淺談風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦圈礦方法評價

何麗榮　王明宵

[摘要]離子吸附型稀土礦是我國特有的珍貴資源。稀土總量（TREO） 與稀土浸取量（ SREO） 是評價這類礦產(chǎn)資源規(guī)模與可利用價值的重要指標，但是四十多年來勘查評價方法一直以總量圈礦、以配分定性，與其采礦工藝和當前稀土價值不符。本文主要介紹了離子吸附型稀土礦床地質(zhì)特征和礦體賦存部位及風(fēng)化殼特征，同時對稀土總量和稀土浸取量兩種圈礦做出方法評價。

[關(guān)鍵詞]離子吸附型稀土礦 稀土總量 稀土浸取量

[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-20-1

0引言

離子吸附型稀土礦是我國特有的優(yōu)勢資源，該類礦床以黏土礦物吸附稀土離子為特征，稀土元素含量在原巖風(fēng)化殼中發(fā)生次生富集，通常高出原巖2倍至數(shù)倍，與稀土元素呈獨立礦物的風(fēng)化殼砂礦床有顯著區(qū)別。該類型礦床自20世紀60年代在贛南被發(fā)現(xiàn)以來，便以稀土配分類型齊全、稀土回收工藝簡便而明顯優(yōu)于堿性巖、碳酸巖型等內(nèi)生稀土礦，成為我國極具優(yōu)勢的寶貴資源，具有十分重要的戰(zhàn)略意義和巨大的經(jīng)濟價值，是近幾十年來我國稀土資源開采的主要對象之一，也是我國重點保護的限制性開采礦種。

1離子吸附型稀土礦床地質(zhì)特征

離子吸附型稀土礦主要分布在中酸性花崗巖的風(fēng)化殼中，少數(shù)分布在火山巖和變質(zhì)巖風(fēng)化殼中，礦體形態(tài)及產(chǎn)狀嚴格受風(fēng)化殼的控制，隨地形起伏而起伏。風(fēng)化殼平面形態(tài)受含礦地質(zhì)體的地形、地貌條件和母巖風(fēng)化程度的制約。一般是溝谷愈復(fù)雜，風(fēng)化殼平面形態(tài)愈復(fù)雜，相反則較簡單、規(guī)整，而溝谷的復(fù)雜程度與含礦地質(zhì)體較大不連續(xù)結(jié)構(gòu)面及地形的相對切割深度直接相關(guān)，當含礦地質(zhì)體相對切割較淺時，其風(fēng)化殼形態(tài)較規(guī)整分散； 隨著相對切割深度的增大，其平面形態(tài)愈加復(fù)雜。發(fā)育完整的風(fēng)化殼自上而下一般分為腐植層、黏土化層、全風(fēng)化層、半風(fēng)化層及微風(fēng)化層，其中以全風(fēng)化層厚度最大礦體主要分布在全風(fēng)化層中上部，常隨含礦地質(zhì)體的不同地貌要素而變化。礦體厚度一般是山頭（ 頂、梁、脊） > 山腰 > 山腳，在同一地貌類型和地貌單元中，地形平緩處的礦體大多厚于地形變陡的部位，山腰處的礦體厚度常更接近礦床的平均礦體厚度，山頭與山腳則往往相應(yīng)偏厚與偏薄。據(jù)贛南數(shù)十個礦床統(tǒng)計，礦體厚度一般 3 ～10 m，最厚可達 30 m，礦體平均品位一般為稀土總量（ TREO） 0.07% ～0.16% ，稀土浸取量（ SREO） 0.05% ～ 0.12% ，浸取率一般介于 55% ～85%，平均浸取率約 70%。礦體平面形態(tài)總體上除受含礦地質(zhì)體溝谷網(wǎng)絡(luò)特征的制約外，還受含礦層保存類型差異的影響，因而其平面形態(tài)一般較風(fēng)化殼的平面形態(tài)更復(fù)雜，其規(guī)模、形態(tài)總是在風(fēng)化殼平面輪廓之內(nèi)變化。成礦母巖蝕變類型以硅化不發(fā)育為特征，主要蝕變交代作用有鉀長石化、鈉長石化、白云母化、黑云母化、高嶺石化、螢石化等。其中與重稀土關(guān)系密切的蝕變主要有白云母化、鈉長石化、螢石化和氟碳釔鈣礦化，與輕稀土有關(guān)的蝕變主要有鉀長石化、黑云母化。

