王宏坤,杜海斌,漆颖超,李 杨
(核工业西藏地质调查院,四川 成都 610059)
稀土资源是我国优势矿产资源之一[1-4],是支撑我高新技术产业发展的重要原材料,被称为工业“维生素”和工业“味精”,具有重要的战略意义。临沧花岗岩地处滇西,位于我国北回归线以南,气候湿热,雨量充沛,植被繁茂,动植物丰富,有机酸来源丰富,化学风化作用强烈,该花岗岩容易形成巨厚的风化壳,其内的稀土元素在风化作用下,容易发生解离、运移、富集成矿;因此,本区风化壳具备形成离子吸附型稀土矿体的潜力。
研究区指临沧花岗岩中段,北起澜沧县上允镇、大山乡、富东乡,南至糯扎渡镇之间约2000km2面积,该区域内有约1200km2的花岗岩分布。
本区地处扬子板块西南缘,位于澜沧江深断裂的西侧,黑河断裂的东侧,是昌都-思茅地块、印支地块和扬子板块的交汇结合部位[5],其西侧紧邻与印度洋板块的拼接地带,即澜沧江缝合带该带是扬子板块和保山微板块的重要分界限,东侧紧邻昌都-思茅微板块,是一系列岛弧向东俯冲的岛弧带,也是澜沧江洋闭合消亡的遗迹,是三江成矿带南段的重要组成部分。
本区主要位于我国北回归线以南的西南地区,属于热带、亚热带温湿气候,雨量充沛,植被繁茂,动植物丰富,有机酸来源丰富,风化作用主要以化学风化为主,风化作用大于剥蚀作用,故可以发育厚度较大的风化壳,稀土元素发生活化,被黏土矿物吸附后,发生运移、富集,使风化壳中稀土含量高出基岩数倍至数十倍。
地形整体上呈现出北高南低、西高东低,周边高中部低,由北至南高~低~高~低的特点,海拔相对高差较大。西部和北部整体海拔较高,约为1300m~2500m,东部和南部整体海拔相对较低,约为500m~1800m;本区的致高点为东部的黑山,海拔标高2527m,北东部的澜沧江河谷为本区最低处,海拔标高672m。
本区有三条北西—南东向的山脉自北向南相间分布,形成本区三条北西~南东向的分水岭。
岩浆岩类型主要为晚三叠世黑云二长花岗岩,粒度为中粗粒和中细粒,分布没有规律,其中中粗粒黑云二长花岗岩分布面积较广,中细粒黑云二长花岗岩呈零星分布,二长花岗岩局部见二叠纪花岗闪长岩之包体。
母岩特征为:矿物成分及含量为钾长石40%~45%,斜长石约25%,石英25%~30%,黑云母约5%,偶见不透明矿物。钾长石,无色,多无双晶,偶见具格子双晶者,粒度一般1mm~4mm,形态多呈略受挤压圆化或椭圆化粒状,颗粒边缘略具凹凸或参差状,大致均匀分布。
斜长石,无色,具聚片双晶,粒度及形态与钾长石相似,稀散分布。
石英,无色洁净,干涉色一级暗灰色至一级黄白色,粒度悬殊,0.1mm~2.2mm,形态为它形粒状,颗粒多具波状消光,呈受挤压的不规则团状不甚均匀充填于长石粒间。黑云母,具淡红棕色至棕红色多色性,粒度0.2mm~1.5mm,呈挤压变形片状,与石英夹杂稀散充填于圆化长石粒间。
本区稀土矿床整体简单,随母岩风化层形态的变化而变化,在平面上呈层状、似层状;矿体面积普遍大于2km2,矿体空间形态随山体地貌呈波浪式、地毯式起伏,局部有尖灭再现,矿体成片连续至较成片连续,有少量夹石和风化球。
矿体主要赋存于晚三叠世花岗岩风化壳全风化层(B1层)中部,矿石为全风化黑云母二长花岗岩,矿体顶板为黏土层(A2层)及全风化层顶部的红土化砂质黏土,矿体埋藏深度平均12m~20m,最深达37m,属深潜式矿体,在风化壳边缘靠近沟谷位置因自然或人为剥蚀作用矿体埋藏最浅为0.5m,几乎出露地表。矿体底板为半风化层(C1层)含砾石砂土。
矿体在倾缓山脊处或平缓山顶因风化壳保存程度最好,矿体埋深最深,品位最高,厚度最大,向山脊两侧或山顶四周,剥蚀作用逐渐变强,风化壳保存完好程度逐渐降低,甚至部分地段矿体已遭受淋滤剥蚀,因此矿体厚度、品位随之降低,矿体埋深变浅。
矿石为全风化花岗岩,结构松散,主要赋存于花岗岩全风化层的中部,呈肉红、亮白、灰黄、灰褐、灰白等杂色土。矿物成分主要由抗风化原生造岩矿物、风化次生矿物及副矿物组成,稀土元素多以浸出相氧化物的形式分散吸附于次生风化而成的黏土矿物中。
矿石以粉砂泥质结构、黏土结构为主,下部矿石黏土含量相对较低,以中细粒松散砂质结构为主;矿石以土状构造、块状构造为主,下段矿石原位状态以块状为主,因黏土含量降低受外力扰动即成砂状构造。
临沧花岗岩所处的滇西,气候湿热,有利于花岗岩的风化,地势相对平缓的中山地区有利于巨厚的花岗岩风化层的保存,矿体赋存在风化壳的全风化层,成层状、似层状,随山体空间形态的变化而变化,平缓山顶及山脊的厚度较大,向山脚逐渐变薄。矿石为砂质黏土,土以状构造,松散砂质结构为主。综上所述,滇西地区具备形成大型离子吸附型稀土矿床的潜力。