廣西花山稀土礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律分析

■蘇乾軍寧正振李群芳

（1廣西有色金屬集團稀土開發(fā)有限公司廣西南寧530000；2中化地質(zhì)礦山總局廣西地質(zhì)勘查院廣西南寧530000）

廣西花山稀土礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律分析

■蘇乾軍1寧正振1李群芳2

（1廣西有色金屬集團稀土開發(fā)有限公司廣西南寧530000；2中化地質(zhì)礦山總局廣西地質(zhì)勘查院廣西南寧530000）

文章闡述了廣西花山稀土礦床風(fēng)化殼特征、礦體特征及稀土配分類型，分析了該礦床的成礦條件及稀土賦存規(guī)律。

稀土礦 物質(zhì)母源 風(fēng)化殼 分餾特征

廣西花山稀土礦床位于廣西鐘山及富川兩縣交界處，分布于花山巖體及金子嶺巖體間，為廣西第一個探明的特大型離子吸附型稀土礦床?；ㄉ綆r體是廣西重要的礦產(chǎn)地，區(qū)內(nèi)鎢、錫、稀有、稀土等金屬礦產(chǎn)十分豐富。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)位于揚子板塊與華夏板塊的過度部位，出露地層主要是古生界，尤其以泥盆系分布最廣，寒武系次之。受加里東、印支、燕山期構(gòu)造運動的作用，區(qū)內(nèi)發(fā)育多組斷裂，包括NE向的荔浦-祁東斷裂帶、賀州-寧岡斷裂帶、EW向的賀州-桂林斷裂帶、EW向的金秀-連平斷裂帶、鐘山-曲江斷裂帶等，其交匯部位控制了花山、姑婆山、烏羊山、牛廟、金子嶺、楊梅山等燕山期成礦花崗巖體的分布[1]。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有：上泥盆統(tǒng)信都組（D2x）巖性主要為細砂巖、粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖；上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）巖石變質(zhì)后為大理巖及白云質(zhì)大理巖；第四系（Q）主要為砂質(zhì)土、砂礫石、亞粘土層。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂比較發(fā)育，以NNE向、NNW向為主，斷裂以硅化破碎帶為主，由于產(chǎn)于花崗巖體內(nèi)，斷裂性質(zhì)不易判斷。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖體有牛廟巖體、花山巖體和金子嶺巖體。牛廟巖體分布于礦區(qū)東南角，被花山巖體侵入，呈侵入接觸關(guān)系，巖性主要由石英閃長巖組成?；ㄉ綆r體為礦區(qū)主要出露巖體，巖體可分兩個巖相帶，即過渡相和邊緣相。過渡相為礦區(qū)的主要部分，主要由粗-中粒斑狀黑云母花崗巖組成。邊緣相主要為細粒斑狀黑云母花崗巖。金子嶺巖體位于礦區(qū)東北部周家及鄧家壩地區(qū)，巖性為中細粒黑云母花崗巖。

3　礦床地質(zhì)特征

花山稀土礦床為花崗巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床，礦體的分布形態(tài)與花崗巖風(fēng)化殼相依相存。

3.1巖體風(fēng)化殼地質(zhì)特征

花崗巖風(fēng)化殼由上而下可分為腐殖土層、紅土層、全風(fēng)化層、半風(fēng)化層。風(fēng)化殼的厚度、風(fēng)化程度、分布范圍，除以基巖巖性有關(guān)外，還與地形地貌關(guān)系密切。位于山澗河谷盆地的風(fēng)化殼被沖刷或掩蓋。環(huán)繞山澗河谷盆地的丘陵地區(qū)及海拔350～500m的低山丘陵地區(qū)風(fēng)化殼則十分發(fā)育，規(guī)模較大，最大厚度達30m以上。海拔500m以上的低山地區(qū)切割剝蝕強烈，風(fēng)化殼發(fā)育和保存較差。

3.2礦體特征

礦體主要分布于海拔250～350m之間的平緩丘陵區(qū)，呈似層狀賦存于全風(fēng)化層中，剖面上受地形起伏變化控制，平面上呈面形分布。礦體形態(tài)的完整程度與所處地勢有關(guān)，一般地勢相對較高的地方礦體的完整性較好，地勢相對較低且平緩的地區(qū)礦體形態(tài)復(fù)雜，局部呈半島狀。礦體的非礦蓋層主要為腐殖土層和紅土層，礦體底板以半風(fēng)化層為主。礦區(qū)內(nèi)氧化稀土平均品位為0.122%，礦體平均厚度為4.88m。礦石配分類型主要為中釔輕稀土礦、中銪輕稀土礦、富鑭釹輕稀土礦及中釔中銪輕稀土礦。

