滇西紅花腦堿長花崗巖風(fēng)化殼礦化特征及意義

滇西紅花腦堿長花崗巖風(fēng)化殼礦化特征及意義

中國在開發(fā)礦區(qū)取得了重要進展。初步研究表明,新生代成巖、成礦的百花腦堿長花崗巖風(fēng)化殼(簡稱礦化巖體,下同),是富含錫、鎢等有色金屬、可附帶回收Rb、Cs、Y、Sc、石英和鈉長石的超大型規(guī)模的綜合性礦床?！傲濉逼陂g,“滇西錫礦帶成礦規(guī)律及找礦方向”國家科技攻關(guān)項目曾對其部分礦段作過淺井普查評價和選礦試驗。我們對百花腦礦化巖體的成巖、成礦機制作了新的探索,對其中的礦石礦物的礦物屬性作過訂正;對成礦遠景及其潛在的經(jīng)濟價值作了橫向?qū)Ρ扰c預(yù)測。在實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的態(tài)勢下,反思百花腦花崗巖風(fēng)化殼型綜合性超大型礦床的經(jīng)濟技術(shù)條件,進一步研究其成巖、成礦地質(zhì)條件,指示找礦方向,預(yù)測成礦遠景,探索提高采、選、冶效率的新途徑,不但具有一定的理論意義和經(jīng)濟價值,而且具有巨大的社會效益。1百工腦礦床百花腦礦化巖體隸屬云南騰沖、盈江兩縣,最近的大村落是騰沖縣的新岐寨(故曾被泛稱為新歧花崗巖礦床,考慮到新岐寨距礦區(qū)有3~5km,我們建議以礦床中心部位所在地名改稱為百花腦礦床)。在大地構(gòu)造位置上,處于察隅-梁河陸塊,屬下察隅-蘇典動力變質(zhì)、巖漿巖帶,滇西騰沖-梁河錫、稀有金屬成礦帶的檳榔江蘊礦帶中段,大盈江與檳榔江二級分水嶺的構(gòu)造剝蝕臺地上,自北而南,山脊變寬緩,山峰高2500m左右;物理-化學(xué)-生物風(fēng)化作用強烈,礦化巖體普遍發(fā)育厚達30m的風(fēng)化殼。1.1陰山山地的河、陸、陰巖脈石礦化巖體呈南北長6000余米、東西寬近400余米的條帶狀展布。礦化巖體大致可以分為五個礦段:百花腦礦段、大秧田礦帶、席草壩礦段、茶塘河礦段和北邊的干河礦段。地表各個礦段間基本相連;是新生代百花腦-來利山復(fù)式花崗巖基最末階段的產(chǎn)物。與黑云母鉀長花崗巖和偉晶狀鉀長花崗巖呈侵入接觸關(guān)系。礦化巖體上部發(fā)育有大小不一、橢圓狀的云英巖異離體。此外,還有數(shù)量較多的天河石花崗巖脈和小龍巖脈穿切其間。值得強調(diào)的是礦化巖體不具有一般Li-F稀有金屬花崗巖所特有的垂直分帶性,但具有與垂直分帶性相當(dāng)?shù)膸r性,各自以獨立的地質(zhì)體依次呈截然的侵入接觸關(guān)系。1.2礦化元素賦存狀態(tài)據(jù)云南地質(zhì)礦產(chǎn)局測試中心和北京礦冶院研究,礦化巖體可綜合利用的元素達28種之多,計有Sn、W、Nb、Ta、Zr、Hf、Li、Rb、Cs、U、Th、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和Sc等。迄礦物巖石地球化學(xué)通報183今只對9種礦化元素作過查定(表1);它們在巖體中的分布比較均勻、穩(wěn)定,堪稱全巖礦化。從表1可見,僅Rb在工業(yè)品位之上,Nb2O5+Ta2O5含量接近工業(yè)品位,而其它礦化元素含量略偏低。強烈風(fēng)化的礦化巖體的有些礦化元素品位不高,但大都呈可供利用的礦石礦物形成產(chǎn)出,且易于采、選、冶和綜合回收。分選后的尾砂基本上可作為優(yōu)質(zhì)工業(yè)原料(鈉長石和石英);其量之巨,足以構(gòu)成單獨的超大型石英砂礦和超大型鈉長石礦床。潛在經(jīng)濟價值非?？捎^。主要礦化元素的賦存狀態(tài):1)Rb基本以類質(zhì)同象形式存在于鉀長石和云母中;2)Cs主要以類質(zhì)同象形式賦存在云母中,少量以類質(zhì)同象存在于鉀長石內(nèi);3)Y基本呈單礦物形式產(chǎn)出,如富鈾鎢薩工礦(W-andU-richsamarskite,即鈮釔礦的富U、W新變種)、未名礦物、磷釔礦和褐釔鈮礦等,也呈離子吸附態(tài)存在;4)Sc除以類質(zhì)同象含于富鈾鎢薩工礦外,估計還有相當(dāng)量的類質(zhì)同象的Sc含于錫石、黑鎢礦、鈮鉭鐵礦中;5)Sn至少60%以上呈錫石單礦物存在;6)Nb、Ta主要呈富鈾鎢薩工礦、未名礦物產(chǎn)出,其次以鈮鉭鐵礦、褐釔鈮礦產(chǎn)出,類質(zhì)同象形成存在于錫石、黑鎢礦、云母內(nèi)的量不大;7)W少數(shù)呈黑鎢礦形成存在,多數(shù)賦存于富鈾鎢薩工礦和未名礦物內(nèi);8)REE與釔一樣,大多呈單礦物產(chǎn)出,諸如富鈾鎢薩工礦、未名礦物、獨居石、磷釔礦和褐釔鈮礦等,也呈離子吸附態(tài)存在;9)Li基本上存在于云母類礦物和天河石中;10)U多呈獨立礦物富鈾鎢薩工礦、未名礦物等賦存;11)Zr與Hf大都為鋯石、富鉿鋯石和曲晶石等單礦物產(chǎn)出。