贛南地區(qū)變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦床地質(zhì)特征及找礦方向

陳斌鋒　鄒新勇　彭琳琳　周興華　闕興華　張青

摘要： 通過(guò)對(duì)贛南地區(qū)變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦床進(jìn)行巖石學(xué)、稀土元素地球化學(xué)和礦床地質(zhì)特征研究，探討變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦床的控礦因素、礦床成因及下一步找礦方向。贛南地區(qū)變質(zhì)巖的原巖時(shí)代主要為青白口紀(jì)—奧陶紀(jì)，變質(zhì)巖的稀土元素豐度較高，屬輕稀土富集型。已發(fā)現(xiàn)的離子吸附型稀土礦床主要賦存于震旦紀(jì)—青白口紀(jì)變質(zhì)巖中，以青白口紀(jì)庫(kù)里組和南華紀(jì)尋烏巖組為主。石城—寧都—瑞金淺變質(zhì)巖區(qū)和會(huì)昌—安遠(yuǎn)—尋烏中深變質(zhì)巖區(qū)可作為離子吸附型稀土礦勘查的首選地區(qū)。

關(guān)鍵詞： 贛南地區(qū);變質(zhì)巖;離子吸附型稀土礦;地質(zhì)特征;找礦方向

中圖分類(lèi)號(hào)：P618.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2096-1871（2019）02-143-09

贛南地區(qū)指江西省贛州市所轄區(qū)域，是我國(guó)離子吸附型稀土礦的主要產(chǎn)區(qū)，其成礦母巖有花崗巖、火山巖、混合巖[1]和近些年新發(fā)現(xiàn)的淺變質(zhì)巖[2]。贛南地區(qū)變質(zhì)巖分布廣泛，稀土資源找礦潛力巨大。受葛藤嘴稀土礦床的啟發(fā)，江西省地質(zhì)勘查基金管理中心和贛州市稀土資源遠(yuǎn)景調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目組對(duì)贛南地區(qū)變質(zhì)巖進(jìn)行了系統(tǒng)的稀土資源遠(yuǎn)景調(diào)查，基本摸清了區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床的分布特征，可為我國(guó)稀土戰(zhàn)略提供強(qiáng)有力的資源保障，也為今后稀土礦勘查提供思路和方向。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)花崗巖、火山巖和混合巖稀土成礦母巖的研究程度較高，研究成果也較豐富[3-8]，而對(duì)變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦的研究較少[9-10]。為此，本文重點(diǎn)探討贛南地區(qū)與稀土成礦關(guān)系密切的變質(zhì)巖分布特征和離子吸附型稀土礦的找礦方向，為該區(qū)今后開(kāi)展變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦調(diào)查選區(qū)提供參考。

1 變質(zhì)巖特征

贛南地區(qū)變質(zhì)巖分布較為廣泛，出露面積約14 605 km2，占市域面積的37.06%[11]。區(qū)域變質(zhì)巖、熱接觸變質(zhì)巖和斷裂（動(dòng)力）變質(zhì)巖均有分布，其中區(qū)域變質(zhì)巖大面積分布，熱接觸變質(zhì)巖主要分布在巖漿巖侵入體外接觸帶，斷裂（動(dòng)力）變質(zhì)巖呈線狀發(fā)育在斷裂帶中，大多數(shù)分布在區(qū)域變質(zhì)巖區(qū)[12]。

1.1 變質(zhì)作用時(shí)期

贛南地區(qū)變質(zhì)巖的原巖時(shí)代主要為青白口紀(jì)—奧陶紀(jì)，變質(zhì)作用可分為早古生代區(qū)域變質(zhì)作用和中生代熱接觸變質(zhì)作用。

（1）早古生代區(qū)域變質(zhì)作用。青白口紀(jì)晚期-早古生代的一套連續(xù)沉積的巨厚巖系（志留系基本缺失），被中泥盆世及其以后的沉積巖不整合覆蓋，沉積蓋層基本未變質(zhì)。侵入于淺變質(zhì)巖系并被中泥盆世沉積巖不整合覆蓋的上猶花崗巖體和龍回花崗巖體的鋯石U-Pb年齡分別為408.2±4.7 Ma和443.9±3.2 Ma[13] 。因此，推斷早古生代變質(zhì)作用時(shí)期主要為志留紀(jì)，即加里東運(yùn)動(dòng)晚期。

