廣東省平遠縣黃畬一帶風(fēng)化殼淋積型稀土礦風(fēng)化殼特征研究

郭 忠

（天津華北地質(zhì)勘查總院 天津 300170）

1 引言

風(fēng)化殼淋積型稀土礦是我國特有的一種稀土礦產(chǎn)資源，成礦母巖系含稀土花崗巖或火山巖，經(jīng)多年風(fēng)化形成較厚的風(fēng)化殼，稀土離子以水和離子或羥基水和離子吸附在風(fēng)化殼中的黏土礦物內(nèi)。廣東省平遠縣黃畬一帶大面積出露燕山期花崗巖，風(fēng)化殼廣泛發(fā)育，為本區(qū)形成大型風(fēng)化殼淋積型稀土礦床提供了優(yōu)越條件。

2 區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域內(nèi)主要出露有加里東、燕山褶皺構(gòu)造層。構(gòu)造斷裂帶主要有北東、北北東、北西及北西西向的斷層。

區(qū)域巖漿巖與混合巖、混合花崗巖廣泛發(fā)育，分布面積約占200km2。時代劃分為加里東和燕山期。其中加里東期主要為二長花崗巖和混合巖、混合花崗巖類，燕山期以規(guī)模較大的黑云母花崗巖體為主。

3 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)地層出露簡單，僅發(fā)育有第四系殘坡積層，構(gòu)造亦不發(fā)育，地表基本見不到明顯斷裂構(gòu)造，僅在沖溝或個別巖石出露地段見有小型構(gòu)造，多為巖體內(nèi)小型斷裂構(gòu)造，主要表現(xiàn)為擠壓破碎帶，次級裂隙多被石英脈、碳酸巖脈及閃長巖脈巖充填。

礦區(qū)巖漿巖大面積出露，在黃畬巖體的北部，巖性主要為黑云母花崗巖，局部發(fā)育有二長花崗巖、正長花崗巖等。

4 風(fēng)化殼的發(fā)育狀況、分布特征及厚度控制

本區(qū)總體上屬丘陵地貌，地處亞熱帶，氣候溫?zé)岢睗?，巖體風(fēng)化強烈，在地形地貌有利地段，剝蝕作用弱于風(fēng)化作用，形成了廣泛分布的風(fēng)化殼。

依據(jù)探礦工程的觀察，全風(fēng)化層為本區(qū)風(fēng)化殼主體，該層及其亞層受地形起伏影響，一般山腳處厚度減薄，局部因缺失而出露基巖，向山腰、山頂方向厚度逐漸增大，局部山頂未風(fēng)化完全，見有少量基巖出露，厚度減薄。

區(qū)內(nèi)花崗巖風(fēng)化殼依據(jù)地形、地勢特征以及溝系等情況劃分了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……Ⅷ等八個礦帶。本次通過綜合研究與對比，優(yōu)選了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ六個帶開展普查工作，由淺鉆對風(fēng)化殼厚度進行了工程控制，施工淺鉆149個，控制風(fēng)化殼平均厚度10.27m。

由工程控制風(fēng)化殼厚度情況（表1）可知：①風(fēng)化殼發(fā)育較好的礦化帶為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號，Ⅰ、Ⅴ號礦化帶次之，Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號礦化帶較差；②三個礦帶風(fēng)化殼在山頂、山腰發(fā)育好，山腳差。

5 礦體賦存部位及分布情況

本區(qū)稀土礦床礦體的分布與形態(tài)，與花崗巖風(fēng)化殼相依相存，礦體的非礦蓋層主要為腐殖層，已知具有工業(yè)意義的稀土礦體主要賦存于花崗巖風(fēng)化殼內(nèi)全風(fēng)化層內(nèi)。

礦體呈似層狀，大致沿巖體風(fēng)化殼全風(fēng)化層分布，剖面上受地形起伏變化控制，一般多隨地形起伏而變化，但其起伏變化小于地形。礦體在剖面上呈層狀、似層狀產(chǎn)出，平面上呈不規(guī)則面狀分布，形態(tài)受風(fēng)化殼形態(tài)的控制。礦體形態(tài)的完整程度與所處的地形有關(guān)，一般地勢相對平緩的地方，礦體的完整性較好，地勢相對陡峭的地區(qū)，因受水流侵蝕作用，沖溝中局部裸露基巖，礦體完整性差。

6 賦礦風(fēng)化殼的形態(tài)及結(jié)構(gòu)特征

巖體風(fēng)化殼呈面形分布，由于受河流水系沖刷剝蝕，使其平面形態(tài)極不規(guī)則，可分為全覆式和裸腳式。全覆式由山腳到山頂全被巖體風(fēng)化殼所覆蓋，沖溝中不見基巖出露。風(fēng)化殼保存較好，分層齊全。但其山腳部分由于受沖刷，其厚度小于山頂。裸腳式其山腳由于受到較強的剝作用而出露基巖。

表1 礦區(qū)主要礦帶淺鉆工程控制風(fēng)化殼厚度統(tǒng)計表

巖體風(fēng)化殼根據(jù)風(fēng)化作用程度不同，從地表至新鮮基巖，呈現(xiàn)出較明顯的層狀結(jié)構(gòu)。

花崗巖原地風(fēng)化殼是稀土礦床主要賦礦部位，其中全風(fēng)化層為風(fēng)化殼的主體，是風(fēng)化殼淋積型稀土礦體的主要賦存場所，礦體多富集在該層的中、下部。區(qū)內(nèi)花崗巖區(qū)頂部廣泛發(fā)育，呈磚紅色、紅褐色夾雜黃褐色、淺灰白色等疏松狀砂質(zhì)粘土層，成分主要為粘土礦物，次為石英、云母等。結(jié)構(gòu)疏松，多孔易碎，其底部多保留原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，約占整個風(fēng)化殼厚度的4/5以上。與上覆腐殖層呈漸變過渡關(guān)系，分界不明顯。自上而下又細分為四個亞層（圖1）。

①磚紅粘土層：磚紅色、偶見黃褐色，主要由粘土和少量石英等組成。粘性大，能夠手搓成條，一般厚度在0.5～3m，均厚2.23m，為本區(qū)常見含稀土礦的的亞層。

②斑雜粘土層：磚紅色、紅褐色、淺黃褐色、灰白色等，呈斑雜狀，常見富含鐵質(zhì)物質(zhì)的磚紅色、紅褐色粘土，由粘土、粘土礦物以及少量石英等組成。野外觀察該層粘土含量多時粘性增大，當(dāng)高嶺石等粘土礦物增多時則粘性降低，一般厚度在2.00～15.00m之間，局部厚度增大，可達15～24m，為本區(qū)常見亞層，亦是稀土的主要含礦層位，稀土礦體一般位于該亞層下部。

圖1 賦礦風(fēng)化殼構(gòu)造示意圖

③淺色粘土層：灰白色、黃白色、淺黃褐色等，鐵質(zhì)物質(zhì)含量明顯減少，由粘土礦物以及少量粘土、石英等組成，結(jié)構(gòu)疏松，多孔易碎。野外較少觀察到，為不常見亞層，常缺失。

④構(gòu)造殘積亞層：紅褐色、黃褐色、淺黃白色、灰白色等，主要由粘土礦物以及少量長石、石英、云母等礦物組成。結(jié)構(gòu)疏松，多孔易碎。典型特征是保留原巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，而原巖礦物大多數(shù)已風(fēng)化為粘土礦物，該層一般厚度在2.00～20.00m之間，為較常見亞層，是稀土的主要含礦層位。