趙合富,羅 劍,尹積揚,朱錦夫
(1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊,江西贛州341000;2.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局稀土應用研究所,江西贛州341000)
關健詞:離子吸附型稀土礦;調(diào)查評價;贛南鉆;1∶5萬區(qū)礦調(diào)
稀土元素廣泛應用于冶金工業(yè)、石油化工、陶瓷玻璃以及新材料等方面,市場需求量較大。稀土作為重要的礦產(chǎn)資源,已被列為國家限制性開采的礦種,實行開采及出口配額總量控制。稀土元素因其特殊而廣泛的用途被譽為“工業(yè)維生素”、“萬能之王”、“農(nóng)業(yè)激素”、“戰(zhàn)爭金屬”等[1],稀土礦產(chǎn)資源所發(fā)揮的經(jīng)濟、社會效益日益顯著,需求量持續(xù)增加,已成為國內(nèi)外公認的關乎新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源[2]。離子吸附型稀土礦是我國特有的優(yōu)勢資源,該類礦床以粘土礦物吸附稀土離子為特征,稀土元素含量在原巖風化殼中發(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化殼砂礦床有顯著區(qū)別[3]。
國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范為《稀土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0204-2002)[4](以下簡稱“規(guī)范”),在當前形勢下,運用“規(guī)范”進行離子吸附型稀土礦勘查時并沒有說明每平方千米范圍內(nèi)需要用多少個贛南鉆[5](在2015年申請了專利,專利號ZL 2015 2 0071594.5)工程。
本次工作以尋烏縣牛斗光幅為例,按成礦母巖分侵入巖、火山巖。風化殼呈面型似層狀分布,礦體隨風化殼呈似層狀斷續(xù)產(chǎn)出,粘土層不發(fā)育,礦體大部分裸露于地表,且大多分布于山頂及山脊部位,產(chǎn)狀隨地形起伏而變化。礦體分布范圍及形態(tài)產(chǎn)狀嚴格受風化殼的發(fā)育程度及地形地貌因素制約。
通過對區(qū)內(nèi)資料的綜合研究、類比及地質(zhì)路線調(diào)查、稀疏的工程控制,初步了解預查區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源遠景,提出可供普查的資源潛力較大地區(qū),并為進一步工作提供依據(jù)。
首先,通過1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)路線調(diào)查圈出風化殼;其次,選取有代表性的(花崗巖、火山巖)風化殼利用贛南鉆工程按一定工程網(wǎng)度進行取樣;最后,根據(jù)贛南鉆工程品位圈定礦體,估算稀土礦遠景資源量。
地質(zhì)路線調(diào)查以1∶5萬地形底圖作為野外用圖,采用路線穿越法與追索法相結(jié)合,對成礦母巖風化殼邊界進行定點、觀察和描述。主要界線有基巖與風化殼界線、第四系與風化殼界線以及稀土采空區(qū)邊界,其中采空區(qū)可利用高分辨率遙感影像直接圈定。
路線布置線距500~1000m,點距不做要求,能圈閉成礦母巖風化殼即可。點上主要觀察記錄風化殼發(fā)育情況,適量采取化學樣了解礦化情況。
稀土礦體厚度一般山頂較厚,山脊次之,山坡兩翼及坡腳厚度較薄,因此,探礦工程(贛南鉆)應盡可能按風化殼中的地貌三要素(山頭、山腰和山腳)均勻同比例布施;盡可能避開風化球分布區(qū),直接在全風化層的上部布施;當植被發(fā)育,風化殼層位保存甚完全,贛南鉆不易揭穿全風化層時,則盡可能利用風化殼的天然或人工陡坎剖面,重點選擇其全風化層進行刻槽取樣,部分或全部代替贛南鉆取樣。若無天然或人工陡坎,贛南鉆取樣應盡量加深揭穿全風化層。
花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦評價對比,選擇“江西省尋烏縣稀土資源遠景調(diào)查評價”項目工作區(qū)內(nèi)大面積出露花崗巖風化殼圈定的ⅩⅩⅨ-333-42礦塊,該礦塊面積為0.56km2,原施工有18個贛南取樣鉆工程,密度達32個/km2,達到Ⅱ類網(wǎng)度(25~35個贛南鉆/km2)要求(控制程度相當于1∶5千),估算了333資源量;本次抽稀至5個贛南鉆/km2(控制程度相當于1∶5萬,圖1),圈定的礦塊面積、厚度、品位及資源量等對比結(jié)果(見表1)。即:礦塊的平均厚度或礦石量基本相當,平均品位降低14%~20%,變化較大,對應的資源量減少13%~19%,資源量變化幅度小于20%。
圖1 花崗巖風化殼抽稀前、抽稀后試驗礦塊工程對比圖
表1 花崗巖區(qū)風化殼取樣工程抽稀前后礦塊規(guī)模及資源量估算對比表
火山巖風化殼離子吸附型稀土礦對比評價,選擇“江西省尋烏縣稀土資源遠景調(diào)查評價”項目區(qū)內(nèi)之牛斗光幅西北部廣泛分布的火山巖區(qū)(早白堊世雞籠嶂組)中圈定的編號為ⅩⅩⅧ-333-30礦段,該礦塊面積為1.04km2,共28個見礦工程控制,密度為27個贛南鉆/km2,達到Ⅱ類網(wǎng)度(25~35個贛南鉆/km2)要求(控制程度相當于1∶5千),估算了333資源量;通過抽稀至5個贛南鉆/km2(控制程度相當于1∶5萬,圖2),圈定的礦塊面積、厚度、品位及資源量等對比結(jié)果見表2。即:礦塊的平均厚度或礦石量增加4%,平均品位離子相品位減少了4%,全相品位減少了12%,相對應的離子相資源量幾乎不變(+0.10%)、全相資源量減少了9%,資源量變化幅度小于10%。
由于離子吸附型稀土礦厚度、品位較穩(wěn)定,從經(jīng)濟角度出發(fā)進一步選擇了大礦塊VII-334-66進行了2~3個贛南鉆/km2與5個贛南鉆/km2的網(wǎng)度對比,再度抽稀后離子相資源量僅減少了6%(圖3,表3)。
圖2 火山巖風化殼抽稀前、抽稀后試驗礦塊工程對比圖
表2 火山巖區(qū)風化殼取樣工程抽稀前后礦塊規(guī)模及資源量估算對比表
圖3 5個贛南鉆/km2與2~3個贛南鉆/km2的網(wǎng)度工程對比圖
表3 2~3個贛南鉆/km2與5個贛南鉆/km2的網(wǎng)度資源量估算對比表
1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查在評價離子吸附型稀土礦時,地質(zhì)路線調(diào)查路線布置線距500~1000m,以圈定成礦母巖風化殼。對于小礦塊稀土礦體,選擇5個贛南鉆/km2的網(wǎng)度施工,預算的資源量可與333級別資源量對比;對于大礦塊稀土礦體,選擇2~3個贛南鉆/km2的網(wǎng)度施工,預算的資源量基本可與333級別資源量對比。因此,對離子吸附型稀土礦1∶5萬的調(diào)查評價,2~3個贛南鉆/km2的工程間距基本可以滿足要求。