稀土、稀散金属资源地质特征

一、矿床时空分布及成矿规律我国稀土矿床大多数与稀有元素共生在一起的，矿床形成于从元古宙至中生代的漫长地质历史时期中，在兴安—内蒙古、东秦岭、黑吉辽胶、华南、康滇等成矿区带均有不同程度的分布。

稀土矿床时空分布基本概况是：前寒武纪是稀土矿床的一个重要成矿期。

如位于内蒙古成矿区的白云鄂博铁-铌、稀土矿床是一个多期叠加成矿的世界罕见特殊超大型稀土矿床。

据袁忠信等近年来对白云鄂博矿床成矿时代的研究表明，稀土的成矿主要发生在中元古代，约在1400～1600Ma之间(矿床地质，1991.№.1)，矿石是通过沉积方式形成的。

在加里东期，伴随着碱性碳酸岩岩浆，以及可能某些碱性辉长岩岩浆的侵入，导致稀土第二次成矿。

在海西期，伴随着矿区南部花岗岩岩浆的侵入，使原沉积的矿石再次受到改造，有新的晚期阶段的稀土矿物形成。

加里东期形成的稀有、稀土矿床，主要是分布在北方几条北西西向的岩带，如秦岭区、昆仑-祁连山区。

矿床类型以伟晶岩型为主，成矿规模较小。

此外，在南方桂粤的寒武系—奥陶系中普遍含有磷和稀土元素，在混合岩化过程中，使稀土元素富集而形成混合岩型稀土矿床。

海西期，在兴安岭-内蒙古区、阿尔泰区、天山-北山区、昆仑-祁连山区、东秦岭区、华南区、康滇区及黑吉辽胶区都有海西期岩带存在，形成许多规模不等的稀有、稀土矿床。

印支期，目前仅在川西发现大型锂辉石伟晶岩矿床和新疆阿尔泰地区柯鲁木特锂辉石-钠长石伟晶岩矿床。

但尚未发现规模较大的稀土矿床。

燕山期是我国稀有、稀土矿床的主要成矿期，特别是华南成矿区的许多花岗岩型、气成热液和热液型、伟晶岩型、碱性岩及碱性花岗岩型、火山热液型等稀有、稀土矿床，绝大多数是在燕山期成矿的。

此外，四川冕宁牦牛坪稀土矿床经研究属喜马拉雅期成岩成矿的(袁忠信等，1995)。

不同成因类型的稀土矿床的铈族稀土和钇族稀土矿物组合的变化具有一定的规律性。

与碱性-超基性岩浆有关的岩浆矿床中，主要形成铈族稀土矿物组合；与酸性岩浆有关的矿床中，主要形成钇族稀土矿物组合。

伟晶岩矿床中，碱性伟晶岩矿床主要形成铈族稀土矿物组合；花岗伟晶岩则主要形成钇族稀土矿物组合。

热液矿床中主要形成铈族稀土氟碳酸盐矿物组合。

二、矿床类型我国稀土矿床类型的划分，因稀土元素常与稀有元素共生在一起，故矿床分类都以稀有、稀土矿床表示。

如《中国矿床》(中册)推出的稀有、稀土矿床分类方案。

现将以稀土为主并具有工业意义的矿床类型，简介如下：1.白云鄂博型铁-铌、稀土矿床这是一种特殊类型迄今独一无二的超大型稀土矿床，以其规模巨大，储量丰富，铈族稀土品位高而著称于世，具有巨大的经济价值，是我国稀土矿物原料最大的生产基地。

对其成因类型划分至今众说纷纭，诸如特种高温热液说、沉积变质-热液交代说、岩浆碳酸岩说、火山碳酸岩沉积说、层控说、热卤水沉积说以及复合成因说等。

该类型矿床地质特征将在典型矿区中加以简要介绍。

2.花岗岩型铌、稀土矿床该类型是与花岗岩类岩石有关的岩浆矿床，主要分布在赣南、粤北及湘南、桂东一带，如姑婆山含褐钇铌矿花岗岩。

碱性花岗岩型稀土矿床主要分布在川西和内蒙古的东部地区，如内蒙古巴尔哲碱性花岗岩铌、稀土矿床。

花岗岩型稀土矿床的特点是，储量大、品位稳定，颇有远景。

但品位较低，矿物粒度较细，目前尚未大规模开采利用。

然而在其上发育的风化壳矿床和形成的冲积砂矿、海滨砂矿，易采易选，具有重要工业意义，五六十年代已开采这些砂矿中的独居石、磷钇矿、铌钽铁矿、锆石英等稀土、稀有元素矿物原料。