（2）中生代熱接觸變質(zhì)作用。主要為印支期和燕山期構(gòu)造熱事件的變質(zhì)疊加和改造，大規(guī)模巖漿侵入和火山活動(dòng)與不同圍巖接觸形成高熱變質(zhì)和接觸交代變質(zhì)，在深部巖體特別是巖體邊部和頂部發(fā)生自變質(zhì)作用[12]。

華東地質(zhì)2019年

第40卷 第2期

陳斌鋒，等：贛南地區(qū)變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦床地質(zhì)特征及找礦方向

1.2 變質(zhì)巖分區(qū)

根據(jù)《中國(guó)區(qū)域地質(zhì)志江西志》[12]，贛南地區(qū)區(qū)域變質(zhì)巖單元大致以興國(guó)—定南為界，劃分為2個(gè)區(qū)域：西部（羅霄山—諸廣山加里東期造山帶淺變質(zhì)區(qū)Ⅱ4）主要為寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)變質(zhì)的綠片巖相，以淺部低溫動(dòng)力變質(zhì)巖為主，熱隆變質(zhì)范圍有限且分布零星，可細(xì)分為北部羅霄山淺變質(zhì)巖小區(qū)（Ⅱa4）和南部諸廣山—大庾嶺淺變質(zhì)巖小區(qū)（Ⅱb4）;東部（南武夷山加里東期造山帶中深變質(zhì)區(qū)Ⅱ3）主要為前震旦紀(jì)變質(zhì)巖，可細(xì)分為北武夷中深變質(zhì)巖小區(qū)（Ⅱa3）和南武夷淺變質(zhì)巖小區(qū)（Ⅱb3），而南武夷淺變質(zhì)巖小區(qū)又細(xì)分為石城—寧都—瑞金淺變質(zhì)巖區(qū)和會(huì)昌—安遠(yuǎn)—尋烏中深變質(zhì)巖區(qū)（圖1）。

1.3 變質(zhì)巖組合

贛南地區(qū)區(qū)域變質(zhì)巖地層劃分見(jiàn)表1，可分為3個(gè)巖石組合[12]。

（1）青白口紀(jì)晚期變質(zhì)巖系。原巖為巨厚海相泥沙質(zhì)和凝灰?guī)r類(lèi)，變質(zhì)巖主要為千枚巖-變沉凝灰?guī)r-變雜砂巖組合。神山組以千枚巖為主;庫(kù)里組以變砂巖和變沉凝灰?guī)r為主，局部夾有變細(xì)碧巖、變石英角斑巖、變玄武巖和硅質(zhì)巖層，主要分布于石城—寧都—瑞金淺變質(zhì)巖區(qū)，是該區(qū)最主要的稀土含礦母巖。

（2）南華紀(jì)—震旦紀(jì)變質(zhì)巖系。下南華統(tǒng)上施組為千枚巖-千枚狀變雜砂巖組合和含凝灰質(zhì)巖石，上南華統(tǒng)沙壩黃組為千枚巖-磁鐵石英巖-變余含礫砂巖組合。下震旦統(tǒng)壩里組為變雜砂巖-千枚巖組合，老虎塘組為硅質(zhì)巖和硅質(zhì)板巖組合。尋烏巖組為一套片巖、變粒巖和片麻巖組合，具跨時(shí)代沉積，其頂部地層時(shí)代可能屬于早震旦世，主要分布于武夷山造山帶變質(zhì)巖區(qū)，目前在該段地層已發(fā)現(xiàn)呈一定規(guī)模的離子吸附型稀土礦床。

（3）寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)變質(zhì)巖系。主要分布在贛南西部羅霄復(fù)式向斜，變質(zhì)程度比南華系—震旦系淺。寒武紀(jì)牛角河組和水石組為千枚巖（千枚狀板巖）-變雜砂巖組合，局部有片巖-變粒巖。以底部碳質(zhì)千枚巖、中部夾數(shù)層不穩(wěn)定復(fù)成分礫巖、上部夾不純灰?guī)r為特征，有時(shí)可見(jiàn)變沉凝灰?guī)r夾層。奧陶系為一套巨厚的以細(xì)砂、泥質(zhì)為主的沉積巖夾硅質(zhì)泥質(zhì)巖層，變質(zhì)礦物含量低，反映變質(zhì)程度極淺，為泥質(zhì)（頁(yè)）巖、粉砂巖和細(xì)砂巖組合。

