广西黎村岩体及其离子型稀土矿特征
2016-04-14宁正振苏乾军李群芳
■宁正振苏乾军李群芳
(1广西有色金属集团稀土开发有限公司广西南宁53000;2中化地质矿山总局广西地质勘查院广西南宁530000)
广西黎村岩体及其离子型稀土矿特征
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(1广西有色金属集团稀土开发有限公司广西南宁53000;2中化地质矿山总局广西地质勘查院广西南宁530000)
黎村岩体位于钦杭成矿带广西段南华准地台云开台隆北东缘,属加里东期混合岩化岩体。稀土矿为离子型轻稀土矿床,矿体赋主要存在全风化层中,呈似层状产出,在纵剖面上变化规律明显,稀土元素常呈"抛物线"形富集。
黎村岩体 稀土矿 混合岩
1 引言
广西稀土矿资源比较丰富,储量在全国名列前茅,其中,离子吸附型稀土资源预测总量居全国第一位。离子吸附型稀土矿床是指在表生条件下发生分化作用,所含稀土元素以离子形式被释放出来,渗透水将其带到风化壳的下部,吸附在风化形成的粘土矿表面,当所吸附物的稀土元素达到一定的品位,具有开采价值时,便成为矿床[1]。
2 岩体特征
黎村岩体位于钦杭成矿带广西段南华准地台云开台隆北东缘,呈近南北向带状出露,位于鼻状背斜轴部,东部及南部侵入于加里东期混合岩,西部则侵入前加里东期天堂山型混合杂岩,北部见下白垩统砾岩沉积其上。岩体的岩性主要为加里东期混合花岗岩及混合岩,且以混合花岗岩为主,岩体边部及顶部有阴影混合花岗岩带,宽小于一公里,并见有眼球状混合岩及条痕状混合岩残留顶盖。
混合花岗岩:多属Sio2过饱和强碱性岩石,岩石性质变化较小,其外貌和矿物成分、岩石化学成分都与正常岩浆型花岗岩、斜长花岗岩相差无几,坚硬块状,矿物粒度变化大,大小常杂乱相聚,内带结晶较大。岩石具花岗变晶结构及半自形结构;而钾、钠的交代结构,普遍见于花岗岩化程度较低的外带。矿物成分主要有:钾长石、斜长石、石英、黑云母、白云母及微量的石榴石、矽线石、锆石独居石、磷灰石、磁铁矿等。矿物含量变化较大。
混合岩:原岩为武系变质岩,由于混合岩化过程中物理、化学条件不同,依混合岩化程度由浅至深可分成:局部混合岩、条痕状混合岩、条痕状混合岩及阴影带混合岩等,混合岩化程度渐次增加,原岩构造特征逐渐消失,“新生矿物”含量含量随之增高,暗色矿物含量显著减少。
3 离子型稀土矿特征
该岩体离子型稀土矿赋主要存在全风化层中,呈似层状产出,矿石的矿物组分与围岩大致相同,矿物组分以粘土矿物和碎屑状石英、长石及云母为主,少量残余的磁铁矿、钛铁矿、锆英事、磷钇矿、独居石等矿物。矿石中的主要有用组分为离子相稀土矿物,稀土氧化物总量品位0.055-0.138%,平均0.074%。根据稀土分量组合样的测试结果,岩体的稀土元素分组以铈族组(La-Eu)为主,即为轻稀土矿[2]。
3.1风化壳
黎村岩体地处亚热带,气候温热潮湿,岩体表面风化强烈,经历漫长的地质历史,形成了广泛分布的风化壳。
