湖南省主要稀有稀土金屬礦床特征研究

趙海權(quán)

（遼寧省冶金地質(zhì)四〇二隊有限責任公司，遼寧 鞍山 114002）

湖南被譽為“有色金屬之鄉(xiāng)”，中國稀土資源大省之一，探明礦藏60余處，稀土礦物類型有獨居石、褐釔鈮礦、磷釔礦以及近年來發(fā)現(xiàn)的離子型吸附礦，尤其以獨居石儲量最大，居全國首位。隨著今年來稀土資源在國防科技發(fā)展中的應用越來越多，湖南稀土開發(fā)工作取得了巨大的進展，對湖南稀土金屬礦床的特征有了全面的概括，本文將結(jié)合已探明的礦床進行綜合闡述[1]。

1 稀有稀土金屬礦床類型

稀有稀土金屬礦床類型較多，其大部門礦化作用主要與熱液活動有關。湖南省主要的稀土金屬礦床為沖積型獨居石砂礦床和離子吸附型稀土礦床。

（1）沖積型獨居石砂礦床。輝長巖礦石主要產(chǎn)于現(xiàn)代河床第四系沖積砂礫石層、沖積平原、過剩沖積平原和階地，其礦床主要分為濱海砂礦床和內(nèi)河沖擊型礦床。其在湖南的礦床類型主要為河谷沖擊型，主要分布于湘東北岳陽地區(qū)，其代表性礦區(qū)為華容縣三廊巖、岳陽縣勝口、湘陰縣望鄉(xiāng)等大型獨居巖砂礦床，其礦床主要來源于幕阜山、桃花山和望湘等地區(qū)丘陵山體中的含花崗巖巖體內(nèi)，巖體中的礦體為層狀和層狀，約1層～3層，厚度為1m～3m，最大厚度為9m。除獨居石、鈦鐵礦、磷礦和高嶺土外，釔礦、金紅石、鋯石和石榴石等礦物也與之有關。

（2）風化殼型礦床。①風化殼獨居礦物型礦床。礦床主要由花崗巖風化后稀土金屬的新富集形成。這種富集可能是由于穩(wěn)定的原生礦物積累或原生礦物在風化和粘土礦物吸附過程中分解為自由稀土金屬離子所致。該礦床埋藏淺，易開采、易分離，具有重要的工業(yè)價值。該礦床在湖南主要集中于湘南地區(qū)，分兩類形態(tài)散布于各大山體巖層中，一類礦床是以產(chǎn)稀有礦物為主，伴生獨居石等稀有稀土金屬礦，代表礦床為耒陽市上堡小沖頭礦床。②離子吸附型稀土礦床。該礦床又叫風化殼淋積型稀土礦，是我國獨特的新型稀土礦床，礦石主要有兩種類型：全風化型和半風化型。其中大部分為輕稀土，部分重稀土儲量豐富。該礦床分布地面廣，儲量大，放射性低，具有提取稀土工藝簡單、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)勢。該礦床在湖南古坡山、亦莊、貴東等地均有礦床。古泊山礦床是一個典型的礦床。在西方的燕山早期花崗巖，粗粒度的斑狀黑云母花崗巖稀土元素豐富，通過表面形成礦化和次生富集形成ion-adsorbed稀土礦床的礦體(圖1)。似乎是分層和發(fā)生在中間和上部風化殼型花崗巖的身體，和它的形狀，發(fā)生和風化殼厚度受到限制，礦體厚度與風化殼厚度呈正相關。整個礦區(qū)已探明礦體20個，礦體厚度1m～44.8m。

圖1 姑婆山稀土礦區(qū)地質(zhì)示憊圖

2 稀有稀土金屬礦床成礦條件

（1）燕山期的巖漿巖活動帶來的成礦條件。巖漿活動是重要的成礦條件，湖南的燕山期間巖漿活動，是稀有稀土礦床形成的關鍵。湖南地質(zhì)的NE/NNE幾條東北向主干大斷裂，在和旁側(cè)的低級別的nw/NE向斷裂裂隙系統(tǒng)的相互作用下，形成了控巖、控相構(gòu)造和導礦構(gòu)造，經(jīng)過長時間的巖漿上涌并與不同成分的圍巖進行不斷的融合，由于各礦物質(zhì)物理化學性質(zhì)的差異，在控巖、控相構(gòu)造和導礦構(gòu)造空間中容易富集成礦，待巖漿巖冷卻之后，便形成了成礦巖體。研究表明，燕山期花崗巖類與稀有稀土金屬礦床具有成礦專屬性，經(jīng)過多期次的分異成礦作用，湖南的稀有稀土金屬都分布在中深成相花崗巖基中的黑云母和二云母中。

