Potential Analysis of Rare Earth Resources in Greenland
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摘要:
格陵兰岛目前已发现包括世界第二大稀土矿Kvanefjeld矿在内的14个稀土矿床,这些稀土矿床的地质背景各不相同,成矿年龄跨度很大。根据矿床成因类型可以划分为与碱性岩有关的稀土矿、与碳酸岩有关的稀土矿、铁氧化物铜-金(IOCG)型稀土矿、与伟晶岩有关的稀土矿以及砂矿5类。对格陵兰岛40个稀土资源潜力区域进行成矿条件分析,结合有利成矿地质条件对潜力区进行了赋值评价。总结可凡湾稀土矿床的放射性、地球化学、遥感热红外、重砂等多种综合异常信息,在Garder碱性岩省圈定了4处稀土成矿远景区。格陵兰岛南部的碱性岩省是发现稀土矿床最有潜力的区域,西部的碳酸岩区和东部碱性岩区也具备稀土找矿前景。
Abstract:Greenland has now discovered 14 rare earth deposits, including Kvanefjeld, the world's second largest rare earth deposit. The geological settings of the deposits vary and the metallogenic ages span widely. According to the genetic of the deposit, it can be divided into 5 types: those related to alkaline rocks, carbonate type, iron oxide copper-gold (IOCG) type, pegmatites and placer ores. The metallogenic conditions of 40 potential rare earth resource areas in Greenland were analyzed, and the value assignment evaluation of the potential areas was carried out. Summarizing the radioactivity, geochemistry, remote sensing thermal infrared, placer and other comprehensive anomaly information of the Kvanefjeld rare earth deposit, and 4 rare earth metallogenic prospect areas are delineated in Garder province of alkaline. The alkaline province in southern Greenland is the most promising area for the discovery of rare earth deposits, and the carbonate area in western Greenland and the alkaline area in eastern Greenland are also prospective for rare earth prospecting.
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Key words:
- Greenland /
- rare-earth element /
- resource potential /
- alkaline rock type /
- carbonate rock type
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图 1 格陵兰岛稀土元素潜力评估区域划分(引自Sørensen et al. 2011[6])
Figure 1.
表 1 格陵兰岛已知稀土矿床/矿点基本信息
Table 1. Basic information on known rare earth deposits/occurrences in Greenland
序号 区域 位置 矿床类型 说 明 稀土潜力 评分 1 A? Kap York (Thule) 碱性岩 辉长岩-云英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩杂岩体 低潜力 未评估 2 A1 Kvanefjeld 碱性岩 著名矿床。研究程度高,该矿床铀含量超过背景值,进行了大量的钻探。 潜力巨大
1个已知矿床=9+9+9+9
元素异常=7
区域地质背景=750 3 A2 Kringlerne 碱性岩 著名矿床。研究程度高,铀含量低于或等于背景值,对低铀矿床进行了大量钻探。 潜力巨大
1个已知矿床=9+9+9+9
元素异常=7
区域地质背景=750 4 A3 Motzfeldt Sø 碱性岩 已知的REE远景区。含稀土的微正长岩,研究程度不高。钻孔不多-仅将Ta,Nb和U作为目标进行了钻探。需要更多工作来评估REE潜力。 潜力大
1个勘查区=9+9
元素异常=6
区域地质背景=731 5 A3.1 Qassiarssuk (Green Dyke) 碱性岩 以霓石为主要矿物的岩墙。已知的稀土元素品位高达1%。岩墙的厚度最大为4 m,延伸几公里。Th含量高。 潜力较大
1个矿点=9
元素异常=6
