廣西平南縣大洲稀土礦地質(zhì)特征及其找礦標(biāo)志

周壽海，李德武

（廣西第六地質(zhì)隊(duì)，廣西 貴港 537100）

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)北西角出露地層主要有奧陶系下統(tǒng)黃隘組（O1h）、泥盆系下統(tǒng)蓮花山組（D1l）、白堊系新隆組（K1x）；礦區(qū)南東角及以南礦權(quán)空白區(qū)出露地層主要有下侏羅統(tǒng)天堂組（TJ1t）及大嶺組（J1d）、白堊系雙魚嘴組（K1s）、大坡組（K1d）、新隆組（K1x）.

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于大洲白堊系盆地北東部北西側(cè)邊緣，構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，按展布方向可分為北東向、北西向兩組，以北東向規(guī)模最大。

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加速了本區(qū)花崗巖風(fēng)化的進(jìn)程，使花崗巖風(fēng)化產(chǎn)生了高嶺石、蒙脫石等粘土礦物，鐵錳的氫氧化物等高吸附能力的礦物，并形成大厚度的風(fēng)化殼，為稀土礦的成礦和保存創(chuàng)造了條件。

1.3 巖漿巖

（1）巖體及巖石學(xué)特征。礦區(qū)巖漿巖發(fā)育，主要分布有六陳巖體二疊紀(jì)中－中粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖（P2ζγ1）、二疊紀(jì)角閃黑云花崗巖（P2γ2H），次為大容山巖體中三疊世中～中粗粒斑狀黑云二長(zhǎng)花崗巖（T2γ2）。

（2）花崗巖風(fēng)化殼特征。離子吸附型稀土礦床產(chǎn)于花崗巖風(fēng)化殼中，礦體與風(fēng)化殼的發(fā)育程度密切相關(guān)。

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦體特征

礦區(qū)稀土礦體賦存于花崗巖風(fēng)化殼中，風(fēng)化殼保存較好的地段基本有礦體存在。

2.2 礦石特征

礦石的結(jié)構(gòu)有：殘余他形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、殘余花崗結(jié)構(gòu)、顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、碎塊及碎粒結(jié)構(gòu)。

礦石具土狀構(gòu)造、疏松塊狀構(gòu)造。礦物成份主要是石英、鉀長(zhǎng)石、高嶺石，含微量稀土元素的獨(dú)立礦物。礦物組成的風(fēng)化花崗巖質(zhì)碎塊、碎粒和一些已解離的礦物單體、碎粒、碎粉不均勻、松散地混雜在一起，組成了本區(qū)的稀土礦石。

2.3 礦石類型

礦床中主要有用組分為稀土元素，其他組分未達(dá)綜合利用指標(biāo)要求，其離子相品位多為0.10%左右，故礦石的工業(yè)類型為單一稀土礦石。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因

