论文部分内容阅读
【摘 要】稀土的农用效果会受到土壤中稀土元素含量的影响，福建省龙岩市具有非常丰富的，中生代花岗岩分布，具有丰富的花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿产资源。文章以1：25万多目标区域地球化学调查为依据，对龙岩市土壤稀土的分布特征及稀土元素的含量进行了简要的分析，并进行了成矿预测，供相关人员参考。
【关键词】成矿预测；稀土分布特征；龙岩市
福建省龙岩市总面积约19050平方千米，包括长汀县、连城县、武平县、上杭县、永定县、漳平市、新罗区，共五县一市一区，位于武夷山脉南段，福建省西南部。龙岩市的主要地形为丘陵、山地，分布有广泛的中生代花岗岩，蕴含着非常丰富的稀土矿产资源。为了对龙岩市稀土矿产资源的潜力进行评估，并进行成矿预测，文章对龙岩市土壤稀土分布的特征和稀土元素含量的变化进行了研究。
一、野外工作的方法
在本次调查研究中主要使用，网格法对深层土壤进行采样，具体做法是每隔4千米，设置一个采样点。由于龙岩市的山地丘陵地貌较多，因此在山地丘陵中应该选择，沟谷地带、山间盆地的土壤覆盖较厚的地点来布设采样点，使样本的代表性得到保障。对于普通农业区，例如无明显污染空旷地带、草地、林果地、菜地、农田等，可均匀布置采样点。采用的具体方法是选取地下1.2米深度的土样，每个采样点选取约1000克原始样品，可以使用洛阳铲进行钻取。药品取出之后使用放入布袋中进行干燥，再使用20目尼龙筛过筛，均匀的搅拌筛下部分，放置于纸样袋或塑料瓶中，保障每份样品不少于500克。以4个采样点为一个单元，将每个单元的样品组合起来，每份组合样品的重量不少于200克。由本省地质测试研究中心对样品的稀土氧化物总量进行分析，主要使用等离子质谱法。
二、龙岩市土壤稀土分布特征及其元素含量
（一）龙岩市土壤稀土元素的空间分布特征
根据研究结果，稀土元素含量超过300mg/kg的地区主要承担一幢分布，共有一个北西向高背景带，为上杭—永定带，3个东北向高背景带，分别为连城姑田-永定带、连城宣和-上杭带、长汀-武平带。对比龙岩市中生代花岗岩的分布可以发现，土壤稀土元素高背景带和中山大花岗岩具有基本一致的分布特征，这充分表明，土壤中稀土元素的富集主要是受到了花岗岩岩浆的作用。但是在龙岩市的东南部，花岗岩分布区主要包括永定岩体和永福岩体，该地区土壤中并未发现含量较高的稀土元素，矿点分布较少，主要位于政和—大埔断裂带东面，这也表明除了受到花岗岩岩浆的影响之外，土壤中的稀土元素富集还会受到构造单元的影响。
成因类型的差异也可以通过花岗岩中，不同的稀土元素含量表现出来。结合既有的研究成果可以发现，土壤中种稀土元素含量最高的是壳源铝质花岗岩，这种花岗岩属于铁质过铝质高钾钙碱性系列花岗岩，其土壤中的元素含量每千克平均能够达到353毫克。壳源铝质花岗岩主要与稀土矿以及钽、铌、钨、锡有关。土壤中总稀土含量较低的花岗岩类型是幔壳混合型花岗岩，这种花岗岩的总稀土含量约为每千克225毫克，和很多种金属矿都有着直接的关系，例如银、锑、锌、铅、铜等。根据调查龙岩市土壤中，铝、钾和稀有元素都与土壤中的稀土有关，因此，说明这种能够对稀土元素进行负极的花岗岩，该类型应该是壳源铝质花岗岩。
通过对土壤中的稀土氧化物总量可知，当前已知的风化壳离子吸附型稀土矿的集中区和土壤中稀土氧化物的高值区是基本吻合的，高值区指的是每千克土壤中的稀土氧化物含量不少于400毫克。因此在本次调查中，绝大部分的深层土壤采样都能够对风化壳离子吸附型稀土矿进行代表。但是龙岩市的长汀县河田岩体属于稀土矿产集中区，本身已具有较强的开采强度，可能由于之前的开采造成了该地区土壤中的氧化物含量有所降低，当前该地区每千克土壤中的稀土氧化物含量约为300-400毫克。