3.花岗伟晶岩型稀土矿床我国花岗伟晶岩主要富含锂、铍、钽等稀有元素，富含稀土元素并不多见，仅在江西发现有稀土-铌钽-锂伟晶岩型矿床。

这类矿床的特点是稀土品位较高，矿物粒度较大，易采易选，但规模有限，适于地方开采。

4.含稀土氟碳酸盐热液脉状型矿床该类型是独立的轻稀土矿床，经济价值巨大，为国外稀土矿的主要类型之一，如美国著名的芒廷帕斯特大型氟碳铈矿即属此类。

我国目前已勘查出四川冕宁牦牛坪稀土矿床(大型)和山东微山湖郗山稀土矿床(中型)。

这类矿床的形成常与碱性侵入岩有关，规模较大，稀土品位富，主要矿石矿物为氟碳铈矿，富含镧、铈、镨、钕等元素，矿石嵌布粒度大，属易选矿石类型。

这两个矿床已开发利用，经济、社会效益十分可观。

5.含铌、稀土正长岩-碳酸岩型矿床这种类型矿床也是稀土矿床主要类型之一。

具有规模大，共伴生组分多的特点，颇有综合利用价值。

主要矿石矿物以铈族稀土为主。

有独居石、氟碳铈矿、氟碳铈钙矿等，铌矿物有烧绿石、铌铁矿、铌铁金红石等。

在秦岭东段南坡，鄂陕交界处已勘查的湖北竹山庙垭大型铌稀土矿床，探明轻稀土氧化物121.5万t，五氧化二铌92.95万t，尚待开发利用。

6.化学沉积型含稀土磷块岩矿床在化学沉积型矿床中，目前在国内尚未发现独立的稀土矿床。

稀土元素只是作为伴生组分富集在某些磷矿床、铝土矿床和铁矿床中，具有综合回收利用价值。

其中在磷块岩中的稀土元素主要呈类质同象形式赋存于胶磷矿或微晶磷灰石中，稀土含量与主元素磷的含量有密切的相关关系，最高含量可达0.3%，且钇族稀土往往有较高的比例。

