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总体目标任务是以沉积型锰矿为主攻矿种, 兼顾稀土、铌等, 对矿产资源潜力作出总体评价, 为进一步勘查提供依据, 推动滇东北-黔西北找矿远景区取得稀土多金属矿找矿新进展, 支撑找矿突破战略行动, 并为乌蒙山贫困地区脱贫提供技术服务和支撑产业规划、扶贫开发提供资源保障。
2 研究方法(Method)通过对区内开展1:5万矿产地质调查, 全面进行1:5万专项地质测量、遥感解译、水系沉积物测量等面积性工作。对矿(化)点及各类异常进行了检查和查证, 对重要的矿床(点)采用1:1万地质草测、土壤地球化学测量、土壤剖面测量等手段, 结合地表工程, 开展系统矿产检查和研究。
3 研究结果(Results)通过项目实施, 对本区现代风化壳离子型稀土矿及古风化壳铌多金属矿床成矿规律、赋矿层位、成矿条件及找矿标志等均有了一定的认识, 共圈定5个找矿靶区。峨眉山玄武岩(P3e)呈喷发不整合于中二叠统茅口组(P2m)之上, 与上覆地层上二叠统宣威组(P3x)呈平行不整合接触。离子型稀土多金属矿主要产于峨眉山玄武岩现代风化壳中, 严格受地层、风化程度及地形地貌控制。玄武岩呈墨绿、灰黑色, 拉斑玄武结构, 块状、气孔、杏仁状构造。地表风化呈黄褐色、土黄色及砖红色等, 岩石较为松散呈亚黏土状, 基本保留原岩结构构造, 零星含玄武岩硬质夹块; 铌多金属矿层主要产于峨眉山玄武岩顶部紫红色铁质泥岩、凝灰岩地层中, 严格受层位控制(图 1)。
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图 1 离子型稀土矿及沉积型铌多金属矿含矿层位示意图 Fig. 1 Schematic diagram of ore-bearing horizon of the ionic rare earth and sedimentary niobium polymetallic deposit |
离子型稀土多金属矿主要呈层状、似层状。其厚度明显受母岩风化程度、地形地貌及潜水面控制, 并受沟谷、河流、陡坡等分割形成不规则、不连续块体呈面状分布。一般在平坦开阔及山腰地带较厚, 在坡度变化较大的山脊、陡坡处较薄, 平均厚度一般在5~10 m。矿体与围岩产状一致, 无明显边界; 铌多金属矿主要呈层状、似层状产出, 地表露头呈带状分布, 产状平缓, 倾角一般为10°~15°, 厚8~20 m, 层位稳定。受沟谷、河流等切割, 亦形成不规则闭合块体。
矿物组合与矿石自然类型:离子型稀土矿的主要矿物为高岭石和伊利石、蒙脱石, 稀土矿物可能为磷铝铈矿、氟碳铈矿及硅钇矿。次要矿物为石英、方解石和褐铁矿等; 铌矿物主要有铌铁矿、黄绿石和易解石等, 脉石矿物主要有高岭石、褐铁矿、斜长石、辉石、绿帘石及蒙脱石等组成。
对工作区内圈定的靶区进行适量工程控制, 经取样分析结果显示, 离子型稀土矿氧化物(TRE2O3)含量一般在480×10-6~940×10-6, 平均610×10-6; 伴生氧化钪(Sc2O3)含量24.60×10-6~80.51×10-6, 平均60.50×10-6; 二氧化钛(TiO2)含量4.185%~7.515%, 平均5.43%。
其中, 镧、铈、镨、钕、钷等轻稀土所占比例在51.59%~79.12%, 平均62.84%;钐、铕、钆、铽、镝、钬等中稀土所占比例在10.64%~20.50%, 平均15.24%;铒、铥、镱、镥、钇等重稀土所占比例9.95%~ 31.50%, 平均21.92%, 由此可知, 该稀土矿主要以轻稀土为主。侵出相稀土分量一般在180×10-6~428×10-6, 平均280.00 × 10-6, 浸出率一般在23.13%~ 52.46%, 平均33.82%。另外, 稀土分量中钕(Nd)、铕(Eu)、镝(Dy)三种主元素含量普遍偏高, 氧化物(Nd2O3)品位一般在50.86×10-6~115.89×10-6, 平均73.92×10-6; 铕氧化物(Eu2O3)品位一般在1.77×10-6~ 6.35×10-6, 平均4.20×10-6; 镝氧化物(Dy2O3)品位一般在3.72×10-6~19.62×10-6, 平均9.81×10-6。
铌氧化物(Nb2O5)含量一般在111×10-6~747× 10-6, 平均255×10-6; 伴生氧化钪(Sc2O3)含量25.10× 10-6~81.25×10-6, 平均46.63×10-6; 二氧化钛(TiO2)含量2.62%~7.54%, 平均5.28%;铁(TFe)含量13.32%~26.39%, 平均17.76%。经相邻矿区同类型铌矿石加工技术性能进行选冶实验初步研究表明, 其采用碳酸焙烧-水浸-盐酸浸出-硫酸、氟硅酸浸出工艺, 铌在溶液中的回收率达81.70%, 浸出效果较好。
根据本研究最新结果, 大幅提升宣威地区资源规模及经济价值。
4 结论(Conclusion)经初步估算(334)类离子型稀土氧化物(TRE2O3)资源量约51.77万t, 铌氧化物(Nb2O5)资源量5.39万t, 共(伴)生氧化钪(Sc2O3) 3.92万t。
区域资料显示, 西南地区川滇黔三省的峨眉山玄武岩分布面积较广, 厚度巨大, 为稀土、稀有金属成矿提供丰富的物源基础。而滇东北宣威地区稀土稀有金属矿床的发现进一步证明, 西南地区"三稀"矿产仍有较大找矿潜力, 开拓了离子型稀土矿及古风化壳铌多金属矿新的找矿空间。以往中国南方发现的离子型稀土矿均赋存于花岗岩风化壳中, 主要为中重稀土矿; 本次在峨眉山玄武岩风化壳中发现的离子型稀土矿, 以轻中稀土为主, 具有规模大、埋藏浅、易采选、配分好等特点。有望发展成为中国新的稀土、稀有资源超大型接续基地, 对新兴能源储备及国家战略发挥重大作用, 同时为当地矿业开发提供资源基础, 对地方经济发展提供保障, 为助推乌蒙山区脱贫攻坚进程发挥巨大作用。
5 致谢(Acknowledgement)感谢李朗田、万大福等高级工程师对研究的指导和启发。