江西省古溪地区新型稀土矿找矿远景分析

王阳平　赵鹏坤

摘要：稀土矿用于冶金、石油、玻璃、化工、电子、原子能及航空航天工业等。扶植和加强地质勘查找矿工作的力度，加大稀土矿资源的保证和储备，缓解区内矿产资源供求不平衡的现状已迫在眉睫。文章对江西省古溪地区新型稀土矿找矿远景进行了分析。

关键词：新型稀土矿；矿化特征；成矿条件；找矿远景；矿产资源 文献标识码：A

中图分类号：P612 文章编号：1009-2374（2016）30-0152-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.074

江西省古溪地区稀土矿勘查区位于大粮田稀土矿床向西的延伸部位，大粮田、葛藤嘴两个稀土矿区。古溪地区作为大粮田、葛藤嘴稀土矿床的外围地段，区内地层、岩性、风化壳特征与大粮田、葛藤嘴矿区基本一致，并在区内变质砂岩和变质沉凝灰岩中发现了较好的稀土矿化异常，因此古溪地区也具有类似的变质岩风化壳稀土成矿地质背景和成矿地质条件，故而古溪地区应具有较好的找矿前景，是风化壳离子吸附型稀土矿找矿的有利地区。

1 区域地质背景

古溪地区区域大地构造位置处于欧亚大陆板块与滨西太平洋板块消减带的内侧华夏板块中，横跨武夷、罗霄两块体的交接带部位，即武夷隆起西侧，罗霄褶皱带中部。区内地层主要发育有青白口系、白垩系和第四系，蕴藏着极其丰富的稀土矿产资源，具有良好的找矿前景。

1.1 地层

本区晚元古代青白口系为一套海底火山-沉积建造的浅变质岩系，构成本区的褶皱基底，其以次海相地槽型复理石或类复理石建造为主，次为海底火山碎屑岩建造。燕山构造运动，形成大量中生代断陷盆地，沉积了一套内陆湖泊相红色类磨拉石建造，中晚期盆缘处于进一步伸展的构造环境中，造成安山质火山岩沿断裂喷发。寒武纪地层为一套韵律式复理石砂板岩建造，分布于矿区南部，白垩纪地层与下伏浅变质岩地层呈角度不整合接触，其上大多被第四系覆盖或被断层切割，主要分布于矿区的西面，第四系松散堆积区内出露的地层主要为青白口系神山组、库里组浅变质岩，产状（170°-190°∠35°-58°），由北往南大致为向斜构造的老新老地层。

神山组（Pt5s）主要分布矿区中部，呈东西向带状分布，与上覆库里组呈平行不整合接触，岩石组合以千枚岩为主，根据岩石组合特征划分为二段。

神山组一段（Pt5s1）：灰黑色（含碳）千枚岩、灰黑色（含碳）绢云千枚岩，夹有青灰色、黄白色绢云千枚岩与灰白色薄层状变质粉砂岩，部分含有碳质，千枚状构造发育，岩石由绢云母（83%）、黑云母（10%）和碳质（7%）组成，在绢云母鳞片中散布有黑色碳质物，绢云母大小0.05～0.1mm，定向平行排列，黑云母呈弯曲鳞片，长0.1～0.25mm，与片理斜交，组成透镜体、扁豆体（0.8～2mm），分布于绢云母片理间。本层风化较差。

神山组二段（Pt5s2）：灰-青灰色（少量紫红色）千枚岩、绢云千枚岩、粉砂质千枚岩、夹有灰白色变质粉屑沉积灰岩、变质细屑沉凝灰岩及变凝灰质粉砂岩，该段最重要的岩性特征是：岩石呈青灰色，千枚状构造发育。岩石由绢云母鳞片及石英粉砂组成、绢云母长0.05～0.1mm，呈定向排列，含量70%；石英碎屑大小0.01～0.06mm，呈次棱角状，较均匀散布于绢云母间，含量30%，本层地表风化程度一般，为本区潜在含矿地层之一。

库里组（Pt5k）：矿区大部分出露，呈东西向带状分布，与下覆神山组为平行不整合接触，与上覆中生代地层呈角度不整合接触，岩石组合主要为变凝灰岩类，变质碎屑岩类，根据岩石组合特征划分为两段。