在调查中还发现，可以将新罗区北部（古田岩体）、连城县东部（姑田岩体）、永定县西部（中都岩体）、上杭县东南部（中都岩体）、武平县西部（桂坑岩体）作为今后勘查的新的靶向区。这些地区之前并未发现或很少发现稀土矿床，但是在本次调查中均属于高值区，可能会出现新的稀土矿床。
（二）稀土元素的含量特征
在本次调查中共调取了1194件样品组合，稀土氧化物最少的为每千克129.6毫克，最多的为每千克1293.6毫克，剔除异常值之后，背景平均值为每千克土壤中还有291.3毫克稀土氧化物，变异系数为0.287，标准离差为每千克83.5毫克。在所有的调查样本中，能够达到矿体边界品位（0.05%），也就是每千克土壤中稀土氧化物含量能够超过500毫克的样本共有124个，占所有样本的10.38%。每千克土壤中稀土氧化物含量为100-200毫克的样本有158个，200-300毫克的样本有439个，300-400毫克的样本有312个，400-500毫克的样本有161个。与土壤中稀土氧化物相关的元素主要有钍、锆、铌、镓、钇、铈、镧、锶、钯、铊、铝、铷、钾等，与土壤中稀土氧化物含量的相关性最好的是镧，相关系数达到了0.92，主要为轻稀土。
但是在多目标区域求化学调查规范的54项调查指标中，虽然包括了镧，并没有包括稀土总量，因此针对未分析稀土总量的地区，要对稀土氧气物含量进行计算，可以参照镧的含量。根据统计龙岩市的深层土壤中镧元素的平均值高于全国土壤中镧元素的平均值，当前我国土壤中镧元素的平均值是每千克，39.7毫克，而龙岩市深层土壤中这个数值达到了每千克5.32毫克。然而还要考虑到如果要形成矿床，可淋溶性是一个重要的条件。
三、预测龙岩市稀土资源量
根据本次调查的研究结果，对龙岩市的稀土资源量进行预测。根据已知矿和深层土壤稀土氧化物高含量区之间的关系可知，每千克土壤中稀土氧化物含量超过400毫克的地区和稀土矿集中区的分布基本吻合，例如中堡岩体、才溪岩体、宣和岩体等。而且单样的含量，應该高于组合样，因此文章将每千克土壤中稀土氧化物含量超过400毫克的地区划定为预测区。单样中每千克土壤中的稀土氧化物含量达到500毫克，就可以进行矿体圈定。
要对风化壳中稀土氧化物的总重量进行计算，可以依照福建省对全省吸附型稀土矿资源的远景调查结果。风化壳的体重从下到上呈逐渐减少的趋势，沿海地区花岗岩列于表面土壤的平均干体重是每立方米1.27吨，而长汀南塘矿区对干体重进行实测，实测结果是每立方米1.57吨，调查可取其平均数1.4吨。福建省吸附型稀土矿的平均矿体的厚度是5.23米，矿体厚度范围13.59-7.5米。通过对13个远景区进行调查可知，平均矿化率是15.4%，矿化率范围是4.6%-22.5%。
本次调查中，共有4560平方千米为龙岩市深层土壤稀土氧化物的高含量预测区，该预测区内，每平方千米土氧化物的平均含量是517.77毫克，每立方米体重为1.4吨，平均厚度为5.23米。因此在整个矿区的风化壳中，稀土氧化物的含量能够达到17287470吨。特别是在龙岩市的新罗区北部、，连城县东部、永定县西部、上杭县东南部、武平县西部都有可能发现新的稀土矿床，具有较大的勘测前景。
四、结语
为了了解龙岩市土壤稀土的分布特征，并对成矿进行预测，文章龙岩市内多目标区域进行了地球化学调查，调查范围覆盖龙岩市全境。地球化学因素、气候、成土过程都会影响土壤中的含量和分布。土壤固相物质的基础是成土母质，成土母质也是土壤中化学组成的一个主要来源，对化学元素的最初含量有着决定作用。成土母质也会对稀土元素的氧化还原、迁移和富集进行制约，因此必须对其进行精确的调查和研究。
参考文献
[1] 张复新，王立社.秦岭造山带卡林型—类卡林型金矿勘查与研究回顾[J].黄金科学技术，2013（05）.
[2] 温小军，张大超.资源开发对稀土矿区耕作层土壤环境及有效态稀土的影响[J].中国矿业，2012（02）.
