福建連城宣和稀土礦成礦地質(zhì)特征及成因規(guī)律淺析

■劉昭文

（福建省第八地質(zhì)大隊 福建龍巖 364012）

福建連城宣和稀土礦成礦地質(zhì)特征及成因規(guī)律淺析

■劉昭文

（福建省第八地質(zhì)大隊 福建龍巖 364012）

礦區(qū)位于閩西南拗陷帶之明溪-武平復式背斜的中部，區(qū)域內(nèi)侵入的印支期-燕山早期侵入花崗巖體風化殼內(nèi)常富集離子型稀土礦，在地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的基礎上，基于對成礦地質(zhì)特征了解，從控礦條件、分布富集規(guī)律等方面對礦區(qū)稀土成礦規(guī)律進行初步總結(jié)。

花崗巖風化殼稀土礦地質(zhì)特征成因規(guī)律

礦區(qū)位于閩西南拗陷帶之明溪—武平復式背斜的中部，區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，大面積分布印支期（似斑狀）黑云母花崗巖（γ51）、燕山早期黑云母花崗巖（γ52（3）c）。礦區(qū)屬中亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，光照充足，雨量充沛，使花崗巖風化殼發(fā)育。區(qū)域內(nèi)離子吸附型稀土礦（化）點眾多，風化淋積離子吸附型稀土礦，特點是稀土元素呈水合或者羥基水合離子賦存于風化殼粘土礦物上，在空間分布呈規(guī)律性變化[1]。（見圖1）

圖1 福建省連城縣宣和地區(qū)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 成礦母巖印支期黑云母花崗巖（γ51）

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，礦區(qū)位于四堡-上杭才溪稀土成礦遠景區(qū)宣和巖體內(nèi)，宣和巖體為（γ51）黑云母花崗巖位于本區(qū)西部，主要分布宣和-朋口一帶。

宣和巖體似斑狀花崗巖具中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，石英長石結(jié)晶粗大，粒徑一般3～10mm，長石斑晶粒徑20～40mm，斑晶含量10-15%。巖石礦物晶體間接觸裂隙較大，較易被水浸蝕風化。

根據(jù)配分分析結(jié)果本礦區(qū)離子吸附型的礦源主要為印支期似斑狀長花崗巖，特點是原巖稀土含量高，礦床附近的稀土元素分析值大部分為地殼平均豐度值2-5倍[2]。

1.2 風化殼深度對成礦的影響

礦區(qū)內(nèi)似斑狀花崗巖風化殼十分發(fā)育，巖體風化殼發(fā)育程度受地形地貌控制，隨海拔升高風化殼厚度依次遞減。礦區(qū)南部多為盆地邊緣之低山緩丘，海拔380-500m，地形平緩，風化殼厚度一般15-20m，最厚＞28m；中部為低山丘陵，海拔500-700m，風化殼厚度一般5-15m；東部、北部海拔＞700m，為半風化、弱風化基巖，風化殼厚度一般＜5m。

從取樣鉆取樣分析結(jié)果看，REO隨孔深多呈單峰式變化，淺部浮土層和下部半風化層含量普遍較低，高含量區(qū)大都在風化層中上部，主要分布孔深2-16m地段的砂土層中,局部在中深部含量偏高（圖2）。

2 礦區(qū)稀土礦成礦與遷移富集分析

2.1 成礦條件分析

風化殼離子吸附型稀土礦形成有其內(nèi)生因素母巖稀土豐度、礦石元素的賦存、構(gòu)造的條件；氣候條件、巖石風化程度、地表水淋濾的PH值等外生因素等利于成礦和賦存的條件。

（1）母巖的稀土豐度。母巖的稀土豐度是稀土礦物質(zhì)的來源基礎，成礦的先決條件。豐度高低影響到稀土元素在風化殼中能否富集成礦。成礦條件具備時，其豐度越高對成礦越有利[4]。根據(jù)2012年

地質(zhì)調(diào)查分析結(jié)果，宣和巖體-淺肉紅色中粗粒（似斑狀）黑云母花崗巖（γ51），其巖石稀土元素豐度普遍接近或高于南嶺地區(qū)REE的平均值(229ppm)，給離子吸附型稀土礦的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