4　成礦條件及富集規(guī)律

4.1物質(zhì)母源條件

礦區(qū)各巖體稀土含量大多高于世界花崗巖平均稀土含量290×10-6（維系），其中牛廟巖體稀土平均含量（REE）為298.32× 10-6；金子嶺巖體稀土平均含量為329.65×10-6；花山巖體各相帶稀土含量有明顯不同，過渡相平均含量為310.38×10-6，高于世界花崗巖平均含量，邊緣相及補體則低于世界花崗巖平均含量。由此可見，礦區(qū)內(nèi)的巖體為富含稀土的花崗巖體，為稀土元素富集成礦的物質(zhì)母源。

4.2巖體風(fēng)化殼條件

巖體的風(fēng)化程度直接影響了原巖中稀土元素的析出、遷移。本區(qū)地處亞熱帶氣候區(qū)，同時受新構(gòu)造運動的影響，極利于巖體的風(fēng)化。隨著風(fēng)化的不斷進行，賦存于長石類礦物、云母及部分易風(fēng)化的稀土副礦物中的稀土元素大部分轉(zhuǎn)為稀土離子,而后被風(fēng)化形成的粘土礦物吸附富集成礦。

風(fēng)化殼為離子型稀土礦的容礦構(gòu)造，其發(fā)育保存程度影響著稀土礦體的大小。本區(qū)在亞熱帶氣候條件及新構(gòu)造運動影響下，有利于硅鋁-粘土型風(fēng)化殼的形成與保存，在礦區(qū)內(nèi)部分地區(qū)風(fēng)化殼厚度可達30m以上，為礦體提供了充足的生長空間。

風(fēng)化殼的PH值變化情況與稀土元素的遷移、富集有密切的關(guān)系。許多研究者指出，REE易于在酸性條件下溶解遷移，而在偏堿性環(huán)境中聚集[2]。本區(qū)研究表明，區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼中PH值由地表向下呈增加趨勢，相應(yīng)的TR2O3由地表向下也呈增高趨勢，但并非同步變化，至風(fēng)化殼中下部PH值繼續(xù)升高，而TR2O3品位則開始降低；在個別地區(qū)，TR2O3品位無變化而PH值則呈向下增加趨勢[3]。

4.3稀土元素富集特征

礦體品位在平面上尚無規(guī)律可循，但在剖面上的變化較明顯，化學(xué)樣統(tǒng)計顯示，稀土元素主要富集在風(fēng)化殼的全風(fēng)化層，尤其是全風(fēng)化層的下部；少數(shù)富集于半風(fēng)化層的上部或殘留于近地表的紅土層中。

在礦體及風(fēng)化殼中，稀土各元素的富集程度也有一定的規(guī)律，礦體及風(fēng)化殼上部主要富集輕稀土，下部重稀土含量明顯增加，在礦體底部重稀土含量達最高值。礦體輕重稀土的比值由地表向下，比值降低。

5　結(jié)論

花山稀土礦礦區(qū)內(nèi)富含稀土元素的花山、金子嶺及牛廟巖體，為礦床的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，而風(fēng)化作用使得賦存于造巖礦物及部分稀土副礦物中的稀土元素得以釋放，最終被風(fēng)化形成的粘土礦物吸附富集成礦。礦體主要賦存在風(fēng)化殼的全風(fēng)化層，尤其是全風(fēng)化層的下部，少數(shù)富集于半風(fēng)化層的上部或殘留于近地表的紅土層中。稀土元素在風(fēng)化殼剖面上的分餾特征表現(xiàn)為：礦體及風(fēng)化殼上部主要富集輕稀土，下部重稀土含量明顯增加，在礦體底部重稀土含量達最高值。

[1]王新宇,周建華,周國發(fā),周偉金,劉明朝.南嶺成礦帶中段廣西花山地區(qū)成礦模式探討.華南地質(zhì)與礦產(chǎn).2011.6:159-162.

[2]吳澄宇,盧海龍,徐磊明,侯磊.南嶺熱帶-亞熱帶風(fēng)化殼中稀土元素賦存形式的初步研究.礦床地質(zhì).1993.4:297-307.

[3]范隆華,邱俊,陳波杰,許少偉,翰淑朋.廣西富川-鐘山縣花山稀土礦成礦條件及成礦規(guī)律.大科技2012.03:228-229.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-74-1

蘇乾軍（1986～），男，助理工程師，研究方向為地質(zhì)調(diào)查及礦權(quán)管理。