木苏盖-胡都卡矿床位于蒙古人民共和国南部。该地区主要由中生代和古生代中-晚期岩石组成。古生代岩石构成该区巨大的东西向隆起带。在该隆起带边缘分布着东西向的地堑,在地貌上表现为长达70km,宽达15km的盆地。稀土矿床赋存在地堑内一个火山-深成杂岩体中。杂岩体形成于晚侏罗世,由碱性喷出岩、次火山岩、侵入岩和碱性火成碎屑岩及含矿岩石组成。
浅色粗面岩是杂岩体中最重要的岩石类型,呈厚达120m的岩被产出图1。其中见有次火山粗面岩岩体以及由火成碎屑岩构成的小岩株、岩墙及岩颈。由暗色霞石岩-暗色白榴岩构成的喷出岩和火成碎屑岩形成厚达50m的岩被。粗面英安质-粗面流纹英安质喷出岩及次火山岩以及粗面质-安粗质喷出岩分布也较广。富辉正长岩和正长岩以及富辉正长斑岩是杂岩体中分布最广的侵入岩,其岩石化学成分与浅色粗面岩近似。

图1 蒙古木苏盖-胡都卡稀土矿床地质略图
1-第四系;2-粗面流纹英安岩岩墙;3-碳酸岩脉发育地段;
4-矿化角砾岩带;5-稀土-磷酸盐矿石;6-正长岩和正长斑岩;
7-富辉正长岩;8-火山机构残余;9-火山口相岩石;10-粗面岩;
11-暗色霞石岩;12-后侏罗系沉积;13-古生代岩石;14-断裂
含矿岩石主要包括矿化角砾岩、碳酸岩及磷灰石岩三大类。其中矿化角砾岩分布最广,最大的一条呈长1km、宽300m的陡倾矿化带。角砾成分主要是正长岩和正长斑岩,胶结物主要为碳酸盐、萤石和氧化硅。碳酸岩经常与矿化角砾岩共同产出,形成厚可达1.5m,长可达100m的脉和80×200m的网状脉,主要为方解石碳酸岩和由碳酸盐、萤石和氧化硅组成的岩石。磷灰石岩又可分成磁铁矿-磷灰石岩、金云母-磷灰石岩、长石-磷灰石岩等几类。磁铁矿-磷灰石岩常与矿化角砾岩相邻,呈长35m、厚3m相互靠近的矿脉产出。在矿区西部见有一20×50m的陡倾磁铁矿-磷灰石岩网状脉体。矿区内各类含矿岩石的平均化学成分列于表1内。
表1 各类含矿岩石的平均化学成分 %
成 分 |
矿化
角砾岩 |
碳酸岩 |
富萤
石岩石 |
富氧化硅岩石 |
金云母-
磷灰石岩 |
长石-
磷灰石岩 |
含磷灰石
集合体的
正长岩 |
磁铁矿-
磷灰石岩 |
磁铁矿-
萤石-天青石
-磷灰石岩 |
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
CO2
F
SO3
Sr
Ba
REE+Y
ΣCe/ΣY |
42.86
0.49
11.61
(全铁)
5.30
0.35
1.13
15.31
1.83
5.62
0.60
8.77
2.24
0.75
0.81
0.75
0.94
31.2 |
20.31
0.08
1.37
1.08
0.84
0.48
0.65
40.25
0.28
0.74
0.50
26.84
3.39
1.32
0.63
1.63
0.98
41.0 |
27.19
0.05
0.30
1.73
1.62
0.71
0.58
43.60
0.11
0.10
0.82
9.20
22.16
2.04
2.21
1.40
2.10
38.5 |
58.44
0.03
0.41
1.26
1.70
0.56
1.55
21.40
0.12
0.31
0.27
8.58
6.18
2.69
1.96
2.02
1.18
31.8 |
7.49
0.10
2.14
3.19
1.67
0.18
0.23
41.10
0.41
0.42
30.25
0.44
2.57
0.25
1.18
0.40
6.58
22.5 |
26.51
0.37
5.82
3.91
1.41
0.20
0.56
27.43
1.20
2.13
20.47
1.63
1.52
1.01
1.12
0.50
3.75
22.4 |
51.10
0.60
13.85
2.96
1.38
0.08
0.73
8.86
2.71
5.86
6.51
1.32
0.55
0.68
0.94
0.43
0.96
21.3 |
19.21
0.76
3.51
26.06
1.58
0.39
0.90
19.74
0.49
0.73
15.91
1.19
0.87
1.39
2.66
0.66
2.45
15.9 |
14.91
0.60
8.52
14.05
1.70
0.09
0.08
18.41
0.36
0.03
13.84
0.50
6.08
8.09
12.27
1.94
2.30
20.0 |
上述三大类含矿岩石中稀土品位增高的地段即构成矿石。已查明两大类矿石:碳酸岩矿石和磷灰石岩矿石。前者又可分出呈矿化角砾岩产出的和脉状产出的矿石两类。后者又可分出磁铁矿-磷灰石矿石、磁铁矿-萤石-天青石-磷灰石矿石、金云母-磷灰石矿石、长石-磷灰石矿石、含磷灰石集合体的正长岩矿石等五类。呈矿化角砾岩产出的碳酸岩矿石是矿区最发育的稀土矿石,其中的角砾主要是正长岩和正长斑岩岩屑,胶结物由碳酸盐(含量高时可达40%~50%)、萤石(可达20%)、石英和玉髓(可达25%)组成,重晶石(可达15%)和天青石(可达10%)有时含量也较高,氟碳铈矿的含量可达10%~15%。此外,见有方铅矿和铅矾。由于角砾岩屑和胶结物相对含量变化不定,矿石化学成分变化很大。其变化范围为REO 0.17%~7.6%;SrO 0.08%~9.20%;BaO 0.01%~8.60%; PbO 0.01%~1.10%。矿石中REO平均含量1.08%,ΣCe/ΣY=31.2。稀土主要赋存在氟碳铈矿中。
脉状碳酸岩矿石的矿物成分和化学成分与矿化角砾岩矿石中的胶结物相似。大多数脉是方解石碳酸岩脉。有的矿脉萤石含量可达90%,个别矿脉重晶石或天青石含量可达85%~90%。稀土主要赋存在氟碳铈矿中,常与萤石共生,含量可达10%~15%,ΣCe/ΣY=32.41。
磁铁矿-磷灰石矿石主要由磷灰石(40%~75%)、磁铁矿(20%~55%)和金云母(3%~6%)组成,少量矿物有磁黄铁矿、黄铁矿、方解石、石英、天青石、重晶石及氟碳铈矿。矿石稀土含量REO2.3%~8.6%,平均2.84%,ΣCe/ΣY =15.9。磁铁矿-萤石-天青石-磷灰石矿石的稀土含量REO 2.5%~3.8%,平均2.93%,ΣCe/ΣY =20。金云母-磷灰石矿石的稀土含量REO平均为4.3%,ΣCe/ΣY=22.4。
从总体分析,磷灰石矿石较碳酸岩矿石富含稀土,但前者稀土多以氟碳铈矿产出,后者稀土多赋存在磷灰石中。磷灰石稀土含量REO 5.78%~9.9%,ΣCe/ΣY=23。
矿区内已圈出若干矿段。可能由于保密原因,无论是各个矿段还是整个矿床,均未见到有关规模及储量数字。从地质、矿物、地球化学资料判断,木苏盖-胡都卡稀土矿床属稀土品位稍低的大型矿床。
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