王宏坤,杜海斌,漆穎超,李 楊
(核工業西藏地質調查院,四川 成都 610059)
稀土資源是我國優勢礦產資源之一[1-4],是支撐我高新技術產業發展的重要原材料,被稱為工業“維生素”和工業“味精”,具有重要的戰略意義。臨滄花崗巖地處滇西,位于我國北回歸線以南,氣候濕熱,雨量充沛,植被繁茂,動植物豐富,有機酸來源豐富,化學風化作用強烈,該花崗巖容易形成巨厚的風化殼,其內的稀土元素在風化作用下,容易發生解離、運移、富集成礦;因此,本區風化殼具備形成離子吸附型稀土礦體的潛力。
研究區指臨滄花崗巖中段,北起瀾滄縣上允鎮、大山鄉、富東鄉,南至糯扎渡鎮之間約2000km2面積,該區域內有約1200km2的花崗巖分布。
本區地處揚子板塊西南緣,位于瀾滄江深斷裂的西側,黑河斷裂的東側,是昌都-思茅地塊、印支地塊和揚子板塊的交匯結合部位[5],其西側緊鄰與印度洋板塊的拼接地帶,即瀾滄江縫合帶該帶是揚子板塊和保山微板塊的重要分界限,東側緊鄰昌都-思茅微板塊,是一系列島弧向東俯沖的島弧帶,也是瀾滄江洋閉合消亡的遺跡,是三江成礦帶南段的重要組成部分。
本區主要位于我國北回歸線以南的西南地區,屬于熱帶、亞熱帶溫濕氣候,雨量充沛,植被繁茂,動植物豐富,有機酸來源豐富,風化作用主要以化學風化為主,風化作用大于剝蝕作用,故可以發育厚度較大的風化殼,稀土元素發生活化,被黏土礦物吸附后,發生運移、富集,使風化殼中稀土含量高出基巖數倍至數十倍。
地形整體上呈現出北高南低、西高東低,周邊高中部低,由北至南高~低~高~低的特點,海拔相對高差較大。西部和北部整體海拔較高,約為1300m~2500m,東部和南部整體海拔相對較低,約為500m~1800m;本區的致高點為東部的黑山,海拔標高2527m,北東部的瀾滄江河谷為本區最低處,海拔標高672m。
本區有三條北西—南東向的山脈自北向南相間分布,形成本區三條北西~南東向的分水嶺。
巖漿巖類型主要為晚三疊世黑云二長花崗巖,粒度為中粗粒和中細粒,分布沒有規律,其中中粗粒黑云二長花崗巖分布面積較廣,中細粒黑云二長花崗巖呈零星分布,二長花崗巖局部見二疊紀花崗閃長巖之包體。
母巖特征為:礦物成分及含量為鉀長石40%~45%,斜長石約25%,石英25%~30%,黑云母約5%,偶見不透明礦物。鉀長石,無色,多無雙晶,偶見具格子雙晶者,粒度一般1mm~4mm,形態多呈略受擠壓圓化或橢圓化粒狀,顆粒邊緣略具凹凸或參差狀,大致均勻分布。
斜長石,無色,具聚片雙晶,粒度及形態與鉀長石相似,稀散分布。
石英,無色潔凈,干涉色一級暗灰色至一級黃白色,粒度懸殊,0.1mm~2.2mm,形態為它形粒狀,顆粒多具波狀消光,呈受擠壓的不規則團狀不甚均勻充填于長石粒間。黑云母,具淡紅棕色至棕紅色多色性,粒度0.2mm~1.5mm,呈擠壓變形片狀,與石英夾雜稀散充填于圓化長石粒間。
本區稀土礦床整體簡單,隨母巖風化層形態的變化而變化,在平面上呈層狀、似層狀;礦體面積普遍大于2km2,礦體空間形態隨山體地貌呈波浪式、地毯式起伏,局部有尖滅再現,礦體成片連續至較成片連續,有少量夾石和風化球。
礦體主要賦存于晚三疊世花崗巖風化殼全風化層(B1層)中部,礦石為全風化黑云母二長花崗巖,礦體頂板為黏土層(A2層)及全風化層頂部的紅土化砂質黏土,礦體埋藏深度平均12m~20m,最深達37m,屬深潛式礦體,在風化殼邊緣靠近溝谷位置因自然或人為剝蝕作用礦體埋藏最淺為0.5m,幾乎出露地表。礦體底板為半風化層(C1層)含礫石砂土。
礦體在傾緩山脊處或平緩山頂因風化殼保存程度最好,礦體埋深最深,品位最高,厚度最大,向山脊兩側或山頂四周,剝蝕作用逐漸變強,風化殼保存完好程度逐漸降低,甚至部分地段礦體已遭受淋濾剝蝕,因此礦體厚度、品位隨之降低,礦體埋深變淺。
礦石為全風化花崗巖,結構松散,主要賦存于花崗巖全風化層的中部,呈肉紅、亮白、灰黃、灰褐、灰白等雜色土。礦物成分主要由抗風化原生造巖礦物、風化次生礦物及副礦物組成,稀土元素多以浸出相氧化物的形式分散吸附于次生風化而成的黏土礦物中。
礦石以粉砂泥質結構、黏土結構為主,下部礦石黏土含量相對較低,以中細粒松散砂質結構為主;礦石以土狀構造、塊狀構造為主,下段礦石原位狀態以塊狀為主,因黏土含量降低受外力擾動即成砂狀構造。
臨滄花崗巖所處的滇西,氣候濕熱,有利于花崗巖的風化,地勢相對平緩的中山地區有利于巨厚的花崗巖風化層的保存,礦體賦存在風化殼的全風化層,成層狀、似層狀,隨山體空間形態的變化而變化,平緩山頂及山脊的厚度較大,向山腳逐漸變薄。礦石為砂質黏土,土以狀構造,松散砂質結構為主。綜上所述,滇西地區具備形成大型離子吸附型稀土礦床的潛力。