1)風化殼砂礦:包括詩雨和新平石灣礦段;詩雨礦段含礦面積5.8平方公裏,礦層(風化殼)平均厚度12.7米,礦體呈層狀,起伏、連續、穩定,山坡地形,自北向南略薄。平均品位為磷釔礦80.9g/m3,獨居石10658。

表7-16詩雨礦區各種花崗巖風化殼礦化統計表

新平礦段含礦面積3.5km2,平均厚度9.5m,礦體呈層狀、層狀,東部為低山,西部為丘陵。礦體厚度由東向西變薄,品位由東向西變富。平均品位:磷釔礦51g/m3,獨居石98g/m3,鋯石86g/m3。

石灣礦段含礦面積4.9和1.9km2,厚度3.1 ~ 16.7m,平均11.4m..位於低山丘陵上,東北高,厚度小,西北低,厚度大,但品位略低。磷釔礦的平均品位為34g/m3,獨居石為95g/m3,鋯石為92g/m3。

2)沖積砂礦:礦體沿六馬河、漓江、九洲江河谷及階地分布,越往下遊礦體形態越穩定。品位垂向變化的總趨勢是上遊富,下遊窮,河床附近礦體厚度大,並向兩側指出。可分為段寨、牛皮灘、劉媽、梁村等10余個礦段,長1500 ~ 4000m,寬1500 ~ 700m,厚4.5 ~ 6.2m,磷釔礦平均品位65.7 ~ 88.8g/m3,獨居石2000個。六馬河及其他水系的沖積砂礦資源均為中小型,但多為風化殼礦床和沖積砂礦。

4.成礦模式

(1)礦床的形成

礦物型稀土礦床的形成過程是花崗巖、混合巖、混合花崗巖等富含稀土的礦源體。在外力的地質作用下,發生機械風化和化學風化,富含稀土的副礦物和稀有金屬礦物可與巖石中的其他礦物解離,形成可利用的風化殼礦床。如果風化殼被流水剝蝕搬運,就可以形成沖積砂礦床。

(2)成礦模式

類似於離子吸附稀土礦床。

四。成礦預測

1.風化殼礦物稀土和稀有金屬礦床礦源體

風化殼中礦物稀土和稀有金屬礦床的源體與離子吸附礦床幾乎相同,只有含鉿的鋯英砂礦床的形成與混合巖組合關系更為密切。因此,本節不再贅述。

2.成礦區的劃分

參考第壹節的劃分,就不贅述了。

3.成礦預測

根據風化殼中離子吸附型稀土礦床的成礦特征和找礦信息,結合廣西該類礦床的工作程度,確定了找礦潛力,並將預測區劃分為A、B兩類:

A類預測區:成礦地質條件好,找礦信息豐富,找礦標誌明顯,地形地貌有利,已發現礦床(點)並有擴大找礦潛力,可供進壹步普查和詳查的區域。

B類預測區:成礦地質條件較好,找礦信息較多,有壹定找礦標誌。地形有利,可作為普查和資源調查的選區。

A類:雲開大山預測區(圖版六中A3和B1稀土離子吸附預測區相連的區域)。

地質上位於雲開隆起西側。成礦母巖主要為加裏東期淺色混合巖、均質混合巖和混合花崗巖,其次為燕山期二長花崗巖。基巖略富稀土,普通風化殼含稀土和稀有元素副礦物,如獨居石、磷釔礦、含鉿鋯石和普通鋯石釷礦。河流重砂異常高達ⅰ、ⅲ級,已發現1大型風化殼鋯英砂礦床、2個中小型獨居石磷釔砂礦床及多處礦點。該區不僅巖體頂部有風化殼砂沈積,附近還有河流沖積砂沈積。屬低山丘陵地帶,河谷發育,具有壹定的找礦潛力。

B類:華山-姑婆山預測區(同圖版六稀土離子吸附A1預測區)。

地質上位於桂東北坳陷,包括花山-姑婆山壹帶,與A1離子型稀土礦床預測區壹致。成礦地質條件好,成礦信息多。該區已發現花山獨居石砂礦(大)、裏松姑婆山褐釔鈳鐵礦砂礦(中)、小型鉭鈮鐵礦砂礦和褐釔鈳鐵礦砂礦,分別有1和6個礦點。該區河流中的重砂為二、三級異常,主要為獨居石、磷釔礦、鋯石、褐釔鈮礦、鉭鈮礦等。地貌屬中低山丘陵,風化殼發育,有利於尋找礦產稀土和稀有金屬砂礦床。

鑒於桂東南中生代中酸性巖石風化殼鈦鐵礦床地質勘探和開采較早,其中* * *生成或伴生離子吸附稀土礦發現較晚,開采以來僅回收鈦鐵礦,生成或伴生稀土白白流失。也許流失的稀土的經濟價值大於鈦鐵礦,這是壹個很大的遺憾。因此,建議如下:

1)新探明的鈦鐵礦床中是否存在離子吸附稀土應進行綜合評價。

2)已進行地質勘探的礦床,開采前應補充離子吸附稀土評價。含有稀土* * *或伴生礦物的礦床應在開采中綜合回收。

3)對於已經開采的礦床,要檢查礦床中是否有* * *生成或伴生的離子吸附稀土;有稀土* * *或伴生稀土的礦床,要回收,不允許流失;並在特殊情況下向有關部門申請稀土銷售指標,使回收的稀土得以銷售。