（1）控礦因素分析。離子吸附型稀土礦成礦作用主要與氣候條件、基巖性質(zhì)、構(gòu)造背景以及地貌等密切相關(guān)。

①原巖因素：礦區(qū)風(fēng)化殼由六陳巖體、大容山巖體花崗巖風(fēng)化而成，花崗巖原巖是本區(qū)稀土礦的成礦母巖，即礦源體。②氣候因素：第四紀(jì)本區(qū)屬熱帶、亞熱帶海洋性氣候，炎熱潮濕，雨量充足，植被繁茂，有機(jī)酸酸含量較為高，生物活動(dòng)力強(qiáng)，巖石易于發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用。③地貌因素：礦區(qū)為丘陵地貌，高差多為50～120m，坡度平緩，地下水位高，化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用強(qiáng)烈，且風(fēng)化產(chǎn)物能大量殘留原地，礦物分解得較徹底，形成大量粘土礦物，利于稀土元素的次生富集及礦床的保存。④水文地質(zhì)條件因素：風(fēng)化礦床的形成，與地表水和地下水的運(yùn)動(dòng)情況及水的化學(xué)類型有關(guān)。它們?cè)跊Q定風(fēng)化礦床的規(guī)模和深度方面起著很大的作用。⑤地質(zhì)構(gòu)造因素：印支運(yùn)動(dòng)后，多期次階段性的塊斷升降運(yùn)動(dòng)使本區(qū)巖漿巖蓋層遭受剝蝕，巖體出露地表，在第四紀(jì)炎熱濕潤(rùn)的氣候條件下發(fā)生風(fēng)化作用。⑥時(shí)間因素：廣西地殼在經(jīng)歷中生代的劇烈變動(dòng)之后，新生代逐漸處于相對(duì)平靜時(shí)期，較長(zhǎng)時(shí)期穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境中，花崗巖的風(fēng)化作用進(jìn)行得較徹底，巖石中的各種礦物組份的絕大部分被分解淋失，較穩(wěn)定的礦物和惰性組份殘留下來，形成規(guī)模巨大的風(fēng)化殼礦床。綜合上述，本區(qū)富含稀土元素的花崗巖基巖為稀土礦成礦提供了物質(zhì)來源，長(zhǎng)期濕熱雨多的氣候與豐富的有機(jī)酸來源，為成礦提供了充足的條件和形成過程。

（2）成礦作用。礦區(qū)屬亞熱帶氣候，有利于化學(xué)風(fēng)化為主的表生作用，常形成厚度較大的風(fēng)化殼，富含稀土元素的花崗巖出露地表，在富含O2、CO2及有機(jī)酸的地下水的作用下，發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化作用、生物（化學(xué)）風(fēng)化作用，稀土礦物和硅酸鹽礦物一起被破壞、分解。

（3）礦床成因類型。本區(qū)稀土礦床是巖石在化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用下，形成的離子狀態(tài)的稀土元素被高嶺石等粘土礦物吸附，殘留在原地表部富集成礦，故其成因類型為花崗巖風(fēng)化殼型。

3.2 礦化富集規(guī)律

稀土礦體厚度品位變化常與地形地貌、花崗巖風(fēng)化殼的厚度，以及風(fēng)化殼風(fēng)化程度有較為密切的關(guān)系。一般情況，礦體厚度與地形地貌關(guān)系密切，就單個(gè)山體而言，有山頂、山脊最厚、往兩側(cè)與山腳變薄的變化規(guī)律，山脊較平緩的地段礦體厚度基本一致，礦體厚度等值線與地形線大體一致。礦體頂?shù)装宓男螒B(tài)隨地形起伏。風(fēng)化殼在山腰或山頂部位稀土品位高，山谷、山腳則變低。

3.3 找礦標(biāo)志

花崗巖風(fēng)化殼標(biāo)志：花崗巖風(fēng)化殼是離子吸附型稀土礦體的賦存場(chǎng)所，發(fā)育良好的風(fēng)化殼是該類礦體找礦的標(biāo)志之一。地球化學(xué)標(biāo)志：巖漿巖中的稀土元素是風(fēng)化殼離子吸附型稀土礦的成礦基礎(chǔ)，因此，含礦母巖的高稀土元素含量為主要找礦標(biāo)志。礦化標(biāo)志：肉眼觀測(cè)一般難以確定風(fēng)化殼中是否存在稀土礦體，但用EDTA或HCC試劑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)易測(cè)試，視反應(yīng)的劇烈程度、沉淀物的多少即可確定有否礦體賦存。地貌標(biāo)志：相對(duì)高差50～150m、切割弱～中等、坡度相對(duì)較平緩的低山丘陵地貌，利于風(fēng)化殼的完整保存及離子吸附型稀土礦床的形成。

4 結(jié)語

我國是世界儲(chǔ)量最大的稀土國家，儲(chǔ)量基數(shù)約占世界總量的52%。本次普查的六陳巖體、大容山巖體花崗巖風(fēng)化殼保存完好的地段一般有離子吸附型稀土礦體賦存，花崗巖風(fēng)化殼分布區(qū)無礦天窗較少，有較大的找礦前景。