1.4 變質(zhì)巖巖性特征

贛南地區(qū)變質(zhì)巖有變沉凝灰?guī)r、變砂巖、板（頁(yè)）巖、絹云板巖、絹云千枚巖、片巖、變粒巖和片麻巖類(lèi)。變沉凝灰?guī)r主要分布在石城—寧都—瑞金一帶，為該區(qū)最重要的稀土礦成礦母巖，巖性為變余粉屑-細(xì)屑-中屑沉凝灰?guī)r。變砂巖類(lèi)在該區(qū)大面積分布，按礦物成分和含量，可分為變砂巖、變雜砂巖和變長(zhǎng)石石英砂巖，組構(gòu)特征基本保留，僅膠結(jié)物發(fā)生變質(zhì)重結(jié)晶。板巖、千枚巖類(lèi)常與變（雜）砂巖夾層或互層，變質(zhì)礦物主要為絹云母，有時(shí)可見(jiàn)含量不等的綠泥石和黑云母雛晶，當(dāng)新生片狀礦物結(jié)晶形態(tài)較好時(shí)，顯示絲絹光澤，過(guò)渡為千枚巖類(lèi)。云母片巖、變粒巖和片麻巖類(lèi)主要分布于尋烏—會(huì)昌、贛縣清溪、興國(guó)楊村和南康內(nèi)潮，以云母片巖為主，有白云（英）片巖和二云片巖，偶見(jiàn)斜長(zhǎng)變粒巖和角閃斜長(zhǎng)片麻巖。

2 稀土元素地球化學(xué)特征

贛南地區(qū)寒武紀(jì)—青白口紀(jì)變質(zhì)巖稀土元素含量見(jiàn)表2，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線見(jiàn)圖2。寒武紀(jì)—青白口紀(jì)各類(lèi)變質(zhì)巖稀土元素總量為（75.49～339.21）×10-6，平均值為257.20×10-6，稀土元素總量較高。其中，泥質(zhì)巖稀土元素總量平均值為273.21×10-6，大于砂質(zhì)巖稀土元素總量平均值239.56×10-6;∑Ce/∑Y為2.92～6.31，平均值為3.86，屬輕稀土富集型。各類(lèi)變質(zhì)巖稀土元素配分曲線形態(tài)基本呈右傾式，δEu平均值為0.53，為Eu弱負(fù)異常。多數(shù)樣品無(wú)Ce異常，僅庫(kù)里組變細(xì)屑沉凝灰?guī)r和神山組碳質(zhì)千枚巖具Ce弱負(fù)異常。贛南地區(qū)寒武紀(jì)—青白口紀(jì)變質(zhì)巖配分曲線形態(tài)基本相近，表明青白口紀(jì)—寒武紀(jì)原巖沉積時(shí)構(gòu)造環(huán)境平穩(wěn)，沉積物來(lái)源相同，供給也相對(duì)穩(wěn)定。

3 礦床地質(zhì)特征

在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的離子吸附型稀土礦主要分布在震旦紀(jì)—青白口紀(jì)變質(zhì)巖中[11]，包括青白口紀(jì)神山組和庫(kù)里組、南華紀(jì)尋烏巖組和震旦紀(jì)壩里組[14-15]。葛藤嘴稀土礦為國(guó)內(nèi)乃至世界首次在變質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)的離子吸附型稀土礦床，其成礦母巖為青白口紀(jì)神山組和庫(kù)里組，筆者以此為典型礦床進(jìn)行說(shuō)明。

