貴州“三稀”元素礦床特征及找礦研究

張賽杰

（遼寧省冶金地質四〇二隊有限責任公司，遼寧 鞍山 114002）

“三稀”資源指的是稀有金屬、稀土元素和稀散元素構成的礦產資源，是國家明確的“下一代戰略型礦產資源”。“三稀”元素是極為重要的戰略性資源，是現代尖端科技不可或缺的原材料。貴州作為“三稀”元素資源大省，已經探明的礦產資源儲量位居全國前列，例如織金新華磷礦床伴生稀土資源量位居全國第二，未來貴州的“三稀”元素礦產仍有巨大的開發潛力[1]。

1 貴州“三稀”元素礦床形成時間

貴州“三稀”元素具有礦種種類齊全、分布廣泛、產出層多、伴生多等特點，其礦床形成時期分為四個階段：第一個階段是中古代武陵構造旋回期，代表性礦物為梵景山花崗巖、偉晶巖、鎢、錫中伴生的“三種稀有”礦物；第二個階段是在新元古代-早古生代加里東構造旋回中，具有代表性的礦物是伴生在新元古代-寒武系黑炭質泥質巖和磷塊巖中的磷、鋇、錳、鎳、鉬、釩“三稀有”礦物；第三個階段是晚古生代～早白堊世燕山構造旋回期，代表礦物為石炭系二疊紀鋁鐵系、含煤巖系伴生的“三稀有”礦物；第四個階段為在燕山～喜馬拉雅構造旋回期間，在環太平洋構造域和特提斯構造域的共同作用下，形成了伴生的“三種稀有”礦物。

2 貴州“三稀”元素礦床類型及成因分類

貴州“三稀”元素礦床經過四個階段的時間反復演化，成礦環境多變，成礦機制復雜，形成了礦床類型種類多樣的特點，按照相似的特點可以分為沉積、熱液和巖漿作用三種基本成因類型，其中具體的礦床類型可根據表1的詳細展示知曉。“三稀”元素礦床的三種基本成因由于地質變化的不同，各自所蘊含的元素的特點也不一樣。

3 貴州“三稀”元素礦床類型特征

（1）沉積成因“三稀”元素礦床。①黑色巖系“三稀”元素礦床。貴州發育最廣泛的黑色巖系包括大塘坡組、牛蹄塘組、賈魯溝組等，形成于南化—震旦系—寒武紀，巖體主要為黑色硅質巖、碳酸鹽巖夾層碳質粘土巖組合。已探明有P、Ba、Mn、Ni、Mo、V等礦床。代表性礦床為遵義松林多金屬礦床，礦體呈層狀、透鏡狀、囊性。礦體沿走向和傾角向北延伸1000米。礦體厚度一般為0.1m～0.5m，厚度可達20m。②含煤巖系“三稀”元素礦床。“三罕見”元素含煤巖體中廣泛分布，包括石炭紀-二疊紀-三疊紀-第三系xiangbai等形成，涼山形成、宣威形成和龍潭形成，主要由碎屑巖、碳酸鹽巖或火山碎屑(凝灰巖)巖石夾層的煤炭粘土巖。除了已探明的煤炭和煤層氣，含煤巖體中的“三稀”元素分布廣泛，包含石炭—二疊—三疊—第三系的祥擺組、梁山組、宣威組、龍潭組等地層，主要為碎屑巖、碳酸鹽巖或火山碎屑(凝灰)巖夾煤炭質粘土巖組合。除探明有煤、煤層氣之外，還有S、Fe、Al、Sb、Au、Hg等礦產等“三稀”元素礦產。代表性礦產為畢節煤礦。③鋁鐵巖系“三稀”元素礦床。礦床形成于晚古生代石炭—二疊紀時期，廣泛分布于黔中、黔北、渝南地區的含鋁鐵質粘土巖系中。主要區域在祥擺組、九架爐組、宣威組等。鋁、鐵、耐火粘土中伴生有S、Sc、Ga、Li、Cs、Zr、Hf、Nb、Ta、Ti等“三種稀有”元素礦產在鋁、鐵、耐火粘土礦床中伴生有S、Sc、Ga、Li、Cs、Zr、Hf、Nb、Ta、Ti等“三稀”元素礦產。

