湖南省主要稀有稀土金属矿床特征研究

赵海权

（辽宁省冶金地质四〇二队有限责任公司，辽宁 鞍山 114002）

湖南被誉为“有色金属之乡”，中国稀土资源大省之一，探明矿藏60余处，稀土矿物类型有独居石、褐钇铌矿、磷钇矿以及近年来发现的离子型吸附矿，尤其以独居石储量最大，居全国首位。随着今年来稀土资源在国防科技发展中的应用越来越多，湖南稀土开发工作取得了巨大的进展，对湖南稀土金属矿床的特征有了全面的概括，本文将结合已探明的矿床进行综合阐述[1]。

1 稀有稀土金属矿床类型

稀有稀土金属矿床类型较多，其大部门矿化作用主要与热液活动有关。湖南省主要的稀土金属矿床为冲积型独居石砂矿床和离子吸附型稀土矿床。

（1）冲积型独居石砂矿床。辉长岩矿石主要产于现代河床第四系冲积砂砾石层、冲积平原、过剩冲积平原和阶地，其矿床主要分为滨海砂矿床和内河冲击型矿床。其在湖南的矿床类型主要为河谷冲击型，主要分布于湘东北岳阳地区，其代表性矿区为华容县三廊岩、岳阳县胜口、湘阴县望乡等大型独居岩砂矿床，其矿床主要来源于幕阜山、桃花山和望湘等地区丘陵山体中的含花岗岩岩体内，岩体中的矿体为层状和层状，约1层～3层，厚度为1m～3m，最大厚度为9m。除独居石、钛铁矿、磷矿和高岭土外，钇矿、金红石、锆石和石榴石等矿物也与之有关。

（2）风化壳型矿床。①风化壳独居矿物型矿床。矿床主要由花岗岩风化后稀土金属的新富集形成。这种富集可能是由于稳定的原生矿物积累或原生矿物在风化和粘土矿物吸附过程中分解为自由稀土金属离子所致。该矿床埋藏浅，易开采、易分离，具有重要的工业价值。该矿床在湖南主要集中于湘南地区，分两类形态散布于各大山体岩层中，一类矿床是以产稀有矿物为主，伴生独居石等稀有稀土金属矿，代表矿床为耒阳市上堡小冲头矿床。②离子吸附型稀土矿床。该矿床又叫风化壳淋积型稀土矿，是我国独特的新型稀土矿床，矿石主要有两种类型：全风化型和半风化型。其中大部分为轻稀土，部分重稀土储量丰富。该矿床分布地面广，储量大，放射性低，具有提取稀土工艺简单、成本低、产品质量好等优势。该矿床在湖南古坡山、亦庄、贵东等地均有矿床。古泊山矿床是一个典型的矿床。在西方的燕山早期花岗岩，粗粒度的斑状黑云母花岗岩稀土元素丰富，通过表面形成矿化和次生富集形成ion-adsorbed稀土矿床的矿体(图1)。似乎是分层和发生在中间和上部风化壳型花岗岩的身体，和它的形状，发生和风化壳厚度受到限制，矿体厚度与风化壳厚度呈正相关。整个矿区已探明矿体20个，矿体厚度1m～44.8m。

图1 姑婆山稀土矿区地质示惫图

2 稀有稀土金属矿床成矿条件

（1）燕山期的岩浆岩活动带来的成矿条件。岩浆活动是重要的成矿条件，湖南的燕山期间岩浆活动，是稀有稀土矿床形成的关键。湖南地质的NE/NNE几条东北向主干大断裂，在和旁侧的低级别的nw/NE向断裂裂隙系统的相互作用下，形成了控岩、控相构造和导矿构造，经过长时间的岩浆上涌并与不同成分的围岩进行不断的融合，由于各矿物质物理化学性质的差异，在控岩、控相构造和导矿构造空间中容易富集成矿，待岩浆岩冷却之后，便形成了成矿岩体。研究表明，燕山期花岗岩类与稀有稀土金属矿床具有成矿专属性，经过多期次的分异成矿作用，湖南的稀有稀土金属都分布在中深成相花岗岩基中的黑云母和二云母中。

（2）地理气候变化带来的成矿条件。湖南的稀有稀土金属矿床主要为风化壳型稀土矿床，该矿床受地理环境和气候变化的影响尤为明显。例如离子吸附型稀土矿床的形成，就需要稳定的地形，湿润多雨的气候条件，让岩体不受阳光照射和干燥而碎裂风化。冲积型独居石砂矿床就需要上游河水的不断冲刷，开阔河谷地段将独居石不断冲向下游，河口的冲积扇平原要有一定的倾斜度能够不断让独居石岩体沉淀。

3 稀有稀土金属花岗岩结构特点分析

（1）稀有稀土金属矿床成矿时期。由上述描述可知，湖南省稀土金属矿床的成矿期主要为燕山期，特别是燕山早期的二、三期。一般来说，岩石成分多为浅色矿物，较少为深色物质。主要成岩矿物有钾长石、酸性长石、石英和云母。云母类矿物中的黑云母是富含稀土及富稀土铌花岗岩型矿床的特征矿物，黑鳞型云母、锂白云母是富铌及富铌钽花岗岩的特征矿物，锂云母是富钽、富钽锂花岗岩的特征矿物。

（2）稀有稀土金属花岗岩石构造特点。铌钽花岗岩的岩石结构具有普遍的相分离特征。花岗岩的中心结构一般由中粒、粗粒或斑晶结构组成，边缘呈细粒和斑晶结构，从边缘到中心是逐渐由细粒到中粒、粗粒逐渐过渡的形态，在过渡的交接状态往往是矿化富集部位。

4 稀有稀土金属矿花岗岩找矿标志

①含稀土金属花岗岩具有水平分带规律，其岩体常受东北部构造体系的控制。铌钽花岗岩体常分布在次生构造体系与主构造体系断裂的交点，或含稀土大型岩体的外接触带。该规律可作为该区受控构造附近大型富稀土岩找矿的有利条件，在其外接触带找含铌、钽的小岩矿体。②湖南省的稀有稀土金属矿床的一大特点就是，常与钨锡矿床相伴共生。通常在上铌钽矿床或外区，总是伴生钨和锡矿床。以查陵县金竹龙铌钽矿区为例，在含矿岩体的上接触带和上接触带存在大量热液脉型黑钨矿石英脉矿床。通过钨锡矿床的发现而进一步寻找稀有稀土金属矿床，是找矿不可缺少的经验。③湖南省内的含铌钽花岗岩体内，亦常常含有有重矿物如黑钨矿、锡石等；说明了稀有稀土金属不是单个独自存在于花岗岩体中的，而是由于岩浆岩活动冷却后，将地球内部的多个稀有稀土金属聚合在构造断裂交汇之处。这对于找矿具有很大的指导意义。④蚀变标志含稀土金属花岗岩普遍具有钾长石化、黑鳞片云母化、锂云母化、白云母化等蚀变，而稀土金属多富含于与这些蚀变后的岩体中，比如稀土金属中的钇矿多与钾长石化和白云母化，铌矿与钠长石化，玻矿与白云母化有关，这些岩体蚀变都是很好的找矿标志。

5 结语

湖南省稀有稀土金属资源丰富，开发利用价值高，但目前我国矿产资源综合利用率低，开发过程中浪费严重。未来稀有稀土金属在顶尖科技领域中的运用会越来越广，这就需要加强对其矿产特征的深度探查分析，科研单位与企业之间要密切联动，加强开发设备和开发理念的创新，做到资源开发的持续，生态环境的和谐，金属提炼的精确性，科学规划，理性发展。