1.3主、副難—礦床成因我們認為,百花腦礦化巖體的成巖、成礦作用以巖漿作用為主,以各種交代蝕變——鈉長石化、天河石化、云英巖化、黃玉化等為輔。呈脈狀穿切礦化巖體的云英巖和作異離體巢狀產(chǎn)于礦化巖體上部的云英巖,也應(yīng)以巖漿作用為主,屬小龍巖。2風(fēng)化殼形成礦床的規(guī)模通過淺井工程(線距100~200m,井距100m)對大秧田、百花腦和席草壩三個礦段的初步普查評價,所獲十分可觀的儲量:Rb2O126908t,Cs2O19181t,Y2O316579t,Sc1779t,Ta2O52632t,Li2O33824t,Sn12638t,Nb2O57078t,WO31621t。如果加上外圍的茶塘河、干河一帶大面積礦化巖體風(fēng)化殼,則其遠景儲量規(guī)?？蛇_巨大型;再考慮到30m風(fēng)化殼下的基巖礦化,其儲量有可能翻番。如此礦化規(guī)模的花崗巖型礦床世所罕見。僅就百花腦礦化巖體3/5礦段的風(fēng)化殼中,部分成礦元素的儲量看來,便可見一斑:1)銣的儲量幾占世界Rb總儲量(我國除外)的1/3,相當(dāng)于國內(nèi)大型銣礦床標(biāo)準(zhǔn)的60余倍;2)銫的儲量為大型礦床標(biāo)準(zhǔn)的9倍多,屬超大型礦床規(guī)模;3)氧化釔的儲量在國內(nèi)僅次于801礦、701礦和廣水礦床。而801礦釔工業(yè)礦物——硅鈹釔礦冶煉難度大。作為風(fēng)化殼礦床,連同茶塘河、干河風(fēng)化殼礦段估算在內(nèi),它相當(dāng)于國內(nèi)大型磷釔礦砂礦床Y2O3儲量標(biāo)準(zhǔn)的5倍;4)鈧的儲量相當(dāng)于國內(nèi)所劃大型Sc礦床儲量的177倍;5)Ta屬大型礦床;6)Li、Sn可達中型礦床規(guī)模;7)石英作為選礦尾砂的石英儲量相當(dāng)于國內(nèi)所劃大型石英砂礦標(biāo)準(zhǔn)的5倍有余;8)鈉長石參照國內(nèi)石英砂礦的礦床規(guī)模標(biāo)準(zhǔn),礦化巖體選礦尾砂中的鈉長石儲量可達超大型礦床規(guī)模。另外,在茶塘河礦段以南地區(qū)、盈江小地方等同屬于礦化巖體外圍,亦發(fā)現(xiàn)有色、稀有、稀土金屬和非金屬礦化的堿長花崗巖風(fēng)化殼,找礦前景喜人。3評價結(jié)論的討論百花腦礦化巖體D級礦石儲量達1.1億t,D+E級儲量2.4億t。礦化均勻而穩(wěn)定,堪稱全巖礦化,因而,只要適當(dāng)加密勘探網(wǎng)距,投入其它勘探手段和加大勘探面積,所獲儲量的級別就會升級,且礦石儲量增加。184沈敢富/百花腦風(fēng)化殼:潛在超大型的銣、銫、釔、鈧、石英和鈉長石礦床有殘留頂蓋存在是礦化巖體剝蝕程度淺的證明。不過,這些殘留頂蓋不多、不厚,且已強烈風(fēng)化。礦床適宜露天開采,剝采比小。礦化巖體風(fēng)化較徹底,呈砂糖狀。當(dāng)?shù)鼐用裼米钤嫉乃Σ傻V方式,已獲數(shù)萬噸精礦。礦區(qū)交通尚方便,有公路與國道、省道相通,通過公路轉(zhuǎn)道緬甸密支那,經(jīng)鐵路進入印度洋,向外出口相當(dāng)便捷。礦體綜合利用的有用組分多,且絕大部分呈易采、易選、易煉和可綜合回收的單礦物形式存在。遺憾的是,前人對百花腦礦化巖體技術(shù)經(jīng)濟評價報告認為,百花腦礦的“稀土、鋰、銣、銫等元素難以用機械選礦的方法進行有效的富集。雖然用濕法冶金方法可以提取,但工藝復(fù)雜,試劑消耗量大,經(jīng)濟上明顯不合理”。我們認為這一評價不甚妥當(dāng)。其一,稀土元素的賦存狀態(tài)主要存在于不多的幾種單礦物中,且其選礦工藝流程比較成熟,回收率較高;其二,盡管評價報告注意到了綜合利用,但仍未跳出“單打一”的窠臼:著重于錫石和鈮、鋰礦物的評價而忽略了伴生的Sc和稀土元素的綜合利用;其三,完全不予考慮有重大經(jīng)濟價值的Sc、Y和Ta的綜合利用,使評價結(jié)論難免有偏頗之嫌。鈧是貴重的分散元素。其市價盡管較上世紀(jì)90年代初大幅回落,但仍達6.5萬元/kg(1999年珠海價)。已如前述,百花腦礦化巖體的Sc,在總量上具有超大型礦床的極大潛力,又類質(zhì)同象賦存于可附帶綜合回收的幾種礦石礦物中。如果僅從Sc的潛值考慮,只取3/5礦段Sc儲量參加估算,其潛值不在