赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征研究
2016-11-19钟瑞林
钟瑞林
摘要:赣南地区作为我国重要的稀土出产地区,其离子吸附型稀土矿床的实际分布往往会受到许多地形地貌因素的影响。文章从阐述赣南稀土矿床的分布特点入手,对于赣南稀土矿床的岩性特征和赣南稀土矿床分布影响因素进行了分析。
关键词:赣南地区;吸附型稀土;稀土矿床;成矿特征;岩性特征文献标识码:A
中图分类号:P618文章编号:1009-2374(2016)04-0152-02DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.076
赣南离子吸附型稀土矿床的成矿往往会受到包括母岩的分布和地形地貌等在内的诸多因素的影响,因此对于其分布、岩性、成矿的影响因素进行研究就能够更好地对其成矿特性进行了解与应用。
1 赣南稀土矿床的分布特点
赣南稀土矿床的分布特点有着自身的特点,以下从花岗岩较多、发现时间早、分布储量不清、分布相对均匀等方面出发,对于赣南稀土矿床的分布特点进行分析。
1.1 花岗岩较多
花岗岩较多是赣南离子吸附型稀土矿床分布的首要特点。通常来说离子吸附型稀土矿床是我国南方所独特的稀土矿床类型,并且这类矿床的成矿大多数情况下以花岗岩为主。这非常集中地体现在了从寒武时期到燕山时期赣南的稀土矿中均含有不同程度的花岗岩上。
1.2 发现时间早
赣南离子吸附型稀土矿床的发现时间相对来说较早。众所周知,赣南是我国离子吸附型稀土矿床的发源地,例如在20世纪60年代末期于赣南的龙南足洞矿发现了赣南的第一个离子吸附型稀土矿床,这一时间相比我国其他地区的稀土矿床而言是十分早的。在这之后,赣南的离子吸附型稀土矿床就得到了日益的开发与利用。另外,赣南的离子吸附型稀土矿床不仅有着可观的数量,并且在规模上与我国其他地区的稀土矿相比也有自身的优势,并且还具有得天独厚的找矿优势和找矿潜力,因此这也使得赣南地区有着我国的“稀土王国”之称。
1.3 分布储量不清
虽然赣南贵为我国的“稀土王国”,但是现今赣南离子吸附型稀土矿床的分布仍旧没有被完全探清楚。这集中地体现在了赣南绝大多数稀土矿区和找矿地区的地质工作程度低,并且矿区范围不清,与此同时资源储量也并不清楚。离子吸附型稀土矿床的分布规律、稀土配分和母岩特征等方面的数据仍旧极为缺乏,阻碍了赣南稀土资源的进一步合理开发与利用。
1.4 分布相对均匀
赣南离子吸附型稀土矿床的分布相对来说比其他稀土矿产地均匀得多。这集中体现在了赣南的离子吸附型稀土资源在赣南地区分布很广,并且在赣南的十余个地区中都有着或多或少的分布,并且离子吸附型稀土矿床的成群成片分布本身也是其矿床分布的另一个重要特点。另外,赣南离子吸附型稀土矿床的分布往往也会受到矿母岩的分布和地形地貌控制,但是这些因素本身也会受到构造-岩浆活动的控制,因此这导致了赣南稀土矿床的分布大多数情况下呈现出沿北东向和东西向带状分布的规律。在东西方向上可以将其划分为三南-寻乌成矿带、崇义-会昌成矿带、兴国-宁都成矿带等不同的稀土矿床带。
2 赣南稀土矿床的岩性特征
赣南稀土矿床有着自身独特的岩性特征,以下从稀土元素较为丰富、成矿时间差距大、物质组成丰富、赋存状态存在区别等方面出发,对于赣南稀土矿床的岩性特征进行了分析。
2.1 稀土元素较为丰富
稀土元素较为丰富是赣南离子吸附型稀土矿床的首要特性之一。在赣南的离子吸附型稀土矿床中,南岭地区的花岗岩的稀土元素丰度并不高,但是除此之外的矿床大多有着令人较为满意的稀土元素。例如燕山期的稀土的富集系数达到了0.75。龙南足洞白云母钾长-碱长花岗岩丰度225.42×10-6,相比其他地区的稀土平均含量有着较强的优越性。由于一般成矿母岩丰度越高则越有利于形成离子吸附型稀土矿床,因此赣南的离子吸附型稀土矿床往往具有较为丰富的稀土元素。
2.2 成矿时间差距大
赣南离子吸附型稀土矿床的成矿时间实际上具有很大的时间差。根据相关研究表明,离子吸附型稀土矿床成矿的母岩中的稀土大多数情况下是赋存于稀土独立矿物和含稀土副矿物中,并且在这一过程中稀土矿物的抗风化能力对矿床的形成具有重要控制作用。赣南的离子吸附型稀土矿床时代从寒武纪到燕山期均有分布,但大部分离子吸附型稀土矿床分布于燕山期花岗岩风化壳中。在赣南现今探明的191处离子吸附型稀土矿床中,有140处是燕山期形成的,占稀土矿总数的73%。