2礦體賦存部位及風(fēng)化殼特征

以云南個舊青竹坡稀土礦為例，該礦區(qū)為一由二長巖、石英二長巖、花崗巖風(fēng)化而成的輕稀土礦，稀土礦產(chǎn)于印支～燕山期二長巖、石英二長巖、花崗巖風(fēng)化殼中。礦體形態(tài)取決于原巖風(fēng)化殼厚度的變化，總體上呈面形分布，產(chǎn)狀與地形坡度大體一致，在山溝陡坡沖溝處礦體變薄，局部被剝后出現(xiàn)無礦天窗。在平緩山坡上原巖的全風(fēng)化層厚，礦體也較厚，且變化較小，品位亦均勻，大部分礦體裸露地表。風(fēng)化殼厚大的部位較風(fēng)化殼薄的部位有利益稀土礦的富集。山頂、山腰較山腳、溝谷部位有利益稀土礦的富集?；◢弾r風(fēng)化程度越高、粘土化程度越強，越有利益花崗巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床的形成。鉆孔中上部礦石比下部礦石稀土總量要高；稀土礦床為二長巖、石英二長巖、花崗巖、基性巖、堿性巖的風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床，以輕稀土為主。全覆蓋式花崗巖風(fēng)化殼，其剖面由上而下：

（1）表土層：褐色粘土。厚度0～1.0米，平均厚度0.65米；一般稀土總量（TRE2O3）在0.049～0.082%之間。

（2）花崗巖全風(fēng)化層：褐色、灰白色、灰褐色、局部呈肉紅色土狀、土塊狀細-中粒風(fēng)化花崗巖。由高嶺石、石英、長石組成，見大量長石顆粒分布。全風(fēng)化層厚10.5～19.5米，平均厚度17.73米。為本區(qū)主要含礦層，本層稀土總量（TRE2O3）最高達0.339%，一般稀土總量（TRE2O3）在0.027～0.119%之間。

（3）花崗巖半風(fēng)化層：淺黃色、褐色碎塊狀半風(fēng)化花崗巖。本層厚0.8～2.0米，平均厚度1.68米；為含礦層之一，一般稀土總量（TRE203）在0.044～0.101%之間。

（4）花崗巖弱風(fēng)化層：

花崗巖弱風(fēng)化層：灰色、淺灰綠色、灰白色、褐色、局部呈淺黃色塊狀細至中粒弱風(fēng)化花崗巖。厚0.5～3.9米，平均厚度1.82m。本層稀土總量（TRE2O3）最高達0.094%，一般稀土總量（TRE2O3）在0.047～0.083%之間。

3兩種圈礦方法評價

3.1稀土總量圈礦

稀土總量圈礦是現(xiàn)行稀土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范評價離子吸附型稀土礦床的主要方法。該方法以稀土總量為主要評價對象，樣品基本分析為稀土總量，依據(jù)稀土配分的測試結(jié)果，采用稀土總量的一般工業(yè)指標進行礦體的圈定連接和儲量計算，并通過稀土浸取率得到稀土浸取儲量及其浸取品位。此方法的優(yōu)點是對稀土總量儲量及其品位等數(shù)據(jù)控制較為準確，但對稀土浸取儲量的控制明顯不足。由于該類礦床具有工業(yè)價值且能夠被回收利用的只是稀土浸取儲量（ 即可利用的稀土元素是用離子交換方式置換出來的） ，而不是所有稀土都可被回收利用，這在根本上決定了稀土總量圈礦的局限性。

3.2稀土浸取量圈礦

該方法與稀土總量圈礦不同，其評價的主要對象是稀土浸取儲量，而不是稀土總量。樣品基本分析為稀土浸取量，稀土總量作為次要評價對象用浸取率求得。此方法的最大優(yōu)點是與現(xiàn)有采礦工藝相互銜接，較稀土總量圈礦更具針對性和有效性，圈出的礦體和計算的儲量能最大限度地滿足礦山生產(chǎn)需要，既保證了資源的充分利用，也有利于儲量的動態(tài)管理和政府的宏觀決策，找礦效果和勘查評價的可靠程度明顯提高。且該方法方便快捷，在勘查成本和勘查進度等方面要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的稀土總量圈礦，是當前經(jīng)濟合理的一種圈礦方法。

參考文獻

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