安徽省三稀礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀、成因類型及找礦潛力

陸三明，阮林森，張贊贊，3，劉雨，錢存超

（1.安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心， 安徽合肥 230001； 2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊， 安徽六安 237010；3.安徽省地質(zhì)調(diào)查院， 安徽合肥 230001）

0 引言

三稀礦產(chǎn)資源是稀有、稀土和稀散礦產(chǎn)資源的統(tǒng)稱，是我國關鍵礦產(chǎn)的主要組成部分[1～5]。2018 年以來，世界主要經(jīng)濟體貿(mào)易摩擦升級，各國都紛紛尋求在新能源、新資源、新材料領域加大投入和研發(fā)，以期在新的工業(yè)經(jīng)濟化占據(jù)戰(zhàn)略制高點獲得競爭優(yōu)勢。關鍵礦產(chǎn)是全球高科技產(chǎn)業(yè)不可或缺的重要戰(zhàn)略資源，是產(chǎn)業(yè)升級換代和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)不可替代的動力之源，對國家安全和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。其中“三稀”金屬是當前及今后培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（如新一代電子信息技術、高端裝備制造、新能源動力、軍工航天等）所需要的重要功能材料和結(jié)構(gòu)材料[5～7]。因此各主要國家對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需關鍵礦產(chǎn)的爭奪日益加劇，紛紛制定發(fā)布戰(zhàn)略報告，從關鍵礦產(chǎn)勘查到開發(fā)利用進行重大政策調(diào)整。歐盟2018 年發(fā)布了27種關鍵礦產(chǎn)清單[8]，美國內(nèi)政部2018年公布新的35種關鍵礦產(chǎn)目錄[9]，澳大利亞2019年也發(fā)布了關鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)略[10]，其中就“三稀”礦產(chǎn)幾乎全部或大部分都被納入關鍵礦產(chǎn)目錄。中國從2011 年開始將“三稀”礦產(chǎn)資源作為國家專項資金支持的重點對象[11～12]，開展了“三稀”資源戰(zhàn)略調(diào)查研究。

1 安徽省三稀礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀

1.1 地質(zhì)勘查程度及研究現(xiàn)狀

我省三稀礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作始于上世紀50 年代末，發(fā)現(xiàn)了沿江地區(qū)矽卡巖型銅礦和玢巖型鐵礦中均伴生鎵、硒等以及皖北、涇宣煤田中鎘、鍺等稀散元素礦化信息。上世紀60年代，又先后發(fā)現(xiàn)了大別山山前金紅石—鋯英石砂礦、廬江縣礬山伴生鎵明礬石礦、青陽縣五昌廟伴生鎘鉛鋅礦。上世紀70～90年代，在勘查大型鐵銅礦產(chǎn)的同時，綜合評價了共伴生稀有、稀散元素，如宣城蕎麥山含鍺鐵礦床、銅陵金口嶺伴生鎵銅礦、銅陵獅子山伴生硒銅礦、青陽寺門口伴生硒硫鐵礦、銅陵雞冠石伴生鎘銀金礦、祁門縣三堡伴生鎘鉛鋅礦、銅陵冬瓜山伴生硒銅礦等。在皖南地區(qū)也發(fā)現(xiàn)廣德新嶺小型離子吸附型稀土礦床、績溪丈尺山小型鉭鈹?shù)V、青陽進天門小型鈮鉭礦和績溪赤石坑鈹鉬礦等。2000年以來，我省地勘單位在找礦勘探過程中，重視對共伴生稀有、稀散元素的綜合評價，先后發(fā)現(xiàn)了銅陵荷花山伴生鎵鎘鉛鋅礦、繁昌浮城墩伴生鎘銅礦、績溪荊州伴生鎘多金屬礦、濉溪楊橋孜伴生鎵硒碲銅金礦、寧國竹溪嶺伴生鎢銀礦、績溪逍遙伴生鎵鍺鎢鉬礦。2005 年省地勘局327 地質(zhì)隊發(fā)現(xiàn)了我國第一個獨立鉈礦床——和縣香泉鉈礦。