库里组一段（Pt5k1）：灰白色、灰绿色中薄层状变质中-细屑沉凝灰岩、变质粉屑凝灰岩夹灰-深灰色（少量棕红色）中薄层状变质长石石英砂岩、变质粉砂岩，主要特征为：岩石多呈灰-灰白色，层理明显，多具中薄层状构造，可见层纹状构造，矿物成分主要有石英、长石晶屑、碎屑，大小0.1～0.4mm，呈现由粗到细的规律变化，岩石类型上表现由变质中细屑沉凝灰岩到变质粉屑沉凝灰岩的变化，风化程度较好，为本区主要稀土含矿地层。

库里组二段（Pt3k2）：紫红色、砖红色厚-块状变质粉砂岩、变质粉屑沉凝灰岩，岩性特征：岩石多呈紫红色，层理不明显，多为厚块状，矿物颗粒为粉砂级。主要成分为石英、斜长石、二云母、绿泥石，矿物多具定向排列，其中分布有大小0.1～0.5mm的石英，含量38%，斜长石细-中砂状碎屑、晶屑，晶型呈棱角状、次棱角状，在云母鳞片集合体间分布有粒状镶嵌的石英，少量长石，为凝灰物质重结晶产物，本层风化程度较好，为本区最重要的稀土含矿地层。

1.2 区域构造特征

本区位于华南板块南华活动带，华夏褶皱系武夷山-云开褶皱带中段。区内历经加里东、印支-燕山乃至喜山构造运动的影响，导致区内的地层、岩石发生广泛的变质和形式多样的构造变形。

2 稀土矿化特征

江西省稀土矿产极为丰富，素有“稀土王国”的美誉，以风化壳离子吸附型稀土矿最具特色，轻、中、重稀土配分齐全。轻稀土主要分布于江西的南部地区，中、重稀土主要分布在西南一带大岩体中，全省70%的稀土矿床（矿点）集中在该地区，如足洞、岗下、大埠等稀土矿床。全区共发现风化壳离子吸附型稀土矿床（矿点）百余处，其中大型三处，中型十余处，小型及矿化点近百处，累计探明稀土氧化物80余万吨，探明储量占全省90%以上，其中重稀土占全国保有储量的70%约20万吨。据《江西稀土矿产资源远景评价研究报告》，全区预测远景资源（REO）E+F级1467万吨，其中预测E级重稀土98万吨。

2.1 矿体产状和形态

矿体呈似层状沿全风化层分布，平面形态受风化壳的形态的控制，呈阔叶状随地形而变化，单矿体形态略为复杂，边界一般受沟谷展布的控制，多呈不规则多边形及梅花状，所处山包呈椭圆状；矿体倾角较为平缓，山顶一般为5°～10°，沿山坡变陡为20°～30°，总体倾角较地形坡度略为平缓，矿体厚度一般山顶较厚，山脊次之，山坡两翼及坡脚厚度较薄。矿体分布于海拔标高为262（LJ312）～329m（LJ469），矿体标高总体随地势变化而变化，一般地势较高矿体完整性较好，反之，地势较低的地方受流水侵蚀作用而被严重破坏，使矿体支离破碎。

矿体形态，表面上多呈阔叶状，圆状或椭圆状，总体呈似层状随地形波浪起伏产出，根据矿体埋藏地下或暴露地表的产出特征，可划为：隐伏式-矿体上部全由非矿层覆盖，矿体赋存在全风化层的中上部；半隐伏式-在山顶、山脊及部分上山坡部位的矿体裸露地表，而山坡或山脚部位矿体则隐伏地下；全裸式-全风化层遭受强烈剥蚀，富矿层位全部暴露于地表，本区以半隐伏式占多数。

2.2 矿体剖面变化特征

剖面上呈似层状随地形波浪起伏，厚薄不一，矿体垂直厚度多为1.48～16m，平均厚度为5.23m。矿体厚度一般随所处地形部位不同而变化，与其所处的微地貌位置关系密切，一般来说山顶较厚，山脊山腰次之，山坡两翼及坡脚矿体厚度较薄。勘查内的V号矿体平均厚度较大，其控制的333网度的矿块平均厚度为7.59m。矿体埋藏深度为262（LJ31）～392（LJ46）m，矿区在含矿工程中有一半工程矿体出露地表，占53%，说明本区由于遭受剥蚀作用较强烈，矿体多被剥蚀而变薄。各个矿体厚度变化系数为74.40，厚度较均匀。

