貴州“三稀”元素礦床特征及找礦研究

張賽杰

（遼寧省冶金地質(zhì)四〇二隊有限責任公司，遼寧 鞍山 114002）

“三稀”資源指的是稀有金屬、稀土元素和稀散元素構(gòu)成的礦產(chǎn)資源，是國家明確的“下一代戰(zhàn)略型礦產(chǎn)資源”?！叭　痹厥菢O為重要的戰(zhàn)略性資源，是現(xiàn)代尖端科技不可或缺的原材料。貴州作為“三稀”元素資源大省，已經(jīng)探明的礦產(chǎn)資源儲量位居全國前列，例如織金新華磷礦床伴生稀土資源量位居全國第二，未來貴州的“三稀”元素礦產(chǎn)仍有巨大的開發(fā)潛力[1]。

1 貴州“三稀”元素礦床形成時間

貴州“三稀”元素具有礦種種類齊全、分布廣泛、產(chǎn)出層多、伴生多等特點，其礦床形成時期分為四個階段：第一個階段是中古代武陵構(gòu)造旋回期，代表性礦物為梵景山花崗巖、偉晶巖、鎢、錫中伴生的“三種稀有”礦物；第二個階段是在新元古代-早古生代加里東構(gòu)造旋回中，具有代表性的礦物是伴生在新元古代-寒武系黑炭質(zhì)泥質(zhì)巖和磷塊巖中的磷、鋇、錳、鎳、鉬、釩“三稀有”礦物；第三個階段是晚古生代～早白堊世燕山構(gòu)造旋回期，代表礦物為石炭系二疊紀鋁鐵系、含煤巖系伴生的“三稀有”礦物；第四個階段為在燕山～喜馬拉雅構(gòu)造旋回期間，在環(huán)太平洋構(gòu)造域和特提斯構(gòu)造域的共同作用下，形成了伴生的“三種稀有”礦物。

2 貴州“三稀”元素礦床類型及成因分類

貴州“三稀”元素礦床經(jīng)過四個階段的時間反復演化，成礦環(huán)境多變，成礦機制復雜，形成了礦床類型種類多樣的特點，按照相似的特點可以分為沉積、熱液和巖漿作用三種基本成因類型，其中具體的礦床類型可根據(jù)表1的詳細展示知曉?！叭　痹氐V床的三種基本成因由于地質(zhì)變化的不同，各自所蘊含的元素的特點也不一樣。

3 貴州“三稀”元素礦床類型特征

（1）沉積成因“三稀”元素礦床。①黑色巖系“三稀”元素礦床。貴州發(fā)育最廣泛的黑色巖系包括大塘坡組、牛蹄塘組、賈魯溝組等，形成于南化—震旦系—寒武紀，巖體主要為黑色硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖夾層碳質(zhì)粘土巖組合。已探明有P、Ba、Mn、Ni、Mo、V等礦床。代表性礦床為遵義松林多金屬礦床，礦體呈層狀、透鏡狀、囊性。礦體沿走向和傾角向北延伸1000米。礦體厚度一般為0.1m～0.5m，厚度可達20m。②含煤巖系“三稀”元素礦床?！叭币姟痹睾簬r體中廣泛分布，包括石炭紀-二疊紀-三疊紀-第三系xiangbai等形成，涼山形成、宣威形成和龍?zhí)缎纬桑饕伤樾紟r、碳酸鹽巖或火山碎屑(凝灰?guī)r)巖石夾層的煤炭粘土巖。除了已探明的煤炭和煤層氣，含煤巖體中的“三稀”元素分布廣泛，包含石炭—二疊—三疊—第三系的祥擺組、梁山組、宣威組、龍?zhí)督M等地層，主要為碎屑巖、碳酸鹽巖或火山碎屑(凝灰)巖夾煤炭質(zhì)粘土巖組合。除探明有煤、煤層氣之外，還有S、Fe、Al、Sb、Au、Hg等礦產(chǎn)等“三稀”元素礦產(chǎn)。代表性礦產(chǎn)為畢節(jié)煤礦。③鋁鐵巖系“三稀”元素礦床。礦床形成于晚古生代石炭—二疊紀時期，廣泛分布于黔中、黔北、渝南地區(qū)的含鋁鐵質(zhì)粘土巖系中。主要區(qū)域在祥擺組、九架爐組、宣威組等。鋁、鐵、耐火粘土中伴生有S、Sc、Ga、Li、Cs、Zr、Hf、Nb、Ta、Ti等“三種稀有”元素礦產(chǎn)在鋁、鐵、耐火粘土礦床中伴生有S、Sc、Ga、Li、Cs、Zr、Hf、Nb、Ta、Ti等“三稀”元素礦產(chǎn)。