区域地质背景=722 6 A4 Kap Tordenskjold, SEG 碱性岩? 地球物理异常显著,没有该地区的地质信息。 ? 未评估 7 A5 Skjoldungen Alka-
line Province碱性岩 该地区的稀土元素高于背景值。没有矿化显示。大的岩浆省,大量侵入体与构造线一致(侵入体活动通道)。能否成矿存疑。 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=58 8 A6 Kap Gustav Holm 碱性岩 Nefilinitic正长岩侵入体,该地区缺乏信息。 低潜力
元素异常=1
区域地质背景=34 9 A7 Kangerlussuaq 碱性岩 格陵兰最大的正长岩侵入体。外部是石英正长岩,内部是正长岩,核部是霞石正长岩。有含REE细脉。广泛的热液蚀变(包括Flammefjeld)。几个附属侵入体。总的来说,格陵兰的正长岩侵入物需要更多的风化作用才能进一步富集稀土元素。 潜力小
元素异常=2
区域地质背景=46 10 A8 Borgtinderne 碱性岩 正长岩侵入体侵入玄武岩中。该地区没有太多地质信息。 低潜力
元素异常=0
区域地质背景=11 11 A9 Renland 碱性岩 大型二长花岗岩侵入体。该地区没有太多地质信息。 极低潜力 0 12 A10 Kap Wardlaw 其他类型 花岗岩侵入的顶部区域。A型花岗岩?轻微富集U和Th,大量萤石富集。没有矿化显示。与A12相似的地质背景 低潜力
元素异常=2
区域地质背景=13 13 A11 Werner Bjerge 碱性岩 没有矿点。两个深部断层=活动路径。在细脉中有Th矿化。在岩石中有Nb和REE矿化。Werner Bjerge是一个大型的多期侵入杂岩体。大量的热液蚀变。 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=47 14 A11.1 Kap Simpson 碱性岩 碱性正长岩杂岩体。岩石样品富含稀土元素(3%)和铌(3.2%)。通过高光谱图可以发现Malmbjerg型蚀变(高温蚀变)。从冰川中可以看到几种矿化岩石的来源 潜力中等
1个矿点=9
元素异常=5
区域地质背景=519 15 A12 Kap Franklin (Hud-
son Land)其他类别 该地区发现了Devon岩浆活动(Myggbukta)+亚碱性和碱性玄武岩 低潜力
元素异常=2
区域地质背景=13 16 A13 Prøven Granite 碱性岩 I型花岗岩(非碱性=低潜力)。疑似异常位于区域边界。 低潜力 未评估 17 A14 Ubekendt Island 碱性岩 微正长岩(古近纪)热液蚀变,有REE异常。岛上人迹罕至,难以到达。需要更多地质信息 低潜力 未评估 18 A15 涵盖加达尔省的区域(不包括A1,A2,A3和A3.1) 碱性岩 没有已知的REE矿点,大的碱性岩区域。该地区有几个深层的构造。 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=58 19 A16 Nunarssuit 碱性岩 没有矿化显示。水系沉积物中富含La和Yb。在这个区域进行了有限的工作。 潜力小
元素异常=2
区域地质背景=57 20 A17 Ivittuut冰晶石
矿床碱性岩 冰晶石矿床,在老坑里有稀土矿化显示。水系沉积物中富含稀土元素 潜力中等
1个矿点=9
元素异常=5
区域地质背景=519 21 C1 Ataa Sund 碳酸岩 该地区已发现超镁铁质煌斑岩岩脉 低潜力 未评估 22 C2 Attu 碳酸岩 该地区发现有碳酸岩脉 低潜力 未评估 23 C3 涵盖Sisimiut和Fiskefjord之间的钻石省的整体区域(不包括C3.1 + C3.2) 碳酸岩 该地区已经侵入了两期碳酸岩=极有可能发现更多未发现的碳酸岩。在Sukkertoppen Iskappe以南地区的水系沉积物中有Yb和P异常。没有稀土矿化显示 潜力中等
元素异常=7
区域地质背景=310 24 C3.1 Sarfartoq 碳酸岩 1个已知的碳酸岩稀土矿点,在该地区发现了金伯利岩。该区域存在岩块边界,可能存在岩浆活动通道 潜力巨大
1个待勘查矿床=9+9+9
元素异常=7
区域地质背景=741 25 C3.2 Qaqarssuk
(Qeqertaasaq)碳酸岩 1个已知的碳酸岩稀土矿点。在该地区发现了煌斑岩。可能存在岩浆活动
通道潜力大
1个勘查区=9+9
元素异常=7
区域地质背景=732 26 C4 Tikiussaq 碳酸岩 1个已知的碳酸岩露头。在该地区发现了煌斑岩。该区域的存在岩块边界,可能存在岩浆活动通道 潜力较大
1个矿点=9
元素异常=6
区域地质背景=621 27 C4.1 Tikiussaq碳酸岩以西的整体区域(不包括C4) 碳酸岩 该区域发现磷异常,在该地区发现了煌斑岩(=存在岩浆活动通道) 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=36 28 C5 Frederikshåb Isblink 碳酸岩 冰川下的地球物理异常。超镁铁质和碱性的煌斑岩脉(也被描述为碳酸岩)。可能的地块边界,水系沉积物未见异常。报告了该地区可能的放射性异常 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=58 29 C6 Paamiut area
(Kvanefjord),西格陵兰碳酸岩 没有已知的碳酸岩矿床。该地区发现了煌斑岩/金伯利岩(Ailikites)。贯穿与古元古代年龄的白云岩脉有关的主要区域构造 低潜力
元素异常=1