2010 年，隨著全國三稀資源戰(zhàn)略調(diào)查項目的啟動，我省先后開展了包括全省稀有、稀散元素遠景調(diào)查、全省離子吸附型稀土礦遠景調(diào)查、青陽—貴池—宣城重點地區(qū)三稀礦產(chǎn)調(diào)查、宣城北山—麻姑山銅硫礦中伴生稀散金屬的綜合評價及開發(fā)利用研究、岳西主簿鉀長石礦中離子吸附型稀土礦的綜合評價工作，均取得了一定的成果[13～18]，特別是在西塢口地區(qū)發(fā)現(xiàn)了我省第一個規(guī)模以上的獨立鈹?shù)V體和獨立低品位銣礦體[19]，這些都為我省在今后開展三稀資源找礦突破奠定了基礎和指明了方向。但與我省鐵銅金鉛鋅等大宗礦產(chǎn)的勘查工作相比，三稀資源勘查投入少，成果產(chǎn)出少，開發(fā)利用水平低。

我省三稀礦產(chǎn)的科學研究工作程度極低，除對香泉鉈礦開展了系統(tǒng)的礦床成因研究工作外[20～23]，僅對少量三稀礦床開展了賦存狀態(tài)和成因初步研究，包括皖南西塢口鈹銣礦床[24]和含稀有金屬偉晶巖礦點及沙坪溝鉬礦區(qū)的鈮礦化等[25]。

1.2 現(xiàn)有三稀礦產(chǎn)地及資源儲量

根據(jù)《安徽省礦產(chǎn)資源儲量表·稀有分散元素礦產(chǎn)部分》（2019）[26]及相關地質(zhì)勘查和評價報告，我省稀有金屬中小型獨立鋯礦產(chǎn)地5處，分別為潛山古井、張家沖、鐵冶沖、跑馬道金紅石砂礦和太湖劉羊河金紅石砂礦；伴生（鈮鉭、銣）礦產(chǎn)地16處，主要分布在沿江和皖南地區(qū)；其中已登記資源儲量鋯礦5 處計14028 噸。現(xiàn)有稀散元素獨立鉈礦產(chǎn)地1 處，為和縣中型香泉鉈礦，伴生稀散元素（鎘、鍺、鎵、硒）礦產(chǎn)地84 處，主要分布于沿江銅陵、馬鞍山、和縣、池州和皖南寧國、績溪、金寨及淮北等，其中資源儲量上表僅12處，包括獨立鉈資源量328噸，伴生稀散元素鎵、鎘、硒資源量分別為3352噸、2428噸、72噸。發(fā)現(xiàn)稀土礦產(chǎn)地4處，分別為皖南新嶺、琳村和大別山塘屋、橫河，另在岳西主簿、石關，郎溪姚村，績溪伏嶺，宿松涼亭等地區(qū)發(fā)現(xiàn)稀土礦（化）點[14]。

2 成因類型及地質(zhì)特征

在省內(nèi)現(xiàn)有三稀礦產(chǎn)資源調(diào)查成果的基礎上[13～14]，結(jié)合國內(nèi)外三稀礦產(chǎn)研究進展，初步總結(jié)了我省三稀礦產(chǎn)的成因類型及特征。

內(nèi)生成因包括：①富堿花崗巖型稀有金屬礦床（鈮、銣），分布在沿江及皖南地區(qū)早白堊世富堿復式巖體內(nèi)部，礦化與復式巖體末階段侵位的細?；◢彴邘r有關，代表性礦床有青陽近天門鈮（鉭）礦床、黃梅尖鈮銣礦點等；②偉晶巖型稀有金屬礦床（鋰、鈹、鈮、鉭），礦化偉晶巖多產(chǎn)出于巖體邊部的圍巖地層中，由巖漿末期分異的高溫氣液充填地層中的構(gòu)造裂隙形成，主要分布在大別天堂寨巖體和皖南楊溪、伏嶺巖體周緣，代表性礦床有金寨白馬寨鈹?shù)V、績溪丈尺山鉭鈹?shù)V等；③高溫氣成熱液型（云英巖型）礦床（鈹、銣、鈮），該類礦床主要為巖漿高溫氣液交代充填成因，主礦種為黑鎢礦，共生有鈹、銣礦體，代表性礦床包括寧國西塢口鎢錫鈹銣礦床、休寧長嶺尖鉬鈹?shù)V床，在劉村—仙霞巖體之間陸家山地區(qū)分布大量礦點；④中低溫熱液型獨立鍺礦，礦化以中低溫熱液充填地層中的構(gòu)造裂隙為主，后期的表生淋濾有富集作用，已發(fā)現(xiàn)均為礦（化）點，如來安縣練子山鍺礦等，分布在長江中下游成礦帶滁州—廬江亞帶；⑤各種成因類型的硫化物礦床中伴生稀散礦產(chǎn)，包括矽卡巖型鐵銅鎢鉬礦中伴生硒、鎵、鍺、鎘等，斑巖型銅鎢鉬礦中伴生鎵、硒，玢巖型鐵礦中伴生鎵、硒，熱液型鉛鋅礦中伴生鎘、銦、鎵等。

