我國(guó)稀土礦床分布、分類及特征分析

傅太宇 李葆華 董曉燕 許 龍

（成都理工大學(xué)，四川 成都 610051）

1 稀土礦床相關(guān)概念、發(fā)現(xiàn)歷程

稀土元素是指化學(xué)元素周期表中57～71號(hào)元素以及21號(hào)釔（Sc）元素、39號(hào)鈧（Y）元素的總稱。其發(fā)現(xiàn)史要追溯到18世紀(jì)末，始于北歐。

中國(guó)的稀土資源發(fā)現(xiàn)較晚。1927年丁道衡教授發(fā)現(xiàn)白云鄂博鐵礦床，1934年何作霖教授發(fā)現(xiàn)白云鄂博鐵礦中含有稀土元素礦物，從而為中國(guó)稀土資源的發(fā)展開(kāi)辟了道路。20世紀(jì)50年代初，我國(guó)發(fā)現(xiàn)了，白云鄂博鐵鈮稀土礦床；20世紀(jì)50年代中期發(fā)現(xiàn)了江西、廣東等地的風(fēng)化淋積型稀土礦床；20世紀(jì)70年代初發(fā)現(xiàn)了山東微山稀土礦床；20世紀(jì)80年中期發(fā)現(xiàn)四川牦牛坪大型稀土礦床等［1］。

2 稀土礦床分布特點(diǎn)

2.1 地域分布

我國(guó)稀土礦床在地域分布上具有面廣而又相對(duì)集中的特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)目前全國(guó)三分之二以上的?。▍^(qū)）均發(fā)現(xiàn)稀土資源，如內(nèi)蒙古、江西、廣東、四川、山東、湖南、廣西、云南、陜西、新疆等。其中，白云鄂博、江西贛南、廣東粵北、四川涼山為稀土資源集中分布區(qū)，占全國(guó)稀土資源總量的98%［1-2］。

2.2 地質(zhì)空間分布

中國(guó)稀土礦床和稀土礦化地區(qū)在大地構(gòu)造上的空間分布規(guī)律是：既分布于穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造單元之中（地臺(tái)或準(zhǔn)地臺(tái)），又分布于活動(dòng)的地質(zhì)構(gòu)造單元之內(nèi)（褶皺系）［2］。根據(jù)黃汲清（1978年）對(duì)中國(guó)大地構(gòu)造單元的劃分，屬于地臺(tái)區(qū)的有塔里木地臺(tái)，新疆的某些稀土礦床，屬于準(zhǔn)地臺(tái)區(qū)的有中朝準(zhǔn)地臺(tái)和揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，華北和華南的許多稀土礦床，屬于褶皺系的有：吉林黑龍江褶皺系、內(nèi)蒙古大興安嶺褶皺系、東南沿海褶皺系、華南褶皺系、松潘甘孜褶皺系、阿爾泰褶皺系、三江褶皺系、臺(tái)灣褶皺系、秦嶺褶皺系、天山褶皺系、拉薩褶皺系等［2］。

2.3 地質(zhì)時(shí)間分布

我國(guó)稀土礦床在地質(zhì)時(shí)間上分布也具有自己的特點(diǎn)，侯宗林分析了我國(guó)稀土資源的時(shí)代分布，認(rèn)為太古代時(shí)期很少有稀土元素富集成礦，主要成礦時(shí)期為中晚元古代以后。中晚元古代時(shí)期華北地區(qū)北緣西段形成了巨型的白云鄂博鐵鈮稀土礦床；早古生代（寒武系）形成了貴州織金等地的大型稀土磷塊巖礦床；晚古生代有花崗巖型和堿性巖型稀土礦床形成；中生代花崗巖型和堿性巖型稀土礦床廣布于中國(guó)南方；新生代（喜山期）有堿性花崗巖和英堿巖稀土礦床的形成；第四紀(jì)有中國(guó)南方風(fēng)化淋積型稀土礦床的形成。中國(guó)稀土礦床成礦時(shí)代之多、分布時(shí)限之長(zhǎng)是世界上其他國(guó)家所沒(méi)有的。但我國(guó)稀土資源最主要的富集期是中晚元古代和中-新生代，其他時(shí)代的稀土礦床一般規(guī)模較小。

張培善認(rèn)為各個(gè)造山運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)時(shí)期都可以成礦，規(guī)模大、面積廣的礦化發(fā)生在海西期和燕山期［2］，海西期稀土礦化類型主要有花崗巖型、偉晶巖型、火成碳酸巖型，熱液型、矽卡巖型，稀土分布地區(qū)為西北、東北、華南、華北北部及秦嶺等廣大地區(qū)，燕山期稀土礦化類型主要有花崗巖漿、堿性巖型、矽卡巖型，稀土分布地區(qū)為華北、華東及華南等地的廣大地區(qū)［2］。

