四川什邡式磷矿床中、重稀土元素富集规律及资源潜力——以绵竹清平磷矿为例

什邡式磷矿床是我国重要的磷矿类型,其以矿床规模大、矿石磷品位高和富含稀土元素为特征。然而,对该类型矿床中稀土元素的富集规律及资源潜力尚缺乏详细的研究。本文以四川绵竹典型的什邡式磷矿床——清平磷矿为研究对象,在野外地质调研基础上,对矿区含磷层(磷块岩层、深灰色和褐红色富硫-磷-铝-锶层)和顶、底板岩石(白云岩)开展系统的显微岩相学、扫描电镜/能谱分析和全岩地球化学分析,探索矿床中稀土元素的分布和富集特征,并在此基础上揭示四川什邡式磷矿床中伴生的稀土资源潜力。结果显示,清平磷矿顶、底板白云岩稀土元素(La~Lu+Y)含量低(平均13.6×10^(-6)),磷块岩稀土元素含量中等(平均280.0×10^(-6)),而富硫-磷-铝-锶层稀土元素高度富集(平均2053.9×10^(-6)),尤其是褐红色富硫-磷-铝-锶层(高达3257.2×10^(-6))。结合前人已有的分析数据,四川什邡式磷矿床中的富硫-磷-铝-锶层的稀土元素含量平均为2259.4×10^(-6),最高达3286.8×10^(-6),其中的中、重稀土元素(Sm~Lu+Y)平均为1276.9×10^(-6),最高达2213.0×10^(-6),在稀土元素总量中的占比高,达55.1%,远高于华南离子吸附型稀土矿、织金磷矿中伴生的稀土元素以及富稀土元素的深海沉积物。初步估算,四川什邡式磷矿床伴生的总稀土元素潜在资源量达25.2万吨,其中的中、重稀土元素含量达15.6万吨,仅富硫-磷-铝-锶层中伴生的中、重稀土元素就高达9.6万吨。因此,四川什邡式磷矿床具有重要的经济和社会价值,对其中的中、重稀土元素的开发利用将有望缓解我国中、重稀土元素资源短缺的现状。

四川省什邡式磷矿地质特征及其成矿模式

四川省什邡式磷矿是四川省重要的中高品位磷矿资源,产于上泥盆统沙窝子组含磷段底部。层位稳定,呈层状-似层状产出,磷块岩常与硫磷铝锶矿或含磷粘土岩渐变过渡。厚度受底板古岩溶侵蚀面起伏控制,变化较大。矿床分布方向与区域构造线方向一致。通过研究区成矿地质背景、代表性矿床、各个矿床地质特征分析,探讨什邡式磷矿区域成矿模式,什邡式磷矿成矿过程经历了早期成矿阶段、大陆成矿作用和海进沉积再造成矿三个阶段,具有多期成矿、叠加成矿特征。

四川省金河磷矿矿石地球化学特征

四川省什邡市金河磷矿是中国一处典型“什邡式”磷矿,具有硫磷铝锶矿与磷块岩紧密共生等独特地质特征,矿石属国内外海相磷块岩中罕见的铝磷酸盐矿石类型。本文对金河磷矿磷块岩矿石和磷灰石进行了岩矿分析测试,认为磷矿石以铁、铝质含量高,低镁及含微量稀土为主要特征,磷灰石为含或微含氟为主要特征。