3.1 地形地貌及風(fēng)化殼

葛藤嘴礦區(qū)以山間盆地和丘陵為主，地形起伏平緩，總體西南部較高、中部較低，溝谷縱橫。標(biāo)高230.0～499.2 m，風(fēng)化殼出露標(biāo)高230～410 m，相對(duì)切深<150 m。剝蝕不強(qiáng)烈，風(fēng)化殼具面型分布，厚度1.4～20.3 m，平均厚度9.53 m。山形多呈不規(guī)則的渾圓狀或饃頭狀，沖溝呈放射狀，風(fēng)化殼主要分布在平緩的山頂和山坡。

葛藤嘴礦區(qū)風(fēng)化殼自上而下分為表土層、全風(fēng)化層、半風(fēng)化層和基巖，與贛南地區(qū)花崗巖風(fēng)化殼結(jié)構(gòu)基本相同[16-18]。表土層一般厚0.3～3.5 m，分為灰黑色腐植土蓋層和深褐紅色黏土層。腐植土呈灰黑色，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系，由亞黏土、亞砂土和腐植土組成。腐植土以下為紅色黏土層，植物根系少，顏色與上層明顯不同，黏結(jié)性強(qiáng)。表土層一般在山頂較薄，在山脊、山腳較厚，樣品稀土浸取相品位為0.015%～0.035%，少數(shù)可達(dá)工業(yè)品位。全風(fēng)化層厚1.40～20.30 m，呈褐紅色和褐黃色，少數(shù)呈灰白色，松散土狀結(jié)構(gòu)。原巖礦物基本解體，長(zhǎng)石多風(fēng)化成高嶺土，呈土狀，手搓具滑感。石英顆粒多數(shù)為0.05～1.00 mm，呈灰白色。微裂隙發(fā)育，多被黏土礦物充填，黏土含量為30%～40%。全風(fēng)化層在山頭和山腰厚度較大，山腳厚度較薄，礦體主要賦存于該層中上部;半風(fēng)化層厚數(shù)米至幾十米，黏土含量為15%～20%，巖石的堅(jiān)硬程度提高，其顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與原巖差異較小，手搓較難碎成粉末。長(zhǎng)石多為碎粒狀，局部有高嶺土化，與全風(fēng)化層逐漸過(guò)渡，頂部富集稀土元素構(gòu)成礦體。稀土浸取相品位一般為0.01%～0.02%，僅少數(shù)樣品有稀土礦化?；鶐r厚度不詳，為區(qū)域褶皺基底[11]。

3.2 礦體分布

葛藤嘴礦區(qū)稀土元素主要呈離子吸附態(tài)賦存在變質(zhì)巖風(fēng)化殼中，礦體主要分布于礦區(qū)中部庫(kù)里組一段和二段變沉凝灰?guī)r、變砂巖風(fēng)化殼中。統(tǒng)計(jì)參與資源量估算的231個(gè)工程，發(fā)現(xiàn)礦體埋深0～5 m的工程有79個(gè)，占34.2%;礦體埋深5～10 m的工程有86個(gè)，占37.2%;礦體埋深10～15 m的工程有53個(gè)，占22.9%;礦體埋深15 m以上的工程有16個(gè)，占6.9%，表明該區(qū)多數(shù)礦體賦存在15 m以淺的全風(fēng)化層中。

礦體平面多呈闊葉狀、橢圓狀或饅頭狀，剖面呈似層狀隨地形波狀起伏，厚薄變化見(jiàn)圖3。礦體傾角平緩，山頂傾角一般為5°～10°，沿山坡變陡為20°～30°，總體傾角較地形坡度略平緩。山頂?shù)V體較厚，山脊次之，山坡及坡腳礦體較薄。礦體沿地層走向連續(xù)成片，一般長(zhǎng)1 000～3 000 m，寬500～2 000 m，厚1.1～18.0 m，平均厚5.66 m。231個(gè)含礦工程中有123個(gè)工程礦體出露地表，說(shuō)明該區(qū)剝蝕較強(qiáng)烈，礦體多被剝蝕而變薄。單工程樣品稀土浸取相品位0.035%～0.139%，平均品位0.070%。稀土品位在剖面上主要以“漏斗型”為主，說(shuō)明其剝蝕作用較強(qiáng)[14]。

