白云鄂博礦礦區(qū)外圍及周邊稀土資源評價

王 路，王茜茜，盧虎生＊，鄭有偉

（1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 白云鄂博礦多金屬資源綜合利用省部共建國家重點實驗室，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 礦業(yè)研究院，內(nèi)蒙古 包頭 014010；3.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 礦業(yè)與煤炭學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

1 緒論

白云鄂博礦位于中國內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市正北149公里處，是迄今為止世界上最大的鐵-鈮-稀土共伴生礦床。發(fā)現(xiàn)之初，白云鄂博礦按照鐵礦石的邊界品位劃分礦區(qū)及礦體范圍，但是隨著稀土應(yīng)用的不斷擴展，稀土的價值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鐵。

因此，重新劃分礦區(qū)范圍，對其外圍及周邊稀土資源進(jìn)行評價迫在眉睫。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

白云鄂博礦地處華北陸塊北緣狼山-白云鄂博裂谷系。出露地層齊全，從太古宇到新生界都有出露。對該區(qū)域起主導(dǎo)作用的構(gòu)造主要是近東西向的烏蘭寶力格斷裂和白云鄂博-白銀角拉克斷裂。

該區(qū)域巖漿巖類型齊全，分布廣，成份以中酸性為主，基性、超基性次之。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

白云鄂博礦區(qū)主要出露的地層為中元古界白云鄂博群，東北部少量出露下元古界地層。巖性主要由板巖、石英巖及碳酸鹽巖構(gòu)成。

白云鄂博礦區(qū)大部分位于寬溝背斜南部的H8白云質(zhì)灰?guī)r和向斜兩側(cè)及附近的H9板巖接觸過渡帶之間，此區(qū)域曾發(fā)生過大范圍的褶皺及斷裂，代表性的構(gòu)造有寬溝背斜及毛忽洞背斜[1]。

4 礦區(qū)外圍及周邊稀土資源評價

目前已知的白云鄂博礦礦體是根據(jù)鐵礦石邊界品位圈定的，一些不夠鐵礦石邊界品位，但富含稀土等有價元素的“礦體”被劃分為圍巖。

根據(jù)前人對白云鄂博礦區(qū)范圍內(nèi)及附近巖石所含元素的檢測表明，礦區(qū)附近的白云巖內(nèi)稀土含量均達(dá)到邊界品位[2]。

因此，如果按照稀土礦邊界品位劃分礦區(qū)范圍，該區(qū)域白云巖巖層均為礦體。

另外，根據(jù)巖性特征及地層走向，在據(jù)白云鄂博礦西20公里和南40公里處也發(fā)現(xiàn)了相同地層及巖性，由于該層白云巖成層性較好，礦區(qū)外圍的白云巖后期遭受構(gòu)造破壞較小，這就意味著，在白云鄂博礦礦區(qū)外圍及周邊稀土資源勘查還有巨大的潛力。

隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用高光譜遙感數(shù)據(jù)開展礦產(chǎn)勘查成為地質(zhì)找礦工作新的發(fā)展方向。通過遙感進(jìn)行大范圍的找礦工作，不但可以節(jié)省大量的人力、物力、財力，還可以節(jié)省很多時間，效率大大提高。

前人通過采集白云鄂博礦區(qū)內(nèi)標(biāo)志性的稀土礦石樣品，對其進(jìn)行光譜分析，發(fā)現(xiàn)其中釹元素的光譜分析數(shù)據(jù)與稀土各特征譜帶呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)，并找到了具體的波段。基于此構(gòu)建了高光譜遙感找礦模型，反演了區(qū)域內(nèi)的稀土元素異常信息[3]。

由于白云鄂博礦所富含的主要稀土元素為鑭、鈰、鐠、釹，而釹在其中的經(jīng)濟價值最大，恰好釹元素光譜信息與稀土特征譜帶相關(guān)性極高，因此利用該模型進(jìn)行稀土異常區(qū)的反演，不但具有很高研究價值，還具有很大的經(jīng)濟價值。

圖1 白云鄂博礦礦區(qū)外圍及周邊地質(zhì)和遙感異常疊加圖（底圖來自文獻(xiàn)[1]，[3]）

通過將地質(zhì)資料分析結(jié)果與遙感反演結(jié)果疊加，發(fā)現(xiàn)雖然兩者存在一定的偏差，但是相關(guān)性良好，含礦地層出露的地區(qū)，也是遙感反演的釹元素異常的濃集中心，二者的相互印證使得疊加結(jié)果更加可靠（圖1）。

5 結(jié)論

白云鄂博礦“以鐵為主，兼顧稀土”的開采模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)今礦山的發(fā)展，因此不斷的嘗試使用新的技術(shù)和方法進(jìn)行找礦勘探工作，是打破目前工作瓶頸的途徑。利用遙感技術(shù)與地質(zhì)資料分析相結(jié)合，尋找白云鄂博礦礦區(qū)外圍及周邊稀土資源，可以為礦山尋找到接替資源，并且增加礦山儲量。

同時，該方法也可以推廣到其他礦區(qū)及礦種，對指導(dǎo)找礦工作有著重大的幫助。另外，大尺度的反演，并與地質(zhì)資料疊加匹配，對揭示區(qū)域成礦作用及礦床成因也有著較大的幫助。