冕寧-德昌稀土成礦帶地質礦產(chǎn)略圖（來源：許德如等，2022）
四川牦牛坪外圍龍家溝稀土礦體第一階段找礦突破
于揚1，王偉2,3，王登紅1，劉善寶1，于沨1，趙芝1，紀德寶3，金雅楠1,2，闞磊1,2，范文輝4
1 中國地質科學院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室
2 成都理工大學地球科學學院
3 四川省地質礦產(chǎn)（集團）有限公司
4 四川華行地質設計院有限公司
第一作者：于揚，副研究員，主要從事三稀礦產(chǎn)資源調查評價研究。
通訊作者：王登紅，研究員，主要從事礦產(chǎn)資源研究。
牦牛坪稀土礦床位于冕寧-德昌稀土成礦帶，是近年發(fā)現(xiàn)的大型稀土礦床，在同類礦床中位居世界第三，中國第二，其外圍如果還能取得找礦新突破，必將進一步提高我國稀土資源優(yōu)勢礦種的戰(zhàn)略地位。為了查明冕寧-德昌稀土成礦帶找礦潛力，實現(xiàn)牦牛坪外圍稀土資源找礦突破，專家團隊重點開展牦牛坪礦床外圍區(qū)域構造與成礦規(guī)律研究，深入總結了厚覆土覆蓋區(qū)稀土成礦理論和找礦新方法新技術組合，開展了地物化綜合剖面測量、槽探、鉆探驗證工作。首鉆龍家溝ZK001孔深部成功發(fā)現(xiàn)了厚大高品位稀土礦體，見礦視厚度125.76m，核心部位高品位礦體超過60%，總稀土氧化物（TREO）平均含量達4.87%，其礦石類型和牦牛坪礦床基本一致，從而擴大了牦牛坪稀土礦的遠景和經(jīng)濟價值，四川牦牛坪稀土礦床外圍找礦取得了突破性成果，為下一步區(qū)域找礦指出了方向。研究結果不僅豐富了稀土成礦理論體系，更為科研與生產(chǎn)緊密結合實現(xiàn)找礦突破提供了具有重要意義的成功案例。基金項目：本文得到中國地質調查局“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)地質調查工程”（編號：DD20230034）之“四川康定-云南個舊稀有稀土礦產(chǎn)地質調查”項目（編號：DD20230290）和“中國礦產(chǎn)地質志續(xù)編與產(chǎn)品服務”項目（編號：DD20221695）共同資助.
稀土是國內外高度敏感的關鍵金屬礦產(chǎn)，在全球科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中占有重要的戰(zhàn)略地位。內蒙古白云鄂博鐵鈮稀土礦床是中國最大的稀土礦床，也是世界上已發(fā)現(xiàn)的最大的稀土礦床，目前已進入露天開采的晚期階段。四川省稀土礦產(chǎn)資源保有儲量（礦石量）位居全國第2位，是中國僅次于白云鄂博的第二大稀土產(chǎn)品生產(chǎn)基地，但作為獨立成礦的氟碳鈰礦型稀土礦，則居全國第1位，因此，其在尋找接替資源、保障中國稀土資源優(yōu)勢地位方面極具潛力。四川省的稀土礦產(chǎn)資源主要分布在冕寧-德昌稀土成礦帶，迄今為止，前人對該稀土礦帶碳酸巖地質及其礦產(chǎn)、礦帶內的牦牛坪、大陸槽礦床開展了大量研究并取得了較為豐富的研究成果，但仍存在一些關于稀土成礦理論、勘查方法手段和“卡脖子”關鍵技術亟待解決。牦牛坪稀土礦床是近年發(fā)現(xiàn)的大型稀土礦床，在同類礦床中位居世界第三。該礦床原生礦石的礦石類型主要有氟碳鈰礦霓輝石螢石重晶石礦型、氟碳鈰礦螢石重晶石方解石型、含氟碳鈰礦霓輝石微斜長石型3種，以稀土氧化物總量高、稀土礦物粒度大、易采、易選，經(jīng)濟效益顯著為特征。近些年國家對稀土實行保護性開采，地質工作資金投入有限，牦牛坪稀土礦床外圍是否存在隱伏礦體還不清楚，如何實現(xiàn)接替資源找礦突破，是支撐實現(xiàn)稀土資源增儲首先要解決的問題。為了查明冕寧-德昌稀土成礦帶找礦潛力，實現(xiàn)牦牛坪外圍稀土資源找礦突破，筆者團隊以成礦規(guī)律研究為主線，在深入細致的野外地質工作基礎上，以“稀土找礦”技術創(chuàng)新為突破口，以成礦規(guī)律為靶區(qū)圈定的基本依據(jù)，以野外調查為找礦驗證的主要手段，重點開展牦牛坪礦床外圍區(qū)域構造與成礦規(guī)律研究，深入總結了厚覆土覆蓋區(qū)稀土成礦理論和找礦新方法新技術組合，實現(xiàn)了野外快速分析測試，促進稀土成礦理論和找礦技術持續(xù)創(chuàng)新工作落到實處。