3.3 礦石組成

礦石礦物主要由黏土礦物、石英、殘余長(zhǎng)石和云母類(lèi)組成，次為變質(zhì)巖中難風(fēng)化分解的磁鐵礦和磷灰石。礦石中黏土礦物主要有高嶺石、埃洛石和水云母，含量為15%～40%;石英含量為30%～40%，殘余長(zhǎng)石含量為5%～10%，絹云母含量為15%。在風(fēng)化殼形成中，黏土礦物是稀土離子的良好載體。礦石的化學(xué)成分以SiO2和Al2O3為主，含量占82.51%;其次為Fe2O3、FeO和MgO，總含量占7.69%，K2O、TiO2和Na2O總含量占5.89%。

該區(qū)各地層滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于贛南地區(qū)花崗巖稀土礦的滲透系數(shù)，平均值為贛南地區(qū)花崗巖的2%～10%，滲透系數(shù)最大者為神山組二段全風(fēng)化粉砂質(zhì)千枚巖，最小者為庫(kù)里組二段全風(fēng)化變粉屑沉凝灰?guī)r。礦石浸取相配分結(jié)果表明：∑YO為26.14%，Y2O3為13.52%，Eu2O3為0.89%，La、Nd 和Y占比最大，其次為Pr、Sm和Gd，表明該區(qū)為低釔富銪型輕稀土礦床。

4 控礦因素及礦床成因

4.1 控礦因素

（1）成礦時(shí)代。該區(qū)風(fēng)化殼的形成時(shí)間應(yīng)在第三紀(jì)以后，部分地區(qū)風(fēng)化殼形成的時(shí)限可能始于晚更新世，但稀土元素富集時(shí)限至少始于早—中更新世。風(fēng)化殼形成后必須保持一定時(shí)間，使表層剝蝕一定厚度，剝蝕速率小于稀土元素向下遷移的速度，從而使被剝蝕部分的稀土元素充分聚集在下部并逐漸發(fā)育[19]。風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦床的表生成礦時(shí)代為早更新世—全新世，稀土成礦富集時(shí)代主要為中更新世。

（2）變質(zhì)作用。目前，關(guān)于變質(zhì)作用中稀土元素是否活動(dòng)、變質(zhì)過(guò)程中存在明顯流體時(shí)稀土元素的地球化學(xué)行為如何等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)仍有較大爭(zhēng)議[20]。低壓變質(zhì)作用中，大多數(shù)巖石稀土元素含量保持不變;中壓變質(zhì)作用中，在花崗巖化帶變質(zhì)巖中稀土元素含量發(fā)生變化，在花崗巖化較弱的地區(qū)，變質(zhì)巖中的稀土元素含量穩(wěn)定[21];高壓變質(zhì)作用中，稀土元素不活動(dòng)[22]。贛南地區(qū)變質(zhì)巖稀土元素主要賦存在稀土氟碳酸鹽礦物、獨(dú)居石和磷釔礦中，變質(zhì)作用中稀土元素含量不發(fā)生大的變化。在變質(zhì)作用中，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化將對(duì)巖石的耐風(fēng)化程度產(chǎn)生影響，片狀、板狀和千枚狀構(gòu)造不利于巖石風(fēng)化。一般情況下，區(qū)域變質(zhì)作用不改變母巖的稀土元素豐度，但中深變質(zhì)作用改變母巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，提高巖石的耐風(fēng)化程度，不利于成礦。

（3）成礦物質(zhì)來(lái)源。贛南地區(qū)震旦紀(jì)—青白口紀(jì)變質(zhì)巖在成巖早期沉積了一套稀土元素豐度較高的海底凝灰質(zhì)和陸源碎屑物，以庫(kù)里組變沉凝灰?guī)r、變余砂巖和尋烏巖組片巖、片麻巖、變粒巖為主，稀土元素平均含量為257.20×10-6，遠(yuǎn)大于南嶺地區(qū)離子型稀土成礦母巖含量的下限值（150×10-6） [18]。在母巖中，這些稀土礦物主要賦存在易風(fēng)化的稀土硅酸鹽和稀土氟碳酸鹽礦物中，少數(shù)賦存在難風(fēng)化的磷釔礦和獨(dú)居石中，易風(fēng)化的稀土礦物為稀土礦的形成提供了必要基礎(chǔ)。