（2）地理氣候變化帶來的成礦條件。湖南的稀有稀土金屬礦床主要為風化殼型稀土礦床，該礦床受地理環(huán)境和氣候變化的影響尤為明顯。例如離子吸附型稀土礦床的形成，就需要穩(wěn)定的地形，濕潤多雨的氣候條件，讓巖體不受陽光照射和干燥而碎裂風化。沖積型獨居石砂礦床就需要上游河水的不斷沖刷，開闊河谷地段將獨居石不斷沖向下游，河口的沖積扇平原要有一定的傾斜度能夠不斷讓獨居石巖體沉淀。

3 稀有稀土金屬花崗巖結(jié)構(gòu)特點分析

（1）稀有稀土金屬礦床成礦時期。由上述描述可知，湖南省稀土金屬礦床的成礦期主要為燕山期，特別是燕山早期的二、三期。一般來說，巖石成分多為淺色礦物，較少為深色物質(zhì)。主要成巖礦物有鉀長石、酸性長石、石英和云母。云母類礦物中的黑云母是富含稀土及富稀土鈮花崗巖型礦床的特征礦物，黑鱗型云母、鋰白云母是富鈮及富鈮鉭花崗巖的特征礦物，鋰云母是富鉭、富鉭鋰花崗巖的特征礦物。

（2）稀有稀土金屬花崗巖石構(gòu)造特點。鈮鉭花崗巖的巖石結(jié)構(gòu)具有普遍的相分離特征?；◢弾r的中心結(jié)構(gòu)一般由中粒、粗?；虬呔ЫY(jié)構(gòu)組成，邊緣呈細粒和斑晶結(jié)構(gòu)，從邊緣到中心是逐漸由細粒到中粒、粗粒逐漸過渡的形態(tài)，在過渡的交接狀態(tài)往往是礦化富集部位。

4 稀有稀土金屬礦花崗巖找礦標志

①含稀土金屬花崗巖具有水平分帶規(guī)律，其巖體常受東北部構(gòu)造體系的控制。鈮鉭花崗巖體常分布在次生構(gòu)造體系與主構(gòu)造體系斷裂的交點，或含稀土大型巖體的外接觸帶。該規(guī)律可作為該區(qū)受控構(gòu)造附近大型富稀土巖找礦的有利條件，在其外接觸帶找含鈮、鉭的小巖礦體。②湖南省的稀有稀土金屬礦床的一大特點就是，常與鎢錫礦床相伴共生。通常在上鈮鉭礦床或外區(qū)，總是伴生鎢和錫礦床。以查陵縣金竹龍鈮鉭礦區(qū)為例，在含礦巖體的上接觸帶和上接觸帶存在大量熱液脈型黑鎢礦石英脈礦床。通過鎢錫礦床的發(fā)現(xiàn)而進一步尋找稀有稀土金屬礦床，是找礦不可缺少的經(jīng)驗。③湖南省內(nèi)的含鈮鉭花崗巖體內(nèi)，亦常常含有有重礦物如黑鎢礦、錫石等；說明了稀有稀土金屬不是單個獨自存在于花崗巖體中的，而是由于巖漿巖活動冷卻后，將地球內(nèi)部的多個稀有稀土金屬聚合在構(gòu)造斷裂交匯之處。這對于找礦具有很大的指導意義。④蝕變標志含稀土金屬花崗巖普遍具有鉀長石化、黑鱗片云母化、鋰云母化、白云母化等蝕變，而稀土金屬多富含于與這些蝕變后的巖體中，比如稀土金屬中的釔礦多與鉀長石化和白云母化，鈮礦與鈉長石化，玻礦與白云母化有關，這些巖體蝕變都是很好的找礦標志。

5 結(jié)語

湖南省稀有稀土金屬資源豐富，開發(fā)利用價值高，但目前我國礦產(chǎn)資源綜合利用率低，開發(fā)過程中浪費嚴重。未來稀有稀土金屬在頂尖科技領域中的運用會越來越廣，這就需要加強對其礦產(chǎn)特征的深度探查分析，科研單位與企業(yè)之間要密切聯(lián)動，加強開發(fā)設備和開發(fā)理念的創(chuàng)新，做到資源開發(fā)的持續(xù)，生態(tài)環(huán)境的和諧，金屬提煉的精確性，科學規(guī)劃，理性發(fā)展。