通過牦牛坪外圍龍家溝稀土礦的找礦實踐，在首個鉆孔深部發(fā)現(xiàn)了高品位的稀土礦，其和牦牛坪礦床的稀土礦石類型基本一致，從而擴大了牦牛坪稀土礦的遠景和經(jīng)濟價值，實現(xiàn)了找礦突破，指出了下一步找礦方向。研究結果不但豐富了稀土成礦理論體系，也為保障國家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源安全做出了新貢獻。圍繞綜合研究提出的找礦靶區(qū)，筆者團隊充分利用“我國三稀資源戰(zhàn)略調查”取得的第一手資料及前人資料，結合《中國礦產(chǎn)地質志·稀土礦卷》的研編，針對牦牛坪外圍龍家溝開展了地物化綜合剖面測量、槽探、鉆探驗證工作。經(jīng)多次踏勘，資源所“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)地質調查”工程在其下設的“四川康定-云南個舊稀有稀土礦產(chǎn)地質調查”三級項目中部署了靶區(qū)查證和鉆探驗證工作（圖1a），四川省地質礦產(chǎn)（集團）有限公司、四川華行地質設計院有限公司協(xié)作。目前龍家溝鉆孔ZK001已終孔，見礦效果顯著（圖1b）。
圖1 攀西龍家溝鉆孔ZK001機臺（a）和鉆孔ZK001代表性巖芯（b）
龍家溝首孔ZK001位于牦牛坪稀土礦外圍南部，第四系覆蓋層較厚，鉆孔下鉆部位地表見零星稀土轉石出露，偶見細脈。經(jīng)鉆探驗證，ZK001含稀土礦物—氟碳鈰礦的隱伏礦體發(fā)現(xiàn)于深度50.63m處（視厚度），終孔深度351.72m，鉆孔底部仍局部可見板柱狀或星點狀氟碳鈰礦（TREO=0.52%~1.34%，n=21）。該孔中礦石的圍巖主要是燕山期灰白色中細粒堿長花崗巖、灰白色白云石大理巖、輝長巖和變質砂巖。依據(jù)DZ/T0204-2022《礦產(chǎn)地質勘查規(guī)范·稀土》，ZK001鉆孔共圈定工業(yè)礦體3層，見礦視厚度為125.76m，核心部位高品位礦段超過60%，資源潛力非?？捎^。根據(jù)巖芯采樣類型劃分的基本原則、基本要求、巖芯編錄分層情況及間距2m采樣1件的設計采樣方案，作者共采集巖芯樣品161件。電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析結果表明，ZK001鉆孔總稀土氧化物（TREO）平均含量為4.87%（n=161），主要以氟碳鈰礦霓輝石重晶石型及氟碳鈰礦螢石重晶石方解石型礦石為主（均為含稀土礦物-氟碳鈰礦的礦石，圖2a~f）。礦石結構主要為中粗粒結構，斑雜構造、團塊構造、角礫構造。龍家溝ZK001鉆孔樣品除含TREO外，還富含Pb、Ba、Sr、Th、U、Rb、Zr等稀有金屬和有色金屬。
圖2 鉆孔ZK001不同孔深中含氟碳鈰礦的典型巖芯照片
a.板柱狀氟碳鈰礦與紫色螢石相間分布；b、c.板狀氟碳鈰礦呈集合體產(chǎn)出；d、e、f.板柱狀氟碳鈰礦與大量螢石共生Bas—氟碳鈰礦；Fl—螢石
從目前工作進展來看，盡管關于冕寧-德昌稀土成礦帶研究還有一系列科學問題有待進一步深化，牦牛坪外圍和深部礦體資源潛力還需要大量的鉆探工程來驗證，根據(jù)目前其外圍龍家溝第一階段稀土找礦工作取得的成果，得出以下幾點認識，值得重視：（1）冕寧-德昌REE礦帶不同稀土礦床之間的成因聯(lián)系缺乏系統(tǒng)性認識。冕寧-德昌REE礦帶作為中國最重要的稀土成礦帶之一，成礦地質條件復雜，成礦多期次。區(qū)內單個礦床研究及勘探程度相對較高，但對于礦床成因的認識還不統(tǒng)一，需要加大地質研究力度，完善找礦標志。牦牛坪稀土礦床與霓石石英正長巖-碳酸巖雜巖體密切相關，稀土礦化與地幔過程存在成因聯(lián)系。研究證實，雜巖體中的碳酸巖是典型的巖漿碳酸巖，是地幔過程的產(chǎn)物。