3 稀土礦床分類

由于中國(guó)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜性，稀有金屬成礦多樣性和特殊性，形成了多種類型的稀土礦床，因而很難將它們進(jìn)行完整的分類。專家學(xué)者根據(jù)不同分類依據(jù)對(duì)其進(jìn)行了劃分。下面將分別介紹前人的幾種分類方法。

張培善根據(jù)成礦條件，將稀土礦床劃分為十種成因類型，即：①花崗巖、堿性花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、鈉長(zhǎng)石化花崗巖型；②堿性巖型；③火成碳酸巖型；④矽卡巖型；⑤偉晶巖型；⑥變質(zhì)巖和沉積變質(zhì)碳酸鹽巖石型；⑦熱液交代和熱液脈型；⑧沉積巖型；⑨稀土砂礦型；⑩花崗巖類風(fēng)化殼型［2］。

許成［3］對(duì)稀土礦床的主要類型及典型礦床進(jìn)行了總結(jié)，見(jiàn)表1。

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所（北京）的袁忠信、白鴿將中國(guó)內(nèi)生稀土礦床進(jìn)行的分類［4］：

①堿性巖類型，包括堿性巖型、堿性巖-碳酸巖型、堿性花崗巖型，以及堿性偉晶巖、堿性熱液脈、堿性接觸交代巖型等；②花崗巖類型，包括鈣堿性花崗巖、偏堿性花崗巖，以及賦存在花崗巖體內(nèi)的云英巖、石英長(zhǎng)石脈等；③花崗偉晶巖型；④夕卡巖或條紋巖型；⑤石英脈型；⑥淺粒巖型；⑦混合巖型；⑧酸性火山巖型及細(xì)晶巖型等。

表1 稀土礦床的主要類型及典型礦床（據(jù)許成，2015）

他們認(rèn)為我國(guó)內(nèi)生稀有稀土礦床在數(shù)量和規(guī)模上最大或最主要的是堿性巖型、花崗巖型和花崗偉晶巖型三大類型。

4 中國(guó)稀土礦床特點(diǎn)

世界稀土資源儲(chǔ)量巨大，除我國(guó)已探明資源量居世界之首外，澳大利亞、俄羅斯、美國(guó)、巴西、加拿大和印度等國(guó)稀土資源也很豐富。我國(guó)稀土資源具有其獨(dú)特之處：儲(chǔ)量大（占世界第一位）、類型多、礦種全和綜合利用價(jià)值高［5］。另外我國(guó)稀土礦床具有“北輕南重”的分布特點(diǎn)。

我國(guó)的稀土資源儲(chǔ)量大。目前，工業(yè)儲(chǔ)量和遠(yuǎn)景儲(chǔ)量占世界第一位。其中，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市的白云鄂博礦，儲(chǔ)量居世界第一，是我國(guó)也是目前世界上最大的稀土礦山［5］。

我國(guó)稀土資源類型多、礦種全。我國(guó)可利用的稀土工業(yè)礦物以及稀土元素配分種類齊全。我國(guó)的稀土礦物不僅種類豐富，有以氟碳鐘礦、獨(dú)居石礦為主的各類輕稀土礦物，也有以離子型礦、磷憶礦等為主的重金屬礦物，同時(shí)還有一些具有一定工業(yè)價(jià)值的稀土礦，如褐憶妮礦等。

目前，國(guó)內(nèi)己探明的稀土礦中，北方主要分布在內(nèi)蒙古的白石鄂博和山東微山地區(qū)，南方主要是江西贛南、四川涼山和廣東粵北等地區(qū)，形成了“北輕南重”的分布特點(diǎn)。輕稀土主要分布在北方的內(nèi)蒙，離子型中重稀土礦主要分布在南方的江西等地區(qū)［6］。

5 我國(guó)典型稀土礦床概述

我國(guó)稀土資源豐富，主要有內(nèi)蒙古白云鄂博稀土礦床、四川冕寧稀土礦床、山東微山稀土礦床、南方七省稀土礦床。

5.1 內(nèi)蒙古白云鄂博稀土礦床

白云鄂博礦床位于內(nèi)蒙古包頭市以北約150km處，中蒙邊境附近。大地構(gòu)造位置上位于華北板塊北緣與古中亞洋板塊的連接帶。白云鄂博礦床是一個(gè)集鐵、稀土、鈮于一體的超大型多金屬礦床，賦存于白云鄂博寬溝背斜南翼，白云向斜兩翼的H8白云巖中與H9板巖的過(guò)渡帶中，對(duì)于稀土而言，整個(gè)鐵礦體、白云巖層及過(guò)渡帶的板，巖、鈉閃石巖體、鈉輝巖體都是礦體。根據(jù)鐵和稀土的富集程度劃分為主礦、東礦、西礦、東介勒格勒和二東部接觸帶等5個(gè)礦段。在東起都拉哈拉，西至阿布達(dá)斷層，東西長(zhǎng)16～18km，南北寬2～3km，面積約48km2的范圍內(nèi)，形成了一個(gè)窄長(zhǎng)的稀土、鐵、鋸礦化帶，其中稀土礦體規(guī)模巨大，圍巖主要為長(zhǎng)石板巖、云母板巖、碳質(zhì)板巖、云母巖、石英巖等。白云鄂博稀土礦床礦石物質(zhì)成分極為復(fù)雜，綜合現(xiàn)有的各種分析測(cè)試結(jié)果，共發(fā)現(xiàn)71種元素，170多種礦物。稀土、鐵、鈮、鈦、錳、鋯、釷、鋇、鈣、鎂、鈉、硅、磷、硫和氟等是形成礦床中獨(dú)立礦物的主要元素。