（4）構(gòu)造。區(qū)域性斷層控制變質(zhì)巖的展布，穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)境可促進(jìn)厚大風(fēng)化殼的形成與保存?；鶐r中發(fā)育的斷層、節(jié)理和裂隙，形成有利的氧化環(huán)境，有利于母巖風(fēng)化[19]。贛南地區(qū)位于華南板塊南華活動(dòng)帶，基底褶皺以近EW向展布，NE向和NW向斷裂交織呈網(wǎng)絡(luò)格架。構(gòu)造體系的交接復(fù)合部位對(duì)成礦有利，各類(lèi)礦床（點(diǎn)）及異常分布較密集。

（5）地貌。新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)決定了地貌的發(fā)育和風(fēng)化殼的保存程度，只有風(fēng)化殼的剝蝕速度小于或等于風(fēng)化殼的形成速度，風(fēng)化殼才能發(fā)育和保存。贛南地區(qū)低緩丘陵發(fā)育，相對(duì)高差30～200 m，一般山頂和山脊的風(fēng)化殼厚度大，常形成富礦體;陡壁或溝谷的風(fēng)化殼厚度小，礦體較薄或不發(fā)育。

（6）氣候和植被。風(fēng)化殼的化學(xué)作用強(qiáng)度隨溫度、濕度的增加而增大，植被的發(fā)育可加速母巖風(fēng)化解離，保存風(fēng)化殼，使地表水偏酸性，將稀土離子向地下淋濾、遷移、富集，形成稀土礦床。贛南地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，氣候濕潤(rùn)，植被發(fā)育，巖石物理、化學(xué)風(fēng)化作用強(qiáng)烈，有利于風(fēng)化殼的形成。

（7）稀土元素富集成礦。風(fēng)化殼中稀土元素富集成礦是長(zhǎng)期不斷的次生富集過(guò)程。原巖中長(zhǎng)石風(fēng)化成黏土，礦物中的稀土元素解離，由于地表天水pH值一般為弱酸性，解離出的稀土元素隨天水向下淋濾，被黏土礦物吸附，稀土元素初步富集。隨著風(fēng)化作用向深處拓展，初步富集的稀土元素隨淋濾水向下遷移，再次沉淀并進(jìn)一步富集。該過(guò)程不斷進(jìn)行，上部稀土元素逐漸增多，在全風(fēng)化層中富集，并形成超過(guò)母巖稀土元素豐度2～8倍的稀土礦體[18]。

4.2 礦床成因

在成巖早期，贛南地區(qū)震旦紀(jì)—青白口紀(jì)變質(zhì)巖沉積了一套稀土元素豐度較高的地層，為稀土礦化提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響下，地殼抬升形成適宜的地形地貌條件，在新生代以化學(xué)作用為主的表生作用下，適宜的亞熱帶季風(fēng)氣候，pH值為5.5～6.5，原巖礦物遭受不同程度的風(fēng)化破壞和分解，硅酸鹽礦物含量減少并轉(zhuǎn)變?yōu)轲ね恋V物，形成以高嶺石和石英為主的松散變質(zhì)巖風(fēng)化殼，稀土元素隨礦物分解，在稀土礦物中呈離子態(tài)并隨天水下滲遷移，被具有較強(qiáng)吸附能力的黏土礦物吸附、捕獲，稀土元素不斷富集，最終形成稀土礦體，并嚴(yán)格受成礦母巖風(fēng)化殼控制[11，14]。

4.3 找礦標(biāo)志

（1）地層巖性。已發(fā)現(xiàn)的稀土礦床主要分布在庫(kù)里組和尋烏巖組，成礦母巖為震旦紀(jì)—青白口紀(jì)變沉凝灰?guī)r、變粉砂巖、凝灰質(zhì)千枚巖、片巖、片麻巖和變粒巖，原巖呈巨厚層狀，巖性較單一，是變質(zhì)巖稀土礦床最重要的地層巖性標(biāo)志。

（2）地球化學(xué)特征。母巖含火山物質(zhì)或稀土含量高的陸源碎屑物，其含量大于南嶺稀土成礦母巖下限值，具較高的稀土元素豐度。

（3）地形地貌。丘陵地貌或山嶺低緩區(qū)，相對(duì)高差30～200 m，山坡平緩、山脊圓滑，切割較小地段，基巖出露少，面型風(fēng)化殼發(fā)育。