岩体风化壳根据风化作用程度不同,从地表至新鲜基岩,呈现出明显的层状结构。由上而下可分为残坡积层、全风化层、半风化层。残坡积层:由黄褐色、浅紫色的腐殖土及亚粘土、亚砂土及少量石英等组成。厚1-3m,局部5-10m,一般离子吸附型稀土矿含量很少;全风化层:为基岩完全分化的原地残积物,呈紫红色夹杂黄褐色和灰白色的疏松状砂质粘土层。成分以粘土矿物为主,次为石英及少量钛铁矿、磁铁矿、磷钇石、独居石等。局部保留原岩的结构、构造特征。离子型稀土元素呈离子状态被粘土矿物所吸附,常富集在该层的中、下部。该层一般厚5-30m,最厚达40m,与上覆残坡积层呈渐变过度关系,分界不明显;半风化层:位于基岩和全风化层之间,呈淡灰色及淡肉红色,保留原岩的结构、构造特征,长石、云母大部分已风化为粘土矿物。与上覆的全风化层呈渐变过度关系,局部呈突变关系,厚0.5-3m,其离子型稀土矿含量明显下降。
3.2构造
岩体区域内风化壳较为发育,厚度大,仅见少量断裂,且断裂以硅化破碎带为主,岩石硅化饰变后使其抗风化能力加强,岩石不易风化,故硅化断裂构造一定程度上影响了稀土矿体的形成。对构造硅化破碎带的取样表明,硅化破碎岩石中稀土含量(TR2O3)为0.007-0.011%,低于花岗岩中稀土含量,说明由于后期断裂作用形成的硅化饰变使得岩石中离子稀土含量降低,亦不利于稀土矿体的形成。区内稀土矿体是由花岗岩风化淋滤富集成矿,矿体的形成晚于构造,综上所述,离子型稀土矿与断裂构造无紧密的联系。
3.3稀土元素物质来源
含稀土元素的造岩矿物有斜长石、钾长石、石英、黑云母和角闪石等。能够形成离子吸附型稀土矿床的造岩矿物主要为斜长石和黑云母,因为其在岩石中具有含量高、易风化的特点,故由斜长石和黑云母分解风化产生的稀土元素在风化壳中运移,被粘土矿物吸附,从而产生富集,这可能是离子吸附型稀土矿床的主要稀土来源。副矿物有锆石、磷灰石、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿、榍石、独居石、铌铁矿等,副矿物在岩石中所占比重不高,而且以类质同象形式存在的稀土元素含量相对也不高,不能成为离子吸附型稀土矿的主要稀土来源,但可以作为稀土矿床的有效补充[3]。
3.4稀土元素富集规律
稀土元素在平面上尚无规律可循,但在纵剖面上变化规律明显。在风化壳的纵剖面上,稀土元素常呈“抛物线”形富集,在剥蚀作用较强的地区,因原风化壳上部已被剥去,故稀土多呈“喇叭”形富集(即稀土品位干地表最高,向下逐渐降低)。
4 结论
黎村岩体位于钦杭成矿带广西段南华准地台云开台隆北东缘,属加里东期混合岩化岩体,岩性以混合花岗岩为主,其次为混合岩。稀土矿为离子型轻稀土矿床,矿体赋主要存在全风化层中,呈似层状产出,稀土成矿与构造关系不大。形成离子吸附型稀土矿床的造岩矿物主要为斜长石和黑云母,其分解风化产生的稀土元素在风化壳中运移,被粘土矿物吸附,从而产生富集,可能是离子吸附型稀土矿床的主要稀土来源。在纵剖面上变化规律明显。稀土元素常呈“抛物线”形富集。
[1]李文.广东饶平县某花岗岩风化壳离子型吸附型稀土矿床的地质地球化学特征.中山大学研究生学刊自然科学版 [J].1995.16(3):37.
[2]陈捷,陈光柏.广西容县黎村矿区稀土矿普查报告.广西壮族自治区第六地质队 [M]. 2012:12.
[3]陈宏毅,张波等.华南离子吸附型稀土矿床成矿规律与找矿方向初探.科技园地 [J]. 2012.12:27.
P624[文献码]B
1000-405X(2016)-7-71-1
宁正振,男,助理工程师,研究方向为地质矿产勘查。