外生成因包括：①砂礦床（鋯），分布在大別山山前太湖—潛山地區(qū)，為河谷堆積階地型砂礦，主礦種為金紅石，鋯以鋯英石的形式形成獨立礦體，代表性礦床為太湖縣劉羊河金紅石砂礦；②離子吸附型稀土礦，礦化發(fā)育在巖體風化殼及變質(zhì)侵入巖風化殼中，礦層主要為全風化層，以輕稀土為主，成礦巖體主要以中生代富堿高分異花崗巖或A型花崗巖為主，分布在沿江、大別及皖南等亞熱帶、熱帶低山丘陵地區(qū)；③風化型礦床，伴生鎵元素的淮北市朔里古風化殼型高嶺土礦及祁門縣莊嶺風化型瓷土礦；④沉積（疊改）型礦床，主要指伴生鎵的耐火黏土礦，主要分布在火山巖盆地；⑤可燃有機礦床，主要指我省煤礦，伴生鎵、硒等；⑥海底熱水沉積疊加改造型獨立鉈礦，安徽僅發(fā)現(xiàn)1處，為和縣香泉獨立鉈礦床，處于長江中下游成礦帶滁州—廬江亞帶。

變質(zhì)成因：只有變質(zhì)型稀土礦一種類型，安徽僅發(fā)現(xiàn)1處，為宿松社塘屋重稀土礦點，含礦巖石為宿松群虎踏石組上部淺粒巖，重稀土礦物有磷釔礦和硅鈹釔礦。

3 找礦潛力

我省三稀礦產(chǎn)資源礦種比較齊全，具有較好的成礦地質(zhì)條件及找礦潛力。綜合歷年勘查成果[13～14]，初步劃分了我省三稀礦產(chǎn)找礦遠景區(qū)。

稀有稀散元素礦產(chǎn)找礦遠景區(qū)：①潛山—太湖鋯英石成礦遠景區(qū)；②繁昌Cd-Se 成礦遠景區(qū)；③銅陵Se-Ga-Cd-Te-In-Ge 成礦遠景區(qū)；④旌德Li-Ta-Be成礦遠景區(qū)；⑤廟西—姚村Rb-Nb-Ta成礦遠景區(qū)；⑥青陽—九華Nb-Rb-Cd-Ga-Te-In-Ge成礦遠景區(qū)；⑦楊溪—伏嶺Nb-Ta-Rb-Li-Ga-Ge-In成礦遠景區(qū)。

稀土找礦遠景區(qū)有：①宿松柳坪—太湖離子吸附型稀土礦遠景區(qū)；②茅坦—花園鞏—九華山離子吸附型稀土礦遠景區(qū)；③廣德劉村離子吸附型稀土礦遠景區(qū)；④宿松石關—主簿離子吸附型稀土成礦遠景區(qū)；⑤姚村—下寺離子吸附型稀土成礦遠景區(qū)。其中①的風化殼原巖為富堿變質(zhì)侵入巖風化殼，其余均為富堿花崗巖。

此外，由于伴生稀散元素的不同類型金屬礦床的分布較為分散，難以劃分遠景區(qū)，但它們均有較好的找礦潛力和綜合評價利用前景。

4 存在問題及對策

4.1 存在問題

雖然我省三稀找礦和調(diào)查取得了一定的成果，但是與全國三稀找礦形勢和成果相比還存在較大的差距，并面臨諸多問題，主要表現(xiàn)為以下三個方面：

（1）三稀礦產(chǎn)資源總量小，已發(fā)現(xiàn)的礦床和礦點規(guī)模小，可上表確定資源量的礦種少；稀有金屬僅有鋯上表資源量，稀散元素錸、銦、碲還沒有確定的上表資源，其他稀散元素總量較低；稀土礦產(chǎn)目前還沒有上表資源量。