（2）熱液成因“三稀”元素礦床。①鉛鋅礦型“三稀”元素礦床。該礦床在貴州城店地區(qū)廣泛分布。寄主層為震旦系、二疊系燈影組、清溪東組、白作組和茅口組，該礦床在貴州城點多面廣分布，賦礦層為震旦系—二疊系的燈影組、清虛洞組、擺佐組、茅口組等，典型礦床為都勻市牛角塘鉛鋅礦床。②汞銻金礦型“三稀”元素礦床。貴州低溫熱液型汞銻金礦床分布廣泛，地層眾多，從中元古代到新生代均有發(fā)現(xiàn)。在多個已探明的汞礦帶和幾十個地層中發(fā)現(xiàn)了汞礦床，構(gòu)造熱液蝕變巖系常與U、Mo、Zn、Tl、Se、Te、Cd、Re、In等“三稀有”元素有關(guān)。該礦床是世界上第一個獨立的Tl礦床。

（3）巖漿成因“三稀”元素礦床。該礦床屬于巖漿后期氣成高溫熱液作用和偉晶期產(chǎn)物，集中分布于黔東北梵凈山，主要為酸性白崗巖及其巖脈。

該礦床的“三稀”元素礦床品位較低、規(guī)模較小、可綜合利用。

4 貴州“三稀”元素礦產(chǎn)資源潛力分析

貴州地處長江板塊，巖漿巖分布較少。武陵地質(zhì)活動期以后，黑巖系、含煤巖系、鋁鐵巖系、磷塊巖系分布廣泛，沉積厚度較大，為“三稀”元素的儲存打下了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。燕山期后，受到太平洋構(gòu)造和特提斯構(gòu)造的聯(lián)合影響，使得熱液活動強烈頻繁，使得汞、金、鋅、鉛等低溫熱液礦床在貴州廣泛分布且規(guī)模宏大，為“三稀”資源的豐富積累提供了必要的運作條件。

（1）復雜特殊的地質(zhì)活動鑄就“三稀”元素富集成礦。特殊的物質(zhì)沉積、復雜的地質(zhì)構(gòu)造和強烈的巖漿作用形成了“三稀有元素”的富集成礦作用。例如，鋁鐵系碳酸鹽巖在古風化殼氧化環(huán)境下的偏側(cè)化事件涉及鋁土礦、粘土、鐵、Sc、Li、Cs等礦物。低溫構(gòu)造熱液活動事件涉及汞、金、砷、銻中的Tl、Se、Te、Ge、Re、In、U、Mo等礦物。巖漿巖及其高溫熱液事件涉及鎢、錫中的鈮、鉭、鋰、銣、銫等礦物[2]。

（2）沉積成因“三稀”礦床的巨大潛力。貴州省經(jīng)過武陵運動后，位于揚子板塊中央，沉積巖發(fā)育良好，厚度大、含媒巖系型、鋁鐵巖系型、磷塊巖系型種類多，規(guī)模達，讓貴州“三稀”元素礦產(chǎn)分布范圍達5至10平方公里，厚度累計可達10mn到100m之間，可以說資源潛力非常大。

5 對貴州“三稀”礦產(chǎn)資源前景綜合利用的建議

貴州“三稀”礦產(chǎn)資源儲備量大，開發(fā)利用價值高，但是目前地質(zhì)勘探工作和資源的綜合高效利用與發(fā)達國家存在著很大的差距。為此，要加大對貴州“三稀”元素的科學利用要從以下幾個方面入手：

（1）加大地質(zhì)科研力量建設(shè)，加快“三稀”礦產(chǎn)的勘探力度。政府要建立完善的“三稀”礦產(chǎn)的地質(zhì)科考隊伍制度，多引入高水平的專業(yè)人才，做好勘探規(guī)劃，探明貴州“三稀”礦產(chǎn)的資源情況，引導企業(yè)對開發(fā)成本小、價值高、生態(tài)破壞影響力弱的礦產(chǎn)進行有效利用。

（2）指導企業(yè)引進先進的礦產(chǎn)開發(fā)技術(shù)。企業(yè)是開發(fā)礦產(chǎn)的主體單位，目前貴州的煤炭、磷礦、鋁土礦儲量都是十分巨大，同時由于地質(zhì)作用帶來的伴生礦“三稀”元素礦產(chǎn)資源量也十分大，但是由于有些企業(yè)采用落后的開發(fā)技術(shù)和設(shè)備，導致在開發(fā)主要礦產(chǎn)的時候忽略了伴生礦的開發(fā)，這就導致了伴生礦的浪費，由于初次開發(fā)的破壞，使得這些浪費的伴生礦很難再得到利用。

6 結(jié)語

貴州“三稀”元素礦產(chǎn)資源種類多樣，特征差異明顯，主礦床和伴生礦床的資源保有量都十分豐富，開發(fā)潛力巨大，找礦前景廣闊，未來的科技價值和經(jīng)濟價值都有著巨大的發(fā)展空間。但是，必須充分利用地球化學、地質(zhì)學和礦物學的新理論和新方法，應用先進的礦產(chǎn)勘探技術(shù)，對貴州的“三稀”元素礦產(chǎn)資源進行綜合評估工作，才能做到科學把握，合理規(guī)劃，綜合利用。