广东梅州坪湖离子吸附型稀土矿床地质特征及找矿标志
2018-03-24
(五矿勘查开发有限公司,北京 100010)
坪湖稀土矿在区域上位于永梅—惠阳凹陷、永梅凹褶断束北侧,广东省与江西省接壤处附近的广东省境内。南岭纬向构造东段与永梅凹褶断束的北北东向鹧鸪隆断裂带下盘。该区域大面积出露中细粒花岗岩(桂坑岩体),主要是燕山期岩浆活动的产物。本区富含稀土元素的岩浆岩为离子吸附型稀土矿的形成提供了条件[1-3]。
1 矿区地质
1.1 地层
本区出露地层仅为第四系冲积层(Q4al)。主要分布河谷及山沟等低洼地段,由粘土、亚粘土、砂、卵石、砾石等组成,一般厚度2m~5m。
1.2 构造
矿区构造简单,在矿区东侧发育一条北北东向断裂构造,为鹧鸪隆断裂,表现为硅化带。总体走向NE0~35°,倾向SE,倾角46°~74°。充填物为强硅化花岗岩、硅质岩、角砾岩、碎裂花岗岩等,角砾成分主要为石英、花岗岩,硅质胶结,局部见石英脉。
1.3 岩浆岩
矿区范围及外围大面积出露燕山期第三阶段花岗岩(桂坑岩体),属罗浮山岩体的一部分。桂坑岩体为一巨大岩基,呈NE走向,倾向围岩,岩性主要为中细粒花岗岩,局部见中粗粒花岗岩,岩相分带不明显。在靠近鹧鸪隆断裂附近具弱红化、硅化、片理化,岩石结构模糊不清,呈眼球状、串珠状定向排列;石英颗粒加大,长石高岭土化,黑云母绿泥石化;正常岩石为灰白色、浅肉红色、斑状结构。
图1 坪湖稀土矿床区域地质简图
表2 稀土元素配分低钇富铕矿
图2 坪湖矿区离子吸附型稀土矿剖面图
2 矿床地质特征
2.1 矿体特征
坪湖稀土矿主要赋存于燕山三期中细粒花岗岩(桂坑岩体)风化壳中,属花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿。在剖面上(图2),显示矿体分布及形态受风化壳控制,呈似层状,随地形起伏而变化,矿体多赋存于距地表2m~6m的全风化带中。其中,在山脊处矿体较厚,矿石品位较高,到山谷矿体逐渐减薄,在山沟见有花岗岩基岩出露。
2.2 矿石特征
矿样呈风化强烈的黄色松散砂土状,结块团粒捏之易碎。砂粒粒度一般在3.0mm以下。经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究查明,样品中稀土矿物主要为无固定成分的稀土泥质物,其次有独居石、磷钇矿、易解石等,但矿物成分变化较大。铁矿物主要为褐铁矿及赤铁矿。脉石矿物主要为石英、钾长石和以蒙脱石为主的粘土矿物,其次有少量云母。此外有金红石、锆石、钍石等。矿石中主要矿物的重量含量见表1。
表1 矿石中主要矿物的含量(%)
2.3 矿石化学成分
在矿区采用浅钻取得5个稀土试样,样品类型为花岗岩风化壳型土样,样品总重约为150kg,样品粒径为0.50mm~3.0mm。
矿石的化学成分中,Al2O3为19.23%~23.15%;碱性物质K2O、Na2O含量分别为3.22%~4.75%、0.164%~0.178%;Fe2O3为2.34%~7.28%。
综上所述,本区稀土矿为离子吸附型矿石,矿石组分简单,有害杂质少,属易选矿石[4]。
2.4 稀土配分模式
矿石中轻稀土组平均71.65%;重稀土组平均28.35%。矿石轻稀土中La2O3占有率31.19%, Nd2O3占有率28.58%,Eu2O3占有率0.87%;重稀土中Y2O3占有率17.05%。本矿为低钇富铕轻稀土矿,矿石的质量较好。
3 找矿标志
根据本区风化壳例子吸附型稀土矿的成矿条件、成矿模式,找矿标志如下:
(1)母岩标志:含矿岩体为酸性侵入岩,岩体时代为燕山期。成矿母岩主要为中细粒黑云母花岗岩,成矿母岩各矿物的含量制约着稀土元素的来源[5]。
(2)构造标志:多期次活动的断裂两侧和构造带交接部位,对风化壳中稀土的迁移富集具有一定的作用,是找矿的有利地段。
(3)地形地貌标志:多为低山丘陵区。海拔100m~350m,相对高差100m~250m,最有利有利于花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床的形成[6]。
(4)风化壳标志:风化壳风化程度较高,分布较为广泛,表层植被发育,则风化壳剥蚀程度较弱,风化壳中稀土矿矿体可以完好保留[7]。
相反,则说明风化壳遭受剥蚀,可能只存在中下部的矿体或无矿体存在。
[1]杨大欢,肖光铭.广东省离子吸附型稀土矿区域成矿规律研究[J].地质与资源,2011,20(5): 463-468.
[2]广东省地质调查院.广东省矿产资源潜力评价报告(稀土矿)[R].2011:64-115.
[3]黄华谷,黄铁兰,周兆帅等.广东三个离子吸附型稀土矿的地球化学特征及开采现状[J].岩矿测试,2014,33(5):737-746.
[4]DZ/T0204-2002,稀土矿产地质勘查规范[S].
[5]潘华.广西云开地区风化壳离子吸附型稀土矿矿床特征及成矿模式[J].南方国土资源,2011(9):37-40.
[6]李社宏,潘新奎,缪秉魁,等.离子吸附型稀土矿床成矿规律及找矿潜力—以广西姑婆山和广东新丰地区为例[J].矿物学报,2011(增刊1):253-255.
[7]李发兴,黎绍杰,谭,等. 广西容县浪水离子吸附型稀土矿床地质特征及找矿标志[J].矿产与地质,2015,29(5):640-643.