区域地质背景=23 30 C7 Pyramidefjeld,格陵兰西南部 碳酸岩 没有已知的矿点。该地区发现了煌斑岩/金伯利岩(Ailikites)。靠近GrønnedalIka碳酸岩和Gardar省。水系沉积物数据显示REE和P升高。Pyramidefjeld花岗岩中有明显的辐射信号。主构造贯穿该区域=活跃通道 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=36 31 C8 Grønnedal–Ika,南格陵兰 碳酸岩 1个已知的碳酸岩矿点(Ika碳酸岩),水系沉积物稀土元素升高。碳酸岩中铈升高。没有任何硅化的迹象。存在磁铁矿 潜力中等
1个矿点=9
元素异常=4
区域地质背景=518 32 C8.1 不包括C8的区域 碳酸岩 1个已知的矿点。该地区发现了煌斑岩/金伯利岩(Ailikites)。Ivittuut有云英岩蚀变。该地区存在放射性岩脉(富含Ce)–辐射来自Ika碳酸岩 潜力中等
1个矿点=9
元素异常=5
区域地质背景=519 33 C9 覆盖整个加达尔地区火成岩省(不包括C9.1) 碳酸岩 碳酸岩分布区域大=稀土潜力增加。水系沉积物中的磷含量高。超镁铁煌斑岩。放射性岩脉。难以收集其他地区的河流沉积物。很可能发现新的矿点 潜力中等
元素异常=5
区域地质背景=712 34 C9.1 Qassiarssuk 碳酸岩 究竟是碳酸岩还是富含碳酸岩的火山通道,还存在一些不确定性(后者不是好的稀土找矿目标)。该地区未发现任何放射性岩脉,也未见任何霓长岩化。发现了超镁铁质煌斑岩。磷异常位于该区域的西部。裂谷环境=活动通道 潜力中等
元素异常=5
区域地质背景=712 35 C9.2 Igdlerfigsalik Centre 碳酸岩 放射性硅酸岩岩墙。没有煌斑岩。没有碳酸岩相关的岩浆活动 作为C9评估的一部分 - 36 C10 Timiarmiut 碳酸岩 区内发现有碳酸岩脉。水系沉积物中的稀土元素升高。位于科迪利安岩块的边界。该地区的工作程度很有限 潜力小
元素异常=4
区域地质背景=59 37 C11.1 Singertat 碳酸岩 在该地区发现了碳酸岩。水系沉积物中的稀土元素含量升高,并采集样品,可见霓长岩化。该地区的工作程度有限 潜力中等
元素异常=5
区域地质背景=611 38 C11 涵盖Skjoldungen碱性省的全部区域(C11.1除外) 碳酸岩 没有已知的碳酸岩,Skjoldungen Sund南侧大量磁异常。该地区的工作程度有限 潜力小
元素异常=3
区域地质背景=58 39 C12 Kap Gustav Holm 碳酸岩 已知含碳酸岩岩墙,Kap Gustav Holm nefelilinitic杂岩体位于该区域内。海岸平行结构=可能的通道 低潜力
元素异常=1
区域地质背景=34 40 C13 Gardiner(包括Batbjerg) 碳酸岩 碳酸岩、霓长岩化。REE在河流沉积物中略微升高。衰退裂谷背景 潜力小
元素异常=5
区域地质背景=49 注:矿床规模和品位等数据基于公司报告。 表 2 Kvanefjeld稀土—铀矿床资源量统计
Table 2. Kvanefjeld rare earth-uranium deposit resources statistics
资源量类别 矿石量/
×106 tTREO
品位/%U3O8
品位/(g/t)TREO
总量/×104 tU3O8
总量/×104 t国外 国内 探明 331 143 1.21 303 173 4.33 控制 332 308 1.11 253 342 7.79 推测 333 222 1.00 205 222 4.55 合计 736 16.67 数据来源:Kvanefjeld项目可行性研究报告[13](2015年4月)。 表 3 Kvanefjeld式稀土矿区域预测要素
Table 3. Regional forecast features of Kvanefjeld-style rare earth ores
区域预测要素特征 描 述 内 容 预测要素分类 与Garder期碱性杂岩有关的岩浆型Kvanefjeld稀土矿 区域成矿地质环境 构造背景 格陵兰岛南部裂谷带 重要 成矿区带 与Gardar期碱性杂岩体内的Ilimaussaq-Igaliko-Motzfeldt稀土-铀多金属成矿带 重要 成矿时代 中元古代(1300~1140 Ma Garder期) 必要 成矿建造 Garder期碱性杂岩(辉石正长岩、方钠霞石正长岩、霓
石异霞正长岩和铁钠闪石异霞正长岩)建造必要 岩石结构构造 细粒结构;块状构造 次要 成矿建造围岩 Ketilidian造山带1.85~17.9亿年侵入的花岗岩及其Eriksfjord组沉积-玄武岩建造 次要 区域成矿地质特征 成矿构造 北东向深大断裂与近东西向断裂带交汇部位共同控制 重要 矿体形态 层状、似层状、透镜状 重要 矿石结构构造 自形-半自形晶细粒结构;叠层,细粒,有时层状或块状,局部中-粗粒构造 次要 主要稀土矿物 Kvanefjeld矿床:斯坦硅石、磷铈钠石;
Kringlerne矿床:异性石、独居石;
Motzfeldt矿床:烧绿石、氟碳铈矿、独居石必要 矿化信息 大型~小型、矿(化)点 重要 品位 REO含量>0.25% 重要 围岩蚀变 异性石化、碱性辉石化、绿泥石化、绿帘石化 重要 综合信息 航放 矿床位于区域航空放射性异常带内 必要 化探 矿床位于区域化探综合异常内带中心位置 重要 遥感 矿床位于区域遥感异常预测区内 次要 找矿标志 霓石、沸石、钠铁闪石、异性石、斯钽硅石 重要 -
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