（4）構(gòu)造。斷裂發(fā)育，為風(fēng)化作用提供有利的空間條件。巖石基本無(wú)硅化，有利于風(fēng)化作用。

（5）外生作用。亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖潮濕，雨量充沛，四季分明，水系發(fā)育，植被茂盛，易形成深厚的硅鋁質(zhì)風(fēng)化殼。

5 找礦方向

變質(zhì)巖是贛南地區(qū)稀土礦床的成礦母巖之一，稀土元素豐度基本達(dá)到離子吸附型稀土礦床成礦的最低要求，且多數(shù)地區(qū)均發(fā)育風(fēng)化程度不一的風(fēng)化殼，初步查明變質(zhì)巖風(fēng)化殼發(fā)育面積為583 km2，占變質(zhì)巖總面積的3.99%。但變質(zhì)巖中離子吸附型稀土礦僅見(jiàn)于震旦紀(jì)以前的地層，包括青白口紀(jì)神山組、庫(kù)里組和南華紀(jì)尋烏巖組，而震旦紀(jì)及以后的寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)和部分泥盆紀(jì)淺變質(zhì)巖中未發(fā)現(xiàn)一定規(guī)模的變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦，僅在贛縣坳子下巖體東北部接觸帶附近的震旦紀(jì)壩里組中發(fā)現(xiàn)稀土礦化，但不具規(guī)模。巖漿上侵時(shí)與圍巖發(fā)生混合巖化作用，使變質(zhì)巖圍巖也含有一定的稀土礦物，遠(yuǎn)離巖體無(wú)稀土礦化，離子吸附型稀土礦的巖石類(lèi)型主要有變沉凝灰?guī)r、千枚巖、變余砂巖、片巖、變粒巖和片麻巖。野外勘查及綜合研究表明，石城—寧都—瑞金淺變質(zhì)巖區(qū)和會(huì)昌—安遠(yuǎn)—尋烏中深變質(zhì)巖區(qū)（圖1），可作為離子吸附型稀土礦勘查的首選地區(qū)，具有較好的尋找離子吸附型稀土礦的找礦前景。

5.1 石城—寧都—瑞金找礦潛力區(qū)

該區(qū)是武夷變質(zhì)巖帶變質(zhì)作用最淺的地段，屬于寧都—于都小坳陷與閩西南坳陷之間的局部隆起區(qū)，剝蝕淺，出露地表的為加里東期造山帶的淺部，花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)與地?zé)峄顒?dòng)較弱。該區(qū)廣泛分布青白口紀(jì)神山組、庫(kù)里組和震旦紀(jì)壩里組、老虎塘組淺變質(zhì)巖，以變砂巖、變沉凝灰?guī)r、千枚巖和凝灰質(zhì)千枚巖為主。青白口紀(jì)神山組和庫(kù)里組為離子吸附型稀土礦的母巖，分布面積為1 400 km2，風(fēng)化殼面積約300 km2。母巖稀土元素豐度普遍較高，平均豐度為384×10-6，部分千枚巖稀土元素含量也較高，但巖石不易風(fēng)化[14]。成礦母巖具有相似的稀土元素配分特征，屬輕稀土富集型，在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線圖[9]中，Ce和Eu顯示負(fù)異常，Pr和Nd顯示正異常，說(shuō)明淺變質(zhì)巖類(lèi)具有相似的原巖特征。目前，已發(fā)現(xiàn)葛藤嘴、大糧田、固村和小姑等中—大型稀土礦床，在瑞金—石城地區(qū)有大面積分布的稀土成礦母巖未進(jìn)行調(diào)查，說(shuō)明該區(qū)具有尋找大型變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦的巨大潛力。

5.2 會(huì)昌—安遠(yuǎn)—尋烏找礦潛力區(qū)