[3] 高志强，周启星.稀土矿露天开采过程的污染及对资源和生态环境的影响[J].生态学杂志，2011（12）.
[4] 程建忠，车丽萍.中国稀土资源开采现状及发展趋势[J].稀土，2010（02）.
【关键词】成矿预测；稀土分布特征；龙岩市
福建省龙岩市总面积约19050平方千米，包括长汀县、连城县、武平县、上杭县、永定县、漳平市、新罗区，共五县一市一区，位于武夷山脉南段，福建省西南部。龙岩市的主要地形为丘陵、山地，分布有广泛的中生代花岗岩，蕴含着非常丰富的稀土矿产资源。为了对龙岩市稀土矿产资源的潜力进行评估，并进行成矿预测，文章对龙岩市土壤稀土分布的特征和稀土元素含量的变化进行了研究。
一、野外工作的方法
在本次调查研究中主要使用，网格法对深层土壤进行采样，具体做法是每隔4千米，设置一个采样点。由于龙岩市的山地丘陵地貌较多，因此在山地丘陵中应该选择，沟谷地带、山间盆地的土壤覆盖较厚的地点来布设采样点，使样本的代表性得到保障。对于普通农业区，例如无明显污染空旷地带、草地、林果地、菜地、农田等，可均匀布置采样点。采用的具体方法是选取地下1.2米深度的土样，每个采样点选取约1000克原始样品，可以使用洛阳铲进行钻取。药品取出之后使用放入布袋中进行干燥，再使用20目尼龙筛过筛，均匀的搅拌筛下部分，放置于纸样袋或塑料瓶中，保障每份样品不少于500克。以4个采样点为一个单元，将每个单元的样品组合起来，每份组合样品的重量不少于200克。由本省地质测试研究中心对样品的稀土氧化物总量进行分析，主要使用等离子质谱法。
二、龙岩市土壤稀土分布特征及其元素含量
（一）龙岩市土壤稀土元素的空间分布特征
根据研究结果，稀土元素含量超过300mg/kg的地区主要承担一幢分布，共有一个北西向高背景带，为上杭—永定带，3个东北向高背景带，分别为连城姑田-永定带、连城宣和-上杭带、长汀-武平带。对比龙岩市中生代花岗岩的分布可以发现，土壤稀土元素高背景带和中山大花岗岩具有基本一致的分布特征，这充分表明，土壤中稀土元素的富集主要是受到了花岗岩岩浆的作用。但是在龙岩市的东南部，花岗岩分布区主要包括永定岩体和永福岩体，该地区土壤中并未发现含量较高的稀土元素，矿点分布较少，主要位于政和—大埔断裂带东面，这也表明除了受到花岗岩岩浆的影响之外，土壤中的稀土元素富集还会受到构造单元的影响。
成因类型的差异也可以通过花岗岩中，不同的稀土元素含量表现出来。结合既有的研究成果可以发现，土壤中种稀土元素含量最高的是壳源铝质花岗岩，这种花岗岩属于铁质过铝质高钾钙碱性系列花岗岩，其土壤中的元素含量每千克平均能够达到353毫克。壳源铝质花岗岩主要与稀土矿以及钽、铌、钨、锡有关。土壤中总稀土含量较低的花岗岩类型是幔壳混合型花岗岩，这种花岗岩的总稀土含量约为每千克225毫克，和很多种金属矿都有着直接的关系，例如银、锑、锌、铅、铜等。根据调查龙岩市土壤中，铝、钾和稀有元素都与土壤中的稀土有关，因此，说明这种能够对稀土元素进行负极的花岗岩，该类型应该是壳源铝质花岗岩。
通过对土壤中的稀土氧化物总量可知，当前已知的风化壳离子吸附型稀土矿的集中区和土壤中稀土氧化物的高值区是基本吻合的，高值区指的是每千克土壤中的稀土氧化物含量不少于400毫克。因此在本次调查中，绝大部分的深层土壤采样都能够对风化壳离子吸附型稀土矿进行代表。但是龙岩市的长汀县河田岩体属于稀土矿产集中区，本身已具有较强的开采强度，可能由于之前的开采造成了该地区土壤中的氧化物含量有所降低，当前该地区每千克土壤中的稀土氧化物含量约为300-400毫克。
在调查中还发现，可以将新罗区北部（古田岩体）、连城县东部（姑田岩体）、永定县西部（中都岩体）、上杭县东南部（中都岩体）、武平县西部（桂坑岩体）作为今后勘查的新的靶向区。这些地区之前并未发现或很少发现稀土矿床，但是在本次调查中均属于高值区，可能会出现新的稀土矿床。