3 稀土成矿条件分析

3.1 区域成矿条件

古溪矿区内矿体严格受母岩（变质岩）风化壳控制，本区库里组和神山组地层稀土风度值平均为530ppm，远大于赣南地区变质岩平均风度值（350ppm），为稀土矿化提供了必备条件。同时在以化学作用为主要作用下，原岩矿石、矿物遭受不同程度的破坏、分解，使硅铝酸盐矿物减少，黏土矿物增加，形成以高岭石、石英为主的松散风化壳，稀土元素也随着表生作用的进行和岩石矿物分解，呈离子状态发生迁移，而黏土矿物又具较强的吸附作用使稀土元素在风化壳中发生次生富集而形成工业矿体。同时，勘查区内特定的地理环境，潮湿的亚热带气候和适宜的pH值（5～6），也成为风化壳离子吸附型稀土矿床形成的必要条件。

3.2 含矿岩性条件

本区风化壳离子吸附型稀土矿床的形成受稀土内生条件和表生条件双重控制。其成矿机制表现为：有利的成矿母岩与有利的气候以及地貌条件相结合，使母岩内生稀土矿物在风化壳中大量转变为离子吸附态稀土，从而富集成矿。

成矿母岩的稀土赋存状态和稀土浓度是决定能否成矿的两个必要的内生条件，而母岩的稀土赋存类型是矿床形成的两个必要条件中的关键条件。在适当风化条件下，有利的成矿母岩能够为风化壳提供成矿所必须的稀土离子来源，此外，矿床的稀土配分很大程度上取决于母岩的稀土配分，不同的稀土配分和母岩的形成规律，一定程度上控制了不同配分稀土矿床的成矿规律特征。

风化壳离子吸附型稀土矿的表生成矿机制表现为有利的气候、地貌条件相结合，以及适度发育的硅铝型风化壳。气候条件控制了本区的风化壳总体的化学风化程度。地貌条件特别是相对切割深度控制了风化壳的发育与保存条件。风化壳pH值则集中反映了一定气候条件和地貌条件下，不同成分母岩的化学风化程度直接影响稀土的表生富集，是成矿重要的指示特征。

可确定本区潜在找矿类型属海底火山沉积凝灰岩风化壳离子吸附型稀土矿床，且有着较好的成矿条件：（1）成矿母岩为库里组变质凝灰质粉砂岩，该层呈巨厚层，岩性较单一；（2）母岩含稀土量大于平均丰度值，说明本区是稀土化学异常区，化学异常是稀土找矿的重要成矿条件；（3）区内成矿母岩特性，根据其物质来源和化学成分，具富碱贫铁镁组分特征；（4）新构造运动所形成的地形地貌对风化壳和矿体的发育保存起着间接的作用，属丘陵地貌或山岭地缓地区，相对高差30～300m，基岩出露少，地表风化壳发育，是稀土找矿的地貌标志；（5）区内地层的构造裂隙发育促成表生作用的进行和风化壳的形成，为风化作用提供有利的空间条件，风化壳裂隙内常有高岭石等黏土矿物充填，是风化壳离子吸附型稀土矿床的间接找矿标志。

4 找矿方向分析

区域内风化壳离子吸附型矿床是在有利的成矿母岩之上，发育了有利于稀土离子富集的风化壳，集有利的内生矿化条件和有利的表生富集条件于一体，其成矿模式是以母岩稀土浓度和赋存状态为必要内生矿化条件，以地貌和风化壳pH值为必要表生成矿条件的四元一体成矿模式。

5 结语

这一矿床类型的发现，实现了稀土找矿的重大突破，为江西稀土工业发展提供了资源保障；进一步丰富了风化壳离子型矿床类型，为稀土矿成矿理论、成矿模式、找矿方向提供了新的资料；大大拓宽了该类型稀土矿的找矿空间，为江西乃至全国寻找同类型矿床提供了有益启迪。