南段碳酸巖-堿性雜巖體受大陸槽走滑斷裂的控制，伴隨多期次巖漿活動，形成多期次、成礦多階段的大陸槽式REE礦床，但對與稀土礦化有關的正長巖與碳酸巖的成因聯(lián)系缺乏系統(tǒng)地研究，尚未對多期巖漿活動的成礦意義進行全面地總結，對冕寧-德昌稀土成礦帶南段有利于成礦的地質條件、成礦流體組成、成礦物質來源以及碳酸巖-正長巖巖漿活動與稀土成礦的內在聯(lián)系的研究和理解較為薄弱，對冕寧-德昌REE礦帶不同稀土礦床之間的成因聯(lián)系也缺乏系統(tǒng)性認識。（2）制約冕寧-德昌REE礦帶稀土找礦突破的成礦規(guī)律研究有待深化。本次牦牛坪外圍南部龍家溝隱伏厚大稀土礦體的發(fā)現(xiàn)，對于牦牛坪外圍稀土找礦靶區(qū)的圈定具有現(xiàn)實指導意義。筆者團隊在牦牛坪外圍龍家溝ZK001孔發(fā)現(xiàn)的稀土礦石主要是氟碳鈰礦-霓輝石-重晶石型和氟碳鈰礦-螢石-重晶石-方解石型，和牦牛坪礦床的稀土礦石類型基本一致，從而擴大了牦牛坪稀土礦的遠景和經(jīng)濟價值，但目前對于冕寧-德昌稀土成礦帶區(qū)域尺度的成礦規(guī)律，尤其是牦牛坪、大陸槽深部及外圍找礦空間的重視程度不足。從基礎地質、蝕變特征到礦化樣式、礦體深部賦存形式以及成礦機制的研究都有待深化，對已知礦體深部、外圍稀土資源的評價也較為匱乏。要解決這些問題，需要緊密結合深入細致的野外地質工作，配合精準高效定位的深部探測手段，創(chuàng)新技術方法組合，深化成礦規(guī)律研究，厘清冕寧-德昌稀土成礦帶南段成礦有利區(qū)域的控礦關鍵要素。該項工作的開展，對于快速圈定新的稀土成礦有利區(qū)、典型礦床深邊部靶區(qū)的快速驗證，甚至助推冕寧-德昌稀土成礦帶成為國家級大型稀土資源基地都具有非常重要的意義。（3）亟待建立針對稀土礦體深部賦存狀況解剖及精準定位的高效勘探技術方法體系。目前對于冕寧-德昌稀土成礦帶的找礦線索主要來自于傳統(tǒng)的地質填圖和地表踏勘。近年來項目組依托地質調查項目，通過大比例尺地質測量、伽瑪能譜剖面測量以及地球化學測量方法手段發(fā)現(xiàn)了若干條礦化明顯的脈體，含礦層厚，品位高，證實找礦前景很好，但工作深度不夠。目前對于稀土在不同礦體和層位的分異規(guī)律缺乏系統(tǒng)地研究，特別是對于冕寧-德昌稀土成礦帶南段槽上西側若干條礦化明顯的脈體缺乏深部探測手段的驗證，導致成礦有利區(qū)成礦、控礦因素研究程度不足，對稀土資源的評價程度也不夠。下一步研究重點應結合野外工作實踐，建立稀土礦體深部賦存狀況及精準定位的高效勘探技術方法體系，如用于礦體精準定位的可控源音頻大地電磁測深、微納米顆粒物深部氣溶膠探測、雷達精準定位、無人機大比例尺航磁測量及三維建模等技術方法體系，結合成礦規(guī)律研究，形成有針對性的高效勘探技術方法體系，解決稀土金屬富集的深部找礦空間問題。（4）應加大經(jīng)費投入，對已發(fā)現(xiàn)有較好的礦化線索、成礦潛力大的地區(qū)亟待開展深部工程驗證。項目組自2011年以來已在攀西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了多處礦化明顯、含礦層厚大、找礦前景較好的可供進一步勘查的重點工作區(qū)。目前受限于勘查經(jīng)費投入，缺少深部驗證手段，難以將成果固化，找礦突破難度大。例如，對攀西槽上-營盤山工作區(qū)西南段發(fā)現(xiàn)的3條規(guī)模較大的含氟碳鈰礦螢石重晶石礦（化）體尚未開展鉆探驗證，對于項目組前期在攀西槽上-營盤山工作區(qū)西南段發(fā)現(xiàn)的若干條脈體，經(jīng)ZK3701、ZK3702、ZK3703鉆探控制新發(fā)現(xiàn)3個礦體的深部延伸、空間形態(tài)等地質特征尚未厘清。下一步應對已發(fā)現(xiàn)較好礦化線索、礦化明顯、成礦潛力大的地區(qū)亟待開展工程驗證，建議加大經(jīng)費投入，擴大找礦成果。致謝 野外工作期間得到中稀集團胡谷華、婁戰(zhàn)荒、徐建新、李小軍、李桂明、何斌等領導的指導；測試中心屈文俊、樊興濤、張磊、賈靜等專家野外快速分析方面的幫助；蒲廣平、徐爭啟、趙支剛、劉圖強、謝恩順、鄧江紅、楊岳清、黃永皇等專家的有益交流和辛苦付出，在此一并感謝。