（二）稀土元素的含量特征
在本次调查中共调取了1194件样品组合，稀土氧化物最少的为每千克129.6毫克，最多的为每千克1293.6毫克，剔除异常值之后，背景平均值为每千克土壤中还有291.3毫克稀土氧化物，变异系数为0.287，标准离差为每千克83.5毫克。在所有的调查样本中，能够达到矿体边界品位（0.05%），也就是每千克土壤中稀土氧化物含量能够超过500毫克的样本共有124个，占所有样本的10.38%。每千克土壤中稀土氧化物含量为100-200毫克的样本有158个，200-300毫克的样本有439个，300-400毫克的样本有312个，400-500毫克的样本有161个。与土壤中稀土氧化物相关的元素主要有钍、锆、铌、镓、钇、铈、镧、锶、钯、铊、铝、铷、钾等，与土壤中稀土氧化物含量的相关性最好的是镧，相关系数达到了0.92，主要为轻稀土。
但是在多目标区域求化学调查规范的54项调查指标中，虽然包括了镧，并没有包括稀土总量，因此针对未分析稀土总量的地区，要对稀土氧气物含量进行计算，可以参照镧的含量。根据统计龙岩市的深层土壤中镧元素的平均值高于全国土壤中镧元素的平均值，当前我国土壤中镧元素的平均值是每千克，39.7毫克，而龙岩市深层土壤中这个数值达到了每千克5.32毫克。然而还要考虑到如果要形成矿床，可淋溶性是一个重要的条件。
三、预测龙岩市稀土资源量
根据本次调查的研究结果，对龙岩市的稀土资源量进行预测。根据已知矿和深层土壤稀土氧化物高含量区之间的关系可知，每千克土壤中稀土氧化物含量超过400毫克的地区和稀土矿集中区的分布基本吻合，例如中堡岩体、才溪岩体、宣和岩体等。而且单样的含量，應该高于组合样，因此文章将每千克土壤中稀土氧化物含量超过400毫克的地区划定为预测区。单样中每千克土壤中的稀土氧化物含量达到500毫克，就可以进行矿体圈定。
要对风化壳中稀土氧化物的总重量进行计算，可以依照福建省对全省吸附型稀土矿资源的远景调查结果。风化壳的体重从下到上呈逐渐减少的趋势，沿海地区花岗岩列于表面土壤的平均干体重是每立方米1.27吨，而长汀南塘矿区对干体重进行实测，实测结果是每立方米1.57吨，调查可取其平均数1.4吨。福建省吸附型稀土矿的平均矿体的厚度是5.23米，矿体厚度范围13.59-7.5米。通过对13个远景区进行调查可知，平均矿化率是15.4%，矿化率范围是4.6%-22.5%。
本次调查中，共有4560平方千米为龙岩市深层土壤稀土氧化物的高含量预测区，该预测区内，每平方千米土氧化物的平均含量是517.77毫克，每立方米体重为1.4吨，平均厚度为5.23米。因此在整个矿区的风化壳中，稀土氧化物的含量能够达到17287470吨。特别是在龙岩市的新罗区北部、，连城县东部、永定县西部、上杭县东南部、武平县西部都有可能发现新的稀土矿床，具有较大的勘测前景。
四、结语
为了了解龙岩市土壤稀土的分布特征，并对成矿进行预测，文章龙岩市内多目标区域进行了地球化学调查，调查范围覆盖龙岩市全境。地球化学因素、气候、成土过程都会影响土壤中的含量和分布。土壤固相物质的基础是成土母质，成土母质也是土壤中化学组成的一个主要来源，对化学元素的最初含量有着决定作用。成土母质也会对稀土元素的氧化还原、迁移和富集进行制约，因此必须对其进行精确的调查和研究。
参考文献
[1] 张复新，王立社.秦岭造山带卡林型—类卡林型金矿勘查与研究回顾[J].黄金科学技术，2013（05）.
[2] 温小军，张大超.资源开发对稀土矿区耕作层土壤环境及有效态稀土的影响[J].中国矿业，2012（02）.
[3] 高志强，周启星.稀土矿露天开采过程的污染及对资源和生态环境的影响[J].生态学杂志，2011（12）.
[4] 程建忠，车丽萍.中国稀土资源开采现状及发展趋势[J].稀土，2010（02）.