圖2 礦體品位變化圖

（2）稀土礦的賦存形式。我國南方風化殼離子吸附型稀土礦，礦石稀土元素主要以陽離子形式吸附于多水式粘土類礦物表面富集而成，次為類質(zhì)同象和微固體混入相及礦物相[5]。如高嶺石、埃洛石、蒙脫石、伊利石、水云母等，含量一般50～70%，它們是離子相稀土元素的良好載體；次為石英，含量25～30%，以及含量不等的殘留長石（0-15%）；其中褐簾石、獨居石、鈣釔礦、磷釔礦和褐釔鈮礦是含稀土成分的原生礦物，大多經(jīng)風化分解后形成離子相稀土元素，被粘土類礦物所吸附。

本礦區(qū)稀土礦含礦層主要為花崗質(zhì)砂土，其結(jié)構(gòu)疏松，自然滲透性能良好，頂板主要為粘土層，底板為弱風化母巖層或母巖層。屬典型的花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦。

（3）風化殼的PH值。風化殼PH的大小與稀土元素的富集也密切相關(guān)，PH在5.5-6.5時最利于稀土元素的富集[6]。據(jù)宣和稀土礦區(qū)水文地質(zhì)資料，地表水PH值多為6-6.5，印支期酸性侵入巖。有利于稀土礦成礦。

2.2 稀土礦在風化殼內(nèi)的遷移和富集

稀土元素在風化過程中的遷移富集，也就是吸附、脫附和遷移的過程。隨著水的PH值對巖石和礦物風化過程發(fā)生，水解，氧化還原，稀土元素的吸附或脫附、遷移和富集[7]。

（1）當PH小于7時，稀土主要以水合陽離子形式遷移，PH大于7時，稀土主要以碳酸鹽和重碳酸鹽的可溶性配合物形式遷移。

（2）氣候條件也可以影響稀土礦物的富集，潮濕環(huán)境下，吸附在粘土礦物的稀土元素比較容易從礦物中解吸下來，并轉(zhuǎn)入溶液中隨水遷移[8]。

3 礦床成因及控礦因素

礦區(qū)地處亞熱帶，氣侯濕熱，雨量充沛，加上地形、地貌條件等有利因素，使酸性、中酸性花崗巖遭受強烈風化，形成大面積的風化殼，為離子吸附型稀土礦富集提供了有利條件?；◢弾r風化殼離子吸附型稀土礦的形成，受稀土內(nèi)生條件和表生條件雙重控制，其成礦機理表現(xiàn)為有利的成礦母巖與有利的古氣候、地貌條件相結(jié)合，促使母巖礦物中的稀土元素大量轉(zhuǎn)變?yōu)轱L化殼中的呈吸附狀態(tài)的稀土離子，從而富集成礦。因此，找礦方向應在酸性及中酸性（以印支期似斑狀花崗巖風化殼為主）富含稀土的長英質(zhì)出露區(qū)的亞熱帶海拔小于700m的丘陵緩坡地貌區(qū)[9]。

[1]池汝安，田君，風化殼淋積型稀土礦評述 中國稀土學報，2007,25（6）.

[2]福建省第八地質(zhì)大隊，福建省連城縣宣和礦區(qū)稀土礦地質(zhì)調(diào)查報告，2012年1月.

[3]林傳仙，鄭作平。風化殼淋積型稀土礦床成礦機理的實驗研究 [J]。地球化學，1994（2）.

[4]潘華，廣西云開地區(qū)風化殼離子吸附型稀土礦礦床特征及成礦模式，南方國土資源，2011.9.

[5]賀倫燕等.我國南方離子型稀土礦，稀土，1990,1(39).

[6]池汝安，徐景明，何培炯，朱永睿，華南花崗巖風化殼中稀土元素地球化學及礦石性質(zhì)研究，地球化學，1995,24（3）.

[7]張祖海.華南風化殼離子吸附型稀土礦床 [J].地質(zhì)找礦理論，1990，5（1）.

[8]胡秋玲，風化殼淋積型稀土礦成礦分析 [J].四川建材，2013,39(1).

[9]楊大歡，肖光銘，廣東省離子吸附型稀土礦區(qū)域成礦規(guī)律研究，地質(zhì)與資源，2011,20(6).

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-41-2