該區(qū)變質(zhì)巖原巖時(shí)代為南華紀(jì)—寒武紀(jì)，寒武系以淺變質(zhì)巖為主，南華系—震旦系變質(zhì)程度極不均勻，為不同變質(zhì)相、變質(zhì)礦物的共生組合，2種變質(zhì)程度懸殊的巖類(lèi)“混居一室”。如安遠(yuǎn)孔田地區(qū)尋烏組片麻巖呈極不規(guī)則的樹(shù)枝狀分布于韌性剪切帶中，其揉皺變形強(qiáng)烈，與周?chē)冑|(zhì)巖界線模糊，可見(jiàn)混染現(xiàn)象。該區(qū)稀土成礦母巖主要為中深變質(zhì)的尋烏組，以片巖、變粒巖和片麻巖夾變余長(zhǎng)石石英砂巖為主，分布面積約1 000 km2，圈定風(fēng)化殼面積約200 km2，主要分布在尋烏北部澄江一帶、安遠(yuǎn)縣南部孔田地區(qū)和會(huì)昌縣高排、中村地區(qū)。尋烏巖組母巖稀土元素豐度平均值為201.03×10-6，輕、重稀土元素比值為3.19～3.39，平均值為3.30，屬輕稀土富集型。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線圖（圖2）中，曲線呈左陡右緩的不對(duì)稱(chēng)“V”型，Eu明顯負(fù)異常。會(huì)昌—安遠(yuǎn)—尋烏中深變質(zhì)巖區(qū)丘陵發(fā)育，在尋烏澄江和安遠(yuǎn)孔田發(fā)現(xiàn)中型變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦床，而外圍還有稀土成礦母巖未調(diào)查，說(shuō)明該區(qū)具有尋找中—大型變質(zhì)巖離子吸附型稀土礦的巨大潛力。

6 結(jié) 論

（1）贛南地區(qū)變質(zhì)巖分布廣泛，變質(zhì)巖原巖時(shí)代主要為青白口紀(jì)—奧陶紀(jì)，發(fā)育風(fēng)化程度不同的風(fēng)化殼。該區(qū)各類(lèi)變質(zhì)巖稀土元素豐度較高，基本達(dá)到離子吸附型稀土礦床成礦的最低母巖要求。

（2）贛南地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的離子吸附型稀土礦床主要分布在青白口紀(jì)—震旦紀(jì)變質(zhì)巖中，以青白口紀(jì)庫(kù)里組、神山組變沉凝灰?guī)r、變粉砂巖和南華紀(jì)尋烏巖組片巖、片麻巖和變粒巖為主，今后找礦方向應(yīng)以這些巖性為主。

（3）贛南地區(qū)東北部石城—寧都—瑞金淺變質(zhì)巖區(qū)和東南部會(huì)昌—安遠(yuǎn)—尋烏中深變質(zhì)巖區(qū)，可作為離子吸附型稀土礦勘查的首選地區(qū)。

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Geological characteristics and prospecting direction of the metamorphic

rock ion-adsorption REE ore deposit in South Jiangxi

CHEN Bin-feng， ZOU Xin-yong，PENG Lin-lin， ZHOU Xing-hua， QUE Xing-hua， ZHANG Qing

（Geological Survey Team of Gannan， Bureau of Geology and Mineral Exploration

and Development of Jiangxi Province， Ganzhou 341000， China）

Abstract：Based on the geological features of metamorphic rock ion-adsorption REE ore deposit in Southern Jiangxi， this study investigated ore-controlling factors and ore-forming mechanism using petrography and geochemistry analysis， and finally outlined the future prospecting direction in this area. The protolith age of metamorphic rocks in Southern Jiangxi is mainly in the Qingbaikou period-Ordovician period. The metamorphic rocks are characterized by high REE concentration， suggesting that the deposit belongs to LREE enriched type. The ion-adsorption type REE ore deposits， which have been found to occur mainly in the metamorphic rocks of Sinian period-Qingbaikou period， consist predominantly of Kuli Formation of Qingbaikou System and Xunwu Formation of Nanhuan System. The Shicheng-Ningdu-Ruijin epimetamorphic area and the Huichan-Anyuan-Xunwu mesometamorphic rock area are the first choice for exploration of the ion- adsorption REE ore deposits.

Key words：South Jiangxi; metamorphic rocks; ion-adsorption REE ore; geological characteristics; prospecting direction