（2）稀有稀散礦產(chǎn)總體勘查找礦和調(diào)查投入少，研究程度較低。對稀有金屬成礦背景和成礦條件研究不夠深入，稀散元素的賦存狀態(tài)研究比較薄弱，已有礦山精礦和尾礦稀散元素富集情況調(diào)查研究不足。

（3）開發(fā)和綜合利用率低。目前全省還沒有三稀資源的開發(fā)利用，已有礦山也很少有伴生稀散元素綜合利用案例，資源浪費嚴重且對生態(tài)環(huán)境影響較大。

4.2 對策及建議

（1）編制我省三稀礦產(chǎn)資源科技創(chuàng)新和勘查規(guī)劃。以規(guī)劃統(tǒng)領我省三稀礦產(chǎn)的科技及找礦工作，合理規(guī)劃，科學論證，用3～5 年時間發(fā)現(xiàn)5～8 處礦床，在科技理論及開發(fā)利用上實現(xiàn)突破。

（2）加強三稀礦產(chǎn)的調(diào)查評價和綜合研究。合理規(guī)劃，科學論證，選擇具有較好成礦潛力的地區(qū)開展專項調(diào)查評價和礦產(chǎn)勘查。如近年來皖南地區(qū)劉村巖體、伏嶺巖體等花崗巖風化殼中均發(fā)現(xiàn)較好離子吸附型稀土礦化現(xiàn)象，安徽省岳西縣主簿鉀長石礦普查中圈定了花崗巖風化殼型離子吸附型稀土靶區(qū)，旌德、姚村—廟西巖體具有較好的鋰銣稀有金屬礦找礦潛力，黃山—寧國一帶新發(fā)現(xiàn)了三畝丘鈮鉭銣稀有金屬礦化等，這些地區(qū)可選擇性重點部署勘查工作。

（3）拓展和擴大三稀礦床找礦方向。我國離子吸附型稀土礦床具有多巖性、多時代、多層位、多模式特點，近年來在西南地區(qū)玄武巖風化殼、碳酸鹽巖風化殼[27]，華南地區(qū)的變質(zhì)巖風化殼中均有稀土礦的發(fā)現(xiàn)[28]；因此在安徽尋找離子吸附型稀土礦的過程中不應局限于花崗巖的風化殼，如大別山區(qū)變質(zhì)巖風化殼型稀土礦。安徽境內(nèi)華北南緣陸緣盆地分布有與石炭紀—二疊紀海相—潟湖相沉積作用有關的煤、鋁土礦、稀土、稀散元素礦產(chǎn)[29]，江南地塊分布有與震旦紀—寒武紀海相沉積作用有關鈾、稀土、鉑族礦產(chǎn)均應引起重視。此外樅陽地區(qū)中低溫熱液型鍶礦，北淮陽地區(qū)金寨銀沙地區(qū)鈮鉭，兩淮地區(qū)和皖南地區(qū)煤層中伴生鎵鍺，皖南地區(qū)銅鉬礦伴生錸，北淮陽地區(qū)金寨鉛鋅礦伴生Cd-In-Ga-Ge 等均具有較好的成礦背景和找礦潛力。

（4）完善伴生稀有稀散元素調(diào)查的技術規(guī)范。全國已經(jīng)開展實施的伴生稀散元素調(diào)查普遍缺少統(tǒng)一的調(diào)查技術規(guī)范，影響了稀散元素調(diào)查成果的權威性、實用性和可操作性。我省可在完善伴生稀有稀散元素調(diào)查的技術要求基礎上進行伴生稀散的綜合調(diào)查評價。

（5）規(guī)范鼓勵勘查單位和礦企進行大中型礦山共伴生稀有稀散元素的綜合研究和開發(fā)利用。

（6）加強稀貴金屬調(diào)查。我省超基性巖中稀貴金屬分布有一定范圍，有較好的潛力，加強巖石學和地球化學調(diào)查，以便更好的評價及應用。

（7）加強人才的培養(yǎng)。我省三稀礦產(chǎn)資源勘查人才嚴重缺乏，建議“走出去，請進來”，發(fā)揮三大局力量，加強人才培養(yǎng)。

致謝：感謝童勁松教授的指導，感謝相關地勘單位的支持！