70年代初，勘探的贵州织金县新华磷矿床，探明的稀土氧化物储量已达大型矿床规模，其中氧化钇的储量占总储量的1/3。

目前，磷矿已开采，稀土矿待综合回收利用。

7.沉积变质型铌、稀土、磷矿床该类型是近年来发现的一种变质矿床，分布甘肃北部和内蒙古西部。

矿床产于前寒武系大理岩中。

矿石矿物主要有铌铁矿、铌易解石、铌铁金红石、独居石、磷灰石等。

矿床规模较大，以铌为主，稀土和磷可综合回收利用，具有潜在的工业意义。

8.混合岩型稀土矿床这种稀土矿床是含独居石、磷钇矿的混合岩或混合岩化花岗岩。

70年代以来在广东、辽宁、内蒙古陆续发现矿化区和矿床。

如广东的五和含稀土混合岩矿床，辽宁的翁泉沟混合岩化交代型硼铁稀土矿床，内蒙古乌拉山—集宁一带的花岗片麻岩或混合岩中稀土元素含量很高，有可能找到混合岩型稀土矿床。

这种矿床的矿石矿物主要是独居石、磷钇矿、褐帘石和锆石等，辽宁的混合岩中还有铈硼硅石等。

混合岩型稀土矿床，一般规模较大，特别是在南方由混合岩型稀土矿床形成的风化壳矿床和海滨砂矿具有重要开采价值。

9.风化壳稀土矿床这类矿床广泛分布于南岭和福建一带的花岗岩型、混合岩型稀土矿床和个别含稀土火山岩发育的地区，多呈面型分布。

根据稀土元素的赋存状态，风化壳矿床分为单矿物型和离子吸附型两类。

单矿物型风化壳矿床的稀土元素主要以稀土矿物形式出现，其工业矿物种类，视其原岩而定。

有的以褐钇铌矿为主，如湖南和广西富贺钟三县的风化壳花岗岩；有的则以磷钇矿和独居石为主。

其含矿母岩为含矿花岗岩和混合岩。

这类矿床采选简易，已成为稀土特别是重稀土的主要矿物原料来源。

离子吸附型风化壳稀土矿床，是一种新类型稀土矿床。

稀土元素呈离子状态吸附于粘土矿物表面，提取工艺简便，加之规模之大，开采容易，已成为我国重稀土、中稀土提取的主要来源。

这类矿床在我国南方有较广泛的分布，开发这类矿床经济、社会效益十分显著。

10.独居石、磷钇矿冲积砂矿和海滨砂矿在华东、中南、滇西南等地区第四系冲积层中遍布独居石和磷钇矿砂矿。

其原岩为含矿花岗岩和混合岩，砂矿富集程度、品位随地貌单元趋新而渐富。

矿床规模较小，但易采易选，适于边采边探，易于发挥经济效益。

海滨砂矿比冲积砂矿规模大，也易采易选，经济价值巨大。

主要分布在广东、海南、台湾省等沿海一带。

矿体赋于第四纪滨海相细粒石英砂中，主要矿物为钛铁矿、金红石、锆石、独居石和磷钇矿等，均可综合开发、综合回收利用。

三、典型矿区(一)内蒙古白云鄂博铁、铌、稀土矿白云鄂博矿区位于内蒙古包头市白云鄂博区内，南距固阳县城90km，矿区范围东西长16km，南北宽3km，面积约为48km2，由主矿、东矿、西矿、东介勒格勒和都拉哈拉等5个矿段组成。

探明的储量规模：稀土、铌为世界罕见的超大型、铁矿也达到大型以上规模，并伴生多种有益组分，综合利用价值巨大。

白云鄂博矿床从发现到勘查、开发已有70余年历史。

铁矿由丁道衡先生1927年7月首次发现，稀土矿由何作霖先生在丁道衡采回来的标本中，于1935年首次发现两种稀土矿物，命名为白云矿(氟碳铈矿)和鄂博矿(独居石)。

但这样重要的发现，在当时没有重视。

直到新中国成立后才对白云鄂博矿区进行了空前大规模的地质勘查、矿业开发和科研工作。

40余年来许多部门和单位先后在这里做过地质勘查工作。

截至1992年底，累计探明铁矿石储量14.59亿t，探明的稀土储量(RE2O3)占全国总储量的90%以上，铌储量(Nb2O5)占全国总储量的70%(按1996年底保有储量统计)，并分别计算了钍、钛、钾、萤石、石英砂等矿产储量，规模也很可观。

白云鄂博矿区地处内蒙古地轴北缘向内蒙古古生代地槽的过渡地带。

矿床位于宽沟大断裂与乌兰宝力格深大断裂交汇处的白云鄂博区。

矿区主要分布有中元古代的下白云鄂博群地层，主要为浅色石英岩、板岩、灰岩和白云岩组成的一套准复理石沉积建造(图3.22.1)。

矿区由近东西走向的宽沟背斜和白云鄂博向斜组成。

矿区的侵入岩以海西期花岗岩类为主，分布于矿床南北，其次是辉长岩类、闪长岩类等。

白云岩是矿区主要含矿层，对稀土和铌而言白云岩即是矿体。

主矿段、东矿段和西矿段，不仅是铁矿体，而且均伴生有工业价值的稀土和铌等稀有金属矿产；东介勒格勒和都拉哈拉主要是铌-稀土矿段。

各矿段的主要矿体规模：(1)主矿段位于白云鄂博向斜的北翼。

矿体赋存于白云岩(H8)与板岩(H9)之间。

矿体产状与围岩一致。

矿体上盘围岩为黑色板岩蚀变而成为黑云母岩，下盘为萤石化、钠闪石化白云岩。

铁矿体长1250m，最宽415m，控制斜深970m。

稀土储量占全矿区总量的32.1%，铌储量占全矿区总量的21%。

(2)东矿段位于主矿段之东，二者相近。

矿体产状与围岩一致。

矿体上盘围岩为白云岩和板岩，下盘为白云岩。

铁矿体长1200m，最宽350m，呈帚状，西窄东宽，最大延深800m。

稀土储量占全矿区总量的21.5%，铌储量占全矿区总量的10.8%。

主、东矿段平均品位：主矿段，TFe 35.97%、RE2O3 6.19%、Nb2O5 0.141%；东矿段TFe 33.85%、RE2O3 5.71%、Nb2O5 0.126%。

在上盘蚀变板岩、白云岩和下盘蚀变白云岩中还有铌、稀土矿体产出，含Nb2O5 0.051%～0.153%。

RE2O3 0.8%～8.18%。

主、东矿段的主要稀土、稀有元素工业矿物为独居石、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、黄河矿、铌铁矿、易解石、烧绿石等。

此外，在主、东矿段境界外的底盘稀土品位RE2O3 3.55%，其储量占全矿区总量的16%。

(3)西矿段位于主矿以西，由16个大小不等的铁矿体组成，分布在白云鄂博向斜的两翼，向斜核部为(H9)板岩，两翼为(H8)白云岩，有的铁矿体本身呈向斜构造。