2.3 物质组成丰富
赣南离子吸附型稀土矿床的物质组成是十分丰富的。稀土元素能否以独立矿物形式大量出现,实际上是和岩浆中Ti、Ca的含量的比例有着密切联系的。例如Ti的比例较高则在事实上有利于稀土矿物的形成。除此之外,赣南离子吸附型稀土矿床中斜长石、角闪石、黑云母和白云母等稀土载体造岩矿物含量不高,但是石英、钾长石含量相对来说却很高。
2.4 赋存状态存在区别
赣南离子吸附型稀土矿床中成矿的赋存状态存在着很大的区别。稀土元素在矿体中的赋存形式可分为水溶相和矿物相等不同类型的赋存状态。对于赣南的离子吸附型稀土矿床而言,其水溶相和胶态相所占比例较小,仅仅占有不到20%的比例。但是与之相对应的黏土吸附离子相是稀土元素主要的赋存状态,并且合计占据了总稀土元素七成以上。因此这也很好地说明了黏土吸附离子是目前主要开采利用的对象。与此同时,由于稀土元素主要赋含在稀土独立矿物和含稀土副矿物中,因此稀土元素的富集实际上是有利于工业矿体的形成的,而与之相对应的半风化层稀土品位一般与原岩相当,因此在工业和开采方面并不具有任何经济价值。
3 赣南稀土矿床分布影响因素
赣南稀土矿床分布实际上会受到许多因素的影响。以下从稀土元素迁徙的影响、淋滤作用的影响、风化作用的影响、造岩物质的影响等方面出发,对于赣南稀土矿床分布影响因素进行了分析。
3.1 稀土元素迁徙影响
稀土元素的迁徙会在很大程度上影响到赣南离子吸附型稀土矿床的成矿和分布。众所周知,稀土元素的分馏、迁移和富集往往会经历内生作用和外生作用这两个阶段。通常来说在内生作用阶段稀土元素会经过各种分馏作用,从而能够在此基础上形成稀土含量存在较大比例的成矿母岩。而外生作用阶段则稀土元素可以在成矿形成具有工业价值的矿体。赣南与离子吸附型稀土矿床有关的花岗岩大多数都是古老基底重熔的产物,因此这使得其稀土元素分馏方式有部分熔融作用和热重力扩散的作用。在这一过程中,迁徙作用对于重稀土富集影响有着不容忽视的作用,并且也对于稀土矿物形成有着不容磨灭的影响。
3.2 淋滤作用的影响
淋滤作用对于赣南离子吸附型稀土矿床的成矿和分布的影响是不言而喻的。当花岗岩受到淋滤作用的影响时,稀土元素往往会在风化壳得到明显富集,这意味着稀土元素的迁移、分馏和富集作用受大气降水的淋滤作用和土壤pH等因素的影响和控制。另外,淋滤作用的影响还体现在其会使得从稀土矿物分解释放出来的一部分稀土离子在大气降水的淋滤作用下向下迁移,因此表土层稀土元素往往容易出现贫化现象,最终使得稀土元素迁移能力显著减弱。
3.3 风化作用的影响
赣南离子吸附型稀土矿床的成矿和分布往往会受到风化作用的较大影响。通常来说,稀土矿床配分类型离子吸附型稀土矿床的稀土配分模式主要取决于原岩的稀土配分模式。在这一过程中,风化作用对于稀土分馏作用也会起到或多或少的影响。另外,由于内生作用阶段经过各种分馏作用,因此往往会形成稀土含量高低不同的成矿母岩,并且这也导致了离子吸附型稀土矿的稀土配分也多种多样。与此同时需要注意的是,即使是同一时代不同期次或同一期次不同岩性的稀土元素配分也有差异。例如,龙南的足洞和关西岩体是燕山中晚期及早期的异源岩浆产物,但是足洞岩体风化壳中稀土元素以重稀土为主,而关西岩体风化壳中稀土元素则以富轻稀土为特征,这就充分地说明了风化对于赣南离子吸附型稀土矿床的成矿和分布的显著影响。
3.4 造岩物质的影响
造岩物质对于赣南离子吸附型稀土矿床的成矿和分布产生部分影响。由于稀土配分往往非常复杂,并且在这一过程中迁徙、淋漓、风化都会对其产生或多或少的影响,而造岩物质对于稀土成矿造成的影响比例通常不超过10%。但是在这一过程中需要注意的是,不高的比例并不意味着造岩物质的影响可以被完全忽略。例如赣南稀土矿成矿母岩大多数为中酸性花岗岩,稀土矿物对成矿的影响较大,占95%以上的造岩矿物对于全岩稀土有着5%~50%的贡献率,因此也充分说明了造岩物质的影响所能带来的显著影响。
4 结语
赣南长期以来始终是我国的稀土矿重要产区,而赣南的离子吸附型稀土矿床有着自身独特的成矿特征,因此只有对于赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征进行细致的研究和分析,才能够在此基础上进一步提升系统矿的挖掘和开采力度。
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(责任编辑:蒋建华)