5.2 四川冕寧稀土礦床

牦牛坪礦區(qū)位于攀西裂谷中段，冕西花崗巖體在該區(qū)大面積出露，花崗巖體南北長(zhǎng)約90km，東西寬6～14km，面積約700km2。出露的地層僅有泥盆紀(jì)（D）的泥砂碎屑巖、碳酸鹽巖和第四紀(jì)（Q）的洪積、坡積物。構(gòu)造以NNE向斷裂為主，主要有南河斷裂、哈哈斷裂、馬頭山斷裂等。區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，有燕山期侵入的花崗巖、冕西花崗巖，還有喜馬拉雅期的正長(zhǎng)巖和碳酸巖以及少量時(shí)代不明的玄武巖和流紋巖，其中喜馬拉雅期的正長(zhǎng)巖和碳酸巖與稀土礦化在時(shí)空上密切相關(guān)。

礦床的礦石類型主要為重晶石偉晶巖型、碳酸巖偉晶巖型，少量為細(xì)脈型，礦石礦物主要為氟碳鈰礦，脈石礦物以螢石、重晶石、方解石、石英、云母和霓輝石為主。

5.3 山東微山稀土礦床

微山稀土礦位于山東省微山縣都山村，構(gòu)造上隸屬華北板塊東緣，沂沐斷裂帶西側(cè)的魯西地塊。

區(qū)域出露的地層主要為太古界泰山群山草峪組，巖性以黑云斜長(zhǎng)片麻巖為主。魯西地區(qū)產(chǎn)出一系列燕山期火成巖，有花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖、輝綠巖、安山巖、石英斑巖等，分布在微山游東平湖斷裂帶附近，呈巖基、巖脈、巖株產(chǎn)出。其中郗山堿性雜巖體出露面積僅0.3km2，大致呈橢圓形NW-SE向延伸，SW向傾斜，侵入到山草峪組中，與圍巖接觸界面的傾角較大，呈高角度侵位的特點(diǎn)。雜巖體主要為細(xì)粒霓輝石英正長(zhǎng)巖，呈淺灰色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為正長(zhǎng)石、霓輝石、石英。

5.4 南方七省稀土礦床

20世紀(jì)60年代末期，中國(guó)風(fēng)化殼淋積型稀土礦被發(fā)現(xiàn)，首先在江西省龍南足洞發(fā)現(xiàn)離子吸附重稀土礦及尋烏河嶺離子吸附稀土礦后，相繼在福建、湖南、廣東、廣西等南嶺地區(qū)均有發(fā)現(xiàn)，但以江西集中量大。風(fēng)化殼淋積型稀土礦-離子吸附型稀土礦是一種國(guó)外未見(jiàn)報(bào)道過(guò)的中國(guó)獨(dú)特的新型稀土礦床。風(fēng)化淋積型稀土礦系含稀土花崗巖或火山巖經(jīng)多年風(fēng)化而形成，礦體覆蓋淺，礦石較松散，顆粒很細(xì)。在礦石中的稀土元素80%～90%呈離子狀態(tài)吸附在高嶺土、埃洛石和水云母等黏土礦物上;吸附在黏土礦物上的稀土陽(yáng)離子不溶于水或乙醇，但在強(qiáng)電解質(zhì)（如NaCl，（NH4）2SO4，NH4Cl，NH4Ac等）溶液中能發(fā)生離子交換并進(jìn)入溶液和具有可逆反應(yīng)。

6 結(jié)語(yǔ)

稀土資源在我國(guó)分布普遍，是寶貴的自然資源，近年來(lái)，由于我國(guó)缺乏對(duì)稀土資源的保護(hù)，未能科學(xué)合理地進(jìn)行開(kāi)采，導(dǎo)致環(huán)境破壞、稀土資源廉價(jià)出售。因而研究出科學(xué)的開(kāi)采方法以及合理的管理模式十分重要。

［1］張玲，林德松.我國(guó)稀有金屬資源現(xiàn)狀分析［J］.地質(zhì)與勘探，2004，40（1）：26-30.

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［3］許成，宋文磊，何晨，等.外生稀土礦床的分布、類型和成因概述［J］.礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2015，34（2）：234-241.

［4］袁忠信，白鴿.中國(guó)內(nèi)生稀有稀土礦床的時(shí)空分布［J］.礦床地質(zhì)，2001，20（4）：347-354.

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