（2）熱液成因“三稀”元素礦床。①鉛鋅礦型“三稀”元素礦床。該礦床在貴州城店地區廣泛分布。寄主層為震旦系、二疊系燈影組、清溪東組、白作組和茅口組，該礦床在貴州城點多面廣分布，賦礦層為震旦系—二疊系的燈影組、清虛洞組、擺佐組、茅口組等，典型礦床為都勻市牛角塘鉛鋅礦床。②汞銻金礦型“三稀”元素礦床。貴州低溫熱液型汞銻金礦床分布廣泛，地層眾多，從中元古代到新生代均有發現。在多個已探明的汞礦帶和幾十個地層中發現了汞礦床，構造熱液蝕變巖系常與U、Mo、Zn、Tl、Se、Te、Cd、Re、In等“三稀有”元素有關。該礦床是世界上第一個獨立的Tl礦床。

（3）巖漿成因“三稀”元素礦床。該礦床屬于巖漿后期氣成高溫熱液作用和偉晶期產物，集中分布于黔東北梵凈山，主要為酸性白崗巖及其巖脈。

該礦床的“三稀”元素礦床品位較低、規模較小、可綜合利用。

4 貴州“三稀”元素礦產資源潛力分析

貴州地處長江板塊，巖漿巖分布較少。武陵地質活動期以后，黑巖系、含煤巖系、鋁鐵巖系、磷塊巖系分布廣泛，沉積厚度較大，為“三稀”元素的儲存打下了堅實的物質基礎。燕山期后，受到太平洋構造和特提斯構造的聯合影響，使得熱液活動強烈頻繁，使得汞、金、鋅、鉛等低溫熱液礦床在貴州廣泛分布且規模宏大，為“三稀”資源的豐富積累提供了必要的運作條件。

（1）復雜特殊的地質活動鑄就“三稀”元素富集成礦。特殊的物質沉積、復雜的地質構造和強烈的巖漿作用形成了“三稀有元素”的富集成礦作用。例如，鋁鐵系碳酸鹽巖在古風化殼氧化環境下的偏側化事件涉及鋁土礦、粘土、鐵、Sc、Li、Cs等礦物。低溫構造熱液活動事件涉及汞、金、砷、銻中的Tl、Se、Te、Ge、Re、In、U、Mo等礦物。巖漿巖及其高溫熱液事件涉及鎢、錫中的鈮、鉭、鋰、銣、銫等礦物[2]。

（2）沉積成因“三稀”礦床的巨大潛力。貴州省經過武陵運動后，位于揚子板塊中央，沉積巖發育良好，厚度大、含媒巖系型、鋁鐵巖系型、磷塊巖系型種類多，規模達，讓貴州“三稀”元素礦產分布范圍達5至10平方公里，厚度累計可達10mn到100m之間，可以說資源潛力非常大。

5 對貴州“三稀”礦產資源前景綜合利用的建議

貴州“三稀”礦產資源儲備量大，開發利用價值高，但是目前地質勘探工作和資源的綜合高效利用與發達國家存在著很大的差距。為此，要加大對貴州“三稀”元素的科學利用要從以下幾個方面入手：

（1）加大地質科研力量建設，加快“三稀”礦產的勘探力度。政府要建立完善的“三稀”礦產的地質科考隊伍制度，多引入高水平的專業人才，做好勘探規劃，探明貴州“三稀”礦產的資源情況，引導企業對開發成本小、價值高、生態破壞影響力弱的礦產進行有效利用。

（2）指導企業引進先進的礦產開發技術。企業是開發礦產的主體單位，目前貴州的煤炭、磷礦、鋁土礦儲量都是十分巨大，同時由于地質作用帶來的伴生礦“三稀”元素礦產資源量也十分大，但是由于有些企業采用落后的開發技術和設備，導致在開發主要礦產的時候忽略了伴生礦的開發，這就導致了伴生礦的浪費，由于初次開發的破壞，使得這些浪費的伴生礦很難再得到利用。

6 結語

貴州“三稀”元素礦產資源種類多樣，特征差異明顯，主礦床和伴生礦床的資源保有量都十分豐富，開發潛力巨大，找礦前景廣闊，未來的科技價值和經濟價值都有著巨大的發展空間。但是，必須充分利用地球化學、地質學和礦物學的新理論和新方法，應用先進的礦產勘探技術，對貴州的“三稀”元素礦產資源進行綜合評估工作，才能做到科學把握，合理規劃，綜合利用。