川南沐川地区上二叠统宣威组底部新发现Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集

2022-02-19文俊赵伟竹合林张航飞张金元

地质论评 2022年1期

文俊，赵伟，竹合林，张航飞，张金元

1)四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队，四川乐山， 614000；2)四川省地质矿产勘查开发局张金元劳模创新工作室，四川乐山，614000；3)成都理工大学沉积地质研究院，成都，610059

近年来，在实施四川省自然资源厅省政府性投资地质勘查项目的过程中，通过野外实地调查、矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等系统性研究，在川南沐川地区首次发现了宣威组底部Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集。稀有、稀土在军事、能源、农业以及高精尖仪器等领域占据着关键地位，国际需求与日俱增，我国“三稀”等战略性矿产存在明显的急缺性，特别是铌矿高度依赖进口(邓攀等，2019)，随着美国、缅甸和澳大利亚等国的稀土产量猛涨，中国稀土的国际地位也面临挑战(郑国栋等，2020)，因此急需加大勘查和研究投入，增加资源储备。因此，沐川地区宣威组底部的Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层的发现对西南地区战略性关键金属找矿和补充完善峨眉山大火成岩成矿系统具有极其重要的意义。

1 研究方法

主要采用了钻探工程、剖面测量及采样与测试分析等方法，并开展了矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等研究，在上二叠统宣威组底部新发现Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集。

2 研究结果

研究区Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层产出于宣威组底部，即峨眉山玄武岩与宣威组之间的平行不整合面之上(图1)。Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层的岩性主要有灰白色铝质泥岩、灰白色为主夹紫红色的杂色铁铝质泥岩、紫红色铁质泥岩、灰色泥岩、深灰色炭质泥岩。紫红色铁质泥岩：呈紫红色，位于多金属富集层下部，含铁质较高，具泥状结构，层状构造，不显层理，下部残留较多未风化完全的灰绿色、墨绿色、褐色玄武岩团块，呈花斑状，经镜下鉴定矿物成分主要为黏土矿物、褐铁矿，局部见基本未混杂褐铁矿的团块状、不规则状小区域，具显微鳞片状结构，见极不明显的变余火山碎屑岩结构，见较多变余基性喷出岩岩屑。灰白色为主夹紫红色的杂色铁铝质泥岩：主体呈灰白色，夹杂较多紫红色不规则状斑块，其中灰白色区域经镜下鉴定其原岩为火山碎屑岩，受风化作用发生强烈黏土化蚀变，从残余成分推测原岩具凝灰角砾结构，以火山碎屑为主，另有部分火山尘填隙物。灰白色铝质泥岩：位于多金属富集层中部，呈灰白色，主要由高岭石等黏土矿物组成，不显层理，块状构造。灰色泥岩：位于多金属富集层上部，主要由黏土矿物组成，发育水平层理，薄层状构造。深灰色炭质泥岩：位于多金属富集层上部，呈深灰色，主要由高岭石等黏土矿物组成，见断续状水平层理。

图1 沐川地区宣威组底部Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层特征Fig. 1 Characteristics of Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V polymetallic enrichment layer at the bottom of the Xuanwei Formation in Muchuan area, southern Sichuan

据分析测试成果，研究区多金属富集层厚度5.09～15.33 m，平均厚度10.10 m，铌氧化物(Nb2O5)含量37.0～909 μg/g，平均含量256 μg/g，稀土总量(TREO)0.02%～1.55%，平均含量0.12%，钪(Sc)25.8～37.8 μg/g，平均31.7 μg/g，钛(TiO2)4.41%～7.28%，平均5.97%，钒(V2O5)144～1110 μg/g，平均1000 μg/g，锆(ZrO2)444～2295 μg/g，平均1084 μg/g，Ga 33.1～80.9 μg/g，平均55.7 μg/g，可以看出研究区Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层厚度大，富集元素多，含量高，具有明显的超常富集，层位稳定，分布面积广，找矿潜力较大。