1∶5万区矿调中离子吸附型稀土矿调查评价方法初探

赵合富，罗 剑，尹积扬，朱锦夫

（1.江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队，江西赣州341000；2.江西省地质矿产勘查开发局稀土应用研究所，江西赣州341000）

关健词：离子吸附型稀土矿；调查评价；赣南钻；1∶5万区矿调

稀土元素广泛应用于冶金工业、石油化工、陶瓷玻璃以及新材料等方面，市场需求量较大。稀土作为重要的矿产资源，已被列为国家限制性开采的矿种，实行开采及出口配额总量控制。稀土元素因其特殊而广泛的用途被誉为“工业维生素”、“万能之王”、“农业激素”、“战争金属”等[1]，稀土矿产资源所发挥的经济、社会效益日益显著，需求量持续增加，已成为国内外公认的关乎新兴产业发展的战略性资源[2]。离子吸附型稀土矿是我国特有的优势资源，该类矿床以粘土矿物吸附稀土离子为特征，稀土元素含量在原岩风化壳中发生次生富集，通常高出原岩2倍至数倍，与稀土元素呈独立矿物的风化壳砂矿床有显著区别[3]。

1 离子吸附型稀土矿1∶5万调查评价方法

国内现行规范为《稀土矿产地质勘查规范》（DZ/T 0204－2002）[4]（以下简称“规范”），在当前形势下，运用“规范”进行离子吸附型稀土矿勘查时并没有说明每平方千米范围内需要用多少个赣南钻[5]（在2015年申请了专利，专利号ZL 2015 2 0071594.5）工程。

本次工作以寻乌县牛斗光幅为例，按成矿母岩分侵入岩、火山岩。风化壳呈面型似层状分布，矿体随风化壳呈似层状断续产出，粘土层不发育，矿体大部分裸露于地表，且大多分布于山顶及山脊部位，产状随地形起伏而变化。矿体分布范围及形态产状严格受风化壳的发育程度及地形地貌因素制约。

通过对区内资料的综合研究、类比及地质路线调查、稀疏的工程控制，初步了解预查区内矿产资源远景，提出可供普查的资源潜力较大地区，并为进一步工作提供依据。

首先，通过1∶5万区域地质矿产路线调查圈出风化壳;其次，选取有代表性的（花岗岩、火山岩）风化壳利用赣南钻工程按一定工程网度进行取样；最后，根据赣南钻工程品位圈定矿体，估算稀土矿远景资源量。

1.1 地质路线调查

地质路线调查以1∶5万地形底图作为野外用图，采用路线穿越法与追索法相结合，对成矿母岩风化壳边界进行定点、观察和描述。主要界线有基岩与风化壳界线、第四系与风化壳界线以及稀土采空区边界，其中采空区可利用高分辨率遥感影像直接圈定。

路线布置线距500～1000m，点距不做要求，能圈闭成矿母岩风化壳即可。点上主要观察记录风化壳发育情况，适量采取化学样了解矿化情况。

1.2 赣南钻布施

稀土矿体厚度一般山顶较厚，山脊次之，山坡两翼及坡脚厚度较薄，因此，探矿工程（赣南钻）应尽可能按风化壳中的地貌三要素（山头、山腰和山脚）均匀同比例布施；尽可能避开风化球分布区，直接在全风化层的上部布施；当植被发育，风化壳层位保存甚完全，赣南钻不易揭穿全风化层时，则尽可能利用风化壳的天然或人工陡坎剖面，重点选择其全风化层进行刻槽取样，部分或全部代替赣南钻取样。若无天然或人工陡坎，赣南钻取样应尽量加深揭穿全风化层。

2 赣南钻对比试验

花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿评价对比，选择“江西省寻乌县稀土资源远景调查评价”项目工作区内大面积出露花岗岩风化壳圈定的ⅩⅩⅨ-333-42矿块，该矿块面积为0.56km2，原施工有18个赣南取样钻工程，密度达32个/km2，达到Ⅱ类网度（25～35个赣南钻/km2）要求（控制程度相当于1∶5千），估算了333资源量；本次抽稀至5个赣南钻/km2（控制程度相当于1∶5万，图1），圈定的矿块面积、厚度、品位及资源量等对比结果（见表1）。即：矿块的平均厚度或矿石量基本相当，平均品位降低14%～20%，变化较大，对应的资源量减少13%～19%，资源量变化幅度小于20%。

图1 花岗岩风化壳抽稀前、抽稀后试验矿块工程对比图

表1 花岗岩区风化壳取样工程抽稀前后矿块规模及资源量估算对比表

火山岩风化壳离子吸附型稀土矿对比评价，选择“江西省寻乌县稀土资源远景调查评价”项目区内之牛斗光幅西北部广泛分布的火山岩区（早白垩世鸡笼嶂组）中圈定的编号为ⅩⅩⅧ-333-30矿段，该矿块面积为1.04km2，共28个见矿工程控制，密度为27个赣南钻/km2，达到Ⅱ类网度（25～35个赣南钻/km2）要求（控制程度相当于1∶5千），估算了333资源量；通过抽稀至5个赣南钻/km2（控制程度相当于1∶5万，图2），圈定的矿块面积、厚度、品位及资源量等对比结果见表2。即：矿块的平均厚度或矿石量增加4%，平均品位离子相品位减少了4%，全相品位减少了12%，相对应的离子相资源量几乎不变（+0.10%）、全相资源量减少了9%，资源量变化幅度小于10%。

由于离子吸附型稀土矿厚度、品位较稳定，从经济角度出发进一步选择了大矿块VII-334-66进行了2～3个赣南钻/km2与5个赣南钻/km2的网度对比，再度抽稀后离子相资源量仅减少了6%（图3，表3）。

图2 火山岩风化壳抽稀前、抽稀后试验矿块工程对比图

表2 火山岩区风化壳取样工程抽稀前后矿块规模及资源量估算对比表

图3 5个赣南钻/km2与2～3个赣南钻/km2的网度工程对比图

表3 2～3个赣南钻/km2与5个赣南钻/km2的网度资源量估算对比表

3 结论

1∶5万区域地质矿产调查在评价离子吸附型稀土矿时，地质路线调查路线布置线距500～1000m，以圈定成矿母岩风化壳。对于小矿块稀土矿体，选择5个赣南钻/km2的网度施工，预算的资源量可与333级别资源量对比；对于大矿块稀土矿体，选择2～3个赣南钻/km2的网度施工，预算的资源量基本可与333级别资源量对比。因此，对离子吸附型稀土矿1∶5万的调查评价，2～3个赣南钻/km2的工程间距基本可以满足要求。